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01. Juli 2023

Schweißnaht-Prüfung an Stahlrohren (PAUT)

Nachweis der Praxistauglichkeit des Phased-Array-Verfahrens zur zerstörungsfreien Prüfung von Schweißnähten an dünnwandigen Stahlrohren (G 202315).
Schweißarbeiten an einer Rohrleitung des Gasnetzes; © Netze Duisburg GmbH
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 07.2023 - 03.2025

Projektstatus: abgeschlossen

Förderkennzeichen: G 202315

Ziele und Methodik

Durch das Projekt Schweißnaht-Prüfung an Stahlrohren (PAUT) sollte ein Nachweis über die Praxistauglichkeit des Phased-Array-Prüfverfahrens an dünnwandigen Rohren erbracht werden. Konkret verfolgte das Projekt folgende Ziele:

  1. Es sollten gezielt Baustelleneinsätze zur Schweißnahtprüfung mittels Phased-Array durchgeführt werden.
  2. Die gewonnen Erkenntnisse sollten mit den Befunden der herkömmlichen Methode der Durchstrahlungsprüfung verglichen werden.
  3. Auf Basis der Ergebnisse sollte ein Bewertungsleitfaden für Rohrrundnähte an Stahlrohren in der Gas- und Wasserversorgung erarbeitet werden.

Darüber hinaus beabsichtigte das Projekt einen Bewertungsleitfaden auf Basis der kürzlich erschienen DIN EN ISO 4761 „Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißverbindungen – Phased-Array-Ultraschallprüfung (UT-PA) dünnwandiger Stahlkomponenten – Zulässigkeitsgrenzen“ zu erstellen, der in das DVGW-Regelwerk einfließen soll.

 

Ergebnisse

Die zerstörungsfreie Prüfung von Schweißnähten an dünnwandigen Stahlrohren erfolgt heutzutage fast ausschließlich mittels Durchstrahlungsprüfung. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und durch die eingesetzte Strahlung bedarf es umfangreicher Vorkehrungen für Arbeits- und Gesundheitsschutz. 

Im Projekt Schweißnaht-Prüfung an Stahlrohren (PAUT) wurde getestet, inwiefern die bei dickwandigen Stahlrohren bereits etablierte Phased-Array-Technik bzw. Phasengesteuerte Automatisierte Ultraschallprüftechnik (PAUT) auch bei dünnwandigen Stahlrohren (< 8 mm) angewendet und zur Marktreife gebracht werden können. Hierdurch könnten Prüfmaßnahmen dank zeitlicher und organisatorischer Einsparungen deutlich effizienter durchgeführt werden als bei der bislang geläufigen Durchstrahlungsprüfung. Die durch das Forschungsvorhaben erhaltenen Ergebnisse sollen sowohl Netzbetreibern als auch Rohrleitungsbauunternehmen gleichsam zur Orientierung dienen und eine einheitliche Bewertung der Schweißnähte ermöglichen.

Die Ergebnisse des Projekts zeigen, dass die Erprobung der Phased-Array-Technik auf Baustellen wertvolle Erkenntnisse über die praktischen Herausforderungen und Limitationen dieser Prüfmethode geliefert hat. Die identifizierten Probleme, wie unzureichende Vorbereitung der Prüfflächen und der Einfluss von Wanddickensprüngen, verdeutlichen die Notwendigkeit, spezifische Anforderungen und Standards für die Durchführung der Prüfungen zu definieren. Die Erfahrungen aus den Baustelleneinsätzen zeigen, dass die Anwendung der Prüfverstärkung gemäß DIN EN ISO 4761 eine signifikante Verbesserung der Auswertbarkeit der Scans ermöglicht. Die Anwendung der DIN EN ISO 4761 während der Baustelleneinsätze belegte zudem die Praxistauglichkeit der Annahmekriterien. Zusammengefasst: Die Implementierung dieses Prüfverfahrens kann dazu beitragen, die Fehlerauffindwahrscheinlichkeit weiter zu erhöhen und die Qualitätssicherung im Rohrleitungsbau nachhaltig zu verbessern.

 

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
Frederik Brandes
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement
Telefon+49 228 91 88-844
Forschung zum Thema Infrastruktur