umwelt-online: KTA 3201.3 - Komponenten des Primärkreises von Leichtwasserreaktoren - Teil 3: Herstellung (7)

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12 Zerstörungsfreie Prüfungen

12.1 Prüfgerechte Gestaltung

12.1.1 Allgemeines

(1) Die prüfgerechte Gestaltung der Schweißverbindungen richtet sich nach den anzuwendenden Prüfverfahren.

(2) Muss von den vorgegebenen Ausführungsformen der Schweißnahtübergänge aus zwingenden Gründen, z.B. auch bei Verwendung von Normteilen, abgewichen werden, ist die Prüfbarkeit im Rahmen der Vorprüfung nachzuweisen.

12.1.2 Ultraschallprüfung

12.1.2.1 Ferritische Rund- und Längsnähte

Hinweis: In den Bildern 12-1 und 12-2 sind zulässige Wanddickenübergänge beispielhaft dargestellt.

(1) Für die Ultraschallprüfung sind grundsätzlich die Prüflängen einzuhalten, die nach Tabelle 12-1 gefordert werden. Die Neigung der Prüf- und Gegenflächen darf 10 Grad nicht überschreiten.

(2) Ist es in Ausnahmefällen nicht möglich, die Prüflängen nach Tabelle 12-1 einzuhalten, dürfen mit Zustimmung des Sachverständigen verkürzte Prüflängen eingesetzt werden; es sind prüftechnische Ersatzmaßnahmen festzulegen (z.B. zusätzliche Einschallwinkel, Durchführung einer Durchstrahlungsprüfung).

(3) Ist eine Tandemprüfung durchzuführen, muss an einer Seite der Naht mindestens die nach Tabelle 12-1 geforderte Prüflänge eingehalten werden.

12.1.2.2 Ferritische Stutzennähte

Hinweis: In Bild 12-3 sind zulässige Wanddickenübergänge beispielhaft dargestellt.

Die erforderlichen Prüflängen L und L' sind in Tabelle 12-1 festgelegt. Diese Prüflängen sind bei aufgesetzten Stutzen für die Stutzenseite und beim durchgesteckten Stutzen für die Grundrohr- oder Behälterseite vorzusehen, sofern die Stutzennähte von innen zugänglich und die Radien der Stutzeninnenkanten gleich oder kleiner als 0,2 · s sind. Andernfalls sind die Prüflängen L und L' sowohl für die Grundrohr- oder Behälterseite als auch für die Stutzenseite einzuhalten.

12.1.2.3 Ferritische Anschweißnähte

(1) Bei HV- und DHV-Nähten sind für die Stegdicken s₁ (siehe Bild 12-10) gleich oder größer als 15 mm die Prüflängen L und L' nach Tabelle 12-1 einzuhalten. Sind beide Stegoberflächen für die Prüfung zugänglich, dürfen bei Stegdicken s₁ gleich oder kleiner als 40 mm die Prüflängen L und L' auf 2 · s₁+ 30 mm oder bei Stegdicken größer als 40 mm auf 2 · s₁ + 50 mm verkürzt werden. Zusätzlich sind beiderseits des Steges Prüflängen L gleich oder größer als 50 mm vorzusehen. Bei Stegdicken s₁ kleiner als 15 mm und Nahtlängen größer als 100 mm sind nur diese Prüflängen L einzuhalten.

(2) Bei Kehlnähten mit s₁ größer als 10 mm oder mit Nahtlängen größer als 100 mm sind Prüflängen L gleich oder größer als 50 mm vorzusehen.

12.1.2.4 Längs-, Rund- und Stutzennähte an austenitischen Stählen oder zwischen ferritischen Stählen und austenitischen Stählen

(1) Bei Schweißverbindungen an austenitischen Stählen oder zwischen ferritischen Stählen und austenitischen Stählen sind bei Nennwanddicken gleich oder größer als 8 mm grundsätzlich die Prüflängen einzuhalten, die nach Tabelle 12-1 gefordert werden. Die Wanddickenübergänge sind nach Bild 12-1 zu gestalten.

(2) Ist es in Ausnahmefällen nicht möglich, die Prüflängen nach Tabelle 12-1 einzuhalten, dürfen mit Zustimmung des Sachverständigen verkürzte Prüflängen eingesetzt werden; es sind prüftechnische Ersatzmaßnahmen festzulegen (z.B. zusätzliche Einschallwinkel, Durchführung einer Durchstrahlungsprüfung).

Bild 12-1: Beispiele für die konstruktive Gestaltung von Wanddickenübergängen unter Berücksichtigung der erforderlichen Prüflängen für die Ultraschallprüfung von Stumpfnähten mit> DN 80 und s> 8 mm

Bild 12-2: Beispiele für die konstruktive Gestaltung von Wanddickenübergängen unter Berücksichtigung der erforderlichen Prüflängen für die Ultraschallprüfung blecheben bearbeiteter Stumpfnähte> DN 80 und s> 8 mm (gegensinnige Einschallung eingeschränkt)

Bild 12-3: Beispiele für die konstruktive Gestaltung von Wanddickenübergängen unter Berücksichtigung der erforderlichen Prüflängen für die Ultraschallprüfung von Stutzennähten mit s oder s₁> 15 mm

12.1.3 Durchstrahlungsprüfung

(1) Zulässige Ausführungsformen für Stutzennähte sind in Bild 12-4 beispielhaft dargestellt.

(2) Es sind die Prüflängen L* gemäß Tabelle 12-2 einzuhalten.

Bild 12-4: Beispiele für die konstruktive Gestaltung von Wanddickenübergängen unter Berücksichtigung der erforderlichen Prüflängen für die Durchstrahlungsprüfung von Stutzennähten mit s oder s₁< 15 mm

12.2 Allgemeine Anforderungen

12.2.1 Prüfanweisungen

(1) Vom Hersteller sind für die zerstörungsfreien Prüfungen Prüfanweisungen zu erstellen.

(2) Diese Prüfanweisungen dürfen für gleiche Prüfgegenstände (z.B. Schweißnähte gleicher Form und Abmessung) in standardisierter Form projektunabhängig erstellt werden.

(3) Für Oberflächenprüfungen dürfen als Prüfanweisungen herstellereigene, vom Projekt und Prüfgegenstand unabhängige Anweisungen verwendet werden.

(4) Die Prüfanweisungen sollen detaillierte Angaben enthalten über:

1. Zuordnung zu den einzelnen Prüfgegenständen,
2. Prüfzeitpunkt, sofern dieser Einfluss auf Prüfumfang und Prüfdurchführung gemäß Prüffolgeplan hat,
3. prüftechnische Voraussetzungen, Prüftechniken und anzuwendende Prüfeinrichtungen, Art der Einstellung der Prüfempfindlichkeit bei der Ultraschallprüfung,
4. erforderlichenfalls zusätzliche Erläuterungen zur Durchführung der Prüfung (z.B. maßstäbliche Skizze),
5. vorgesehene Ersatzmaßnahmen bei eingeschränkter Anwendbarkeit der Festlegungen dieses Abschnitts,
6. Bezugssystem und Zählrichtung für eine dem Prüfgegenstand zugeordnete Beschreibung von Anzeigen oder Unregelmäßigkeiten,
7. erforderlichenfalls ergänzende Angaben zur Protokollierung und zur Bewertung von Anzeigen oder Unregelmäßigkeiten (z.B. im Falle von prüftechnischen Ersatzmaßnahmen).

12.2.2 Koordinatensystem

Es ist ein Koordinatensystem für die Prüfbereiche festzulegen, das geeignet sein muss, die Lage der Anzeigen und Unregelmäßigkeiten über die Fertigungs- und Lebensdauer der Komponenten eindeutig zu beschreiben.

12.2.3 Anforderungen an Oberflächen

12.2.3.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Die Oberflächen müssen einen dem Prüfzweck entsprechenden Zustand aufweisen.

(2) Zusätzlich zu den Anforderungen an die Schweißungen gemäß Abschnitt 5 müssen die Oberflächen der Prüfgegenstände die nachfolgenden Anforderungen erfüllen.

12.2.3.2 Durchstrahlungsprüfung

Für die Durchstrahlungsprüfung müssen die Oberflächen der Schweißnähte so beschaffen sein, dass keine Beeinträchtigung der Bewertung gegeben ist.

12.2.3.3 Oberflächenprüfung nach dem Magnetpulver- und Eindringverfahren

(1) Für die Oberflächenprüfung nach dem Magnetpulver- und Eindringverfahren müssen die Oberflächen frei von Zunder, Schweißspritzern oder sonstigen Verunreinigungen sein. Die Prüfaussage beeinträchtigende Riefen oder Kerben sind zu beseitigen.

