Inspektion von API-Gewinden mit Abformmaterial

Prüfung von API BTC Premium-Gewinden ornemental strips ornemental strips

Plastiform-Produkte kommen bei Herstelle von OCTG* (Oil Country Tubular Goods) häufig zum Einsatz, um API-Gewinde, Steigrohre und Futterrohre zu prüfen.

* OCTG bezeichnet eine spezielle Kategorie von Stahlrohren, die für die Erdölbohrung sowie für die Förderung und den Transport von Erdöl und Erdgas konzipiert wurden.

Einführung

Die Funktion von Gewinden

Gewinde an Ölfeldrohren erfüllen zwei wesentliche Zwecke:

  • Sie ermöglichen die Montage von Rohren, die hohen Belastungen standhalten müssen.
  • Sie dichten die Verbindungen ab und verhinde so Leckagen oder das Eindringen von Flüssigkeiten in die verschiedenen Rohrstränge.

Bei der Gewindebearbeitung verschleißt das Werkzeug zwangsläufig. Bei übermäßigem Verschleiß kann das gefertigte Gewinde jedoch Oberflächendefekte aufweisen und außerhalb der Toleranzgrenzen liegen. Dies wiederum verringert die mechanische Belastbarkeit des Gewindes.

Außengewinde auf einer Drehmaschine
Außengewinde auf einer Drehmaschine

Gewindeinspektion

Die Gewindeenden müssen direkt im Herstellungswerk maßlich geprüft werden (hier kommen typischerweise die Abdrücke von Plastiform zum Einsatz), müssen aber auch vor Ort visuell geprüft werden.

  • Die Prüfung im Werk stützt sich zur Prozesssteuerung meist auf statistische Stichproben.
  • Die Prüfung vor Ort ist in der Regel eine visuelle Prüfung auf Verschleiß und Mängel.

API- und Premium-Gewinde

Es gibt zwei Haupttypen von Premium-Verbindungen:

Gekoppelte Verbindungen

Die gängigsten Verbindungen bei Öl- und Gasbohrungen sind Gewinde- und Muffenverbindungen. Dabei werden zwei Rohre durch eine dritte Komponente, eine sogenannte Muffe (Coupling), miteinander verbunden.

Integrale Verbindungen

Hierbei werden zwei Rohre ohne eine dritte Komponente oder Muffen verbunden. In diesem Fall verfügt das Rohr an einem Ende über ein Außengewinde (Pin) und am anderen Ende über ein Innengewinde (Box).

Muffenverbindung
Muffenverbindung

Eine vollständige Verbindung sieht wie folgt aus:

Integralverbindung
Integralverbindung

Inspektion mit Präzisionsabdrücken

Das Prüfverfahren mit Plastiform

Plastiform-Abdrücke sind Präzisionsabformungen, mit denen sich die Form von Premium-Gewinden indirekt überprüfen lässt.

Diese Abdrücke werden in weniger als 6 Minuten erstellt und geben Maße mikrometergenau wieder. Sie dienen der Inspektion von Außen- (Pin) und Innengewinden (Box) an Rohren und Muffen.

Plastiform bietet zwei Anwendungssysteme:

  • Manuelle Anwendung mit der zweikomponentigen Knetmasse
  • Anwendung per Injektionspistole mit dem Zweikomponenten-Kartuschensystem
Prüfung von API BTC Premium-Gewinden

Der Abdruck kommt sowohl im Werk beim Hersteller als auch vor Ort für die visuelle Prüfung des Gewindes zum Einsatz.

Prüfverfahren mit Plastiform – Kontrolle im Werk

1 – Reinigung und Entfettung der Oberfläche

Reinigen Sie die Oberfläche sorgfältig mit einem für Plastiform zugelassenen Entfetter.

Ein Techniker sprüht ein Metallteil mit Entfetter ein.
So bereiten Sie ein Bauteil mit dem DN1-Entfetter optimal für die Abformung vor.

2 – Erstellen des Abdrucks

Tragen Sie Plastiform gemäß der Gebrauchsanweisung und dem technischen Datenblatt auf. Warten Sie die angegebene Aushärtezeit ab, bevor Sie den Abdruck entnehmen.

Gewindekontrolle mit Plastiform M70

3 – Schneiden des Abdrucks mit dem Doppelklingenschneider

Schneiden Sie mit dem Doppelklingenschneider eine dünne Scheibe vom Plastiform-Abdruck ab. Diese lässt sich anschließend einfach mit einem Messgerät prüfen.

Präzisionsschnitt eines Abdrucks mit dem Schneider

4 – Kontrolle des Abdrucks

Das so gewonnene Profil kann nun direkt mit einem optischen Messgerät (z. B. einem Profilprojektor oder einem optischen Mikroskop) geprüft und vermessen werden.

Visio Sylvac

5 – Geprüfte Merkmale

Mithilfe der Abdrücke lassen sich zahlreiche Merkmale an den API-Premium-Gewinden, der Dichtung und der Schulter überprüfen:

  • Kopfwinkel
  • Gewindesteigung
  • Gewindehöhe
  • Flankenwinkel des Gewindes
  • Fußwinkel des Gewindes
  • Abmessungen der Dichtung und der Schulter
Zu prüfende Merkmale an einem Gewinde

Inspektion vor Ort mit Plastiform

Visuelle Gewindeprüfung (VTI)

Diese Prüfung dient dazu, den Zustand des Gewindes (Pin und Box) am Rohr oder an den Muffen zu beurteilen. So lässt sich feststellen, ob Reparaturen notwendig sind oder das Rohr ausgetauscht werden muss.

Mit Plastiform-Abdrücken lässt sich der Gewindeverschleiß exakt nachbilden und quantifizieren. Dies hilft, folgenden Risiken vorzubeugen:

  • Fressen
  • Kratzer
  • Grate
  • Verformte oder gequetschte Gewinde
  • Rost
  • Korrosion
  • Lochfraß

Referenzen

Die Inspektion mit Plastiform-Abdrücken wird von den führenden Anbiete von OCTG-Produkten eingesetzt:

  • Tenaris
  • Vallourec
  • Hunting Energy Services
  • NOV
  • Weatherford
  • Voestalpine Tubulars
  • BakerHughes

Plastiform bietet schnelle und präzise Lösungen für die Prüfung von Bohrrohren (Steig- und Futterrohre) gemäß den API-Spezifikationen:

  • EUE : Exte al Upset Tubing
  • NUE : Non-Upset Tubing
  • BTC : Buttress Casing
  • LTC : Long Thread Casing
  • STC : Short Thread Casing
API-Gewindeprofile

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