Zerstörungsfreie Prüfung (NDT) verstehen

1. Definition: Was ist zerstörungsfreie Prüfung?

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT), auch als zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) oder zerstörungsfreie Inspektion (NDI) bekannt, ist eine sehr breite Gruppe von Analysetechniken, die in Wissenschaft und Industrie eingesetzt werden, um die Eigenschaften eines Materials, einer Komponente oder eines Systems zu bewerten, ohne Schäden zu verursachen. Der Begriff „zerstörungsfrei“ bedeutet, dass das geprüfte Objekt nach Abschluss der Prüfung weiterhin verwendet werden kann.

Im Kontext der industriellen Instandhaltung bezieht sich NDT auf die Familie der Zustandsüberwachungstechnologien die dazu dienen, den Zustand von Maschinen von „außen“ zu beurteilen, während diese in Betrieb sind oder während einer kurzen Abschaltung, ohne dass eine Demontage erforderlich ist.

Schwingungsanalyse ist eine bekannte und leistungsstarke NDT-Methode.

2. Das Ziel der ZfP in der Instandhaltung

Der Hauptzweck der ZfP in einem Wartungs- und Zuverlässigkeitsprogramm besteht darin, Fehler, Defekte und Verschleißerscheinungen an Maschinen und Strukturen so früh wie möglich zu erkennen und zu charakterisieren. Dies ermöglicht eine proaktive Planung und Durchführung von Wartungsarbeiten, wodurch katastrophale Ausfälle vermieden und Ausfallzeiten minimiert werden. ZfP ist die Grundlage für Zustandsbasierte Instandhaltung (CBM).

3. Gängige ZfP-Methoden in der Anlageninstandhaltung

Obwohl es Dutzende von ZfP-Methoden gibt, wird zur Beurteilung des Zustands von Anlagen häufig eine Kerngruppe verwendet. Diese werden oft als Zustandsüberwachungstechnologien bezeichnet:

• Schwingungsanalyse: Umfasst das Messen und Analysieren der Schwingungssignaturen rotierender Maschinen, um mechanische Fehler wie Unwucht, Fehlausrichtung, Lagerdefekte und Getriebeprobleme zu erkennen.
• Ölanalyse (Tribologie): Die Analyse von Schmieröl dient der Bestimmung des Zustands des Öls und der Maschine durch die Identifizierung von Verschleißpartikeln, Verunreinigungen und chemischen Veränderungen.
• Thermografie (Infrarotanalyse): Verwenden Sie Wärmebildkameras, um Temperaturanomalien zu erkennen, die auf elektrische Fehler, Schmierprobleme und andere Probleme hinweisen.
• Ultraschallanalyse: Erkennen von Hochfrequenzgeräuschen zum Auffinden von Druckluftlecks, elektrischen Fehlern und Schmierproblemen.
• Motorstromkreisanalyse (MCA): Eine elektrische Testmethode zur Beurteilung des Zustands der Wicklungen und der Isolierung eines Motors.

4. NDT zur Fehlererkennung in Materialien

Über die Zustandsüberwachung aktiver Maschinen hinaus umfasst die zerstörungsfreie Prüfung auch eine Reihe von Techniken, die sich auf die Erkennung physikalischer Fehler in statischen Komponenten, Schweißnähten und Materialien konzentrieren:

• Visuelle Prüfung (VT): Die grundlegendste ZfP-Methode umfasst die Sichtprüfung einer Komponente, manchmal unterstützt durch Endoskope oder Lupen.
• Eindringprüfung (PT): Eine kostengünstige Methode zum Auffinden von Oberflächendefekten in nicht porösen Materialien. Ein fluoreszierender Farbstoff wird auf die Oberfläche aufgetragen und sickert in alle Risse, die dann unter UV-Licht sichtbar werden.
• Magnetpulverprüfung (MT): Wird verwendet, um Oberflächenfehler und oberflächennahe Fehler in ferromagnetischen Materialien zu finden. Das Teil wird magnetisiert und mit feinen Eisenpartikeln benetzt. Die Partikel werden vom magnetischen Streufeld angezogen, das sich an jedem Riss oder Fehler bildet.
• Röntgenprüfung (RT): Verwendet Röntgen- oder Gammastrahlen, um in das Innere eines Materials zu blicken. Die Strahlung durchdringt das Objekt und wird auf Film oder einem digitalen Detektor erfasst. Hohlräume, Risse oder Veränderungen der Materialdichte werden im Bild sichtbar, ähnlich wie bei einem medizinischen Röntgenbild.
• Ultraschallprüfung (UT): Dabei werden mit einer Sonde hochfrequente Schallwellen in ein Material gesendet. Der Schall wird von inneren Merkmalen wie der Rückwand des Objekts oder einem Fehler reflektiert. Durch die Analyse der Zeit, die die Echos bis zur Rückkehr benötigen, kann ein Prüfer die Wandstärke messen und innere Defekte erkennen, lokalisieren und ihre Größe bestimmen.

Alle diese ZfP-Methoden haben ein gemeinsames Ziel: Sie sollen wichtige Informationen über den Zustand und die Integrität einer Anlage liefern, ohne diese zu beschädigen, und so fundierte Entscheidungen über Wartung, Reparatur und Austausch ermöglichen.

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