(2) Der arithmetische Mittelwert der Profilordinaten (Mittenrauwert) Ra nach DIN EN ISO 4287 darf auf den zu prüfenden Flächen den Wert von 10 µm nicht überschreiten. Anforderungen an Oberflächen von Panzerungen außerhalb der Funktionsflächen sind im Einzelfall festzulegen.

12.2.3.4 Ultraschallprüfung

(1) Für die Ultraschallprüfung müssen die Kontaktflächen frei sein von störenden Unebenheiten und Verunreinigungen (z.B. Kerben, Zunder, Schweißspritzer, Drehriefen).

(2) Wird die Gegenfläche als Reflexionsfläche benutzt, so sind an diese die gleichen Anforderungen zu stellen wie an die Kontaktflächen.

(3) Der arithmetische Mittelwert der Profilordinaten (Mittenrauwert) Ra nach DIN EN ISO 4287 darf auf der Kontaktfläche und der Gegenfläche, sofern diese als Reflexionsfläche benutzt wird, den Wert 20 µm nicht überschreiten.

(4) Bei einer Welligkeit der Kontaktflächen muss diese so gering sein, dass die Prüfkopfsohle ausreichend aufliegt. Dies ist im Allgemeinen der Fall, wenn der Abstand zwischen Prüfkopfsohle und Kontaktfläche an keiner Stelle mehr als 0,5 mm beträgt.

(5) Die Formabweichung von der Sollkontur der Kontaktflächen soll bezogen auf eine Referenzfläche von 40 mm x 40 mm nicht mehr als 0,5 mm betragen. Bei der Wahl anderer Abmessungen von Referenzflächen ist die zugeordnete Formabweichung entsprechend der Seitenlänge der gewählten Referenzfläche linear umzurechnen.

(6) Fertigungstechnisch bedingte Restkerben und Formabweichungen sind nur dann zulässig, wenn die Aussagefähigkeit der Ultraschallprüfungen einschließlich der wiederkehrenden Prüfungen nicht beeinträchtigt wird.

(7) An Mischverbindungen ist die innere Oberfläche einschließlich Pufferung und Plattierung (soweit vorhanden) eben und kerbfrei zu bearbeiten.

12.2.3.5 Nachweis der Oberflächenbeschaffenheit

(1) Die Einhaltung der Anforderungen an die Oberfläche ist komponentenspezifisch in Kombination von visueller Kontrolle und einer repräsentativen Anzahl quantitativer Messungen nachzuweisen.

(2) Für diese Messungen sind Anweisungen zu erstellen, die folgende Angaben enthalten müssen:

1. Anforderungen,
2. Umfang der Kontrollen und Messungen,
3. Messmittel,
4. Art der Protokollierung.

(3) Diese Anweisungen sind dem Sachverständigen zur Prüfung vorzulegen.

12.2.4 Anforderungen an die Prüftechnik

12.2.4.1 Manuelle Prüfungen

(1) Für die Ultraschallprüfungen und für die Oberflächenprüfungen nach dem Magnetpulver- und Eindringverfahren gelten die allgemeinen Festlegungen der Anhänge C bis E,

1. Anhang C: Durchführung von manuellen Ultraschallprüfungen,
2. Anhang D: Durchführung von manuellen Ultraschall-Tandemprüfungen,
3. Anhang E: Durchführung von Oberflächenprüfungen nach dem Magnetpulver- und Eindringverfahren,

sowie die zusätzlichen Festlegungen, wie sie sich aus den nachfolgenden Abschnitten ergeben.

(2) An ausreichend magnetisierbaren Werkstoffen ist bei der Prüfung der Oberflächen das Magnetpulververfahren einzusetzen, sofern in den Abschnitten 12.3 und 12.7 bis 12.9 nicht anders geregelt.

(3) Bei Durchstrahlungsprüfungen gilt Folgendes:

Die Prüfdurchführung hat nach DIN EN 1435 zu erfolgen. Zusätzlich gelten folgende Anforderungen:

1. Die Bedingungen der Klasse B nach DIN EN 1435 sind einzuhalten. Die in DIN EN 1435 Abschnitt 4 genannte Ersatzlösung soll dabei nicht in Anspruch genommen werden.
2. Die Bildgütezahlen gemäß der in DIN EN 462-3 angegebenen Bildgüteklasse B sind einzuhalten, wobei die Bildgüteprüfkörper nach DIN EN 462-1 zu benutzen sind.
3. Die Prüfung ist bei Wanddicken gleich oder größer als 8 mm auf das Auffinden von Flankenbindefehlern auszurichten, soweit die Prüfung auf Flankenbindefehler nicht durch UT abgedeckt werden kann. Dazu ist in Flankenrichtung einzustrahlen.
4. Ist eine Senkrechtdurchstrahlung gefordert, so sind die Anforderungen nach DIN 25435-7 einzuhalten. Bei Außendurchmessern kleiner als 100 mm ist gemäß DIN EN 1435 Bild 12 mit drei um 120 Grad versetzten Einstrahlpositionen zu prüfen.

12.2.4.2 Mechanisierte Prüfungen

(1) Mechanisierte Prüfungen sind erforderlich, wenn

1. bei Störanzeigen (z.B. an austenitischen Schweißnähten),
2. bei formbedingten Anzeigen (z.B. bei Wurzelkerben),
3. bei komplizierten Geometrien (z.B. Stutzeneinschweißnähten),

eine Bewertung ohne umfangreiche Aufzeichnung und Darstellung der Messdaten nicht möglich ist, oder

4. in den betreffenden Prüfbereichen starke Strahlenexposition zu erwarten ist.

(2) Bei Anwendung der Festlegungen zur Ultraschallprüfung des Abschnitts 12 auf automatisierte oder mechanisierte zerstörungsfreie Prüfungen sowie bei Anwendung anderer Prüftechniken sind auf der Grundlage einer Begutachtung der Prüfsysteme unter Berücksichtigung von DIN 25435-1 Prüfanweisungen zu erarbeiten, mit denen sichergestellt wird, dass die nachfolgend beschriebenen Anforderungen eingehalten oder gleichwertig erfüllt werden. Die Prüfanweisungen sind dem Sachverständigen im Rahmen der Vorprüfung vorzulegen.

12.2.4.3 Basisprüfungen

Die im Zuge der Fertigung durchgeführten zerstörungsfreien Prüfungen werden als Basisprüfung für die wiederkehrenden Prüfungen anerkannt, wenn sie mit dem gleichen Prüfverfahren und den gleichen Prüftechniken durchgeführt werden, die für die spätere wiederkehrende Prüfung vorgesehen sind. Soweit gemäß Abschnitt 12.12 keine zerstörungsfreien Prüfungen nach der Erstdruckprüfung erforderlich sind, werden die letzten Prüfungen vor der Erstdruckprüfung anerkannt.

12.2.5 Bewertung der Prüfergebnisse

(1) Für die Bewertung der Prüfergebnisse der einzelnen Prüfverfahren gelten die in den Abschnitten 12.3 bis 12.13 aufgeführten Kriterien.

(2) Die Bewertung der Prüfergebnisse soll auch unter Berücksichtigung der Messtoleranzen der Prüfverfahren sowie der Eigenschaften des geprüften Werkstoffes oder Werkstoffbereiches vorgenommen werden.

(3) Werden mehrere Prüfverfahren zur Feststellung innerer oder äußerer Unregelmäßigkeiten eingesetzt, ist die endgültige Prüfaussage anhand der Prüfergebnisse aller Prüfverfahren zu treffen.

(4) Werden die in den Abschnitten 12.3 bis 12.13 festgelegten Bewertungskriterien nicht eingehalten, so darf durch weitere Untersuchungen (z.B. durch Anwendung von Methoden zur genaueren Bestimmung der Reflektorausdehnung) nachgewiesen werden, dass eine Verwendung der Komponente zulässig ist. Hierbei ist zwischen einer Reparatur und einem Belassen des Fehlers abzuwägen. Bei dieser Entscheidung darf eine Analyse der Beanspruchbarkeit des Bauteils berücksichtigt werden.

(5) Es muss jedoch sichergestellt sein, dass sicherheitstechnisch relevante Fehler sowie durch große Häufigkeit und Ausdehnung gekennzeichnete systematische Unregelmäßigkeiten bei dieser Bewertung mit erfasst werden. Werden solche Fehler oder systematische Unregelmäßigkeiten festgestellt, so führt dies zur Zurückweisung des Prüfgegenstandes.

12.3 Schweißverbindungen an ferritischen Stählen

12.3.1 Ultraschallprüfung vor dem Schweißen

(1) Die Schweißkanten- und Anschweißbereiche sind mit Ultraschall zu prüfen. Dabei sind die Bedingungen der Prüfung nach dem Schweißen zu berücksichtigen.

