Um sich gegen Rohrleitungsdefekte, Korrosion und Versagen zu schützen, müssen Betreiber und Eigentümer von Rohrleitungen ebenso wie Dienstleister im Bereich der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung (ZFP) vorbeugende Beurteilungen der Integrität von Rohrleitungen bei Projekten auf der grünen Wiese und bei Brachflächenprojekten durchführen.
Traditionell waren Rohrleitungsprüfungen aufgrund von Feldbedingungen und Sicherheitserwägungen von Natur aus komplex und anspruchsvoll. Eine systematische Überwachung erfordert qualifizierte Prüftechniker, die oft schwer zu finden waren.
Darüber hinaus erfordert die ZFP an Rohrleitungen traditionell manuelle Messtechniken, wie Papierabrieb, Tiefenmessgeräte mit Nonius und Single-Line-Laser. Solche Techniken waren außergewöhnlich zeitaufwendig und schwerfällig – und führten unweigerlich zu höheren Betriebskosten, während die Rohrleitungen nur begrenzt in der Lage waren, ihre volle Kapazität auszulasten.
Mehr noch: Es gab viele Probleme hinsichtlich der Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit von manuellen Prüfungen in rauen Rohrleitungsumgebungen. Die Materialintegrität einer Rohrleitung zu charakterisieren bedeutet, nach Anzeichen von innerer, äußerer und atmosphärischer Korrosion sowie nach mechanischen Schäden, wie Dellen und Kerben, zu suchen. Die riesigen Datenmengen, die dabei anfallen, könnten Techniker dazu verleiten, entweder allzu konservative Abhilfemaßnahmen zu empfehlen, die sich auf die Netzverfügbarkeit auswirken, oder zu dem Urteil zu kommen, dass die Rohre noch einsatzfähig sind, obwohl sie es nicht sind.

Was tun bei Fachkräftemangel?

Der Bedarf an Prüfern nimmt mit jedem Jahr zu, da die Betreiber und Eigentümer von Rohrleitungen ihre Netze ausbauen. Auf dem heutigen angespannten Arbeitsmarkt ist es äußerst schwierig, qualifizierte Rohrleitungsprüfer zu finden, die sowohl über die erforderliche Ausbildung als auch über das richtige Know-how zu einer Vielzahl verschiedener konventioneller Messtechniken und Messwerkzeuge verfügen. Die Ausbildung von Technikern zu zertifizierten Rohrleitungsprüfern kann ein langwieriges und kostspieliges Unterfangen sein.
Selbst nach ihrer Ausbildung sind Techniker nicht vor menschlichen Fehlern oder dem Erfassen schlechter Daten geschützt. Aufgrund der harten Arbeitsbedingungen ist zudem die Fluktuation sehr hoch. Daher sind Lösungen erforderlich, um diese Probleme in Bezug auf das Prüfpersonal anzugehen.

Dauern Rohrleitungsprüfungen sehr lange?

Eigentümer und Betreiber von Rohrleitungen befolgen bei der Durchführung der Bewertung von Rohrleitungen bestimmte Protokolle. Der Einsatz manueller Prüftechniken erfordert langwierige Werkzeugeinstellungen und Messzeiten, die je nach Länge des Rohrs Stunden oder sogar Tage in Anspruch nehmen können.
Sobald die Daten gesammelt sind, wird zusätzliche Zeit benötigt, um die Messungen vor Ort auszuwerten und sie an externe Ingenieure oder andere Spezialisten zur weiteren Beurteilung zu schicken.

Worauf kommt es bei der Inspektion an?

Rohrleitungen sind von Natur aus komplex – und so verhält es sich auch mit der Prüfung, um sie vor Ort auf Schäden wie Korrosion, Schweißlichtbogenschläge, Spannungs- und atmosphäreninduzierte Risse, Kerben und Dellen zu untersuchen. Da es sich bei den traditionellen Techniken um manuelle Verfahren handelte, hing die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit von den Fähigkeiten eines Technikers ab und wurde oft durch die Umgebungseinflüsse an einem bestimmten Prüftag beeinträchtigt.
Darüber hinaus können Prüfteams wichtige Informationen oder Schäden übersehen. Ist das Rohr erst wieder eingegraben, ist es für die Techniker zu spät, zurückzugehen und weitere Beurteilungen vorzunehmen. Das bedeutet, dass die Prüfer und Integritätsingenieure die Genauigkeit und Verfügbarkeit der Daten infrage stellen können – und es ihnen an Zutrauen fehlt, ihre endgültigen Empfehlungen abzugeben.

