IGF-Vorhaben 20869 N: Prüfkonzept zur Detektion von rissbehafteten Schweißnähten an Offshore-Strukturen unterhalb der Wasserlinie (Offshore-Prüfkonzept)

Leibniz Universität Hannover Institut für Werkstoffkunde (IW)
Prof. Dr.-Ing. Hans Juergen Maier, Dr.-Ing. David Zaremba

Bearbeitungszeitraum: 01.01.2020 bis 30.06.2022

Kurzfassung des Vorhabens

Rissbehaftete Schweißnähte in Offshore-Gründungsstrukturen (z.B. Windenergieanlagen) stellen ein großes sicherheitsrelevantes und wirtschaftliches Problem dar, da sie direkten Einfluss auf die Lebensdauer der Strukturen haben. Mit zunehmender Betriebsdauer steigt die Wahrscheinlichkeit der Rissbildung an. In Bezug auf die aktuell bedeutender werde Laufzeitverlängerung des Investitionsgutes sind zuverlässige Prüfungs-, Wartungs- und Reparaturkonzepte erforderlich. Um eine wirtschaftliche und technisch einwandfreie Reparatur ermöglichen zu können, sind hierzu belastbare Informationen über Rissgeometrie, Lage und Größe erforderlich. Zurzeit besteht kein einheitliches Prüfkonzept, um eine sichere Detektion von unter Wasser liegenden, rissbehafteten Schweißnähten an Offshore-Strukturen gewährleisten zu können. Prüfung, Wartung und Instandhaltung sind typischerweise den Tätigkeitsfeldern von KMUs zuzuordnen. Ziel ist es, den KMUs ein Prüfkonzept an die Hand zu geben, mit welchem sie Risiken auf sicherheitstechnischer und finanzieller Ebene verringern können, welche im Fall des Versagens erhebliche Schäden herbeiführen könnten.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein umfassendes Prüfkonzept zur sicheren Detektion von Fehlern im Schweißnahtbereich an Offshore-Strukturen unter Wasser erstellt. Zudem soll durch eine Kombination der Ultraschall- und Wirbelstromprüftechnik, entsprechend der definierten Prüfanforderungen und unter Berücksichtigung der Randbedingungen, eine gemeinsame Prüfeinheit entwickelt werden. Mit der Konzeptionierung dieser Prüfeinheit sollen die Totzonen beider Einzelverfahren kompensiert werden, sodass ein empfindlicher Nachweis der Fehler im Wurzel- und Oberflächenbereich der Schweißnaht sichergestellt werden kann.

Zum Projektabschluss werden Prüfrichtlinien zur Inspektion von UW-Schweißnähten mittels der kombinierten WS-US-Prüftechnik formuliert, die zukünftig in Prüfvorschriften und Merkblätter des Unterwasserschweißens umgesetzt werden können.