Prüfung von widerstandspreßgeschweißten Rohren mittels der Ultraschall-Phased-Array-Technik
F.W. Schoch, Rothrist Rohr, Rothrist (CH); B. Karbach, G. Kauth, R. Prause, Krautkrämer, Hürth
ABSTRACT
Konventionelle Prüfanlagen in Rohrschweißlinien haben eine aufwendige Prüfmechanik, die auch bei hoher Schweißgeschwindigkeit den Auswanderungen und Toleranzen des Rohres bzw. der Schweißnaht folgen kann. Bei Abmessungswechsel und zur Nahtnachführung der Ultraschallprüfköpfe ist eine Justierung erforderlich. Arbeitet man mit Winkelprüfköpfen und mit festem Einschallwinkel, kann dies zu Einschränkungen des Fehlernachweis-vermögens bei kritischen Wanddicken-zu-Durchmesser-Verhältnissen (kleine Rohrdurchmesser und dicke Wände) führen.
Bei der Array-Technik werden die beweglichen Mechanikbaugruppen durch ein stationäres Prüfkopf-Array ersetzt. Mittels einer Phased Array Anordnung in zwei Schallumlaufrichtungen und entsprechender Steuerelektronik läßt sich der Schallstrahl elektronisch fokussieren und schwenken, ohne daß mechanische Verstellungen erforderlich sind. Ein rotierender Wassermantel ermöglicht eine sichere Ankopplung im gesamten zu prüfenden Abmessungsbereich.
Arrays ermöglichen darüber hinaus ein virtuelles Scannen des Schweißnahtbereiches, um trotz Nahtauswanderung eine optimale Prüfung zu erzielen. Die Nahtnachführung der Prüfköpfe bei Auswanderung der Schweißnaht entfällt.
Wesentliche Vorteile der Phased Array Prüftechnik:
reproduzierbare und zuverlässige elektronische Einstellung aller wesentlichen Ultraschallparameter z.B. Einschallwinkel
hohe Prüfempfindlichkeit durch Verwendung von fokussierenden Prüfkopfcharakteristiken
kurze Umrüstzeiten
nahezu verschleißfreier Betrieb
sichere Ankopplung durch rotierenden Wassermantel
Vergrößerung der Prüfzone durch elektronisch gesteuertes Scannen um die Schweißnaht, keine mechanische Nahtnachführung erforderlich
praxisgerechte Prüfung, besonders von Rohren im unteren AbmessungsbereichPraktische Erfahrungen mit der beschriebenen Prüftechnik werden vorgestellt.
