Die Wirbelstromprüfung ist ein weit verbreitetes und gut bekanntes berührungsloses Prüfverfahren und dient der zerstörungsfreien Materialprüfung  und Materialcharakterisierung.

Genutzt wird dafür der physikalische Effekt, dass eine Beschädigung oder Verunreinigung elektrisch leitfähiger Materialien mit einer Änderung der Leitfähigkeit bzw. Permeabilität des geprüften Materials einhergeht.

Diese Art der Prüfung begann weitgehend als Ergebnis der Entdeckung der elektromagnetischen Induktion durch den englischen Wissenschaftler Michael Faraday im Jahr 1831. Das eigentliche Phänomen der Wirbelströme wurde aber 1851 vom französischen Physiker Leon Foucault entdeckt und aus diesem Grund werden Wirbelströme auch Foucault-Ströme genannt.

Im ersten Drittel des 20. Jahrhunderts wurde dann erstmals die Wirbelstromtechnologie für den industriellen Einsatz angepasst und Instrumente zur Messung der Leitfähigkeit sowie zur Sortierung von gemischten Eisenkomponenten entwickelt.

Vom Prinzip her wird eine mit Wechselspannung beaufschlagte Primär-Spule in die Nähe einer elektrisch leitenden Oberfläche gebracht. Dabei entstehen oberflächennahe, kreisförmige und symmetrische Wirbelströme senkrecht zu den in das Werkstück eintretenden magnetischen Feldlinien (Magnet-Primärfeld). Die so erzeugten Wirbelströme erzeugen wiederum ein weiteres sekundäres Magnetfeld, das dem ursprünglichen Primärfeld entgegengesetzt verläuft und dieses schwächt. Das resultierende Gesamtmagnetfeld wird nun von einer Empfänger-Spule gemessen. Im Falle einer Materialinhomogenität ändert sich die Leitfähigkeit und damit der induzierte Wirbelstrom. Das Ergebnis ist eine Änderung des Sekundärfeldes bzw. Gesamtmagnetfeldes.

Im Laufe der weiteren Jahre gab es viele neue Entwicklungen in der Wirbelstromprüfung, die zu einer verbesserten Leistung und der Entwicklung neuer Anwendungen führten.

Ein Sonderverfahren in der Wirbelstromprüfung ist davon das Fernfeld-Wirbelstromverfahren (RFEC), das ursprünglich in den 1960er-Jahren für die Fehlerprüfung in Ölpipelines entwickelt wurde.

Einfache Wanddickenbestimmung: Unempfindlich gegen leichte Verschmutzungen, Messungen durch nicht leitfähige Beschichtungen. Anwendbar bei Gusseisen, Erkennung innerer und äußerer Rohrwanddefekte

Es handelt sich hierbei um ein niederfrequentes Prüfverfahren, bei dem die optimalen Prüffrequenzen anhand von Referenzmaterial mit künstlichen Vergleichsfehlern oder natürlichen Beschädigungen vorab ermittelt und validiert werden. Man war damit erstmals in der Lage, Materialdicken von 10 bis 12 mm zu durchdringen und größere Fehlstellen zu detektieren. Im Gegensatz zum klassischem Wirbelstromverfahren haben beim Fernfeld-Verfahren die eingesetzten Sender- und Empfängerspulen einen deutlichen größeren räumlichen Abstand voneinander, d.h. der dominierende Mechanismus der Prüfung ist eine Durchgangsübertragung. Hierbei erzeugt die Sender- bzw. Erregerspule im Rohr ein Magnetfeld, welches sich durch die Rohrinnenwand nach außen entlang des Rohres bewegt. Die Empfängerspule ist im Abstand von ca. 2 bis 3 Rohrdurchmesser von der Senderspule entfernt angeordnet und erfasst das Magnetfeld, das nun von außen nach innen die Rohrwand ein zweites Mal durchdringt. Bereiche mit Fehlstellen verursachen dabei Änderungen in der Größe und Phase des empfangenen Signals.

Durch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten sowie der Einfachheit in der Anwendung ist es in Verbindung mit der Rohrroboter-Technologie von INSPECTOR SYSTEMS ein ideales Prüfsystem.

Großes Interesse an der Entwicklung eines solchen Fernfeld-Wirbelstrom Prüfroboters zur Untersuchung komplexer Rohrsysteme bekundet der französische Energieversorger und Fernwärmenetzbetreiber aus Paris "Compagnie Parisienne de Chauffage Urbain", kurz CPCU.

Dessen Rücklaufleitungen innerhalb eines Dampfnetzes bestehen aus Stahl und sind durch das Kondensat der Korrosion ausgesetzt. Regelmäßige Überprüfungen einzelner Abschnitte des über 500 km langen Netzes sind daher Standard. Erfahrungen mit der Prüftechnologie bei CPCU gab es bereits durch den Einsatz eigener Prüfmolche. Allerdings sind damit die wirklich komplexen Rohrleitungen mit mehreren Bögen, vertikalen Abschnitten und nur einem Rohrzugang nicht befahrbar. Des Weiteren ist mit den nötigen Straßenöffnungen zum Einsetzten und Herausnehmen der Prüfmolche in den Straßen von Paris ein sehr aufwendiger Vorgang verbunden.

Inspektionsroboter von INSPECTOR SYSTEMS mit Zetec-Prüftechnologie

Gesucht wurde daher ein Rohrrobotersystem mit wenig Platzbedarf zum Einbringen der Fernfeld-Wirbelstrom Prüftechnik und der Fähigkeit die nicht-molchbaren Leitungen zu durchfahren. Entstanden sind auf der Basis dieser Anforderungen neue Inspektionsroboter von INSPECTOR SYSTEMS, ausgerüstet mit der Prüftechnologie von Zetec. Zunächst für Rohrgrößen DN 100 einsetzbar, sollen später weitere Bereiche von DN 80 bis 300 abgedeckt werden.

Getestet wurde zunächst in einer trockenen Teststrecke in einer Halle und später in mehreren Streckenabschnitten in den Straßen von Paris. Die Ergebnisse waren durchweg überzeugend, die dabei gesammelten Erkenntnisse flossen direkt in die Prozessabwicklung weiterer Einsätze ein.

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