Metallographische Repliken an Anlagen im Betrieb
Wir übertragen die Mikrostruktur der Bauteiloberfläche auf einen Acetatfilm und bewerten sie im Labor unter dem Lichtmikroskop. Der Werkstoff bleibt an seinem Platz: die Wand wird nicht aufgeschnitten und es wird keine Probe entnommen.
- Ohne Probenentnahme und ohne Schnitt am Bauteil
- Erkennt Kriechen, Graphitisierung und Sphäroidisierung
- Kessel, Öfen, Dampfleitungen und Reformer
- Nach IRAM-ISO 9712 qualifiziertes Personal
MR
Mikrostruktur
Was ist eine metallographische Replik?
Die metallographische Replik ist eine zerstörungsfreie Prüfung, die die Mikrostruktur einer Bauteiloberfläche abbildet, ohne Werkstoff aus der Wand zu entnehmen. Auf einem abgegrenzten Bereich erfolgen ein stufenweises Polieren und eine chemische Ätzung, die Korngrenzen und vorhandene Phasen sichtbar machen; darauf wird ein Acetatfilm aufgebracht, der nach dem Aushärten das Relief dieser Mikrostruktur trägt. Der Film wird anschließend im Labor unter dem Lichtmikroskop in der jeweils erforderlichen Vergrößerung ausgewertet.
Die Replik zeigt den tatsächlichen Zustand des Werkstoffs nach tausenden Betriebsstunden bei Temperatur und nicht den einer Referenzprobe. In den Kohlenstoff- und niedriglegierten Stählen von Kesseln und Dampfleitungen lassen sich Kriechporen entlang der Korngrenzen, die Einformung des Perlits, Graphitisierung, Entkohlung und Kornwachstum erkennen. Der Fortschritt dieser Stufen ordnet jeden Bereich einer Schädigungsskala zu und liefert die mikrostrukturelle Grundlage für eine Restlebensdauerbewertung.
Die Prüfung erfolgt an der eingebauten Anlage: die Wand muss nicht aufgeschnitten, kein Flicken aufgeschweißt und der geprüfte Abschnitt nicht ersetzt werden. Deshalb wird sie an Kesselüberhitzern und Zwischenüberhitzern, Dampfsammlern, Ofenrohren und Rohrschlangen, Reformern und Hochtemperatur-Dampfabschnitten eingesetzt, wo eine Probenentnahme einen Austausch erzwingen würde. Compañía Técnica übergibt einen Bericht mit den Mikroaufnahmen, dem Schädigungsgrad jedes Bereichs und der genauen Lage jeder Replik an der Anlage.
Die Bewertungskriterien stützen sich auf die ASME-Praxis für drucktragende Bauteile und auf die ASNT-Vorgaben zur Qualifizierung des Verfahrens, mit nach IRAM-ISO 9712 qualifiziertem Personal.
Was die metallographische Replik liefert
Mikrostrukturelle Information über den Werkstoff im Betrieb, entnommen an der Anlage und nicht an einer Laborprobe.
Mikrostruktur vor Ort
Korngrenzen und Phasen des Werkstoffs, wie der Betrieb sie hinterlassen hat.
Kein Abschnittstausch
Die Wand wird nicht geschnitten, das geprüfte Bauteil nicht ersetzt.
Bericht mit Mikroaufnahmen
Schädigungsgrad je Bereich und Skizze mit der Lage jeder Replik.
Qualifiziertes Personal
Nach IRAM-ISO 9712 qualifizierte Techniker, mit ASME- und ASNT-Kriterien.
Häufige Fragen zu metallographischen Repliken
Was ist eine metallographische Replik?
Es ist eine zerstörungsfreie Prüfung, die die Mikrostruktur der Oberfläche eines metallischen Bauteils auf einen Acetatfilm überträgt. Der Bereich wird poliert und chemisch geätzt, um Korngrenzen und Phasen sichtbar zu machen; der Film gibt dieses Relief wieder und wird im Labor unter dem Lichtmikroskop ausgewertet. Das Bauteil wird nicht geschnitten und es wird keine Probe entnommen.
Welche Schädigungen werden mit metallographischen Repliken erkannt?
Erkannt wird Kriechschädigung in ihren verschiedenen Stufen, von einzelnen Poren an den Korngrenzen bis zu orientierten Mikrorissen; die Einformung des Perlits (Sphäroidisierung); Graphitisierung in Kohlenstoffstählen; Entkohlung, Kornwachstum und weitere Gefügeveränderungen infolge langer Temperaturbeanspruchung.
An welchen Anlagen wird die Replikenprüfung eingesetzt?
An Kesseln samt Überhitzern und Zwischenüberhitzern, Dampfsammlern, Ofenrohren und Rohrschlangen, Reformern und Hochtemperatur-Dampfabschnitten. Sie ist die übliche Prüfung, sobald ein Bauteil viele Betriebsstunden oberhalb des Bereichs gesammelt hat, in dem der Werkstoff zu kriechen beginnt, und der Zustand seines Gefüges bekannt sein muss.
Muss die Anlage für eine Replik außer Betrieb genommen werden?
Die Anlage wird nicht demontiert und der geprüfte Abschnitt nicht ersetzt, doch der Bereich muss zugänglich, kalt und sauber sein, damit er poliert und geätzt werden kann; die Abnahme wird daher mit einem geplanten Stillstand abgestimmt. Die Oberflächenvorbereitung erfasst einige zehn Mikrometer und verändert die Wandstärke nicht wesentlich.
Was wird nach Abschluss der Prüfung übergeben?
Ein Bericht mit den Mikroaufnahmen jeder Replik in den verwendeten Vergrößerungen, der Einstufung des in jedem Bereich beobachteten Schädigungsgrades, einer Skizze mit der Lage der Repliken an der Anlage, dem angewandten Verfahren und der Unterschrift des qualifizierten Prüfers. Dieser Bericht ist die Grundlage, um die Restlebensdauer des Bauteils zu bewerten und die nächste Prüfung festzulegen.
Verwandte Leistungen
Referenznormen
- ASME — Druckbehältercode und Schweißqualifikation
- American Society for Nondestructive Testing (ASNT) — internationale Referenz für ZfP-Methoden und -Qualifizierung
- IRAM — Norm IRAM-ISO 9712 zur Qualifizierung von ZfP-Personal