Bolzen und Schrauben sind eine der gängigsten Verbindungstechniken, mit denen zwei beliebige Materialien miteinander verbunden werden können, auch wenn sie unterschiedlich sind. Schrauben werden in den meisten kritischen und anspruchsvollen Branchen eingesetzt, darunter Infrastruktur, Stromerzeugung, Öl und Gas, Petrochemie, Bergbau, Bauwesen, Transport usw.
Schrauben sind Spannungskonzentratoren, die die gesamte Struktur zum Einsturz bringen können, wenn sie nicht ordnungsgemäß installiert und gewartet werden. In bestimmten Branchen ist die Inspektion dieser Schrauben aufgrund der großen Anzahl von Schrauben und/oder der schwierigen Zugänglichkeit gefährlich, kostspielig und zeitaufwändig.
Da herkömmliche Drehmomentschlüssel bestenfalls eine Unsicherheit von ± 20-25% aufweisen, was diese Technologie sehr unzuverlässig macht, hat sich die Ultraschall-Überprüfung der Schraubenkraft (UBLV) zum Industriestandard für die Bewertung von Schraubenbelastungen entwickelt. Bei der UBLV-Methode wird der Ausgangswert eines Verbindungselements in lockerem Zustand gemessen. Das Verbindungselement wird dann angezogen und erneut gemessen. Durch Vergleich der Flugzeitdifferenz und unter Verwendung der durchschnittlich beanspruchten Querschnittsfläche und der Geschwindigkeits- und Elastizitätsmodule des Materials kann die aufgebrachte Last berechnet werden. Das Hauptproblem dabei ist, dass es Anlagen gibt, die diese Referenzmessung nicht zulassen, weshalb in diesen Fällen die Schrauben demontiert werden müssen, was schlichtweg nicht durchführbar ist, da die Verordnung vorschreibt, dass jede gelöste Schraube ausgetauscht werden muss.
Innerspec hat eine neuartige Zweiwellen-Lösung entwickelt, die EMAT (Electro Magnetic Acoustic Transducers) mit DCUT (Dry-Coupled Ultrasonic Technology) kombiniert, sodass die Schraubenbelastungswerte neuer und in Betrieb befindlicher Schrauben ermittelt werden können.
Der Ansatz von Innerspec besteht darin, beide Ultraschallflugzeiten zu messen, um Änderungen der Schraubenlängung zu untersuchen, ohne die ursprüngliche Länge zu kennen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, sie zu demontieren.
Zusätzlich zu diesem einzigartigen Unterscheidungsmerkmal benötigen EMAT und DCUT im Gegensatz zu herkömmlichen piezoelektrischen Kristallen kein flüssiges Koppelmittel, was wichtige technische Vorteile bietet, wie z. B. die Notwendigkeit, die Oberfläche der zu untersuchenden Materialien vorzubereiten, entfällt, wodurch wichtige Inspektionszeiten eingespart werden.
Diese Lösung kann bereits verwendet werden mit Innerspec POWERBOX H-System, unser batteriebetriebenes Handgerät, das eine Genauigkeit von 98% erreicht. Dieses Gerät eignet sich für verschiedene zerstörungsfreie Prüfanwendungen in verschiedenen Branchen. Das bedeutet, dass mit einem einzigen Gerät verschiedene NDT-Anwendungen wie Eigenspannungsmessung, Dickenmessung, Oberflächen- und/oder Volumenprüfung durchgeführt werden können.
Während des BOLT-IN-Projekts wurde der Dual-Wave-Ansatz durch die Durchführung mehrerer Versuche im Labor sowie in realen Umgebungen validiert. Bolt Prep, ein australisches Inspektionsunternehmen, das sich auf die Inspektion kritischer Schrauben spezialisiert hat, war der Hauptunterauftragnehmer dieses Projekts. Sie haben die BOLT-IN-Technologie in den Einrichtungen ihrer Kunden getestet und dabei vielversprechende Ergebnisse erzielt, was zu einer reibungslosen Einführung dieser neuartigen Technologie auf dem australischen Markt geführt hat.
Die Kunden von BoltPrep haben bereits die Vorteile des Dual-Wave-Ansatzes von Innerspec zur Bewertung der Schraubenlast genutzt (kein Koppelmittel erforderlich, 98% Genauigkeit, Wiederholbarkeit, Zuverlässigkeit, Inspektionsgeschwindigkeit, keine Demontage der Schrauben usw. erforderlich) und sind bereit, die Vorzüge von BOLT-IN weiter zu erkunden.
BoltPrep ist das erste Inspektionsunternehmen in Australien, das diese einzigartige Technologie einsetzt und eine vollständige Bewertung der in Betrieb befindlichen Schrauben an kritischen Anlagen in der Öl- und Gasindustrie sowie im Bergbau garantiert.
Dieses Projekt wurde im Rahmen der Zuschussvereinbarung Nr. 2020-1266 INNOWWIDE - BOLT-IN aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union finanziert. Dieses Dokument gibt nur die Ansicht des Autors wieder und die Kommission ist nicht verantwortlich für die weitere Verwendung der darin enthaltenen Informationen