Inspektion von Anlagenrohrleitungen: Korrosion auf Rohrbrücken und unter Auflagern finden

Die Alterung von Rohrleitungen gliedert sich in äußere Korrosion (Beschichtungsversagen, Korrosion an Auflagern, Korrosion unter Isolierung (CUI)), inneren Wandverlust (Erosion, korrosive Medien) und mechanische Schäden (Schwingungsermüdung, gerissene Kleinrohrabzweige, verschobene oder verbogene Halterungen). Die Schwierigkeit: Nur ein Teil der Außenseite ist sichtbar.

In Japan unterliegen Rohrleitungen für Hochdruckgas oder Gefahrstoffe der periodischen Inspektion nach dem High Pressure Gas Safety Act und dem Fire Service Act. Neben Sichtprüfungen ist die Grundmethode die wiederholte Ultraschall-Wanddickenmessung an festen Punkten, mit Schätzung der Restlebensdauer aus der Rate des Wandverlusts.

Die Last sind Menge und Höhe. Rohrleitungen sind lang, Rohrbrücken sind mehrere Ebenen hoch gestapelt, und die oberen Ebenen liegen Meter über dem Boden. Jeder Messpunkt braucht ein Gerüst oder eine Hubarbeitsbühne, und isolierte Leitungen müssen freigelegt, gemessen und wieder isoliert werden. Rohrgerüste und Isolierarbeiten können einen Großteil des Turnaround-Zeitplans beanspruchen.

Die andere Last ist die Wahl, wo hinzusehen ist. Alles gleichermaßen zu messen ist unmöglich, also wählen Sie Stellen mit hohem Risiko (risikobasierte Inspektion, RBI). Aber das *äußere Gesamtbild*, das nötig ist, um zu prüfen, ob diese Auswahl stimmt, war schon immer schwer zu bekommen.

Die erste Aufgabe für Drohnen an Rohrleitungen ist, von einem Ende zum anderen über die Rohrbrücken und rund um die Auflager zu schauen. Mit einem vollständigen Außenbild können Sie eingrenzen, wo die Messgeräte hinkommen. Auch Drohnen, die eine Ultraschall-Wanddickensonde an das Rohr drücken, sind inzwischen erschienen.

Das Grundmuster ist eine Route parallel zur Rohrbrücke. Nehmen Sie die oberste Ebene von oben auf und blicken Sie schräg von unten zu den Auflagern hinauf, sodass jedes Rohr aus mehreren Richtungen erfasst wird. Rohre sind rund: Aus einer Richtung sehen Sie nur die Hälfte.

Eine Rohrbrücke ist ein Klettergerüst aus Stahl und Rohr: eng, GNSS-schwach, kompassverwirrend, möglicherweise brennbar und von heißen Leitungen durchzogen. Für eine Drohne kommen Enge und Gefahr zusammen.

• Enge Räume: Die Spalten zwischen Rohren sind schmal, und dünne Impulsleitungen und Kabel sind für Hindernissensoren schwer zu erkennen. Verwenden Sie Fluggeräte mit Schutzkäfig und machen Sie das Zoomen von außerhalb der Rohrbrücke zur Regel. Enge Räume
• Ohne GNSS-Empfang: Unter Rohrbrücken und zwischen Gebäuden ist GNSS schwach. Wählen Sie Fluggeräte, die sich visuell oder mit LiDAR lokalisieren. Umgebungen ohne GNSS-Empfang
• Magnetische Störung: Umgeben von Stahlrohren und -gerüsten lügt der Kompass. Starten Sie abseits von Stahl und seien Sie bereit, ohne magnetischen Kurs zu fliegen. Magnetische Störung
• Explosionsfähige Atmosphären: Bereiche um Rohrleitungen im Betrieb sind oft als Ex-Zonen eingestuft. Handelsübliche Drohnen sind nicht explosionsgeschützt, nehmen Sie also von außerhalb der Zone auf oder nähern Sie sich nur, wenn Gasfreiheit bestätigt ist. Explosionsfähige Atmosphären
• Hitze: Dampfleitungen und heiße Prozessleitungen erwärmen das Fluggerät bei der Annäherung, und heiße Rohre spiegeln sich in Wärmebildern. Hitze

