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Sichtprüfung (VT) ist die Untersuchung von Materialoberflächen und Verarbeitungsqualität mit dem menschlichen Auge, oft unterstützt durch optische Instrumente, um Diskontinuitäten zu identifizieren, ohne die Komponente zu beschädigen.
Es ist die grundlegendste zerstörungsfreie Prüfung, die heute im Maschinenbau eingesetzt wird.
Früher habe ich visuelle Kontrollen eher als zweitrangig betrachtet. Für mich bedeutete eine „Inspektion“ die Verwendung eines Instruments wie eines Messschiebers oder eines Rauheitsmessgeräts. Ich ging davon aus, dass das Betrachten eines Teils nur mit meinen Augen zu subjektiv sei, um nützlich zu sein.
Die Sichtprüfung ist die erste Verteidigungslinie in der Qualitätskontrolle.
Richtig durchgeführt, erkennt sie die überwiegende Mehrheit der Anomalien bei der Oberflächenfehlererkennung, einschließlich Lochfraß, Korrosion, Fehlausrichtung von Verbindungen und Kontamination durch Fremdstoffe.
In anspruchsvollen Bereichen wie Öl und Gas, Luft- und Raumfahrt und dem Strukturbau ist eine ordnungsgemäß ausgeführte Sichtprüfung oft der kosteneffizienteste Weg, um einen Fehler zu identifizieren.
Und das liegt daran, dass man keine komplette Testreihe benötigt, wenn man einen rosa Elefanten im Flur entdeckt, oder?
In diesem Beitrag zeige ich Ihnen genau, wie Sie ein strukturiertes visuelles Prüfprogramm implementieren.
Wir behandeln die Grundlagen der direkten und Fernbetrachtung, die Ausrüstung, die Sie benötigen (von einfachen Spiegeln bis hin zu digitalen Mikroskopen), und die Verfahren, die erforderlich sind, um internationale Standards zu erfüllen. Wir werden auch besprechen, wie Sie Ihre Ergebnisse dokumentieren, damit sie rückverfolgbar und prüfbereit sind.
Werfen wir einen genaueren Blick auf diese beeindruckende Prüfstrategie!
Inhaltsverzeichnis
Was ist eine Sichtprüfung?
Sichtprüfung ist ein Prüfverfahren, bei dem Materialoberflächen und Komponenten durch direkte Beobachtung oder optische Instrumente untersucht werden, um Oberflächendiskontinuitäten, Risse, Korrosion und Fehler zu erkennen, ohne das Teil zu beschädigen. Es dient als primäre Vorauswahl in der Qualitätskontrolle und in Programmen zur zerstörungsfreien Prüfung in der Fertigung, Luft- und Raumfahrt sowie in der Öl- und Gasindustrie.
Im Bereich der Qualitätssicherung klassifizieren wir sie als zerstörungsfreie Prüfmethode (ZfP), da der Prozess das geprüfte Teil nicht verändert, belastet oder beschädigt.
Es gilt als die erste Verteidigungslinie in Inspektionsprogrammen.
Bevor Sie komplexe radiologische oder Ultraschallgeräte einsetzen, betrachten Sie das Teil einfach, um offensichtliche Probleme zu erkennen.
Auch wenn es sehr einfach klingen mag, ist die Sichtprüfung ein strenger Prozess, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Mängeln zu erkennen.
Ein qualifizierter Inspektor kann Oberflächendiskontinuitäten wie Risse oder Porosität, Maßabweichungen und strukturelle Anomalien identifizieren.
Es ist auch die primäre Methode, um Beschichtungsfehler und Montagefehler zu erfassen, bevor sie im weiteren Prozess Probleme verursachen.
Direkte Sichtprüfung
Eine direkte Sichtprüfung findet statt, wenn der Inspektor sein Auge in einem bestimmten Abstand zur Prüffläche positionieren kann.
Die meisten Normen, wie z. B. ASME Section V, erfordern, dass sich das Auge innerhalb von 600 mm (24 Zoll) von der Oberfläche in einem Winkel von nicht weniger als 30 Grad befindet. So sind Sie nah genug, um den Fehler sicher zu erkennen, anstatt aus der Ferne zu raten.
Um dies effektiv durchzuführen, benötigen Sie eine angemessene Beleuchtung.
Der Industriestandard verlangt in der Regel eine Mindestlichtintensität von 1000 Lux (ungefähr vergleichbar mit einem hell beleuchteten Büro oder einer speziellen Inspektionskabine).
Während das „unbewaffnete Auge“ das Hauptwerkzeug ist, verwenden Inspektoren häufig Vergrößerungslinsen (2x–10x), Inspektionsspiegel und Schweißlehren, um die Oberflächenvorbereitung und die endgültigen Abmessungen der Baugruppe zu überprüfen.
Indirekte Sichtprüfung (Remote Visual Inspection)
Wenn Sie physisch keinen Zugang zur Komponente haben, wie z. B. zum Inneren eines Rohrs mit kleinem Durchmesser oder eines gefährlichen Tanks, verwenden Sie die indirekte Sichtprüfung (RVI).
Diese Methode stützt sich auf optische Instrumente oder ein Medium von Drittanbietern, um Bilder aus dem Testbereich an das Auge des Inspektors oder ein digitales Display zu übertragen.
Bei Plastiform zum Beispiel bieten wir Produkte an, die speziell für diese Anwendung entwickelt wurden.
Dies ist eine interessante Technik zur Durchführung von internen Rohrinspektionen und für die Sicherheit bei Inspektionen in engen Räumen.
Moderne RVI nutzt unterschiedliche Messverfahren.
Wir verwenden Video-Boreskope mit schwenkbaren Spitzen, flexible Fiberskope und sogar Roboter-Crawler oder Drohnen für große Strukturen.
Diese Systeme müssen eine hohe Bildauflösung und Aufzeichnungsmöglichkeiten bieten.
Diese Dokumentation ist von entscheidender Bedeutung, da RVI im Gegensatz zur direkten Betrachtung oft eine zweite Meinung oder einen historischen Vergleich erfordert, um zu verfolgen, wie sich ein Fehler, wie Korrosion oder Verschleißmuster, im Laufe der Zeit entwickelt.
Hinweis: Die Beleuchtung ist oft die größte Variable bei der indirekten Sichtprüfung. Eine hochauflösende Kamera ist nutzlos, wenn die integrierte LED-Lichtquelle Schatten wirft, die die Schweißnahtwurzel oder den Boden einer Vertiefung verbergen.