(2) Die Prüfzonenbreite muss beiderseits der Stirnflächen mindestens 50 mm betragen. Bei Bauteilen über 50 mm Nennwanddicke ist die Prüfzonenbreite von den Stirnflächen aus der Nennwanddicke gleichzusetzen. In beiden Fällen muss sichergestellt sein, dass der nach dem Anarbeiten der Schweißfugenflanken verbleibende geprüfte Grundwerkstoffbereich mindestens 20 mm breit ist.

12.3.2 Oberflächenprüfung vor dem Schweißen

(1) Vor dem Schweißen sind die Fugenflanken von Schweißnähten auf Oberflächenfehler zu prüfen.

(2) An Erzeugnisformen mit Wanddicken kleiner als 20 mm darf anstelle des Magnetpulververfahrens das Eindringverfahren angewandt werden.

(3) Die nach dem Eindringverfahren durchgeführten Prüfungen sind nach Tabelle 12-3 und die nach dem Magnetpulververfahren durchgeführten Prüfungen nach Tabelle 12-4 und unter Beachtung der nachfolgenden Kriterien zu bewerten.

12.3.3 Zusätzliche Bewertungskriterien für Fugenflanken

Hinweis: Im Allgemeinen werden an die Qualität von Fugenflanken für Elektroschlacke-Schweißnähte strengere Maßstäbe als an solche für UP-Nähte und an diese wiederum strengere Maßstäbe als an Fugenflanken für Hand-Schweißnähte angelegt.

(1) Bei der Bewertung der Ergebnisse von Oberflächenprüfungen an Fugenflanken sind mögliche Auswirkungen von eventuellen Fehlern auf die spätere Schweißnahtqualität in Abhängigkeit von der Erzeugnisform und vom Schweißverfahren zu beachten.

(2) Die Ergebnisse der nach KTA 3201.1 oder nach Abschnitt 12.3.1 durchzuführenden Ultraschallprüfungen der Schweißkantenbereiche sind in die Bewertung mit einzubeziehen.

12.3.4 Oberflächenprüfung nach dem Schweißen

(1) Die Schweißnähte sind an der äußeren und inneren Oberfläche einer Magnetpulverprüfung zu unterziehen, sofern die Oberflächen für diese Prüfung zugänglich sind.

(2) Bei eingeschränkter Zugänglichkeit oder bei Einschränkung aufgrund der Geometrie darf mit Zustimmung des Sachverständigen anstelle des Magnetpulververfahrens das Eindringverfahren angewandt werden.

(3) Als Bewertungsmaßstäbe für die Magnetpulver- und Eindringprüfung gelten die Festlegungen der Tabelle 12-5.

12.3.5 Ultraschallprüfung nach dem Schweißen

12.3.5.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Die Prüfung muss das gesamte Schweißgut erfassen.

(2) Zusätzlich ist bei Wanddicken oder Anschlussquerschnitten bis zu 30 mm eine angrenzende Grundwerkstoffbreite von mindestens 10 mm, bei größeren Wanddicken oder Anschlussquerschnitten eine solche von mindestens 20 mm beiderseits der Schweißnaht zu prüfen.

(3) Bei unterschiedlichen Nennwanddicken ist bei Stumpfnähten hinsichtlich der Anzahl der Einschallwinkel die größere und hinsichtlich der Festlegung der Registrierschwelle die kleinere Nennwanddicke maßgebend.

(4) Die Anzahl der Einschallwinkel und die Registrierschwelle haben sich bei verbleibenden Anschweißteilen und aufgesetzten Stutzen nach der Nennwanddicke des Anschweißteils oder des Stutzens und bei durchgesteckten Stutzen nach der Nennwanddicke des Bauteils zu richten.

12.3.5.2 Umfang und Zeitpunkt

(1) Die Schweißnähte mit Nennwanddicken gleich oder größer als 8 mm sind über ihre ganze Länge einer Ultraschallprüfung auf Längs- und Querfehler zu unterziehen. Bei Elektroschlackeschweißnähten ist zusätzlich eine Ultraschallprüfung auf Schrägfehler aus den Einschallpositionen 9 bis 16 (Bild 12-9) durchzuführen.

(2) Die Ultraschallprüfung ist bei Elektroschlackeschweißungen nach dem Vergüten vorzunehmen. Zusätzlich hat dann nach der letzten Wärmebehandlung eine Ultraschallprüfung, jedoch nur von einer Oberfläche aus, zu erfolgen.

(3) Ist eine Tandemprüfung gemäß Abschnitt 12.3.5.4.1 durchzuführen, so ist sie einmal zu einem im Prüffolgeplan festzulegenden Zeitpunkt, jedoch nach mindestens einem Spannungsarmglühen, durchzuführen.

(4) Kann die vollständige Ultraschallprüfung nach Abschnitt 12.3.5.4 oder 12.3.5.5 nach der letzten Wärmebehandlung nicht durchgeführt werden, so sind zusätzlich zu der nicht vollständigen Prüfung nach der letzten Wärmebehandlung ergänzende Maßnahmen erforderlich. Als ergänzende Maßnahme kommen eine vollständige Ultraschallprüfung nach Abschnitt 12.3.5.4 oder 12.3.5.5 zu einem anderen Zeitpunkt der Fertigung, z.B. nach mindestens einem Spannungsarmglühen, eine Prüfung mit zusätzlichen Einschallwinkeln, die Absenkung der Registrierschwelle, der Einsatz spezieller Prüfköpfe oder eine zusätzliche Durchstrahlungsprüfung in Betracht.

12.3.5.3 Verfahrenstechnische Anforderungen

12.3.5.3.1 Prüffrequenz und Schwingerabmessungen

(1) Grundsätzlich sind Prüfköpfe mit solchen Schwingergrößen und Nennfrequenzen von 2 MHz bis 6 MHz zu verwenden, welche die Einhaltung der geforderten Prüfempfindlichkeit im zu prüfenden Bereich sicherstellen. Bei der Auswahl der Prüfköpfe ist darauf zu achten, dass die prüfkopfnahen Störzonen möglichst gering gehalten werden.

(2) Bei Wanddicken s gleich oder kleiner als 40 mm soll eine Nennfrequenz von 4 MHz und bei Wanddicken s größer als 40 mm eine Nennfrequenz von 2 MHz angewendet werden.

(3) Beim Vorhandensein einer austenitischen Schweißplattierung darf die Prüfung nach den Abschnitten 12.3.5.4 oder 12.3.5.5 erfolgen, sofern die nach Abschnitt 12.3.5.6 geforderte Prüfempfindlichkeit eingehalten werden kann, z.B. durch den Einsatz von 1 MHz-Transversalwellen-Prüfköpfen.

12.3.5.3.2 Einstellung der Prüfempfindlichkeit

(1) Die Prüfsysteme sind nach den Abschnitten C 4 und D 4 zu justieren.

(2) Die Einstellung der Prüfempfindlichkeit darf sowohl nach der AVG-Methode als auch nach der Vergleichskörpermethode oder der Bezugslinienmethode vorgenommen werden.

(3) Zusätzlich zu den Festlegungen des Anhangs C gilt Folgendes:

1. Die Wanddicke der Vergleichskörper nach Bild C-2 darf maximal 10 % von der Wanddicke des Prüfgegenstands abweichen.
2. Bei gleichzeitiger Anwendung von Nut und Querbohrung als Bezugsreflektoren nach Bild C-2 gilt die kleinere Bezugsechohöhe für die gesamte Wanddicke. Wenn die betreffende Oberfläche einer Oberflächenprüfung unterzogen wird, darf die Nut als Bezugsreflektor entfallen.

(4) Bei Reflektoren in oberflächennahen Bereichen darf die nach der AVG-Methode eingestellte Prüfempfindlichkeit unter Benutzung oberflächennaher Bezugsreflektoren nach Bild C-2 korrigiert werden.

12.3.5.3.3 Ermittlung der Registrierlänge

(1) Erreichen oder überschreiten die Echohöhen die jeweiligen festgelegten Registrierschwellen, so sind die zugehörigen Reflektoren bezüglich ihrer Länge gemäß Abschnitt C 5.2.2 auszumessen. Die Verschiebestrecke wird dadurch begrenzt, dass die Amplitude der Anzeige

1. bei Nennwanddicken gleich oder kleiner als 10 mm die Registrierschwelle unterschreitet,
2. bei Nennwanddicken größer als 10 mm bis gleich oder kleiner als 40 mm die Registrierschwelle um 6 dB unterschreitet,
3. bei Nennwanddicken größer als 40 mm die Registrierschwelle um 12 dB unterschreitet.

(2) Ist die Registrierschwelle abgesenkt, wird die Ausdehnung von Reflektoren, deren maximale Echohöhe kleiner als die ursprüngliche Registrierschwelle ist, nach Abschnitt C 5.2.3 (Halbwertsmethode) bestimmt.

(3) Überschreiten die Echohöhen die ursprüngliche Registrierschwelle, wird die Ausdehnung der Reflektoren nach den Festlegungen von Absatz 1 ermittelt. Für die Ausmessung ist hierbei die ursprüngliche Registrierschwelle maßgebend.