Rohrleitungsfotos sehen alle gleich aus. Solange nicht jedes Bild an welche Leitung, welches Rohr und welche Stelle gebunden ist, ist es nutzlos. Verknüpfen Sie Bilder mit Rohrleitungszeichnungen (R&I-Fließbilder und Isometrien) oder Punktwolken und mit dem Register der Wanddickenmessungen. Erst dann können sie darüber informieren, wo zu messen ist.

In Japan unterliegen Hochdruckgasleitungen der Sicherheitsinspektion und periodischen Eigeninspektion nach dem High Pressure Gas Safety Act, Gefahrstoffleitungen der Inspektion nach dem Fire Service Act. Für den Drohneneinsatz in Anlagen sind die von METI, der Fire and Disaster Management Agency und dem Ministry of Health, Labour and Welfare herausgegebenen Leitlinien für den sicheren Drohnenbetrieb in Anlagen die Referenz. Wie Drohnenbilder oder -messwerte auf die gesetzliche Inspektion angerechnet werden, muss für jede Inspektionsart mit der zuständigen Behörde geklärt werden.

Im Ausland folgt die Inspektion von Rohrleitungen im Betrieb weithin dem Rohrleitungs-Inspektionscode API 570 des American Petroleum Institute und den Praktiken in API 574. API 570 teilt Rohrleitungen in Klassen mit Höchstintervallen für Wanddickenmessung und äußere Sichtprüfung ein (in Klasse 1 jeweils fünf Jahre) und widmet CUI besondere Aufmerksamkeit. In den USA verlangt OSHA Process Safety Management (PSM) Inspektionen der mechanischen Integrität.

Flugregeln gelten getrennt davon. Rohrbrücken im Freien fallen unter das Luftfahrtrecht, und Flüge innerhalb von 30 m zu Eigentum brauchen eine Erlaubnis oder Zustimmung. Vergleichen Sie Länder in den Vorschriften weltweit.

• Unter der Isolierung und innerer Wandverlust: Fotos zeigen nur die Oberfläche der Ummantelung. Wärmebilder sind Hinweise; die Wanddicke muss mit Ultraschall oder anderen Messgeräten gemessen werden.
• Die Kontaktfläche am Auflager: Wo ein Rohr auf dem Auflager liegt, ist aus keinem Winkel sichtbar. Dafür braucht es Anheben oder eigene Prüfverfahren.
• Kontaktmessungen an jedem Punkt: Kontaktdrohnen erreichen manche Punkte nicht, je nach Rohrausrichtung und Enge.
• Nahflüge in aktiven Ex-Bereichen: Fliegen Sie nie eine gewöhnliche Drohne dort, wo brennbares Gas vorhanden sein kann.
• Bewertung und Verantwortung: Die Beurteilung der Restlebensdauer und des Austauschzeitpunkts bleibt Menschenarbeit.

Am Ende der Rohrbrücke der Fabrik steht eine Drohnenbox. Einmal im Monat fliegt die Drohne die Brücke entlang, nimmt jedes Rohr aus derselben Pose wie beim letzten Mal auf und drückt überall dort, wo etwas verdächtig aussieht, eine Wanddickensonde an das Rohr. Die Ergebnisse landen automatisch auf einem 3D-Modell der Rohrleitungen, und nur die schnell dünner werdenden Stellen wechseln auf dem Bildschirm des Ingenieurs die Farbe. Das ist das Bild, das unsere Redaktion erwartet.

Niemand muss die Rohrbrücke einrüsten und ablaufen. Menschen finden heraus, warum Rohre dünner werden, überprüfen Betriebsbedingungen und Werkstoffe und legen die Austauschreihenfolge fest. Die Inspektion wandelt sich vom Ablaufen Rohr für Rohr zur Sorge um das ganze Leben der Rohrleitungen.