Schweißnähte
In vielen Flanschdokumentationen und -normen wird auf die Art und Anzahl der Schweißnähte verwiesen, die ein Flansch aufweisen sollte. Es liegt außerhalb des Umfangs dieses Kurses, das Schweißen im Detail zu behandeln, da es ein komplexes Thema ist, ebenso wie die Nachbehandlung von Schweißnähten. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass alle Schweißnähte ihre eigenen Vorteile und Nachteile haben, insbesondere in Bezug auf die Verarbeitbarkeit, die Eignung für eine bestimmte Anwendung und die Integrität (die „Qualität“ und damit die Zuverlässigkeit der Schweißnaht). Darüber hinaus variiert die Möglichkeit, eine Schweißnaht mit verschiedenen Zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) zu überprüfen, je nach Schweißverbindungstyp. Abhängig von den Einsatzbedingungen eines Flansches und den verwendeten Normen kann es erforderlich sein, dass die Schweißnaht überprüft wird.
Schweißnahttypen
Das obige Bild zeigt verschiedene Schweißverbindungen, die in der Rohrleitungsindustrie verwendet werden. Jeder der gängigen Flanschtypen wird in diesem Abschnitt besprochen, mit zusätzlichen Informationen zu ihrem zugehörigen Schweißverbindungstyp und ihrer Anzahl. Bei Flanschen sind die häufigsten Schweißverbindungen die Stumpfnaht und die Kehlnähte, daher sollten Sie sich das Aussehen dieser Schweißverbindungstypen merken.
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Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)
Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ermöglicht es dem Personal, den Zustand eines Materials zu bewerten, ohne es zu beschädigen; das Gegenteil der zerstörungsfreien Prüfung ist die zerstörende Prüfung, bei der ein Material bis zum Versagen getestet wird. ZfP ist auch bekannt als zerstörungsfreie Untersuchung (ZfU) oder zerstörungsfreie Inspektion (ZfI).
Wie beim Thema Schweißen ist auch das Thema ZfP umfangreich und geht über den Rahmen dieses Materials hinaus. Es ist jedoch wichtig, die Grundlagen zu verstehen und einen groben Überblick darüber zu bekommen, was ZfP ist, wie es verwendet wird, warum und welche Einschränkungen es gibt. Die häufigsten ZfP-Techniken in der rohrleitungsbezogenen Industrie sind:
- Visuelle Inspektion (VI) – eine visuelle Inspektion des Prüfmaterials durch qualifiziertes Personal. Die einfachste und zugänglichste ZfP-Technik.
- Ultraschallprüfung (UT) – Hochfrequenz-Schallwellen werden durch das Prüfmaterial gesendet, um Unvollkommenheiten zu identifizieren; diese Technik wird hauptsächlich für Oberflächeninspektionen verwendet.
- Radiographie (RT) – Gammastrahlung durchdringt das Prüfmaterial und wird auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Empfänger gesammelt. Der Empfänger zeigt Unvollkommenheiten im Material sowie die Materialdichte an.
- Wirbelstromprüfung (ET) – ein elektrischer Strom wird durch das Prüfmaterial geleitet, wodurch elektrische Felder um alle leitfähigen Teile entstehen und induzierte Ströme in benachbarten leitfähigen Teilen auftreten. Die Untersuchung der resultierenden Wirbelströme, die während dieses elektromagnetischen Tests entstehen, zeigt Materialfehler auf.
- Magnetpulverprüfung (MT) – das Prüfmaterial wird zunächst magnetisiert, dann werden magnetische Eisenpartikel über die Oberfläche des Materials verteilt. Die visuelle Untersuchung der Muster, die durch die Eisenpartikel gebildet werden, ermöglicht es dem Betrachter, Materialfehler zu identifizieren.
- Akustische Emission (AE) – der Zustand des Prüfmaterials wird durch Belastung, Temperatur oder Druck verändert und auf akustische Emissionen gemessen. Akustische Emissionen treten aufgrund der Erzeugung von Spannungswellen im Material auf; diese Wellen werden freigesetzt, wenn sich der Zustand des Materials ändert. Die resultierenden akustischen Wellen werden gemessen und analysiert, um den Zustand des Materials zu bestimmen.
- Farbeindringprüfung (PT) – eine ZfP-Technik zur Auffindung von Oberflächenunvollkommenheiten. Ein Farbstoff wird über die Oberfläche des Prüfmaterials verteilt, darf „einwirken“ und wird dann von der Oberfläche abgewischt. Ein Entwickler wird dann auf die Oberfläche aufgetragen, der den Farbstoff herauszieht, der in Risse oder Unvollkommenheiten in der Materialoberfläche eingedrungen ist. Oberflächenunvollkommenheiten werden durch die kontrastierende Farbe des Farbstoffs angezeigt, der durch das Entwicklungsmedium herausgezogen wurde.
- Hydrostatischer Test (HT) – ein geschlossenes System oder ein geschlossener Behälter wird auf einen bestimmten Druck unter Druck gesetzt, der Druck im System wird gemessen, dann folgt eine Wartezeit, z. B. 30 Minuten, um zu sehen, ob der Druck im Laufe der Zeit abnimmt. Eine Druckreduzierung weist auf Leckage hin; die Reduktionsrate zeigt die Schwere/Größe des Lecks an. Typische hydrostatische Tests erfolgen bei 1,5-fachem Konstruktionsdruck oder mehr, obwohl dies je nach den Anforderungen zur Einhaltung der relevanten Gesetze und Normen variiert.
Hinweis: Hydrostatische Drucktests können eine ernsthafte Gefahr für das Personal darstellen, wenn sie nicht korrekt durchgeführt werden. Geschultes Personal und genehmigte Verfahren sollten immer verwendet werden, wenn ein hydrostatischer Drucktest durchgeführt wird.
Zusätzliche Ressourcen
https://en.wikipedia.org/wiki/Nondestructive_testing
https://en.wikipedia.org/wiki/Weld_neck_flange
https://www.flyability.com/ndt
https://www.asnt.org/MajorSiteSections/About/Introduction_to_Nondestructive_Testing.aspx
https://blog.projectmaterials.com/flanges/flange-types-piping