Warum nutzen wir die Sichtprüfung?
Sie könnten annehmen, dass komplexe Methoden wie Röntgen oder Ultraschall der genaueste Weg sind, um eine Qualitätskontrolle durchzuführen.
Aber wenn Sie einen Bullen in einem Porzellanladen entdecken, brauchen Sie keine komplette Testreihe am Bullen durchzuführen, um zu wissen, dass es ein massives Problem gibt, das gelöst werden muss.
Die Sichtprüfung ist tatsächlich die erste Prüfung, die in jedem Inspektionsprogramm durchgeführt werden sollte.
Der Grund ist einfach: Sie bietet sofortige Ergebnisse zu deutlich geringeren Kosten als jede andere Technik.
Sie benötigen keine teuren speziellen Verbrauchsmaterialien wie Eindringmittel oder Magnetpulver, und sie funktioniert effektiv bei praktisch allen Materialien, von Kohlenstoffstahl bis hin zu Thermoplasten.
Es ist ein hocheffizienter Filter.
Sie fungiert als Vorauswahl, bevor Sie kapitalintensivere zerstörungsfreie Prüfmethoden einsetzen.
Wenn Sie einen sichtbaren Riss oder einen schweren Oberflächenfehler entdecken, können Sie das Teil sofort ablehnen.
Es macht keinen Sinn, Zeit und Budget für die Einrichtung einer Röntgenaufnahme für einen Fehler zu verschwenden, den Sie bereits mit bloßem Auge sehen können.
Dies macht den gesamten Fertigungsprozess schneller und schlanker.
Ein weiterer großer Vorteil ist, dass sie völlig nicht-invasiv ist.
Sie können sie während der Fertigung durchführen, während ein Schweißer eine Naht legt (In-Prozess), oder während routinemäßiger Stillstandsinspektionen. Es ist nicht erforderlich, den Bereich für die Strahlensicherheit zu evakuieren oder komplexe Beschichtungen zu entfernen, nur um einen Messwert zu erhalten.
Es ist wichtig zu bedenken, dass die Sichtprüfung stark vom Bediener abhängig ist.
Während die Ausrüstung einfach ist, hängen die Ergebnisse stark von der Erfahrung des Inspektors, der Sehschärfe und der Qualität der Lichtverhältnisse ab.
Grenzen: Es gibt jedoch Einschränkungen, die Sie respektieren müssen.
Die offensichtlichste ist der Oberflächenzugang. Sie müssen eine freie Sichtlinie zum Inspektionsbereich haben, entweder direkt oder über Werkzeuge zur indirekten Sichtprüfung.
Zusätzlich ist die Sichtprüfung strikt auf Oberflächen- und oberflächennahe Indikationen beschränkt. Sie kann keine interne Porosität oder tiefe Risse unter der Oberfläche erkennen.
Für diese müssen Sie immer auf volumetrische Methoden umsteigen.
Ausrüstung für die Sichtprüfung: Wesentliche Werkzeuge & Instrumente
Praxis-Tipp: Viele Menschen gehen davon aus, dass eine Sichtprüfung nur darin besteht, „das Teil anzusehen“.
Genaue Inspektionsergebnisse erfordern jedoch spezifische Werkzeuge, um zu standardisieren, wie das menschliche Auge das Objekt wahrnimmt.
Sie können sich nicht auf Umgebungslicht oder ungemessene Schätzungen verlassen, um Fehler zu finden. Die von Ihnen gewählte Ausrüstung hängt stark von Zugangsbeschränkungen ab, davon, ob Sie die Oberfläche berühren können oder in ein schmales Rohr hineinsehen müssen, sowie von den spezifischen Dokumentationsanforderungen Ihres Qualitätsprogramms.
Grundlegende Inspektionshilfen
Für die direkte Sichtprüfung, bei der sich Ihr Auge nah an der Oberfläche befindet, benötigen Sie Hilfsmittel, um die Geometrie zu überprüfen und Details zu klären.
Vergrößerungsgläser (typischerweise im Bereich von 2x bis 10x) und verstellbare Inspektionsspiegel ermöglichen es Ihnen, hinter Versteifungen zu prüfen oder die Oberflächenreinheit an engen Stellen zu verifizieren.
Die Beleuchtung ist hier sehr wichtig.
Der Industriestandard verlangt in der Regel eine Mindestlichtintensität von 1000 Lux (ungefähr vergleichbar mit einem hell beleuchteten Büro oder einer speziellen Inspektionskabine).
Prüfen Sie immer den Winkel Ihrer Lichtquelle. Die Beleuchtung einer Oberfläche in einem streifenden Winkel (5 bis 45 Grad) hilft dabei, Texturen und Risse durch Schattenbildung hervorzuheben, während eine direkte Beleuchtung diese überstrahlen könnte.
Sie benötigen auch mechanische Werkzeuge, um das Gesehene zu quantifizieren. Cambridge-Lehren, Kehlnahtlehren und Linearskalen wandeln eine subjektive Beobachtung („das sieht tief aus“) in eine konkrete Messung um.
Für die Oberflächenfehlererkennung verwenden Inspektoren oft visuelle Komparatoren (physische Platten mit bekannten Rauheitswerten), um die Einhaltung der Oberflächenbeschaffenheit schnell zu bestätigen.
Optische Instrumente
Wenn Sie Ihr Auge nicht innerhalb von 600 mm an die Prüffläche bringen können, verwenden Sie Werkzeuge zur indirekten Sichtprüfung (RVI).
Das gebräuchlichste Werkzeug hierfür ist das Boreskop.
Ein starres Boreskop verwendet eine Reihe von Glaslinsen zur Bildübertragung. Starre Endoskope bieten die höchste Bildklarheit, sind aber auf einen geradlinigen Zugang beschränkt.
Wenn der Weg zum Inspektionsbereich nicht linear ist, müssen Sie ein flexibles Fiberskop oder ein Video-Boreskop verwenden.
Moderne Video-Boreskope haben einen Kamerachip an der Spitze und zeigen das Bild auf einem Handbildschirm an. Diese sind leistungsstark, da sie oft Stereomessfunktionen enthalten.
