DeFelsko stellt ein handgehaltenes, zerstörungsfreies Ultraschall-Dickenmessgerät her, das sich ideal für die Messung der Auswirkungen von Erosion und Korrosion auf verschiedenen Substraten eignet.
Bei der Bewertung der Auswirkungen von Erosion und Korrosion auf einer Vielzahl von Substraten besteht das Hauptziel darin, die verbleibende Dicke des Substrats zerstörungsfrei zu messen. Je nach Anwendung (d. h. Größe der zu messenden Fläche) können eine schnelle Probenahme und Datenaufzeichnung erforderlich sein.
Zu den weiteren Herausforderungen gehören genaue Messungen auf Substraten mit rauen oder gekrümmten Oberflächen wie Tanks und Rohren.
Zusätzlich zur Messung des Substrats kann ein Mittel zur Bestimmung der Dicke der zum Schutz des Substrats vor Handhabung und Umwelteinflüssen aufgebrachten Beschichtungen erforderlich sein.
Der Ultraschall PosiTector UTG ist ideal für die zerstörungsfreie Messung der Dicke von Stahlsubstraten zwischen 1 und 125 mm (0,040 und 5,00"). Abbildung 1 zeigt ein Anwendungsfoto des Geräts bei der Messung der Substratdicke an der Vorderkante eines überholten Propellerblatts. Durch die Messung über die kritischen Bereiche des Blattes ist es möglich, Bereiche zu identifizieren, die von erheblicher Erosion oder Korrosion betroffen sind.
Das PosiTector UTG bietet mehrere vorprogrammierte Schallgeschwindigkeiten für gängige Substrate wie 1018 Stahl, Edelstahl, Gusseisen, Aluminium und Kunststoffe. Der Benutzer kann entweder ein bestimmtes Substrat aus dem Menü des Messgeräts auswählen oder eine einfache Anpassung an eine bekannte Dicke oder Schallgeschwindigkeit vornehmen. Um die Anzahl der Anwendungen zu maximieren, hat das PosiTector UTG einen Schallgeschwindigkeitsbereich von 0,0492 bis 0,393 mils/µs (1250 bis 10000 m/s).
Wenn mehrere Messungen erforderlich sind, kann das Gerät in den Scan-Modus versetzt werden, in dem 20 Messungen pro Sekunde vorgenommen werden können, während die gekoppelte Sonde über den gewünschten Messbereich gezogen wird. Wie in Abbildung 2 dargestellt, werden im Scan-Modus des Geräts die Gesamtzahl der Messwerte sowie die höchsten und niedrigsten Messwerte angezeigt. Dadurch erhält der Benutzer nicht nur eine Stichprobe der dünnsten und dicksten Messwerte des Substrats, sondern die Messwerte können auch gespeichert und in die optionale PosiSoft-Computersoftware des Geräts heruntergeladen werden.
Vor der Messung auf einer rauen Oberfläche empfiehlt es sich, alle Fremdkörper wie Rost oder Zunder zu entfernen. Eine großzügige Menge Kupplungsmittel kann verwendet werden, um Oberflächeneffekte zu minimieren und gleichzeitig die Oberfläche des Messwertaufnehmers vor Verschleiß zu schützen, wenn er über die Oberfläche schleift.
Das PosiTector UTG liefert die besten Ergebnisse auf Oberflächen mit einem Radius von mehr als 50 mm (2"). Messungen können auch auf Oberflächen mit kleineren Radien durchgeführt werden, indem die Sonde so ausgerichtet wird, dass die Trennlinie auf der Oberfläche des Messwertaufnehmers senkrecht zur Kurve verläuft (Abbildung 3).
Die PosiTector 6000 Messgeräte sind ideal für die zerstörungsfreie Messung der Dicke von Schutzschichten auf Metallsubstraten. Bei nicht eisenhaltigen Substraten wie Aluminium korrelieren die DMS der Serie "N" die Wirbelströme eines induzierten Magnetfeldes mit der Schichtdicke. Für eisenhaltige Substrate wie Stahl korrelieren die Messgeräte der Serie "F" mit der Änderung der magnetischen Flussdichte an der Oberfläche einer magnetischen Sonde, wenn diese in die Nähe des Substrats gebracht wird. Es ist ein komplettes Sortiment von Messgeräten und Sonden erhältlich, die jeweils für die Messung einer bestimmten Schichtdicke auf verschiedenen Schicht/Substrat-Kombinationen optimiert sind.
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Erosion ist der Prozess, bei dem eine Schutzschicht oder ein Substrat durch Reibung infolge wiederholter mechanischer Interaktion abgetragen wird. Typische Ursachen für Erosion sind Kavitation, Aufprall von flüssigen oder festen Partikeln und Relativbewegungen gegen sich berührende feste Oberflächen oder Flüssigkeiten.
