Magnetischer Streufluss (MFL – Magnetic Flux Leakage)
Das Magnetische Streufluss-Verfahren (MFL, Magnetic Flux Leakage) ist eine bewährte elektromagnetische Methode zur Inspektion von Stahlrohrleitungen, Tanksohlen und anderen ferromagnetischen Strukturen auf Wanddickenverluste durch Korrosion oder mechanische Beschädigung. Es bildet die technische Grundlage für die meisten modernen Pipeline-Molche (Inline Inspection Tools, ILI).
Physikalisches Prinzip
Ein starker Permanentmagnet oder Elektromagnet magnetisiert das ferromagnetische Prüfgut lokal bis in die magnetische Sättigung. Im fehlerfreien Bereich fließt der gesamte magnetische Fluss innerhalb des Stahls. An einer Wanddickenminderung (Korrosionsgrube, Riss, Delle) kann der Fluss nicht vollständig im Material geführt werden und tritt an der Oberfläche aus – er wird gestreut. Hallsensoren oder induktive Aufnehmer, die zwischen den Magnetpolen angeordnet sind, messen diese Streuflussanomalie und ermöglichen die Lokalisierung und grobe Tiefenabschätzung von Defekten.
Pipeline-Molche (Inline Inspection)
Pipeline-Molche (Smart Pigs) sind selbstfahrende oder druckgetriebene Inspektionseinheiten, die durch das Rohrinnere geführt werden. Ein typischer MFL-Molch besteht aus:
- Starken Permanentmagneten (Seltene Erden, NdFeB) zur Sättigungsmagnetisierung
- Bürsten aus weichmagnetischem Stahl als magnetischer Rückschluss und Gleitelement
- Mehreren hundert Hallsensoren für die radiale und axiale Streuflusserfassung
- Odometer und Inertialsensor zur genauen Positionsbestimmung
- Datenrekorder für die Speicherung der Rohdaten
Detektierbare Fehler
MFL-Molche detektieren zuverlässig Innen- und Außenkorrosion, Pittings, Lochfraß und Materialverluste. Axiale Risse werden dagegen vom Standard-MFL schlecht erfasst, da der Fluss parallel zur Rissebene verläuft. Für die Rissdetektion werden spezielle Transversalfeld-MFL-Molche oder Ultraschall-Molche eingesetzt. Die typische Nachweisgrenze für Wanddickenverluste liegt bei etwa 10 % der Nennwanddicke für Ausdehnung > 30 mm.
Tanksohlenprüfung
Für Lagertanks werden spezielle MFL-Bodenscangeräte eingesetzt, die das Bodenblech von innen abfahren. Manuelle Geräte sowie automatische Robotersysteme decken Raster von wenigen Zentimetern ab. Das Verfahren erkennt Korrosion auf der Unterseite des Tankbodens (soil-side), die von innen nicht sichtbar ist.
Normen
Pipeline-MFL-Inspektion ist in API 1163, ASME B31.8S und DVGW GW 14 geregelt. Die Genauigkeitsanforderungen werden nach EPRG- und PHMSA-Richtlinien klassifiziert.