Dies ermöglicht es Ihnen, die Länge und Tiefe eines Risses direkt auf dem Bildschirm mit Cursoren zu messen, was sofortige Daten für Ihren Messbericht liefert, ohne dass Sie physischen Zugang zum Teil benötigen.
Fortschrittliche RVI-Systeme
Für großflächige Anlagen oder gefährliche Umgebungen sind Handheld-Endoskope unzureichend.
Roboter-Crawler werden eingesetzt, um lange Rohrleitungen abzufahren und Kameras und Sensoren zur Erkennung von Korrosion oder Blockaden zu transportieren.
In den Sektoren Luft- und Raumfahrt sowie Energie werden Inspektionsdrohnen zum Standard für die Untersuchung hoher Strukturen oder großer Lagertanks. Diese Systeme erübrigen den Einsatz teurer Gerüste und halten den Inspektor sicher am Boden.
Diese fortschrittlichen Systeme nutzen häufig Pan-Tilt-Zoom (PTZ) Kameras mit hochauflösenden Sensoren.
Dies ermöglicht es Ihnen, aus mehreren Metern Entfernung auf eine verdächtige Indikation heranzuzoomen und dabei eine hohe Auflösung beizubehalten.
Viele Systeme integrieren auch GPS-Tagging oder 3D-Mapping, um sicherzustellen, dass jedes Foto oder Videoframe mit einem bestimmten Ort an der Anlage verknüpft ist, was für die langfristige Überwachung des strukturellen Zustands von entscheidender Bedeutung ist.
Sichtprüfung zur Oberflächenfehlererkennung
Einen Fehler zu finden ist befriedigend, aber ihn korrekt zu identifizieren, darin liegt das eigentliche Können.
Die Oberflächenfehlererkennung funktioniert durch die Identifizierung von Diskontinuitäten (Unterbrechungen in der Kontinuität des Materials) und die Feststellung, ob diese das Teil beeinträchtigen.
Sie müssen die Fehlermorphologie (Form und Struktur) wirklich verstehen, um zwischen einem harmlosen kosmetischen Kratzer und einem gefährlichen Spannungskorrosionsriss zu unterscheiden.
Häufige Fehlertypen
Bei einer Inspektion stoßen Sie typischerweise auf vier Hauptkategorien von Oberflächenindikationen.
Die erste Gruppe umfasst mechanische Fehler, die durch physikalische Krafteinwirkung verursacht werden, wie Risse, Riefen und Verschleißmuster.
Diese sind oft scharfkantig und linear.
Die zweite Gruppe umfasst Korrosion, die sich als Lochfraß, gleichmäßiger Rost oder Spaltkorrosion manifestiert.
In Fertigungsumgebungen sehen Sie üblicherweise Prozessfehler.
Beim Schweißen gehören dazu Porosität (Gaseinschlüsse), Einbrandkerben (Rillen am Nahtübergang) und Bindefehler. Achten Sie schließlich auf Beschichtungsfehler wie Blasenbildung oder Abblättern, die darauf hindeuten, dass die Schutzschicht versagt hat.
Fehlercharakterisierung
Sobald Sie eine Anomalie entdecken, müssen Sie diese messen.
Sie müssen die Länge, Breite und Tiefe mit Werkzeugen wie Lochfraßtiefenlehren oder optischen Komparatoren aufzeichnen.
Die Morphologie verrät Ihnen den Schweregrad.
Beispielsweise wirkt eine scharfkantige Diskontinuität als Spannungskonzentrator und ist weitaus gefährlicher als eine abgerundete.
Es ist auch wichtig, zwischen relevanten Indikationen und nicht relevanten Indikationen zu unterscheiden.
Eine Bearbeitungsmarke oder ein Fertigungskratzer mag bei schlechter Beleuchtung wie ein Riss aussehen, beeinträchtigt aber nicht die strukturelle Integrität.
Ihre Aufgabe ist es, diese Fehler mithilfe eines Referenzgitters effektiv zu kartieren, damit Reparaturen präzise durchgeführt werden können.
Oberflächenreplikation für verbesserte Erkennung
Wenn Sie komplexe Geometrien oder enge Räume inspizieren, ist es oft unmöglich, das Auge nah genug heranzubringen, um einen Fehler zu verifizieren. Selbst mit einem Boreskop kann es schwierig sein zu bestätigen, ob diese Indikation ein harmloser Kratzer oder ein gefährlicher Riss ist.
Hier wird die Oberflächenreplikation unschätzbar wertvoll.
Plastiforms F30 Visual wurde speziell für genau diese Herausforderung entwickelt. Sie tragen eine dünne Schicht des Materials direkt auf die verdächtige Oberfläche auf. Die Verbindung passt sich perfekt an die Oberflächentopologie an und erfasst selbst mikroskopische Details. Nach der Aushärtung ziehen Sie es ab und untersuchen es unter geeigneten Lichtverhältnissen an Ihrer Werkbank.
Der eigentliche Vorteil ist das schwarz leuchtende Finish. Oberflächendiskontinuitäten, die auf einem metallischen Hintergrund verschwimmen, werden vor dem kontrastierenden Replikat plötzlich hochgradig sichtbar. Sie können nun jedes optische Gerät – von der einfachen Lupe bis zum Digitalmikroskop – nutzen, um den Fehler zu messen und zu dokumentieren, ohne die Zugangsbeschränkungen des ursprünglichen Ortes.
Diese Methode ist besonders effektiv für die Schweißnahtprüfung in engen Räumen. Anstatt sich zu verrenken, um eine Wurzellage in einem Rohr zu prüfen, nehmen Sie einen Abdruck und bringen die Oberfläche zu sich. Sie können diese Replikate als dauerhafte Aufzeichnungen archivieren, was eine Rückverfolgbarkeit bietet, die ein Foto allein nicht erreichen kann.
Es ist zerstörungsfrei, hinterlässt keine Rückstände und funktioniert auf praktisch jedem Material. Ob es sich um interne Ventiloberflächen, hochgelegene Rohrleitungen oder komplexe Gussgeometrien handelt – die Oberflächenreplikation verwandelt eine unmögliche direkte Inspektion in eine kontrollierte Laboruntersuchung.
Die Technik lässt sich nahtlos in Ihre bestehenden Verfahren zur Sichtprüfung integrieren. Sie befolgen weiterhin dieselben Akzeptanzkriterien und Dokumentationsanforderungen. Sie haben lediglich Ihre Inspektionsmöglichkeiten auf Bereiche erweitert, in denen die traditionelle direkte oder indirekte Betrachtung versagt.
