Rohrprüfung Forscher erlauschen Rohrverschleiß

Saarbrücker Ingenieure entwickeln ein neuartiges Verfahren, das vorwarnt, wann Rohre, mit denen Erdöl oder Gas gefördert wird, ausgetauscht werden müssen. Dabei können sie genau erkennen, welches der einzelnen Rohre in der oft Hunderte Meter langen Leitung betroffen ist.

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Universität des Saarlandes Fakultät 8/Naturwissenschaftl. Technische Fakultät III

Die Wissenschaftler entwickeln ein Verfahren, das dort sitzt, wo es mit in die Tiefe kann: am Rohr, oder, genauer gesagt, in der Muffe, die Rohr mit Rohr unterbrechungsfrei verbindet. Der Clou des Verfahrens erinnert an den alten Western-Trick, mit einem Ohr an der Schiene zu lauschen, ob ein Zug kommt. – Nur, dass hier „gelauscht“ wird, ob die Rohrwand noch dick genug ist. Die Forscher setzen in die Muffe am einen Ende des Rohres einen so genannten „Piezo-Stapelaktor“ ein, der ein Signal in bestimmten Intervallen und Frequenzen ins Material des Rohres sendet. In der Muffe am anderen Rohrende sitzt ein so genannter „Piezo-Flächenaktor“, der „lauscht“, wann und wie diese Signale ankommen. Diese Information leitet der Aktor an eine zentrale Stelle weite. Sein technisches Pendant sammelt die gemessenen Daten, übersetzt sie mittels komplexer Algorithmen, wertet sie aus und macht sie blitzschnell sichtbar, indem es sie in ein Kurvendiagramm überträgt.

Schwingungsfrequenz gibt Auskunft über Rohrwanddicke

Die Saarbrücker Wissenschaftler haben in Experimenten erforscht, wie sich der Zustand des Rohrs zu den Messungen des „lauschenden“ Aktors verhält. Ihr Ergebnis: Je dünner die Wandstärke der Rohre ist, desto mehr verschiebt sich die Reaktion des Rohres auf eine bestimmte Schwingungs-Anregung. Bei welcher Frequenz dieses Signal aufgefangen wird, sagt also zuverlässig aus, wie dick die Rohrwand noch ist. Derzeit entwickeln die Ingenieure mathematische Modelle, in denen die einzelnen Signale genau den verschiedenen Rohr-Abnutzungsgraden zugeordnet werden, was sie wiederum durch Experimente nachprüfen und belegen. Auf diese Weise könnte künftig vor Ort in der Tiefsee regelmäßig und auf Knopfdruck das Signal in den Rohrleitungen „offshore“ erlauscht werden. Die so gemessenen Daten würden zuverlässig darüber Auskunft geben, wann eines der Rohre gefährlich dünn und damit reif zur Auswechslung geworden ist. Abgelesen werden könnte diese Vorwarnung an Diagrammen, die anzeigen, bei welcher Signalfrequenz es kritisch wird. Da die einzelnen Piezoaktoren miteinander in einem so genannten Bussystem kommunizieren und verbunden sind, kann außerdem genau gesagt werden, welches der Rohrstücke abgenutzte Wände hat. (qui)

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