Korrosion ist der Prozess, bei dem ein Substrat und seine Eigenschaften durch eine chemische Wirkung oder Veränderung beschädigt oder abgetragen werden. Bei Metallen wird die auf Korrosion zurückzuführende Verschlechterung meist durch einen Oxidationsprozess verursacht.
Mit Ultraschall-Dickenmessgeräten kann eine genaue Messung der verbleibenden Wanddicke eines Substrats an Rohren, Druckbehältern, Lagertanks, Kesseln oder anderen erosions- oder korrosionsgefährdeten Anlagen vorgenommen werden. Wenn die Oberflächentemperatur des Messgeräts 150 °C (300 °F) nicht übersteigt, können die meisten Prüfungen bei laufender Anlage durchgeführt werden, wodurch Produktionsausfälle vermieden werden.
Obwohl viele Branchen von Erosion und Korrosion betroffen sind, ist die Meeresatmosphäre eine der aggressivsten Korrosionsumgebungen. Die Korrosionsraten werden durch verschiedene Faktoren wie Meerwasser, Luftfeuchtigkeit, Wind, Temperatur, Verunreinigungen in der Luft und biologische Organismen beeinflusst. Erosion ist in der Schifffahrt auch aufgrund von Abrieb durch den Aufprall von Wasser und Schmutzpartikeln, Aufprall durch Turbulenzen in schnell fließenden Flüssigkeiten und Kavitation durch Druckwellen, die von Luftblasen erzeugt werden, weit verbreitet. Erosion beeinträchtigt nicht nur das Substrat selbst, sondern kann auch Schutzbeschichtungen beschädigen, was die Wahrscheinlichkeit von Substratkorrosion erhöht. Schiffe, Jachthäfen, Pipelines, Offshore-Strukturen und Entsalzungsanlagen sind allesamt Systeme, die in unterschiedlichem Maße der marinen Erosion und Korrosion ausgesetzt sind.
Ultraschall-Dickenmessgeräte werden zur Messung eines breiten Spektrums von Substraten und Anwendungen auf Dickenverluste durch Korrosion oder Erosion eingesetzt. Die Dickenmessgeräte sind für die Messung der Dicke von metallischen (Gusseisen, Stahl und Aluminium) und nichtmetallischen (Keramik, Kunststoff und Glas) Trägermaterialien und allen anderen guten Ultraschallwellenleitern ausgelegt, sofern sie relativ parallele Ober- und Unterseiten haben.
Ein Ultraschalldickenmessgerät erleichtert die schnelle Prüfung der Dicke großer metallischer Strukturen in kleinen Messintervallen und liefert eine detailgetreue Karte der Dicke einer gescannten Oberfläche. Wenn der Zugang nur von einer Seite des Substrats möglich ist, ist die Ultraschall-Wanddickenmessung die effizienteste Methode zur Überwachung von Erosions- oder Korrosionsauswirkungen.
Unternehmen, die zerstörungsfreie Prüfverfahren einsetzen, minimieren Sicherheitsbedenken, gewährleisten die Einhaltung von Vorschriften und reduzieren die Häufigkeit größerer Reparaturen (und damit die Kosten). So besteht beispielsweise bei Schiffsanwendungen ein erhebliches Risiko eines katastrophalen Versagens des Substrats aufgrund von unerkannter Korrosion oder Erosion des Substrats. Die Kosten, die mit Korrosions- oder Erosionsschäden verbunden sind, können jedoch viel subtiler sein. Nehmen wir den Fall eines Propellerblatts, das abgenutzt oder beschädigt ist. Eine wahrscheinliche Auswirkung ist eine Verringerung des Wirkungsgrads des Propellers, was sich direkt in einer Verringerung der Leistung und einer Zunahme der Turbulenzen (Vibrationen) niederschlägt. Dies führt zu einer Verringerung der Höchstgeschwindigkeit und zu einem Anstieg des Kraftstoffverbrauchs. Darüber hinaus schafft die durch den beschädigten Propeller verursachte Kavitation eine Umgebung, die dem Propeller selbst noch mehr schadet.
Neben der Messung von Korrosions- und Erosionseffekten werden Ultraschall-Dickenmessgeräte häufig zur Messung der Wanddicke, zur Erkennung von Rissen, Fehlern und Lochfraß, zur Prüfung von Verbundwerkstoff-Deslaminierung und zur Bewertung von Schweiß- oder Lötverbindungen eingesetzt.
Aufgrund ihrer Erosions- und Korrosionsanfälligkeit können zahlreiche Branchen von der Ultraschalldickenmessung profitieren. Dazu gehören der Stahlbau und die Stahlsanierung, die Schifffahrt, das Transportwesen, die chemische Produktion, die Zellstoff- und Papierindustrie, die Öl- und Gasproduktion und -raffination, oberirdische Lager- und Übertragungsleitungen sowie die Stromerzeugung.
Anwender von Ultraschall-Dickenmessgeräten sind in erster Linie Inspektoren, Vermesser, Wartungsabteilungen und Substrataufbereiter.