Für kritische Komponenten, bei denen Sie absolute Gewissheit benötigen, bietet die Kombination aus Standard-Sichtprüfung und Oberflächenreplikation das Beste aus beiden Welten: sofortige Vorauswahl gefolgt von detaillierter Charakterisierung.
Verfahren der Schweißnahtprüfung
Die visuelle Untersuchung ist nicht nur ein „schön zu habender“ Schritt in der Fertigung, sie ist eine zwingende Anforderung.
Fast jeder größere Fertigungscode (ob ASME BPVC, AWS D1.1 oder andere) erfordert eine Sichtprüfung für 100 % der Schweißverbindungen.
Die meisten Schweißfehler entstehen durch schlechte Einstellung oder Technik, was bedeutet, dass man sie oft schon lange vor Fertigstellung der Schweißnaht erfassen kann.
Eine effektive Inspektion erfolgt in drei verschiedenen Phasen: vor, während und nach dem Schweißen.
Inspektion vor dem Schweißen
Sie können die Mehrheit der Schweißfehler verhindern, bevor überhaupt ein Lichtbogen gezündet wird.
Die Inspektion vor dem Schweißen ist der Punkt, an dem Sie verifizieren, dass die Fugengeometrie mit der Welding Procedure Specification (WPS) übereinstimmt.
Sie müssen den Flaschenwinkel, den Steg und den Wurzelspalt mit präzisen Schweißlehren messen. Wenn die Passung zu weit oder der Versatz (Hoch-Tief) außerhalb der Toleranz liegt, ist eine einwandfreie Schweißnaht physikalisch unmöglich.
Sie müssen auch sicherstellen, dass das Grundmetall sauber ist (frei von Öl, Rost oder Farbe) und verifizieren, dass die Vorwärmtemperatur den Materialanforderungen entspricht.
In-Prozess-Inspektion
Sobald das Schweißen beginnt, können Sie nicht einfach weggehen, bis es fertig ist.
Die In-Prozess-Inspektion beinhaltet die Überwachung der Schweißnaht, während einzelne Lagen aufgetragen werden.
Sie achten auf die vollständige Schlackenentfernung zwischen den Durchgängen und stellen sicher, dass die Zwischenlagentemperatur innerhalb der spezifizierten Grenzen bleibt.
Dies ist Ihre beste Chance, Bindefehler oder Risse in der Wurzellage (dem empfindlichsten Teil der Verbindung) zu entdecken.
Wenn das Verfahren das Schweißen von beiden Seiten vorschreibt, ist die Verifizierung des ordnungsgemäßen Ausfugens auf gesundes Metall auf der zweiten Seite unerlässlich, um einen Mangel an Durchschweißung zu verhindern.
Inspektion nach dem Schweißen
Nachdem das Metall abgekühlt ist, verifiziert die Inspektion nach dem Schweißen das Endprodukt gegen die Akzeptanzkriterien des Codes.
Sie suchen nicht nur nach Rissen; Sie müssen die tatsächliche Schweißnahtgröße (Schenkel- oder Nahtdicke) mit einer Kehlnahtlehre messen. Sie müssen auf Oberflächendiskontinuitäten wie Einbrandkerben, Überlappungen oder übermäßige Überhöhung prüfen.
Das Nahtprofil sollte sichtbar glatt sein und allmählich in das Grundmetall übergehen. Wenn Sie Oberflächenporosität oder versehentliche Zündstellen außerhalb der Schweißzone finden, müssen diese deutlich für die Reparatur markiert werden.
Anwendbare Normen und Codes
Die Sichtprüfung hat den Ruf, etwas subjektiv zu sein.
Wenn ich sage, ein Kratzer ist „zu tief“, Sie aber sagen, er ist „unbedeutend“, wer gewinnt?
Deshalb ist die Durchführung von Inspektionen nach anerkannten Normen nicht verhandelbar. Diese Dokumente beseitigen die Mehrdeutigkeit und bieten klare Akzeptanzkriterien, damit die Ergebnisse wiederholbar sind, egal wer die Taschenlampe hält.
Abhängig von Ihrer Branche werden Sie wahrscheinlich mit einem der großen Leitungsgremien zusammenarbeiten.
In den Vereinigten Staaten dominieren ASME (American Society of Mechanical Engineers) und AWS (American Welding Society) die Sektoren Druckbehälter und Hochbau.
Für internationale Projekte bietet die ISO (International Organization for Standardization) globale Konsistenz, während das API (American Petroleum Institute) die Regeln für den Öl- und Gassektor festlegt.
Zusätzlich definiert die ASTM (American Society for Testing and Materials) die spezifischen Prüfmethoden, die in diesen Branchen verwendet werden.
Wichtige Normen der Sichtprüfung
Werfen wir einen Blick auf die spezifischen Dokumente, denen Sie am häufigsten begegnen werden.
Für Druckgeräte legt ASME BPVC Section V Article 9 die strengen Anforderungen an die Verfahrensqualifizierung und -ausführung fest.
Es schreibt genau vor, wie viel Licht Sie benötigen und aus welchem maximalen Winkel Sie blicken dürfen. Wenn Sie es mit Baustahl zu tun haben, ist AWS D1.1 Clause 6 Ihr Referenzwerk für Inspektionsregeln, das definiert, was als ablehnbare Schweißnahtdiskontinuität gilt.
International deckt ISO 17637 die zerstörungsfreie Prüfung von Schweißnähten ab, wobei speziell die Sichtprüfung von Schmelzschweißverbindungen detailliert beschrieben wird.
Für in Betrieb befindliche Geräte wie Rohre und Lagertanks stützen sich Normen wie API 510 und API 570 stark auf visuelle Kontrollen, um Korrosionsraten und Wanddickenminderung zu überwachen.
Schließlich schreiben Standardpraktiken wie ASTM E1417 oft eine vollständige Sichtprüfung als Voraussetzung vor, bevor zu empfindlicheren Methoden wie der Eindringprüfung übergegangen wird.
Anforderungen an die Personalqualifikation
Sichtprüfung fühlt sich einfach an wie nur hinsehen, oder?
Aber hier ist der Haken: sie ist von Natur aus subjektiv.
