Bobbin-Sonde zur Rohrprüfung
Die Bobbin-Sonde (auch Innendurchlaufsonde oder Rohrinnensonde) ist der meistverwendete Sondentyp für die Wirbelstromprüfung von Rohren in Wärmetauschern, Dampferzeugern und Kondensatoren. Sie besteht aus einer oder mehreren ringförmig angeordneten Spulen, die axial durch das Rohr gezogen werden und dessen gesamten Umfang gleichzeitig erfassen.
Aufbau der Sonde
Eine typische Bobbin-Sonde enthält zwei oder mehr koaxial angeordnete Flachspulen, die auf einem zylindrischen Träger (dem eigentlichen „Bobbin") aufgebracht sind. Der Außendurchmesser des Sondenträgers ist geringfügig kleiner als der Rohr-Innendurchmesser (typisch 90–95 % des ID), um eine kontaktfreie Führung zu gewährleisten. Füllfaktor und Zentrierung haben entscheidenden Einfluss auf die Empfindlichkeit.
Differential- und Absolutmodus
Bobbin-Sonden werden in zwei grundlegenden Betriebsmodi eingesetzt:
- Differentialmodus: Zwei benachbarte Spulen werden gegenphasig betrieben. Lokale Defekte wie Pittings, Risse oder enge Korrosionsstellen erzeugen ein Signal, da sie von einer Spule erfasst werden, nicht aber von der anderen. Gleichmäßige Wanddickenänderungen (z. B. durch allgemeine Korrosion) werden dagegen unterdrückt, weil beide Spulen gleichzeitig betroffen sind. Der Differentialmodus eignet sich besonders für die Detektion lokaler Fehler bei hoher Prüfgeschwindigkeit.
- Absolutmodus: Eine einzelne Spule wird gegen eine externe Referenz verglichen. Der Absolutmodus reagiert auf gleichmäßige Wanddickenänderungen und ist geeignet zur Detektion von allgemeiner Korrosion, Ausdünnungen und Werkstoffveränderungen (z. B. Intergranularkorrosion). Er ist jedoch empfindlicher gegenüber Temperaturdrift und Rauschen.
Prüfung von Wärmetauschern
In der Praxis werden beide Modi kombiniert eingesetzt. Moderne Sonden verfügen über mehrere Spulenpaare, die gleichzeitig im Differential- und Absolutmodus betrieben werden. Die Prüfgeschwindigkeit beträgt typischerweise 0,5 bis 1,0 m/s. Für Kondensatorrohre mit Längen von 6–10 m ist eine vollständige Inspektion innerhalb weniger Sekunden je Rohr möglich.
Einsatz bei nichtferromagnetischen und ferromagnetischen Rohren
Die klassische Bobbin-Sonde eignet sich hervorragend für austenitische Edelstahlrohre, Titanrohre, Messing- und Kupferrohre (typisch in Meerwasser-Kondensatoren). Bei ferromagnetischen Stahllrohren wird stattdessen das Remote Field Testing (RFT) oder das IRIS-Verfahren (Ultraschall) bevorzugt, da konventionelle Wirbelströme aufgrund des Skineffekts nicht die gesamte Wanddicke erfassen.
Normen
Die Rohrprüfung mit Bobbin-Sonden ist in ASME Section V, Article 8 sowie in ASTM E243 und E426 geregelt. Die Qualifizierung des Prüfpersonals erfolgt nach ASNT SNT-TC-1A oder EN ISO 9712 auf Niveau ET-2.