(4) Ist eine genauere Bestimmung der Reflektorausdehnung erforderlich, so ist nach Abschnitt C 5.2.4 zu verfahren.

(5) Reflektoren mit einer Registrierlänge kleiner als 10 mm sind als punktartige Reflektoren zu bewerten.

12.3.5.4 Prüfung von Stumpfnähten

12.3.5.4.1 Einschallwinkel

(1) Bei Nennwanddicken kleiner als 15 mm hat die Prüfung durch Schrägeinschallung auf Längs- und Querfehler mit einem Einschallwinkel zu erfolgen. Der Einschallwinkel a ist so zu wählen, dass die Auftreffwinkel β₁ und β₂(Bild 12-5) an den zu prüfenden Oberflächen 70 Grad nicht überschreiten.

(2) Bei Nennwanddicken gleich oder größer als 15 mm bis kleiner als 100 mm hat die Prüfung durch Schrägeinschallung auf Längs- und Querfehler mit zwei Einschallwinkeln zu erfolgen. Dabei ist ein Einschallwinkel so zu wählen, dass die Auftreffwinkel an den Oberflächen zwischen 35 Grad und 55 Grad liegen. Beim zweiten Einschallwinkel soll die Winkelabweichung zwischen der Achse des Schallbündels und der Flächennormalen von senkrecht zur Oberfläche verlaufenden Fehlern (Winkel δ in Bild 12-6) möglichst klein, jedoch nicht größer als 20 Grad sein.

(3) Bei Schweißnähten mit Flankenwinkeln kleiner als 5 Grad und Nennwanddicken größer als 40 mm ist bei der Prüfung auf Längsfehler die Schrägeinschallung mit dem größeren der beiden Einschallwinkel

1. bei Nennwanddicken größer als oder gleich 40 mm und kleiner als oder gleich 80 mm durch die Wellenumwandlungstechnik II gemäß Abschnitt C 8 (LLT-Technik) oder Tandemtechnik,
2. bei Nennwanddicken größer als 80 mm durch eine Tandemprüfung

zu ersetzen.

(4) Bei Nennwanddicken gleich oder größer als 100 mm hat die Prüfung durch Schrägeinschallung auf Längs- und Querfehler mit einem Einschallwinkel und durch eine Tandemprüfung zu erfolgen. Der Einschallwinkel für die Schrägeinschallung ist dabei so zu wählen, dass die Auftreffwinkel an den Oberflächen zwischen 35 Grad und 55 Grad liegen.

Bild 12-5: Einschallwinkel αund Auftreffwinkel βzwischen der Achse des Schallbündels und der Oberflächennormale

Bild 12-6: Winkelabweichung zwischen der Achse des Schallbündels und der Flächennormale von senkrecht zur Oberfläche verlaufenden Fehlern

(5) Falls in Sonderfällen bei Nennwanddicken größer als 100 mm zur Prüfung auf senkrecht zur Oberfläche orientierten Fehlern eine Tandemprüfung aus geometrischen Gründen nicht möglich oder nicht sinnvoll ist, ist ein zweiter Einschallwinkel so zu wählen, dass die Winkelabweichung zwischen der Achse des Schallbündels und der Flächennormalen des Fehlers (Winkel δin Bild 12-6) möglichst klein, jedoch nicht größer als 10 Grad ist.

(6) Bei der Prüfung von Elektroschlackeschweißnähten auf Schrägfehler (Einschallpositionen 9 bis 16 gemäß Bild 12-9) sind die gleichen Einschallwinkel wie bei der Längsfehlerprüfung anzuwenden.

12.3.5.4.2 Kontaktflächen und Einschallpositionen für die Schrägeinschallung und die Tandemprüfung

(1) Für die Schrägeinschallung sind die Einschallpositionen so zu wählen, dass Fehlerorientierungen parallel und quer zur Schweißfortschrittsrichtung (Längs- und Querfehler) erfasst werden. Davon abweichende Fehlerorientierungen sind dadurch zu erfassen, dass im Zuge der Prüfbewegung auf längs und quer zur Schweißnaht orientierte Fehler der Prüfkopf neben wiederholtem Hin- und Herschieben auch fächernd geschwenkt wird.

(2) Für Nennwanddicken kleiner als 100 mm gilt:

1. Die Prüfung auf Längsfehler (Bild 12-7) hat entweder
   aa) von einer Bauteiloberfläche aus den Einschallpositionen 1 und 2 oder 3 und 4 jeweils im ganzen Sprung oder
   ab) von beiden Bauteiloberflächen aus den Einschallpositionen 1 bis 4 jeweils im halben Sprung zu erfolgen.
2. Die Prüfung auf Querfehler (Bild 12-7) hat entweder
   ba) von einer Bauteiloberfläche aus den Einschallpositionen 5 und 6 oder 7 und 8 jeweils im ganzen Sprung oder
   bb) von beiden Bauteiloberflächen aus den Einschallpositionen 5 bis 8 jeweils im halben Sprung zu erfolgen.
3. Bei der Schrägeinschallung ist grundsätzlich für jedes Volumenelement eine gegensinnige Einschallung mit mindestens einem Einschallwinkel erforderlich. Dazu ist bei Prüfung von nur einer Bauteiloberfläche aus für jede Einschallposition mindestens ein ganzer Sprungabstand, gerechnet vom prüfkopffernen Ende des nicht auswertbaren Störzonenbereichs, auszuwerten (siehe Bild 12-8), um in allen Volumenbereichen eine gegensinnige Einschallung sicherzustellen. Bei der Schrägeinschallung von beiden Bauteiloberflächen aus ist für jede Einschallposition mindestens ein halber Sprungabstand, gerechnet vom prüfkopffernen Ende des nicht auswertbaren Störzonenbereichs, auszuwerten (siehe Bild 12-8).
4. Erfolgt die Schrägeinschallung mit zwei Einschallwinkeln, so braucht für den größeren der beiden Winkel nur bis zum halben Sprungabstand ausgewertet zu werden, sofern die Tiefe des nicht auswertbaren Störzonenbereichs nicht mehr als ein Viertel der Wanddicke umfasst. Andernfalls ist im ganzen Sprungabstand auszuwerten.
5. Kann der erforderliche Mindestauswertebereich nicht eingehalten werden oder kann eine der geforderten Einschallpositionen nicht angewandt werden, so sind nachfolgend aufgeführte Ersatzmaßnahmen zulässig:
   ea) Einsatz zusätzlicher Prüfköpfe mit kurzen Störzonenbereichen,
   eb) Erweiterung des Auswertebereichs bei den anwendbaren Einschallpositionen,
   ec) Anwendung anderer Ultraschallprüftechniken oder ergänzende Durchstrahlungsprüfung,
   ed) Falls die gegensinnige Einschallung für bestimmte Volumenbereiche nicht erreicht werden kann und auch die genannten Ersatzmaßnahmen hierfür nicht durchgeführt werden können, so ist die Prüfempfindlichkeit in dem betroffenen Schall-Laufwegbereich der durchführbaren Einschallrichtung um 6 dB zu erhöhen. Dies betrifft bei Anwendung von zwei Einschallwinkeln nur den kleineren der beiden Winkel.

(3) Für Nennwanddicken gleich oder größer als 100 mm gilt:

1. Die Prüfung auf Längsfehler (Bild 12-7) hat von beiden Bauteiloberflächen aus den Einschallpositionen 1 bis 4 zu erfolgen.
2. Die Prüfung auf Querfehler (Bild 12-7) hat von beiden Bauteiloberflächen aus den Einschallpositionen 5 bis 8 zu erfolgen.
3. Ferner gelten alle in Absatz 2 für die Schrägeinschallung bei Nennwanddicken kleiner als 100 mm für den Fall der Prüfung von beiden Oberflächen aus getroffenen Festlegungen.

(4) Die Prüfung von Elektroschlackeschweißnähten hat aus den Einschallpositionen 9 bis 16 (Bild 12-9) zu erfolgen.

(5) Die Tandemprüfung darf von einer Nahtseite und einer Oberfläche aus durchgeführt werden.

Bild 12-7: Kontaktflächen, Einschallpositionen und Mindestauswertebereiche bei Schrägeinschallung nach Abschnitt 12.3.5.4.2

Bild 12-8: Beispiele für den Mindestauswertebereich

12.3.5.5 Prüfung von Stutzen- und DHV-Nähten

(1) Die Prüfung der Stutzen- und DHV-Nähte ist gemäß den Absätzen 2 bis 4 durchzuführen, so dass im entsprechenden Prüfbereich die in ihrer spezifischen Lage vorkommenden Längs- und Querfehler, Terrassenbrüche sowie Unternahtrisse sicher aufgefunden werden.