Da das menschliche Auge das primäre Instrument ist, hängt die Zuverlässigkeit der Prüfung vollständig von der Kompetenz des Inspektors ab.
Deshalb setzen Normungsorganisationen strenge Qualifikationsanforderungen durch, um sicherzustellen, dass „Hindurchschauen“ tatsächlich als gültige Inspektion zählt.
Die meisten industriellen Programme folgen den Richtlinien der empfohlenen Praxis ASNT SNT-TC-1A oder der Norm ISO 9712.
Diese Frameworks unterteilen das Personal generell in drei verschiedene Stufen basierend auf der Verantwortung:
- Stufe I: Kann spezifische Kalibrierungen und Prüfungen unter Aufsicht durchführen, darf aber keine Ergebnisse interpretieren oder Berichte unterzeichnen.
- Stufe II: Die Standardrolle des „Inspektors“. Sie können Geräte einrichten, Ergebnisse gegen Codes interpretieren und Ergebnisse unabhängig melden.
- Stufe III: Der Experte, der schriftliche Verfahren entwickelt, Personal der Stufen I/II schult und Qualifizierungsprüfungen abnimmt.
Sie müssen auch beweisen, dass Sie die Fehler physisch sehen können.
Kandidaten müssen jährlich einen Sehschärfetest bestehen, bei dem sie typischerweise eine Standard-Jaeger J1– oder J2-Tafel aus einem Abstand von nicht weniger als 300 mm (12 Zoll) lesen.
Sie müssen außerdem einen Test zur Farbkontrastdifferenzierung bestehen. Dies stellt sicher, dass Sie zwischen den Farben unterscheiden können, die zur Identifizierung von Materialien oder zur Interpretation farbcodierter Indikationen verwendet werden, die oft bei der Bestimmung der Schweißnahtqualität zu finden sind.
Die Zertifizierung besteht nicht nur daraus, ein Buch zu lesen. Für eine Zertifizierung der Stufe II in der Sichtprüfung benötigen Sie in der Regel etwa 24 Stunden formale Schulung im Klassenzimmer und 210 Stunden dokumentierte praktische Erfahrung.
Schließlich gibt es Zertifizierungen in zwei Varianten.
Eine arbeitgeberbasierte Zertifizierung (üblich bei SNT-TC-1A) bedeutet, dass Ihr spezifisches Unternehmen Sie für deren Verfahren zertifiziert.
Wenn Sie das Unternehmen verlassen, verlieren Sie die Zertifizierung.
Im Gegensatz dazu ist eine Zertifizierung durch Dritte, wie das ASNT Central Certification Program (ACCP), portabel und branchenweit anerkannt, was beweist, dass Ihre Fähigkeiten einem globalen Standard entsprechen, unabhängig von Ihrem Arbeitgeber.
So implementieren Sie ein Programm zur Sichtprüfung
Die Implementierung eines Programms zur Sichtprüfung mag unkompliziert erscheinen.
Immerhin betrachten Sie nur Teile, das kann nicht so schwer sein, oder?
Aber das Erreichen von wiederholbaren Ergebnissen ist komplex. Eine formale Implementierung geht über die beiläufige Beobachtung hinaus zu einem strukturierten, rechtfertigbaren Prozess.
Dies erfordert die Synchronisierung von drei spezifischen Elementen: schriftliche Verfahren, qualifiziertes Personal und die richtige Ausrüstung.
Ohne diese Struktur werden zwei verschiedene Inspektoren für dieselbe Komponente wahrscheinlich zwei verschiedene Ergebnisse liefern.
Befolgen Sie diese 4 Schritte, um ein Programm zur Sichtprüfung zu implementieren:
- Entwickeln Sie schriftliche Verfahren – Erstellen Sie dokumentierte Inspektionspraktiken mit spezifischen Akzeptanzkriterien, Beleuchtungsanforderungen (mindestens 1000 Lux) und Betrachtungswinkeln gemäß ASME Abschnitt V oder ISO 17637 Standards.
- Bereiten Sie den Inspektionsbereich vor – Reinigen Sie Oberflächen von Fett, Zunder und Beschichtungen; überprüfen Sie die Umgebungsbedingungen, einschließlich der Beleuchtung von mindestens 1000 Lux und eines sicheren Zugangs zu den Testflächen.
- Führen Sie die Prüfung durch – Verwenden Sie systematische Scantechniken mit 50 % Überlappung zwischen den Inspektionsbereichen; halten Sie die Augenposition innerhalb von 600 mm (24 Zoll) in einem Winkel von mindestens 30 Grad zur Oberfläche.
- Dokumentieren und berichten Sie Ergebnisse – Erfassen Sie die Identität des Inspektors, das Datum, die Revisionsnummer des Verfahrens, den Fehlertyp, den Ort und die Abmessungen; fügen Sie hochauflösende Bilder und Konformitätserklärungen unter Bezugnahme auf geltende Codes bei.
Schriftliche Verfahren entwickeln
Man kann keine konsistenten Inspektionen allein auf Basis des Gedächtnisses durchführen.
Der erste Schritt ist die Erstellung einer schriftlichen Praxis oder eines Verfahrens, das genau vorschreibt, wie die Untersuchung unter Verwendung von standardisierten Kriterien abläuft.
Dieses Dokument muss den Umfang der Inspektion, die erforderliche Ausrüstung (wie Vergrößerungsgläser oder Lehren) und die spezifischen Standards auflisten, auf die Sie sich beziehen, wie ASME BPVC Section V oder ISO 17637.
Ihr Verfahren muss die Akzeptanzkriterien ohne jede Mehrdeutigkeit definieren.
Sagen Sie zum Beispiel nicht einfach „auf Kratzer prüfen“, sondern spezifizieren Sie, dass „lineare Indikationen länger als 1 mm ablehnbar sind“.
Sie müssen auch die Betrachtungsbedingungen definieren, einschließlich des erforderlichen Beobachtungswinkels und der Beleuchtungsintensität. Dies entfernt die Subjektivität aus dem Prozess und gibt Ihrem Team ein klares „Rezept“, dem es jedes Mal folgen kann.
Eine häufige Falle sind vage Kriterien. Quantifizieren Sie Grenzwerte immer dort, wo es möglich ist.
Wenn ein Regelwerk einen Unterschnitt von bis zu 0,8 mm zulässt, muss Ihr Verfahren ausdrücklich festlegen, dass eine Überprüfung mit Messwerkzeugen erforderlich ist, wenn visuelle Anzeigen diese Tiefe erreichen.
