Gefährliche Risse unterwegs stoppen
Kritische Transportmittel wie Öltankwagen auf Straßen und Schienen oder auch Öltanker auf See unterliegen Korrosion und Ermüdung. Die daraus resultierenden Schäden an derartigen Strukturen haben erhebliche negative Auswirkungen auf die Umwelt, die Wirtschaft und auch auf das Leben der Menschen. Die üblichen Inspektions- und Wartungsabläufe werden in der Regel nach einem vorgegebenen Zeitplan durchgeführt und erfordern den Stillstand des Fahrzeugs. Mit diesen Prozeduren sind potenzielle Schäden meist nicht frühzeitig zu erkennen. Die finanziellen Auswirkungen der Unterbrechung des Betriebs zeigen hier Grenzen auf. Wissenschaftler riefen deshalb das EU-finanzierte CORFAT-Projekt ("Cost effective corrosion and fatigue monitoring for transport products") ins Leben, um Varianten der zerstörungsfreien Prüfung für im Betrieb befindliche Bauteile auf Grundlage der Schallemissionsprüfung (Acoustic Emission Testing, AT) zu entwickeln. Zerstörungsfreie Prüfverfahren setzen auf an der Oberfläche der Struktur befestigte piezoelektrische Sensoren, um Schallwellen zu erkennen, die als Energieabgabe von einem Material unter Belastung freigesetzt werden. Die Schallemissionsprüfung unterscheidet sich insofern von anderen zerstörungsfreien Prüfverfahren, dass dem zu prüfenden Objekt keine Energie von außen zugeführt wird und hauptsächlich dynamische Ereignisse (aktive Korrosion, Rissausbreitung) aufgezeichnet werden. Zur weiteren Bewertung der mittels Schallemissionsprüfung festgestellten Schäden entwickelten die Forscher Verfahren zur Weiterverfolgung der zerstörungsfreien Prüfung unter Einsatz anderer konventioneller Maßnahmen. Mit Experimenten untersuchte und charakterisierte man aktive Korrosion und Ermüdungsrissbildung unter verschiedenen Bedingungen im Laufe der Schallemissionsüberwachung. Filterung einschließlich Mustererkennung ermöglichte eine Unterscheidung zwischen den Schallemissionssignalen in Bezug auf Korrosion und Ermüdungsrisse und den durch Hintergrundrauschen verursachten Signalen, die insbesondere von während des Betriebs auftretenden Geräuschen verursacht werden. Überdies setzten die Wissenschaftler an der Oberfläche des Teils angebrachte Sensoren ein, um vorzuführen, dass sich direkt im Metall ausbreitende Schallemissionswellen sowie auch Schallemissionswellen erfasst werden können, die sich teilweise durch flüssige Ladung hindurch ausbreiten. Verifizierungstests an Transportmitteln gestatteten eine Optimierung der Prüfverfahren, Messgeräte und Analysen. CORFAT arbeitete während des gesamten Projekts unter sorgfältige Berücksichtigung gefährlicher Bedingungen und der einschlägigen Prüfregeln sowie existierender Normen. Deshalb sind auch Schallemissionsausstattung und Verfahren für den Einsatz in gefährdeten Bereichen entwickelt worden. Die Wissenschaftler stellten auf dieser Grundlage eine neue zerstörungsfreie Prüftechnik zur Verfügung, die Inspektionsprozeduren, Standardisierungsentwürfe mit Systemanforderungen, Sicherheitsvorschriften, nachfolgende zerstörungsfreie Prüfungen und die damit verbundenen Wartungsarbeiten beinhaltet. Diese leistungsstarke In-Service-Diagnosetechnologie könnte in starkem Maße die Wahrscheinlichkeit von Schäden an Frachttransportkomponenten reduzieren. Die erfolgsträchtigen Ergebnisse werden positive Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesundheit der Menschen haben sowie die Wettbewerbsfähigkeit der EU innerhalb der Branche steigern. Auch eine Vielzahl weiterer Sektoren wie der Luftverkehr und die Offshore-Windenergieerzeugung werden davon profitieren.