(2) Für DHV-Nähte sind Einschallpositionen, Einschallwinkel und Auswertebereiche gemäß Bild 12-10 erforderlich. Bei Wanddicken der Anschweißteile von mehr als 15 mm sind bei Schrägeinschallung in den Positionen 2 und 3 dann zwei Winkel zu verwenden, wenn die Aussagefähigkeit bei der Senkrechteinschallung eingeschränkt ist.

(3) Für Stutzenprüfungen sind Einschallpositionen, Einschallwinkel und Auswertebereiche gemäß den Bildern 12-11 bis 12-14 erforderlich.

(4) Für die Einstellung der Prüfempfindlichkeit von Kriechwellenprüfköpfen gelten die Festlegungen gemäß Bild C-13. Die Kriechwellentechnik ist in Abschnitt C 6 beschrieben.

12.3.5.6 Registrierschwellen

(1) Es sind alle Anzeigen zu registrieren, die die Registrierschwelle erreichen oder überschreiten.

(2) Formbedingte Anzeigen - auch wenn diese als solche nach Abschnitt C 5.3 nachgewiesen wurden - sind in den Prüfberichten unter Angabe von Ort, Lage und Größe zu protokollieren.

(3) In Abhängigkeit von der gewählten Methode zur Einstellung der Prüfempfindlichkeit gelten folgende Registrierschwellen:

1. Bei Einstellung der Prüfempfindlichkeit nach der AVG-Methode für Kreisscheibenreflektoren gelten als Registrierschwelle die Echohöhen der in Tabelle 12-6 in Abhängigkeit von der Nennwanddicke angegebenen Kreisscheibenreflektoren.
2. Wenn bei der Senkrechteinschallung von DHV-Nähten (Einschallposition 1a oder Einschallposition 1b, Bild 12-10) Schallwege über 300 mm auftreten, ist eine Registrierschwelle zugrunde zu legen, die der Echohöhe einer Querbohrung mit 3 mm Durchmesser zuzüglich eines Empfindlichkeitszuschlags von 6 dB entspricht.
3. Bei der Vergleichskörper- oder Bezugslinienmethode nach Abschnitt 12.3.5.3.2 hat die Einstellung der Prüfempfindlichkeit an den in Bild C-2 angegebenen Bezugsreflektoren zu erfolgen. Die Registrierschwelle entspricht der Echohöhe des Bezugsreflektors zuzüglich eines Empfindlichkeitszuschlags von 6 dB.

Bild 12-9: Prüfrichtungen der verschiedenen Einschallpositionen für die Schrägeinschallung bei Elektroschlackeschweißnähten

Bild 12-10: Einschallpositionen und Anzahl der Einschallwinkel für die Prüfung von Anschweißnähten (DHV-Nähten) sowie Auswertebereiche der Schrägeinschallung

Bild 12-11: Einschallpositionen und Anzahl der Einschallwinkel bei der Stutzenprüfung (durchgesteckter Stutzen) sowie Auswertebereiche der Schrägeinschallung

Bild 12-12: Einschallpositionen und Anzahl der Einschallwinkel bei der Stutzenprüfung (angesenkter Stutzen) sowie Auswertebereiche der Schrägeinschallung

Bild 12-13: Einschallpositionen und Anzahl der Einschallwinkel bei der Stutzenprüfung (aufgesetzter Stutzen) sowie Auswertebereiche der Schrägeinschallung

Bild 12-14: Einschallpositionen und Anzahl der Einschallwinkel bei der Stutzenprüfung (eingesetzter Stutzen) sowie Auswertebereiche der Schrägeinschallung

(4) Es ist sicherzustellen, dass die durch die Registrierschwellen vorgegebene Prüfempfindlichkeit im gesamten zu prüfenden Werkstoffvolumen eingehalten wird. Dies kann gegebenenfalls durch zusätzliche Einschallpositionen, Einschallwinkel, Prüffrequenzen oder Prüftechniken (z.B. Anwendung der Sender-Empfänger-Technik) erreicht werden.

(5) Die Prüfempfindlichkeit ist so zu wählen, dass auch Reflektoranzeigen bei der Längsfehlerprüfung von 6 dB und bei der Querfehlerprüfung von 12 dB unter der Registrierschwelle nach Absatz 3 nachgewiesen werden können.

(6) Bei der Längsfehlerprüfung sind auch Anzeigen unterhalb der Registrierschwelle, aber nicht mehr als 6 dB darunter, mit ihrer Halbwertslänge nach Abschnitt C 5.2.3 wie folgt zu registrieren:

1. im gesamten Prüfbereich, wenn ihre Länge die doppelte Länge der in Tabelle 12-7 festgelegten Registrierlängen von Einzelreflektoren überschreitet oder
2. im betroffenen Bereich von mindestens einem Meter Schweißnahtlänge, wenn Anzeigen auftreten, deren Echohöhen die Registrierschwelle erreichen oder überschreiten und deren Längen die nach Tabelle 12-7 angegebenen Zulässigkeitskriterien übersteigen.

(7) Treten bei der Querfehlerprüfung mehrere, bei Prüfkopfverschiebung nicht voneinander trennbare Echoanzeigen von Reflektoren (Anzeigenscharen) auf oder erreicht nur eine von mehreren Anzeigen die Registrierschwelle, so sind über die gesamte Schweißnahtlänge auch Anzeigen bis zu 12 dB unter der Registrierschwelle nach Absatz 3 zu registrieren.

(8) Falls der Abstand der Registrierschwelle zum Störpegel weniger als 6 dB beträgt, so ist dies im Prüfbericht anzugeben und das weitere Vorgehen mit dem Sachverständigen festzulegen.

(9) Ein Absenken der Registrierschwelle um 6 dB kann aufgrund einer eingeschränkten Prüfbarkeit bei einer Einschallposition erforderlich werden, siehe 12.3.5.4.2 (2) ed).

(10) Bei der Prüfung mit Kriechwellen-Prüfköpfen entspricht die Registrierschwelle der Echohöhe einer Flachbodenbohrung oder der Bezugslinie der Flachbodenbohrungen nach Bild C-13 unter Berücksichtigung der ermittelten Transferverluste. Es sind alle Anzeigen zu registrieren, die die Registrierschwelle erreichen oder überschreiten. Die Anzeigenlänge ergibt sich dabei aus dem Prüfkopfverschiebeweg bis zu einem Abfall der Echoamplitude von 6 dB unter die Registrierschwelle.

12.3.5.7 Bewertungsmaßstäbe

12.3.5.7.1 Allgemeine Anforderungen

(1) An zugänglichen Stellen sind Oberflächenunregelmäßigkeiten, die zu Anzeigen führen, durch mechanische Bearbeitung zu beseitigen.

(2) Formbedingte Anzeigen aus nicht zugänglichen Wurzelbereichen sind nur dann zulässig, wenn sie von einem Wurzeldurchhang verursacht werden und wenn sie nach Abschnitt C 5.3 als solche nachgewiesen werden können.

(3) Soweit Durchstrahlungsaufnahmen die Bereiche von Reflektoren auswertbar erfassen, sind sie in die Bewertung mit einzubeziehen.

(4) Werden bei der Schrägeinschallung von der Grundwerkstoffseite aus an plattierten Prüfgegenständen Anzeigen aus dem Bereich der Plattierung festgestellt, sind diese nicht mit in die Bewertung einzubeziehen, sofern sie als gefügebedingt nachgewiesen werden. Dieser Nachweis ist an einem Vergleichskörper zu erbringen.

(5) Treten bei der Tandemprüfung, bei der Prüfung mit LLT-Technik oder bei der Prüfung mit Kriechwellen-Prüfköpfen registrierpflichtige Anzeigen auf, so sind diese einer eingehenden Untersuchung nach Abschnitt 12.3.5.7.4 zu unterziehen.

12.3.5.7.2 Anzeigen bei der Längsfehlerprüfung

(1) Zulässigkeitskriterien für Registrierlängen von Einzelreflektoren und die zulässigen kumulierten Längen der Reflektoren bezogen auf eine Bezugslänge sind in Tabelle 12-7 in Abhängigkeit von der Wanddicke angegeben. Die Festlegungen der Absätze 3 bis 8 sind zusätzlich zu berücksichtigen.

(2) Die Bewertung der Anzeigen bei der Prüfung mit Einkopftechnik richtet sich nach deren Echohöhe, Registrierlänge und Häufigkeit. Dabei wird die Häufigkeit in Form der kumulierten Länge (Summe der Registrierlängen) pro Bezugslänge erfasst. Treten Anzeigenhäufungen über größere Nahtlängen (größer als die Bezugslänge nach Tabelle 12-7) auf, gelten diese Anzeigenhäufungen als systematische Schweißfehler und sind unzulässig.