Vorbereitung des Prüfbereichs
Eine Sichtprüfung ist nur so gut wie Ihre Sicht auf die Prüffläche.
Bevor Sie eine Lupe zur Hand nehmen, müssen Sie das Bauteil reinigen, um Fett, Zunder, Spritzer oder Schutzbeschichtungen zu entfernen, die Oberflächenfehler verdecken könnten.
Selbst eine kleine Schmutzschicht kann einen Haarriss verbergen. Zu den üblichen Reinigungsmethoden gehören die Lösemittelreinigung oder das Drahtbürsten. Achten Sie jedoch darauf, keine mechanischen Methoden anzuwenden, die Metall über eine Fehleröffnung schmieren könnten.
Sobald das Teil sauber ist, müssen Sie die Umgebungsbedingungen überprüfen.
Die Beleuchtung ist hier eine kritische Variable.
Die meisten Regelwerke, einschließlich ISO 9712, fordern für die Erkennung feiner Details eine Mindestlichtstärke von 1000 Lux (ca. 100 Foot-Candle) auf der Prüffläche.
Sie müssen auch den Zugang prüfen. Wenn Sie einen beengten Raum inspizieren, stellen Sie sicher, dass Sicherheitsgenehmigungen vorliegen und dass Sie über einen ausreichenden Betrachtungsabstand verfügen, um den Bereich bequem einsehen zu können.
Durchführung der Prüfung
Wenn Sie mit der Inspektion beginnen, wenden Sie eine systematische Abtasttechnik an.
Betrachten Sie das Teil nicht einfach nur wahllos.
Scannen Sie die Oberfläche in einem strukturierten Raster oder linearen Muster und stellen Sie sicher, dass sich angrenzende Bereiche um mindestens 50 % überschneiden, um Fehlstellen zu vermeiden.
Sie müssen bestimmte geometrische Beziehungen zwischen Ihrem Auge und der Oberfläche einhalten. Die Standardpraxis erfordert, dass sich Ihr Auge innerhalb von 600 mm (24 Zoll) von der Oberfläche und in einem Winkel von etwa 30 Grad oder mehr befindet.
Während des Scans wechseln Sie häufig zwischen unbewaffneter Betrachtung (nur mit den Augen) und bewaffneter Betrachtung (mit Werkzeugen wie starren Endoskopen oder Inspektionsspiegeln).
Wenn Sie eine potenzielle Anomalie identifizieren, halten Sie inne und charakterisieren Sie diese sofort. Verwenden Sie mechanische Messgeräte oder Vergleichsmuster, um die Dimensionen zu messen.
Schätzen Sie niemals die Größe eines Fehlers; eine zuverlässige Qualitätssicherung hängt von verifizierten Messungen ab.
Dokumentation und Berichterstattung der Ergebnisse
Der letzte Schritt ist die Herstellung der Rückverfolgbarkeit durch Dokumentation.
Ein Bericht zur Sichtprüfung muss mehr als nur ein Kontrollkästchen für „Bestanden“ oder „Nicht bestanden“ enthalten.
Sie müssen die Identität des Prüfers, das Prüfdatum und die spezifische verwendete Verfahrensrevision festhalten. Wenn Sie relevante Anzeigen finden, notieren Sie deren Typ, genauen Ort und Abmessungen (Länge, Breite und Tiefe, falls messbar).
Moderne Werkzeuge für die visuelle Fernprüfung erleichtern dies, indem sie direkt während des Scans hochauflösende Bilder oder Videos aufnehmen.
Bei direkter Beobachtung sind Handskizzen oder Fotos mit einem Referenzmaßstab gute Alternativen.
Fügen Sie immer eine definitive Konformitätserklärung unter Bezugnahme auf das geltende Regelwerk hinzu (z. B. „Zulässig gemäß AWS D1.1 Tabelle 6.1“).
Diese Dokumentation schützt Sie bei Audits und bietet eine historische Aufzeichnung des Zustands der Komponente.
Sichtprüfung vs. andere NDT-Methoden
Sie fragen sich vielleicht, warum wir teure Technologie brauchen, wenn wir Augen haben.
Die Realität ist, dass die Sichtprüfung das Erste ist, was wir versuchen, aber sie ist selten das Einzige, was beteiligt ist.
In der Hierarchie der zerstörungsfreien Prüfung nimmt die Sichtprüfung eine spezifische Rolle ein: Sie ist ein Filter.
Sie erfasst die offensichtlichen Probleme:
- Oberflächenrisse – Größere Brüche und Haarrisse, die auf Bauteiloberflächen sichtbar sind
- Korrosionsschäden – Lochfraß, Rost und Materialabbau durch chemische Einwirkung
- Maßfehler – Messungen außerhalb der Toleranz und geometrische Fehlausrichtung
- Schweißnahtunregelmäßigkeiten – Porosität, Unterschnitt und unvollständige Verschmelzung in Schweißverbindungen
Dadurch verschwenden Sie keine Zeit und kein Geld für fortschrittliche Methoden an einem Teil, das bereits sichtbar fehlerhaft ist.
Stellen Sie es sich wie das Streichen eines Hauses vor: Sie würden nicht den teuren Deckanstrich auftragen, bevor Sie die Löcher in der Trockenbauwand repariert haben.
Ebenso führen Sie eine Sichtprüfung vor Methoden wie der Durchstrahlungsprüfung oder der Ultraschallprüfung durch.
Wenn eine Schweißnaht sichtbare Oberflächenporosität aufweist, lehnen Sie diese sofort durch die Sichtprüfung ab. Es macht keinen Sinn, eine Röntgenquelle aufzubauen, was deutlich mehr kostet und Sicherheitsrisiken birgt, um einen Fehler zu finden, den man mit einer Taschenlampe sehen könnte.
Das menschliche Auge hat jedoch harte Grenzen.
Die Sichtprüfung ist streng auf die Erkennung von Oberflächenfehlern beschränkt. Sie kann nicht durch Stahl oder Beton sehen.
Für interne Unregelmäßigkeiten, wie mangelnde Verschmelzung im Inneren einer dicken Schweißnaht oder Laminationen innerhalb einer Platte, müssen Sie volumetrische Methoden wie UT oder RT anwenden.