Die Lösung: tragbare 3D-Scanner

Mit tragbaren 3D-Scannern können Betreiber und Eigentümer von Rohrleitungen ebenso wie NDE-Dienstleister von einem einfach zu bedienenden, schnellen und effektiven Werkzeug für alle Arten von Prüfungen der Integrität von Rohrleitungen profitieren.
Die 3D-Scanner ermöglichen das bequeme Erfassen von Messdaten an Rohren mit einer Länge von bis zu 18 m – und zwar direkt am spezifischen Prüfquadranten einer Rohrleitung.
Einfach zu bedienende, 3D-Scanner bedeuten zusammen mit ihren Fähigkeiten zur Selbstpositionierung und dynamischen Referenzierung, dass auch Laien eine Rohrleitungsprüfung durchführen können. Es ist keine Messtechnikerfahrung oder umfassende Schulung zu einer Reihe von Messtechniken erforderlich!
Durch den Einsatz von optischer Technologie erfassen 3D-Scanner Messdaten schnell, was die Prüfzeiten verkürzt. Stellen Sie sich vor, Sie könnten bis zu 1,3 Millionen Messungen pro Sekunde durchführen!
3D-Scanner erzeugen hochgenaue, wiederholbare und zuverlässige Ergebnisse mit hoher Auflösung, unabhängig von den Fähigkeiten des Anwenders, der Komplexität der Geometrie der Rohrleitung, der instabilen Aushubumgebung oder der Qualität des Messaufbaus. Mit einer Genauigkeit von 0,025 mm und der Akkreditierung nach ISO 17025 können 3D-Scanner Integritätsingenieuren und Prüfern helfen, die richtigen Entscheidungen sicher zu treffen.
Nach Feldtests mit dem 3D-Scanner Handyscan 3D von Creaform und der ZFP-Software Pipecheck bemerken die Eigentümer und Betreiber von Rohrleitungen sofort die positiven Auswirkungen der Lösungen auf die Arbeitsabläufe und Ergebnisse der Rohrleitungsprüfung.

Schneller, genauer, einfacher

Schnellere Rohrleitungsprüfung: Mit dem 3D-Scanner von Creaform konnten Techniker aller Qualifikationsstufen ihre Prüfaufbauten innerhalb von Minuten fertigstellen. Darüber hinaus können mit den automatischen „Scan-ins-Netz”-Funktionen Echtzeit-Analysedaten an externe Ingenieure gesendet werden, um eine schnellere Entscheidungsfindung zu ermöglichen.

Genauere Prüfergebnisse: Prüfer sind in der Lage, wiederholbare und genaue Ergebnisse zu vielen Rohrschäden und Korrosionsvorkommnissen zu liefern. Beispielsweise können genaue Daten über komplexe Geometrien um Übergangsabschnitte für die Stichwurzelanalyse, über die Tiefenkorrosionen im Schweißbett, an Schnittpunkten von Rund- und Längsschweißnähten gewonnen werden.

Einfachere Bewertung von Rohrleitungen: Aufgrund seiner Portabilität und seines ergonomischen Designs erleichtert Handyscan 3D den Einsatz von Technikern – auch in engen und beengten Bereichen von Ausgrabungsstätten. Dadurch wurde die Konsistenz der Datenerfassung erheblich verbessert. Die intuitive Analyseschnittstelle von Pipecheck ermöglicht es den Technikern außerdem, kritische Probleme der Rohrleitungsintegrität schnell zu identifizieren und alle Schäden auf einmal zu melden.

Senkung der Opex- und Capex-Kosten: Durch die effizientere und präzisere Rohrleitungsprüfung senkte National Grid die Prüfkosten erheblich und verringerte unnötige Schalenreparaturen und Aushubzeiten der Rohrleitung.
National Grid, ein in Großbritannien ansässiges Energieunternehmen, führt Prüfungen und Beurteilungen von Hochdruck-Stahlrohrleitungen durch.
Um die Effizienz und Genauigkeit von Bewertung von Rohrleitungen zu verbessern, hat National Grid eine Reihe von Handyscan-3D-Scannern und die Rohrleitungsüberprüfungs-Software Pipecheck im gesamten Netzwerk implementiert, um die laufenden Rohrleitungsintegritätsprüfungen zu erleichtern. National Grid ist der Ansicht, dass 3D-Messtechnologien zu einer grundlegenden Technologie für die Bewertung von Rohrleitungen werden.
„Wir sind mit der Leistung von Handyscan 3D und Pipecheck sehr zufrieden”, erklärte James Gilliver von National Grid. „Unsere Gesamtuntersuchungszeiten haben sich verringert, wodurch die Zeit für die Bewertung beschädigter Rohre minimiert wurde.”
James Gilliver fügte hinzu: „Wir waren ebenso beeindruckt von der Genauigkeit der Analysedaten, welche die Lösungen liefern konnten. Techniker und Ingenieure konnten die Daten mit tragbaren Geräten vor Ort leicht erfassen und Prüfinformationen leicht an Schadensgutachter zur Überprüfung weiterleiten. Die Verwendung von 3D-Scannern für die Bewertung der Integrität von Rohrleitungen wird zu einer wichtigen Technologie für National Grid, die wir weiterhin in unserem Unternehmen umsetzen.”

Autor

Jérôme Alexandre-Lavoie, Produktmanager bei Creaform