Vakuumkastenprüfung – Dichtheitsprüfung von Schweißnähten
Die Vakuumkastenprüfung ist ein Leckprüfverfahren nach EN 1779 (Verfahren B4) und wird vorwiegend zur Dichtheitsprüfung von Schweißnähten an Flachböden, Wannen, Tanks und Behältern eingesetzt. Das Verfahren erlaubt die Prüfung von Nähten, die nur von einer Seite zugänglich sind – ein wesentlicher Vorteil gegenüber der Unterwasserprüfung. Es ist weit verbreitet in der Petrochemie, dem Behälterbau und der Tankinspektion nach API 653.
Aufbau des Vakuumkastens
Der Vakuumkasten ist ein stabiles, druckdichtes Gehäuse mit einer transparenten Sichtscheibe (Acrylglas oder Sicherheitsglas) und einem umlaufenden, elastischen Dichtrahmen (Gummidichtung). An der Unterseite des Kastens ist der Dichtrahmen so geformt, dass er auf unebenen oder gewölbten Oberflächen abdichtet. Ein Anschluss für eine Vakuumpumpe und ein Vakuummanometer ergänzen den Aufbau. Moderne Vakuumkästen sind in verschiedenen Geometrien erhältlich – gerade für Längsnähte sowie T-förmig oder L-förmig für Eck- und Kreuznähte.
Durchführung der Prüfung
Vor der Prüfung wird die zu prüfende Schweißnaht gründlich gereinigt und mit einem geeigneten Schaumbildner (Leckdetektionsflüssigkeit) gleichmäßig benetzt. Der Vakuumkasten wird auf die benetzte Naht aufgesetzt und durch die Vakuumpumpe wird im Kasteninnenraum ein Unterdruck von mindestens -0,2 bar (200 mbar Unterdruck) erzeugt – übliche Prüfwerte liegen zwischen -0,2 und -0,5 bar. Durch die Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck auf der Unterseite des Prüflings und dem Unterdruck im Kasten wird Gas durch vorhandene Undichtigkeiten in den Kasteninnenraum gesaugt. Der Prüfer beobachtet die Nahtoberfläche durch die Sichtscheibe und achtet auf Blasenbildung im Schaumbildner.
Beurteilung und Bewertung
Blasen, die während der Haltezeit von mindestens 10 Sekunden (je nach Vorschrift bis zu 30 Sekunden) entstehen, weisen auf eine Leckstelle hin. Lage und Ausdehnung der Blasenbildung werden dokumentiert, in der Regel durch Fotografie oder Markierung auf der Oberfläche. Falsch positive Befunde können durch eingeschlossene Schaumbildnerreste entstehen; daher ist eine sorgfältige, gleichmäßige Benetzung entscheidend. Nach der Prüfung wird der Kasten weiterbewegt, sodass die nächste Abschnittslänge geprüft wird – die Abschnitte überlappen sich dabei.
Normative Anforderungen und Einsatzbereiche
Die Vakuumkastenprüfung wird in EN 1779, API 650, API 653 sowie in der AD 2000-Merkblattreihe beschrieben. Sie ist ein Pflichtbestandteil der Bodenprüfung bei Lagertan-Inspektionen. Für die Durchführung ist in der Regel eine Qualifikation als ZfP-Prüfer Stufe 1 oder 2 im Bereich Dichtheitsprüfung (LT) nach EN ISO 9712 erforderlich. Die Nachweisempfindlichkeit liegt im Bereich von 10⁻³ bis 10⁻⁴ mbar·l/s.