Ultraschalltomografie Ultraschalltomografie für besondere Prüfaufgaben

Redakteur: Lea Ziegler

Im Rahmen von mehreren Forschungsprojekten hat sich TÜV Süd mit neuen Prüftechnologien beschäftigt und eine hoch entwickelte Ultraschalltomografie (Sampling Phased Array) für besondere Prüfaufgaben und einen praxisnahen Einsatz entwickelt.

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(Bild: Tüv Süd)

Bestehende Verfahren zur Zerstörungsfreien Prüfung (ZfP), beispielsweise auf Ultraschallbasis, stoßen bei vielen Komponenten an ihre Grenzen. Die Ursache dafür sind baulich eingeschränkte Verfahrwege für den Prüfkopf oder die Streuung des Prüfschalls sowie immer komplexere Geometrien der Bauteile. Aus diesem Grund müssen Komponenten wie Industriearmaturen, druckführende Rohre oder Dampfkessel zur Sicherstellung eines vernünftigen Weiterbetriebes auf eine andere, individuellere Weise geprüft werden.

Laut Hans Christian Schröder, Leiter Kraftwerks- und Anlagenservice des TÜV Süd Industrie Service in Mannheim lassen sich mit der Ultraschalltomografie auch Komponenten untersuchen, die bisher schlecht zugänglich und prüfbar waren. Auf der Grundlage von fehlerbehafteten Proben mit Rissen hat TÜV Süd nachgewiesen, dass mit der Ultraschalltomografie die Fehler in einer wesentlich höheren Auflösung als durch Radiografie-Prüfungen dargestellt und damit hinsichtlich ihrer Lage im Bauteil und ihrer Größe besser beurteilt werden können. Zudem ließen sich mit dem neuen Verfahren geschädigten Flächen ähnlich darstellen, wie die Bruchfläche in einer fraktografischen Untersuchung, ergänzt Jörg Schenkel, Experte für Zerstörungsfreie Prüfungen bei TÜV Süd Industrie Service in Mannheim. Nach einem weiteren Optimierungsschritt könne die Ultraschalltomografie solche fraktografischen Untersuchungen in Zukunft sogar ersetzen.

Kooperation von TÜV Süd, Fraunhofer IZFP und I-Deal-Technologies

Die Prüfung mittels Ultraschalltomographie konzentriert sich darauf, mögliche Fehlstellen in den Komponenten zu lokalisieren und mit Blick auf einen möglichen Weiterbetrieb der Anlage zu bewerten. Damit sind die Ergebnisse der Ultraschalltomografie gerade auch im Bereich von bestehenden Kraftwerken, Anlagen und Maschinen von Interesse.

Das neuartige Prüfsystem entstand aus einer Kooperation von TÜV Süd mit dem Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) und I-Deal-Technologies, Saarbrücken. Es besteht aus einem Manipulator, der Ultraschall-Einheit und einem PC mit Visualisierungssoftware. Das Prüfbild wird dreidimensional und selbst bei hohen Prüfgeschwindigkeiten in Echtzeit rekonstruiert. Einsetzen lässt sich das Verfahren zur Qualitätssicherung oder alternativ zur Röntgenprüfung – insbesondere wenn höchste Anforderungen an die Fehlerbewertung bestehen. (lz)

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