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Mobiles optisches Messsystem will Rohre perfekt verbinden

22.08.2013
Wissenschaftler des Instituts für Angewandte Photogrammetrie und Geoinformatik (IAPG) der Jade Hochschule entwickelten ein mobiles optisches Messsystem zur Prüfung der Rundheit und Wandstärke von Stahlrohren.

Wenn Rohre verlegt werden, müssen sie perfekt zusammenpassen um Güter ohne Verlust zu transportieren – wie zum Beispiel beim Transport von Rohöl oder Erdgas durch Pipelines zur Energieversorgung.


Die Taster im entwickelten Messsystem sind mit reflektierenden Zielpunkten ausgestattet, die von einer Stereokamera automatisch gemessen werden. Mit Hilfe photogrammetrischer Auswerteverfahren lässt sich die Position der Taster in Echtzeit dreidimensional bestimmen – so werden die Nahtstellen zwischen zwei Rohren exakt dargestellt. Foto: Piet Meyer

Weil Rohre in der Produktion immer minimale Abweichungen aufweisen, kann es an den Nahtstellen zu Montagefehlern kommen, die zu erheblichen Kosten- und Sicherheitsproblemen führen können. Wissenschaftler des Instituts für Angewandte Photogrammetrie und Geoinformatik (IAPG) der Jade Hochschule am Studienort Oldenburg haben jetzt ein mobiles optisches Messsystem zur Rundheitsprüfung an Stahlrohren entwickelt, das Abhilfe schaffen soll.

„Vor Ort kann mit unserem System die Rundheit und Wandstärke der zu verlegenden Rohre gemessen werden“, sagt Thorsten Roelfs, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IAPG. „Fehlerhafte Rohre können so aussortiert werden oder es wird berechnet, wie sie optimal miteinander verschweißt werden müssen.“

Eine solche Methode würde nicht nur Zeit sparen, sie diente zudem der Sicherheit und würde die Kosten reduzieren. „Drei Millionen Kilometer Stahlrohre sind bislang weltweit verbaut. Jährlich kommen rund 25.000 Kilometer hinzu“, berichtet der Ingenieur und macht deutlich, wie wertvoll ein Prüfsystem angesichts dieser Mengen ist.

„Der Einsatz des Systems auf Baustellen erfordert robuste Konzepte, die bei verschiedenen Wetterbedingungen sowie Beleuchtungssituationen zuverlässige Messdaten liefern“, ergänzt Prof. Dr. Thomas Luhmann, Projektleiter und Leiter des IAPG. Zudem sollte das System einfach von einer Person zu handhaben sein und in Bildern die Rohrzustände dokumentieren um eine Rückverfolgung bei Schadensfällen zu gewährleisten.

Das Messsystem besteht aus einer Stereokamera und Tastinstrumenten. Diese Taster sind mit reflektierenden Zielpunkten ausgestattet, die von der Kamera automatisch erkannt und gemessen werden. Mit Hilfe photogrammetrischer Auswerteverfahren lässt sich die Position und Ausrichtung dieser Taster in Echtzeit dreidimensional bestimmen. So können die Nahtstellen exakt dargestellt und eine bestmögliche Verbindung zum nächsten Rohr hergestellt werden. Mit dieser Methode wurde in den letzten drei Jahren ein praxistauglicher mobiler Prototyp entwickelt und getestet. Die Industrie hat schon Interesse bekundet. „Rohre werden häufig stationär an fest installierten Prüfsystemen in ihren Produktionsstätten vermessen. Informationen über Stahlrohre internationaler Herkunft sind aufgrund mangelnder Qualitätsstandards häufig nicht verfügbar, so dass vor Ort mit Handmessmitteln manuell geprüft werden muss. Mit unserem vollautomatischen System sind wir zeit- und ortsunabhängig und können verschiedene Rohrdurchmesser bei gleichzeitig hoher Genauigkeit von 0,3 mm messen“, erklärt Roelfs. Neben der Zeit- und Kostenersparnis und Verbesserung der Sicherheit seien auch die geringen Herstellungskosten ein gutes Argument für den Einsatz des neuen Systems.

Das auf drei Jahre angelegte Forschungsprojekt „Entwicklung eines mobilen optischen Messsystems zur Rundheitsprüfung an Stahlrohren“ wurde mit 260.000 Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Kooperationspartner aus der Praxis sind Bohlen & Doyen, Rosen Technology and Research Center und AXIOS 3D Services.

Weitere Informationen:
Thorsten Roelfs, 0441-7708-3163, thorsten.roelfs@jade-hs.de

Anke Westwood | idw
Weitere Informationen:
http://www.jade-hs.de/iapg

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