Diese Methoden nutzen Schallwellen oder Strahlung, um das Material zu durchdringen, und liefern Daten, die für die Sichtprüfung physikalisch unmöglich zu erfassen sind, selbst mit fortschrittlichen Kameras für die visuelle Fernprüfung.
Selbst auf der Oberfläche kann die Sichtprüfung Dinge übersehen.
Feine Risse bleiben für das bloße Auge oft unsichtbar, weil sie nicht genug Licht reflektieren.
Um diese zu erfassen, kombinieren wir die Sichtprüfung mit der Eindringprüfung oder der Magnetpulverprüfung.
Diese Methoden wirken als „Kontrastverstärker“, die den Fehler vor dem Hintergrund hervorheben.
Für leitfähige Materialien können Sie elektromagnetische Methoden verwenden, um diese schwer fassbaren Oberflächenfehler zu finden.
Die Wahl läuft auf Kosten vs. Leistungsfähigkeit hinaus.
Die Sichtprüfung ist schnell, erfordert minimale Ausrüstung und kostet pro Prüfstunde sehr wenig.
Sie ist jedoch subjektiv und auf die Oberfläche beschränkt.
Fortschrittliche Methoden liefern quantitative Daten und Tiefeninformationen, erfordern aber hochqualifizierte Techniker und teure Hardware.
Die effektivsten Qualitätssicherungsprogramme nutzen sie im Tandem: Die Sichtprüfung filtert vor und ergänzende Methoden verifizieren den Rest.
Herausforderungen und Lösungen der Sichtprüfung
In der Praxis ist es sehr schwer, konsistente Ergebnisse zu erzielen.
Umgebungschaos und menschliche Grenzen verschwören sich oft, um Fehler direkt vor Ihren Augen zu verbergen.
Die Verbesserung Ihrer Prüfzuverlässigkeit erfordert die vorherige Anerkennung dieser Hürden. Wenn Sie diese nicht einplanen, werden Ihre Daten ungenau und unzuverlässig.
Zugangsbeschränkungen
Die gefährlichsten Fehler verstecken sich oft an den am schwersten zugänglichen Stellen.
Beengte Räume, interne Ventiloberflächen oder hochgelegene Rohrleitungen machen eine direkte Sichtlinie oft unmöglich.
Wenn ein Prüfer sein Auge nicht bis auf 600 mm (24 Zoll) an die Oberfläche heranbringen kann, erfüllt die Prüfung in der Regel nicht die Regelwerksanforderungen.
Der Versuch, physischen Zugang zu erzwingen, kann zudem erhebliche Sicherheitsrisiken für Ihr Team bedeuten.
Die Lösung liegt in Werkzeugen für die visuelle Fernprüfung.
Der Einsatz von Video-Endoskopen, Roboter-Crawlern oder sogar Drohnen ermöglicht es Ihnen, diese Lücke zu schließen, ohne Personal zu gefährden. Bei neuen Projekten sollten Sie sich für eine prüfgerechte Konstruktion einsetzen.
Das Hinzufügen von Sichtfenstern oder Zugangsluken während der Konstruktionsphase erspart später massive Probleme.
Umweltfaktoren
Sie können nicht inspizieren, was Sie nicht deutlich sehen können.
Schlechte Beleuchtung, schweres Fett oder Rostzunder maskieren Oberflächenanzeigen wie Haarrisse. Sogar Blendung durch poliertes Metall kann einen Prüfer für einen subtilen Fehler blind machen.
Extreme Temperaturen spielen ebenfalls eine Rolle.
Große Hitze erzeugt Hitzeflimmern, das visuelle Daten verzerrt und empfindliche optische Geräte beschädigt.
Um dies zu beheben, betrachten Sie die Oberflächenvorbereitung als obligatorischen Schritt.
Verwenden Sie Drahtbürsten oder eine Lösemittelreinigung, um Verunreinigungen vor der Betrachtung zu entfernen. Überprüfen Sie mit einem Belichtungsmesser immer, ob Ihre Beleuchtung die Mindestanforderung von 1000 Lux erfüllt.
Wenn die Bedingungen widrig sind, planen Sie die Arbeiten während Stillstandsfenstern oder nutzen Sie Umgebungskontrollen wie temporäre Einhausungen, um den Bereich zu stabilisieren.
Prüfervariabilität
Menschen sind keine Maschinen.
Ermüdung des Prüfers, Ablenkung und unterschiedliche Erfahrungsstufen führen zwangsläufig zu unterschiedlichen Ergebnissen für dasselbe Teil.
Diese Subjektivität ist die Hauptschwäche der Sichtprüfung. Eine Person könnte eine Schweißnaht wegen eines Unterschnitts ablehnen, während eine andere sie aufgrund eines leicht anderen Betrachtungswinkels oder einer anderen Interpretation akzeptiert.
Sie können dies stabilisieren, indem Sie standardisierte Verfahren verwenden, die keinen Raum für Vermutungen lassen.
Stellen Sie Referenzfotografien oder physische Oberflächenvergleichsmuster zur Verfügung, damit Prüfer Fehler mit einem bekannten Standard vergleichen und nicht nur mit ihrer Erinnerung.
Implementieren Sie strikte Rotationspläne, um Augenmüdigkeit zu vermeiden, und setzen Sie periodische Sehfähigkeitstests (meist Jaeger J1 oder J2) durch, um die physische Eignung zu verifizieren.
Fazit
Sichtprüfung mag täuschend einfach erscheinen.
Schließlich klingt eine genaue Beobachtung doch einfach genug, oder?
Sie ist tatsächlich das Fundament der mechanischen Integrität. Sie fungiert als primärer Wächter, der Oberflächenfehler, Fehlausrichtungen und Korrosion erkennt, lange bevor Sie teure Ultraschall- oder Durchstrahlungsgeräte einsetzen müssen.
Diese Methode funktioniert nur, wenn Sie sie mit der gleichen Strenge und dem gleichen Respekt behandeln wie jede andere zerstörungsfreie Prüfung.
Das Erreichen von Konsistenz hängt stark von qualifiziertem Personal ab. Ein „gutes Sehvermögen“ allein reicht nicht aus; Ihre Prüfer müssen die Fehlermorphologie verstehen und strikte schriftliche Verfahren befolgen, die an Standards wie ISO 17637 oder ASME Section V ausgerichtet sind.
