Porositäts- und Holiday-Detektoren (low/high voltage)

Porositäts- und Holiday-Detektoren (low/high voltage holiday detectors) sind Instrumente für die zerstörungsfreie Prüfung der Unversehrtheit von Schutzbeschichtungen (Lacke, Emails, Polymere, Gummi) auf leitfähigen Substraten (Stähle, Metalllegierungen). Sie erkennen Poren, Fehlstellen, Mikrolöcher und Bereiche mit unzureichender Deckung, die das Substrat der korrosiven Umgebung aussetzen und damit die Lebensdauer der Beschichtung beeinträchtigen würden. Sie werden intensiv in der Qualitätskontrolle von Beschichtungen für Gasleitungen, Ölleitungen, erdverlegte Tanks, Ablaufleitungen und Industriebehälter eingesetzt sowie überall dort, wo die Unversehrtheit der Beschichtung für die Sicherheit und Dauerhaftigkeit der Struktur entscheidend ist.

Nassschwamm (low voltage)

Das Nassschwammverfahren verwendet einen mit Wasser getränkten Schwamm (gegebenenfalls mit einem Tensid zur Verringerung der Oberflächenspannung), der an einen Pol des Geräts angeschlossen ist; der andere Pol ist mit dem metallischen Substrat verbunden. Wird der Schwamm über die Beschichtung geführt, dringt das Wasser bei Vorliegen einer Pore oder Fehlstelle bis zum Substrat vor und schließt den Stromkreis, woraufhin das Instrument ein akustisches und optisches Alarmsignal abgibt. Das Verfahren arbeitet mit niedrigen Spannungen (9 bis 90 V DC), beschädigt die Beschichtung nicht und wird für geringe Schichtdicken (bis 500 µm) eingesetzt. Es ist in ASTM D5162 Verfahren A und NACE SP0188 für dünne Beschichtungen geregelt.

Hochspannung (spark test)

Das Verfahren high voltage holiday detector (HVHD) oder spark test nutzt eine hohe Spannung (1.000 bis 30.000 V DC) zwischen einer gleitenden Sonde (in der Regel eine Bürste aus Stahldrähten, Bündel aus Kupferketten oder ein Bürstenring) und dem metallischen Substrat. Passiert die Sonde eine Pore oder Fehlstelle, die tief genug bis zum Substrat reicht, entsteht eine sichtbare elektrische Entladung (Funke), und das Instrument erfasst den Stromfluss und löst den Alarm aus. Es wird für dicke Beschichtungen (1 bis 25 mm) wie Gummi, Kunststoff sowie Rohrleitungsbeschichtungen aus FBE (Fusion Bonded Epoxy) oder 3LPE eingesetzt. Die Prüfspannung wird in Abhängigkeit von der Schichtdicke nach genormten Formeln berechnet (NACE SP0490, ASTM G62, ISO 29601).

Anwendungen Gas- und Ölleitungen

Die wichtigste Anwendung ist die Prüfung von Beschichtungen für Rohrleitungen zum Transport von Kohlenwasserstoffen: Gasleitungen, Ölleitungen, Trinkwasserleitungen und Abwassernetze. Die Außenbeschichtung (in der Regel dreischichtiges Polyethylen 3LPE, oder FBE, Fusion Bonded Epoxy, oder Bitumenemail) ist entscheidend, um die Leitung vor Bodenkorrosion und galvanischer Einwirkung durch andere erdverlegte Strukturen zu schützen. Jeder Meter Rohrleitung wird vor dem Verlegen mit einem Holiday detector abgetastet, um jeden Beschichtungsfehler zu orten und zu reparieren. Bei Hochdruckleitungen ist die Einhaltung des Prüfverfahrens durch Produktnormen vorgeschrieben (ISO 21809).

Industrielle Anwendungen

Neben Rohrleitungen werden Holiday detectors eingesetzt für: erdverlegte und oberirdische Industrietanks (mit korrosionsschützenden Innenbeschichtungen für Flüssigkeiten); Chemie- und Pharmabehälter mit innerer Polymerauskleidung; Industriebodenbeschichtungen (Epoxid- und Polyurethanharze); großflächige Metallstrukturen mit Korrosionsschutzanstrich auf dem Substrat; auf Industriebehälter aufgebrachtes Gummi; Beschichtungen für Abwasserbehandlungsanlagen. Bei hochkritischen Anwendungen erfolgt die Prüfung an 100 % der Oberflächen vor der Inbetriebnahme.

Bezugsnormen

Die wichtigsten Normen sind: NACE SP0188 (Standard Practice, Discontinuity (Holiday) Testing of New Protective Coatings on Conductive Substrates); NACE SP0490 (Holiday Detection of Fusion-Bonded Epoxy External Pipeline Coatings); ASTM D5162 (low voltage wet sponge); ASTM G62 (high voltage); ISO 29601 (Beschichtungsstoffe, Holiday-Prüfung); EN 14430 (Korrosion, Beschichtungen für kathodischen Schutz). Die Kalibrierung der Instrumente erfolgt regelmäßig mit nach ISO 17025 kalibrierten Hochspannungskalibratoren und hochpräzisen elektronischen Messgeräten.