(3) Anzeigen von punktartigen Reflektoren sind im Volumen, d. h. außerhalb des oberflächennahen Bereiches gemäß Absatz 4 Aufzählung a, bis zu einer Echohöhe, welche die Registrierschwelle nach Abschnitt 12.3.5.6 um nicht mehr als 12 dB überschreitet, zulässig. Liegt dabei die Echohöhe um 6 dB oder mehr über der Registrierschwelle, so ist die Anzahl solcher Reflektoren auf einen je Meter Schweißnahtlänge begrenzt. Zur Verifizierung derartiger Anzeigen ist eine Kontrollprüfung (z.B. Durchstrahlungsprüfung) durchzuführen.

(4) Für oberflächennahe Bereiche gilt:

1. Der oberflächennahe Bereich ist wie folgt festgelegt:
   aa) 5 mm bei s gleich oder kleiner als 40 mm
   ab) 10 mm bei s größer als 40 mm und kleiner als oder gleich 80 mm
   ac) 20 mm bei s größer als 80 mm

   unter der endgültigen Oberfläche, wobei s (s₁ bei Nähten an aufgesetzten und angesenkten Stutzen und an Anschweißteilen) die Nennwanddicke ist.

2. In oberflächennahen Bereichen von 5 mm unter der endgültigen Oberfläche sind nur Anzeigen punktartiger Reflektoren, deren Echohöhe die Registrierschwelle um nicht mehr als 6 dB überschreitet, vereinzelt (ein Reflektor pro Bezugslänge, wobei die Bezugslänge bei Nennwanddicken größer als 80 mm in diesem Fall auf 480 mm begrenzt bleibt) zulässig.
3. Zulässige Registrierlängen von Einzelreflektoren und die zulässige kumulative Länge der Reflektoren in den oberflächennahen Bereichen von größer als 5 mm unter der endgültigen Oberfläche bezogen auf sechsmal die Nennwanddicke sind in der Tabelle 12-8 in Abhängigkeit von der Nennwanddicke angegeben. Die Festlegungen in (1) bis (3) und (5) bis (8) dieses Abschnittes sind zusätzlich zu berücksichtigen.

(5) Die Lage der Reflektoren zueinander, ihre Lage und Orientierung in der Schweißnaht sowie ihr Reflexionsverhalten aus unterschiedlichen Einschallrichtungen sind bei der Bewertung zu berücksichtigen:

1. Hintereinander (quer zur Schweißfortschrittsrichtung) liegende Reflektoren, die in ihrer Tiefenlage um nicht mehr als 2,5 mm und in ihrer Breitenlage (in Schweißfortschrittsrichtung) um nicht mehr als 5 mm voneinander entfernt sind, müssen mindestens das Doppelte der Länge des längeren Reflektors voneinander entfernt sein. Sind beide Reflektoren als punktartig bewertet, so muss ihr Abstand mindestens 20 mm betragen. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, sind die betreffenden Reflektoren als zusammenhängender Reflektor zu betrachten und zu bewerten. Liegen mehr als zwei Reflektoren dicht hintereinander, so müssen sie jeweils paarweise verglichen werden und obige Bedingungen erfüllen.
2. Übereinander liegende Reflektoren, die in ihrer Breitenlage (in Schweißfortschrittsrichtung) um nicht mehr als 5 mm voneinander entfernt sind, müssen in Tiefenrichtung einen Abstand aufweisen, der größer ist als die Länge des längeren Reflektors. Sind beide Reflektoren als punktartig zu bewerten, so muss der Abstand in Tiefenrichtung mindestens 10 mm betragen.
3. Nebeneinander liegende Reflektoren, die in ihrer Tiefenlage um nicht mehr als 2,5 mm voneinander entfernt sind, müssen in Breitenrichtung mindestens 10 mm voneinander entfernt sein.

(6) Die nach Abschnitt 12.3.5.6 Absatz 6 registrierten Anzeigen unterhalb der Registrierschwelle sind in die Bewertung mit einzubeziehen.

(7) Anzeigen mit Registrierlängen sind bis zu einer Echohöhe zulässig, welche die Registrierschwelle nach Abschnitt 12.3.5.6 um nicht mehr als 6 dB überschreitet. Werden Anzeigen festgestellt, deren Echohöhen die Registrierschwelle nach Abschnitt 12.3.5.6 um mehr als 6 dB überschreiten, so ist

1. deren Reflexionsverhalten in Abhängigkeit von allen vorgeschriebenen Einschallrichtungen zu untersuchen,
2. eine manuell durchgeführte Zweikopfprüfung im Sinne eines optimierten Tandemverfahrens oder einer Prüfung mit LLT-Technik anzuwenden.

Die hierbei ermittelten Echohöhen sind zu vergleichen und in die Bewertung mit einzubeziehen. Die Reflektoren dürfen dann belassen werden, wenn kein Verdacht auf flächige Reflektoren besteht und die vorgenannten Bedingungen bezüglich Länge, Häufigkeit und Abständen eingehalten sind.

(8) Bei der Bestimmung der kumulierten Länge sind Anzeigen von punktartigen Reflektoren mit einer Echohöhe unterhalb der Registrierschwelle nicht zu berücksichtigen. Anzeigen von punktartigen Reflektoren, deren Echohöhe die Registrierschwelle um nicht mehr als 6 dB überschreitet, sind bei der Bestimmung der kumulierten Länge mit einer Registrierlänge von 10 mm zu berücksichtigen.

12.3.5.7.3 Anzeigen bei der Quer- und Schrägfehlerprüfung

(1) Die Bewertung von Anzeigen bei der Quer- und Schrägfehlerprüfung, die eindeutig auf einen Reflektor aus der Längsfehlerprüfung zurückgeführt werden können, hat nach den Kriterien der Längsfehlerprüfung zu erfolgen. Die nachfolgenden Bewertungsmaßstäbe gelten nur für Anzeigen, bei denen nicht eindeutig nachgewiesen werden kann, dass sie von einem Reflektor aus der Längsfehlerprüfung herrühren. Die Bewertung richtet sich nach der Anzeigenhöhe und -häufigkeit.

(2) Registrierpflichtige Anzeigen von Reflektoren nach Abschnitt 12.3.5.6 Absatz 3 sind ohne Kontrollprüfung nach Abschnitt 12.3.5.7.4 nur zulässig, wenn sie vereinzelt (nicht mehr als drei je Meter Schweißnaht) und punktartig auftreten und wenn sie nicht von häufigen Anzeigen bis zu 12 dB unter der Registrierschwelle begleitet werden.

(3) Treten bei der Quer- und Schrägfehlerprüfung mehrere, bei der Prüfkopfverschiebung nicht voneinander trennbare Echoanzeigen auf dem Bildschirm auf (Echoscharen), so sind alle Anzeigen bis zu 12 dB unterhalb der Registrierschwelle nach Abschnitt 12.3.5.6 Absatz 3 nur dann zulässig, wenn es sich bei den Reflektoren nachweislich nicht um Risse handelt. Dieser Nachweis darf stichprobenweise geführt werden.

12.3.5.7.4 Maßnahmen bei Überschreitung der Grenzwerte

(1) Wenn die in den vorgenannten Zulässigkeitskriterien angegebenen Grenzwerte überschritten sind, dürfen Ergebnisse, die bei Prüfungen gemäß den vorstehenden Angaben erzielt wurden, durch weitere Prüfungen genauer ermittelt und ergänzend der Bewertung zugrunde gelegt werden. Als weitere Untersuchungen kommen z.B. in Betracht:

1. Ermittlung der Ortslagen der Reflektoren in der Schweißverbindung (Schweißgut, Wärmeeinflusszone, Grundwerkstoff, Wurzelbereich) und der hieraus möglicherweise abzuleitenden Anzeigenursachen,
2. Einsatz anderer Ultraschall-Prüftechniken, z.B. Einsatz von Fokusprüfköpfen mit dem Ziel, die Reflektorgröße genauer zu ermitteln,
3. Durchführung gezielter Durchstrahlungsprüfungen.

(2) Bei Reflektoren in oberflächennahen Bereichen darf die nach der AVG-Methode eingestellte Prüfempfindlichkeit unter Benutzung oberflächennaher Bezugsreflektoren gemäß Bild C-2 korrigiert werden.

(3) Ist trotz der oben genannten weitergehenden Analysen mittels zerstörungsfreier Prüfverfahren keine Entscheidung über die Zulässigkeit der Anzeigen möglich, ist entsprechend Abschnitt 5.6.2.1 zwischen einer Reparatur und einem Belassen des Fehlers abzuwägen. Bei dieser Entscheidung darf eine Analyse der Beanspruchbarkeit des Bauteils berücksichtigt werden.

12.3.6 Durchstrahlungsprüfung nach dem Schweißen

12.3.6.1 Umfang und Zeitpunkt ⁰⁹

Stumpfschweißnähte und Stutzennähte mit einer Nennwanddicke kleiner als oder gleich 40 mm sind einer Durchstrahlungsprüfung zu unterziehen. Für aufgesetzte und angesenkte Stutzen ist hierfür die Wanddicke des Stutzens, für durchgesteckte und eingesetzte Stutzen die Dicke des Bauteils maßgebend.

