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Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)

TOFD

ISO/IEC 17020EN ISO 9712
Momentaufnahme einer Inspektion

Was ist eine Inspektion?

Bei TOFD wird die Fehlergröße aus der Laufzeitdifferenz der Signale berechnet, die entstehen, wenn die zwischen gegenüberliegendem Sender und Empfänger laufenden Schallwellen an den Fehlerenden gebeugt werden. Kennzeichnend ist, dass nicht die Echohöhe, sondern die Ankunftszeit des Beugungssignals ausgewertet wird.

Warum wird sie durchgeführt?

Ziel ist, Fehler in der Schweißnaht zu erkennen und vor allem die FEHLERHÖHE mit hoher Genauigkeit zu messen. Diese Messung ist die Eingangsgröße bruchmechanisch basierter Bewertungen (ECA).

Für welche Ausrüstung gilt sie?

  • Stumpfnähte von Druckgeräten
  • Rundnähte von Rohrleitungen
  • Dickwandige Schweißnähte
  • Mantelschweißungen von Lagerbehältern
  • Überwachung des Risswachstums im Betrieb

Rechtsgrundlage und Intervall

Die ZfP hat keine eigene Frist; ihre Häufigkeit ergibt sich aus dem Prüfprogramm, dem sie dient. In der Fertigung bestimmt der von Produktnorm und Spezifikation geforderte Prüfumfang (z. B. ein bestimmter Prozentsatz der Schweißnähte), im Betrieb das Asset-Integrity- bzw. risikobasierte Prüfprogramm.

Umfang der Inspektion

  • Volumetrische und planare Fehler in der Schweißnaht
  • Messung der Fehlerhöhe über die Wanddicke
  • Fehlerlänge und Tiefenlage
  • Wurzel- und Oberflächenfehler (außerhalb der Totzone)
  • Überwachung des Risswachstums über die Zeit

Zugehörige Normen

  • ISO/IEC 17020
  • ISO 10863
  • ISO 15626
  • EN ISO 17640
  • ISO 9712

Verfahren und Ausrüstung

  • TOFD-fähiges Ultraschallgerät
  • Sende- und Empfangsprüfkopfpaar und Vorlaufkeile
  • Encoder und Scanvorrichtung
  • Referenzkalibrierblöcke
  • Koppelmittel
  • Datenanalysesoftware

Inspektionsablauf

  1. 1Auswahl von Verfahren und TechnikArt und Lage der gesuchten Unregelmäßigkeit sowie die Werkstoffeigenschaften werden bewertet, um Verfahren und Technik festzulegen; eine schriftliche Prüfanweisung wird erstellt.
  2. 2Verifizierung von Personal und AusrüstungStufe und Industriesektor-Qualifikation des Prüfers nach EN ISO 9712 sowie die Kalibrierunterlagen der Geräte werden kontrolliert.
  3. 3OberflächenvorbereitungDie Prüffläche wird verfahrensgerecht vorbereitet; Beschichtung, Rost und Verschmutzung beeinflussen die Empfindlichkeit unmittelbar.
  4. 4Kalibrierung und EmpfindlichkeitsnachweisMit Vergleichskörper oder Kontrollprobe wird nachgewiesen, dass das System die gesuchte Unregelmäßigkeit anzeigt.
  5. 5Durchführung der PrüfungDie Abtastung erfolgt nach Prüfanweisung; Anzeigen werden aufgezeichnet und lokalisiert.
  6. 6BewertungAnzeigen werden nach der geltenden Abnahmenorm daraufhin bewertet, ob es sich um Fehler handelt; sie werden ausgemessen.
  7. 7BerichterstattungVerfahren, Technik, Ausrüstung, Kalibrierung, Befunde und Abnahmekriterium werden im Bericht gemeinsam ausgewiesen.

Abweichungen

Fehler werden auf dem D-Bild lokalisiert, und ihre Höhe wird aus der Zeitdifferenz zwischen den Beugungssignalen berechnet. Die Abnahme erfolgt nach einer Norm wie ISO 15626 oder nach einer bruchmechanischen Bewertung.

Inspektionsbericht

  • Inspektionsstelle sowie Stufe und Sektor des Personals nach EN ISO 9712
  • Angewandtes Verfahren, Technik und Nummer der schriftlichen Prüfanweisung
  • Geprüftes Bauteil, Schweißnaht und Lageskizze
  • Ausrüstung, Verbrauchsmaterial und Kalibriernachweise
  • Oberflächenzustand und Prüfbedingungen
  • Aufgezeichnete Anzeigen, deren Lage und Abmessungen
  • Angewandte Abnahmenorm und Bewertungsergebnis
  • Annahme-/Ablehnungsentscheidung

Akkreditierung

Die zerstörungsfreie Prüfung wird als akkreditierte Inspektionstätigkeit nach ISO/IEC 17020 durchgeführt. Zweiter bestimmender Faktor ist die Personalqualifikation: Der Prüfer muss nach EN ISO 9712 für Verfahren, Stufe und Industriesektor zertifiziert sein. Eine Prüfung mit einem Verfahren außerhalb dieses Zertifikatsumfangs gilt nicht. EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung nach ISO/IEC 17020, erteilt von Akkreditierungsstellen, die Unterzeichner der ILAC-Vereinbarung zur gegenseitigen Anerkennung sind.

Geltungsbereich und Befugnisse

Zugehörige Inspektionen

Häufige Fragen

Was ist die bekannte Schwäche von TOFD?

Die Empfindlichkeit sinkt im Bereich sehr nahe der Oberfläche (Totzone der Longitudinalwelle) und in der Nähe der Rückwand. Deshalb wird TOFD nicht allein, sondern zusammen mit winkeliger Impuls-Echo-Abtastung (konventionelle UT oder PAUT) angewendet; beide decken gegenseitig ihren blinden Fleck ab.

Warum ist die Fehlerhöhe so wichtig?

Ob ein Fehler die Konstruktion gefährdet, hängt weniger von seiner Länge ab als davon, wie tief er in die Wand hineinreicht. Die bruchmechanische Abnahmebewertung nutzt diese Höhe als Eingangsgröße; TOFD kann diese Messung mit Genauigkeit im Sub-Millimeter-Bereich liefern.

Wer darf die Prüfung durchführen?

ZfP-Personal wird nach EN ISO 9712 nach Verfahren, Stufe (1, 2, 3) und Industriesektor zertifiziert. Stufe 1 führt die Prüfung durch, Stufe 2 bewertet und berichtet, Stufe 3 erstellt Prüfanweisungen und wählt das Verfahren. Eine Prüfung in einem Verfahren oder Sektor außerhalb des Zertifikats gilt nicht.

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