Unabhängig davon, ob Sie eine einfache Schweißnahtlehre zur Überprüfung der Verstärkung oder ein hochentwickeltes Video-Endoskop für die visuelle Fernprüfung verwenden, sind die Werkzeuge nur so effektiv wie die Ausbildung dahinter.
Ein zertifizierter Stufe-II-Techniker weiß genau, wonach er suchen muss, während ein ungeschultes Auge oft nur Metall sieht.
Denken Sie daran: Vorbereitung ist alles.
Wenn Sie die Oberflächenreinigung überspringen oder versuchen, mit unzureichender Beleuchtung (typischerweise alles unter 1000 Lux) zu prüfen, fliegen Sie praktisch blind.
Systematische Ausführung (Scannen mit ordnungsgemäßer Überlappung) stellt sicher, dass Sie nicht die eine kritische Anzeige übersehen, die sich im Schatten verbirgt. Sie müssen Ihre Ergebnisse auch mit einer soliden Dokumentation untermauern.
Ein klarer Messbericht mit hochauflösenden Fotos und Messdaten verwandelt eine subjektive Meinung in eine objektive, rückverfolgbare Aufzeichnung.
Obwohl die Sichtprüfung leistungsstark ist, hat sie physische Grenzen.
Kombination: Sie wird am besten als Vorauswahlwerkzeug zusammen mit ergänzenden Methoden wie der Wirbelstromprüfung oder der Magnetpulverprüfung eingesetzt, um feine Risse oder Defekte unter der Oberfläche zu erfassen, die Licht allein nicht offenbaren kann. Die Integration dieser Methoden bietet Ihnen eine vollständige Abdeckung.
Die wichtigste Erkenntnis hierbei betrifft die Investitionsrendite. Zeit in die Entwicklung eines soliden Prüfprotokolls und Geld in vernünftige optische Hilfsmittel zu investieren, ist nicht nur eine Ausgabe.
Es ist eine Qualitätsversicherung.
Einen 0,5 mm Riss während der Fertigung visuell zu erkennen, kostet Pfennige im Vergleich zu einem katastrophalen Versagen im Feld.
Unterschätzen Sie also nicht die Kraft der direkten Beobachtung. Schnappen Sie sich Ihre Taschenlampe und Ihre Lupe, verifizieren Sie Ihre Annahmekriterien und beginnen Sie mit der Inspektion mit fester Absicht!
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Hauptzweck der Sichtprüfung im Maschinenbau?
Die Sichtprüfung ermöglicht es Ihnen, den Oberflächenzustand eines Bauteils zu beurteilen, ohne es zu beschädigen. Sie verwenden sie, um offensichtliche Defekte wie Risse, Korrosion oder Montagefehler zu finden. Sie dient als primäre Vorauswahl vor der Anwendung komplexerer zerstörungsfreier Prüftechniken.
Welche Arten von Defekten können mit Sichtprüfungsmethoden erkannt werden?
Sie können Oberflächenunregelmäßigkeiten wie Risse, Grübchen und Kratzer identifizieren. Beim Schweißen achten Sie auf Porosität, Unterschnitt und Fehlausrichtung. Defekte, die unter dem Oberflächenmaterial liegen, können Sie jedoch nicht erkennen, daher müssen Sie sorgfältig prüfen, um das Sichtbare auf der Außenseite zu kategorisieren.
Welche Ausrüstung benötigen Sie für eine Standard-Sichtprüfung?
Ein Basis-Kit erfordert eine starke Lichtquelle, meist eine Taschenlampe, und Inspektionsspiegel. Sie benötigen auch Messwerkzeuge wie Messschieber und Schweißnahtlehren, um die gefundenen Defekte zu dimensionieren. Für Detailarbeiten können Sie Lupen oder Endoskope für eine bessere Sichtbarkeit hinzufügen.
Wie unterscheidet sich die direkte Sichtprüfung von der visuellen Fernprüfung?
Eine direkte Prüfung findet statt, wenn Sie Ihr Auge innerhalb von 24 Zoll (600 mm) an der Oberfläche positionieren können. Die Fernprüfung nutzt optische Hilfsmittel wie Endoskope oder Drohnenkameras, wenn Sie den Bereich physisch nicht erreichen können. Beide Methoden erfordern saubere Oberflächen und gute Beleuchtung, um effektiv zu sein.
Warum muss die Oberfläche vor der Durchführung einer Sichtprüfung gereinigt werden?
Schmutz, Fett und Farbe können schwerwiegende Oberflächenfehler verdecken. Sie benötigen eine saubere Oberfläche, um sicherzustellen, dass Risse oder Korrosion deutlich sichtbar sind. Wenn Sie diesen Vorbereitungsschritt überspringen, könnten leichtere Anzeigen unter Ablagerungen verborgen bleiben, was Ihre Inspektion unzuverlässig macht.
Welche Standardqualifikationsstufen gibt es für Prüfer in der Sichtprüfung?
Die meisten Programme folgen einem Drei-Stufen-System gemäß den SNT-TC-1A-Richtlinien. Stufe-I-Techniker führen spezifische Tests durch, während Stufe-II-Prüfer Ergebnisse anhand von Regelwerken bewerten. Stufe-III-Personal entwickelt die Verfahren und überwacht das Programm. Zudem müssen Sie jährliche Sehtests bestehen, um Ihre Zertifizierung aufrechtzuerhalten.
Welche Industrienormen regeln typischerweise die Annahmekriterien für die Sichtprüfung?
Ingenieure stützen sich auf Standards wie ASME BPVC Section V für Druckbehälter und AWS D1.1 für Baustahl. Diese Dokumente legen die Lichtstärke, Betrachtungswinkel und maximal zulässigen Fehlergrößen fest. Das Befolgen dieser Normen hilft Ihnen, Konsistenz und Sicherheit über Projekte hinweg zu gewährleisten.
Wie schneidet die Sichtprüfung im Vergleich zu Ultraschall- oder Durchstrahlungsverfahren ab?
Die Sichtprüfung ist schneller und kostengünstiger, aber auf die Oberfläche beschränkt. Ultraschall- und Durchstrahlungsverfahren können interne Fehler erkennen, die bei visuellen Prüfungen übersehen werden. Daher führen Sie oft zuerst eine Sichtprüfung durch, um Teile zu sieben, bevor Sie zu teureren volumetrischen Prüfungen übergehen.