12.3.6.2 Prüfdurchführung

(1) Es gelten die Festlegungen des Abschnittes 12.2.4.

(2) Beiderseits der Naht sind die angrenzenden Grundwerkstoffbereiche in einer Breite gleich oder größer als 10 mm abzubilden.

(3) Bei Rundnähten ist die Zentralaufnahme anzuwenden, sofern die Zugänglichkeit gegeben ist und die Forderungen der Absätze 1 und 2 eingehalten werden.

(4) Bei der Prüfung sollen Röntgenröhren eingesetzt werden, sofern nicht durch den Einsatz anderer Strahlenquellen eine mindestens gleiche Aussagefähigkeit erreicht werden kann. Es sind Film/Folien-Kombinationen mit möglichst hoher Auflösung und bevorzugt Vakuumkassetten zu verwenden.

12.3.6.3 Bewertungsmaßstäbe

(1) Es gelten die Festlegungen der Zulässigkeitsgrenze 1 nach DIN EN 12517-1, ergänzt um die nachfolgenden Festlegungen.

(2) Zeigen die Durchstrahlungsbilder im Vergleich mit den bei der Ultraschallprüfung festgestellten Anzeigen keine oder nur unklare Unregelmäßigkeiten, so hat die Bewertung nach den Ergebnissen der Ultraschallprüfung (siehe Abschnitt 12.3.5.7) zu erfolgen.

(3) Ist die Zulässigkeit einer bei der Durchstrahlungsprüfung festgestellten Unregelmäßigkeit nicht eindeutig, ist zur Klärung der Zulässigkeit eine Kontrollprüfung (z.B. optimierte Durchstrahlungsprüfung oder Ultraschallprüfung) durchzuführen.

(4) Bei nicht bearbeiteten Wurzeln einseitig geschweißter Nähte sind linienförmige Unregelmäßigkeiten im Übergang Wurzel/Grundwerkstoff nur zulässig, wenn sie auf flache Einziehungen zurückzuführen sind und eine eindeutige Prüfaussage bei der wiederkehrenden zerstörungsfreien Prüfung möglich ist.

(5) Ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Einschlüssen, Schlauchporen oder Gaskanälen in Schweißnahtrichtung kleiner als die zweifache Länge des längeren der beiden Einschlüsse, Schlauchporen oder Gaskanäle, so sind beide als eine Unregelmäßigkeit zu bewerten. Deren Länge setzt sich aus der Summe der Einzellängen zuzüglich des Abstandes zwischen den Einschlüssen, Schlauchporen oder Gaskanälen zusammen.

(6) Für feste Einschlüsse gilt:

1. Die zulässigen Einzel- und kumulierten Längen sind der Tabelle 12-7 zu entnehmen.
2. Treten mehrere hintereinander oder nebeneinander liegende Einschlüsse über größere Nahtlängen (größer als sechsmal die Nennwanddicke) auf, gelten diese als systematische Fehler und sind nicht zulässig.

(7) Für Schlauchporen und Gaskanäle gilt:

1. Schlauchporen und Gaskanäle sind in Einlagenschweißungen oder bei Nennwanddicken kleiner als 10 mm nicht zulässig.
2. Ansonsten gelten die Anforderungen wie für feste Einschlüsse gemäß Absatz 6.

(8) Örtliche Anhäufung von Poren (Porositäten, Porennester, Porenzeilen) sind nur vereinzelt, d.h. maximal drei solcher Anhäufungen je Meter Schweißnaht, zulässig.

12.4 Dichtschweißungen gegen Plattierungen aus austenitischen Stählen und Nickellegierungen

(1) Die Dichtschweißungen sind auf Oberflächenfehler mittels Eindringverfahren zu prüfen.

(2) Für die Dichtschweißungen von Dampferzeuger-Heizrohren sind Anzeigen im Schweißgut und in der Wärmeeinflusszone nicht zulässig.

(3) Für die übrigen Dichtschweißungen gelten die Festlegungen der Tabelle 12-9.

12.5 Schweißverbindungen an austenitischen Stählen

12.5.1 Ultraschallprüfung vor dem Schweißen

(1) Die Schweißkanten- und Anschweißbereiche sind mit Ultraschall zu prüfen. Dabei sind die Bedingungen der Prüfung nach dem Schweißen zu berücksichtigen.

(2) Die Prüfzonenbreite muss beiderseits der Stirnflächen mindestens 50 mm betragen. Bei Bauteilen über 50 mm Nennwanddicke ist die Prüfzonenbreite von den Stirnflächen aus der Nennwanddicke gleichzusetzen. In beiden Fällen muss sichergestellt sein, dass der nach dem Anarbeiten der Schweißfugenflanken verbleibende geprüfte Grundwerkstoffbereich mindestens 20 mm breit ist.

12.5.2 Prüfung der Oberflächen vor dem Schweißen

(1) Vor dem Schweißen sind die Fugenflanken von Schweißnähten auf Oberflächenfehler mittels Eindringverfahren zu prüfen.

(2) Die Prüfungen sind nach Tabelle 12-3 zu bewerten.

12.5.3 Zusätzliche Bewertungskriterien für Fugenflanken

(1) Bei der Bewertung der Ergebnisse von Oberflächenprüfungen an Fugenflanken sind mögliche Auswirkungen von eventuellen Fehlern auf die spätere Schweißnahtqualität in Abhängigkeit von der Erzeugnisform und vom Schweißverfahren zu beachten.

(2) Die Ergebnisse der nach KTA 3201.1 oder nach Abschnitt 12.5.1 durchzuführenden Ultraschallprüfung der Schweißkantenbereiche sind in die Bewertung mit einzubeziehen.

12.5.4 Prüfung der Oberflächen nach dem Schweißen

(1) Die Schweißnähte sind an der äußeren und inneren Oberfläche einer Eindringprüfung zu unterziehen, sofern die Oberflächen für die Eindringprüfung zugänglich sind.

(2) Als Bewertungsmaßstäbe für die Eindringprüfung gelten die Festlegungen der Tabelle 12-9.

(3) Bei Wanddicken s gleich oder größer als 8 mm ist eine Ultraschallprüfung der inneren Oberfläche nach Abschnitt 12.5.6 durchzuführen.

(4) Ist die innere Oberfläche bei Wanddicken kleiner als 8 mm für eine Eindringprüfung nicht zugänglich, so ist eine Durchstrahlungsprüfung durchzuführen. Dabei ist bei Stumpfnähten senkrecht zur Achse des Prüfgegenstandes einzustrahlen. Für die Bewertung der Durchstrahlungsprüfung gelten die Festlegungen des Abschnittes 12.3.6.3.

12.5.5 Durchstrahlungsprüfung nach dem Schweißen

12.5.5.1 Umfang und Zeitpunkt

Es gelten die Festlegungen des Abschnittes 10.3.5.

12.5.5.2 Prüfdurchführung

(1) Es gelten die Festlegungen des Abschnittes 12.2.4.

(2) Beiderseits der Naht sind die angrenzenden Grundwerkstoffbereiche in einer Breite gleich oder größer als 10 mm abzubilden.

(3) Werden mit einer Aufnahmeanordnung die Bedingungen für diese Prüfung und die Bedingungen für die Prüfung der inneren Oberfläche nach Abschnitt 12.5.4 erfüllt, so genügt eine Prüfung mit dieser Aufnahmeanordnung.

12.5.5.3 Bewertungsmaßstäbe

Es gelten die Festlegungen des Abschnittes 12.3.6.3.

12.5.6 Ultraschallprüfung der inneren Oberfläche nach dem Schweißen

12.5.6.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Die Prüfung hat gegensinnig von beiden Seiten einseitig geschweißter Stumpfnähte zu erfolgen.

(2) Bei dieser Prüfung ist die innere Oberfläche im Übergang zum Schweißgut und der angrenzende Grundwerkstoff einschließlich Wurzel zu erfassen. Die zu erfassende Breite des Nebennahtbereichs soll 10 mm bei Wanddicken kleiner als oder gleich 30 mm und bei größeren Wanddicken 20 mm Grundwerkstoff betragen.

(3) Ist bei Stumpfnähten die Prüfaussage bei der Ultraschallprüfung eingeschränkt, so ist eine Durchstrahlungsprüfung mit Einstrahlrichtung senkrecht zur Achse des Prüfgegenstandes durchzuführen. Dabei gelten für die Bewertung die Anforderungen nach Abschnitt 12.3.6.3.

(4) Für die Prüfung von Stutzennähten sind die verfahrenstechnischen Anforderungen in der Prüfanweisung festzulegen.

12.5.6.2 Umfang und Zeitpunkt

Es gelten die Festlegungen des Abschnittes 10.3.5.

12.5.6.3 Verfahrenstechnische Anforderungen

12.5.6.3.1 Prüftechnik

(1) Die anzuwendende Prüftechnik ist an einem artgleichen Vergleichskörper (z.B. aus einer Arbeitsprobe) zu ermitteln, d. h. der Vergleichskörper muss in den prüftechnisch relevanten Eigenschaften (Werkstoff, Schweißnahtausführung, Form, Wanddicke, Wärmebehandlung) dem Prüfgegenstand entsprechen.

(2) Grundsätzlich ist mit Miniatur-Transversalwellen-Winkelprüfköpfen mit einer Nennfrequenz von 2 MHz zu prüfen. Bei der Wahl des Einschallwinkels ist darauf zu achten, dass der Auftreffwinkel an der inneren Oberfläche im Ausnutzungsbereich des Winkelspiegeleffektes liegt (Auftreffwinkel möglichst 45 bis 55 Grad).

(3) Zur Überprüfung registrierpflichtiger Anzeigen darf die Wellenumwandlungstechnik I angewendet werden; siehe Abschnitt C 7.

(4) Ist mit Miniatur-Transversalwellen-Winkelprüfköpfen die Prüfung nur eingeschränkt möglich (z.B. Signal-Rauschabstand kleiner als 6 dB), so ist die Einsatzmöglichkeit anderer Prüftechniken zu überprüfen (z.B. von Prüfköpfen mit niedrigerer Nennfrequenz, SEL- oder Wellenumwandlungstechnik I).

(5) Die Maßnahmen (3) und (4) sind mit dem Sachverständigen festzulegen und zu dokumentieren.

12.5.6.3.2 Nachweis der Eignung der Prüftechnik und Einstellung der Prüfempfindlichkeit

Zusätzlich zu den Festlegungen des Anhangs C gilt Folgendes:

1. Es ist ein artgleicher Vergleichskörper mit senkrecht zur Oberfläche verlaufenden Rechtecknuten zu verwenden, die mittels Fräsen oder Funkenerodieren herzustellen sind. Die Nuten dürfen nicht breiter als 1,5 mm sein. Die Länge soll 20 mm betragen, wobei der Auslauf nicht mitgerechnet wird. Die Rechtecknuten sind im Grundwerkstoff, angrenzend an den Übergang Grundwerkstoff / Schweißgut gemäß Bild 12-15 einzubringen. Die genaue Anzahl, Lage und Abmessung der in den Vergleichskörper einzubringenden Nuten sind mit Zustimmung des Sachverständigen im Rahmen der Vorprüfung festzulegen. Werden Schallbündel verwendet, deren Bündeldurchmesser gemäß DIN 25450 (Verschiebeweg des Prüfkopfes bezogen auf den 6 dB-Abfall) am Ort des Bezugsreflektors größer als 20 mm ist, so muss durch die Herstellung gesichert sein, dass die akustisch wirksame Länge des Bezugsreflektors auf 20 mm begrenzt ist.
2. Die Eignung der Prüftechnik ist an Hand einer Kennlinie nachzuweisen. Zur Aufnahme der Kennlinie sind mindestens drei Rechtecknuten mit unterschiedlicher Tiefe von beiden Seiten der Naht sowie die Kante des Vergleichskörpers anzuschallen. Dabei muss jeweils eine Nut eine größere und eine Nut eine geringere Tiefe haben als die für die Einstellung der Prüfempfindlichkeit benötigte Nut gemäß Tabelle 12-10. Die Nuten sind im Grundwerkstoff, angrenzend an den Übergang Grundwerkstoff / Schweißgut gemäß Bild 12-15 einzubringen. Akustische Unterschiede bei der Einschallung von beiden Seiten der Naht aus sind zu erfassen. Die gemessenen Echohöhen sind in Abhängigkeit von der Nuttiefe in einem Diagramm aufzutragen. Die Prüftechnik ist geeignet, wenn die so erhaltenen Kennlinien mit der Nuttiefe ansteigen. Wenn das Kantenecho die Echohöhe der nach Tabelle 12-10 auszuwählenden Nut um mehr als 4 dB überschreitet, ist diese Nut für die Einstellung der Prüfempfindlichkeit als Bezugsreflektor zu wählen. Anderenfalls ist die Prüftechnik zu optimieren. Überschreitet nach der Optimierung der Prüftechnik das Kantenecho die Echohöhe der Vergleichsnut immer noch nicht um mehr als 4 dB, so ist die Registrierschwelle mit Zustimmung des Sachverständigen neu festzulegen, so dass die vorgenannte Bedingung erfüllt ist.
3. Die Einstellung der Prüfempfindlichkeit hat nach der Vergleichskörpermethode unter Berücksichtigung der einzustellenden Registrierschwelle zu erfolgen. Für den Prüfbereich "Nahtnebenbereich" ist der Bezugsreflektor direkt anzuschallen. Für den Prüfbereich "Schweißnahtwurzel" ist der Bezugsreflektor durch das Schweißgut hindurch anzuschallen. Die akustischen Unterschiede bei der Einschallung von beiden Seiten der Naht aus sind zu berücksichtigen. Unterschiedliche akustische Eigenschaften zwischen Vergleichskörper und Prüfgegenstand sind durch Transfermessungen (V-Durchschallung) im Grundwerkstoff (Nebennahtbereich) zu berücksichtigen. Diese erfolgen an 6 am Umfang verteilten Messpunkten je Nahtseite. Wurden Komponenten aus Erzeugnisformen hergestellt, die nach KTA 3201.1 geprüft wurden, so sind für deren Schweißkantenbereiche die örtlichen Schwankungen der Schallschwächungen, die im Rahmen der Ermittlung der Prüfbarkeit nach KTA 3201.1 Abschnitt 22.4.2.3.2 Absatz 9 an einer umlaufenden Nut ermittelt wurden, zu berücksichtigen.
4. Wird bei der Prüfung eine Reduzierung des Signal-Rauschabstandes um 6 dB und mehr gegenüber dem Vergleichskörper festgestellt, so ist die Durchschallbarkeit des entsprechenden Wurzelbereiches durch geeignete Maßnahmen zu untersuchen (z.B. Durchschallung des Wurzelbereiches am Vergleichskörper und Prüfgegenstand mit flacherem Einschallwinkel). Ist der Signal-Rauschabstand auch bei angepasster Prüftechnik nach 12.5.6.3.1 Absatz 4 kleiner als 6 dB, so ist das weitere Vorgehen mit dem Sachverständigen festzulegen.

Bild 12-15: Lage der Nuten und Einschallrichtungen für die Prüfung von Schweißverbindungen an austenitischen Stählen

12.5.6.3.3 Ermittlung der Registrierlänge

Erreichen oder überschreiten die Echohöhen die jeweiligen festgelegten Registrierschwellen, so sind die zugehörigen Reflektoren bezüglich ihrer Länge gemäß Abschnitt C 5.2.3 (Halbwertsmethode) auszumessen.

12.5.6.4 Registrierschwellen

(1) Als Registrierschwelle ist die Echohöhe des Bezugsreflektors in Abhängigkeit von der Nennwanddicke gemäß Tabelle 12-10, zuzüglich eines Empfindlichkeitszuschlags von 6 dB zu verwenden. Bei Optimierung der Prüftechnik ist die gemäß Abschnitt 12.5.6.3.2 Aufzählung b festgelegte Registrierschwelle zu verwenden.

(2) Alle Echoanzeigen sind zu registrieren, wenn sie die Registrierschwelle erreichen oder überschreiten.

(3) Formbedingte Anzeigen aus nicht zugänglichen Wurzelbereichen - auch wenn diese als solche nach Abschnitt C 5.3 nachgewiesen wurden - sind in den Prüfberichten unter Angabe von Ort, Lage und Größe zu protokollieren.

12.5.6.5 Bewertungsmaßstäbe

(1) An zugänglichen Stellen sind Oberflächenunregelmäßigkeiten, die zu Anzeigen führen, durch mechanische Bearbeitung zu beseitigen.

(2) Formbedingte Anzeigen aus nicht zugänglichen Wurzelbereichen sind nur dann zulässig, wenn sie von einem Wurzeldurchhang verursacht werden.

(3) Soweit Durchstrahlungsaufnahmen die Bereiche von Reflektoren auswertbar erfassen, sind sie in die Bewertung mit einzubeziehen.

(4) Zulässig sind Anzeigen, die sich nach Anzahl, Echohöhenüberschreitung der Registrierschwelle und Registrierlänge innerhalb der in Tabelle 12-11 genannten Grenzen befinden und nach Überprüfung, z.B. mit der Wellenumwandlungstechnik I, keine registrierpflichtigen Anzeigen ergeben.

(5) Der Abstand benachbarter Anzeigen muss mindestens 20 mm betragen.

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