Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hannover Messe: Forscher „erlauschen“ Rohrverschleiß auf Western-Art

25.03.2013
Saarbrücker Ingenieure entwickeln ein neuartiges Verfahren, das vorwarnt, wann Rohre, mit denen Erdöl oder Gas gefördert wird, ausgetauscht werden müssen.

Dabei können sie genau erkennen, welches der einzelnen Rohre in der oft Hunderte Meter langen Leitung betroffen ist, die meist im Meer oder tief in der Erde steckt. Ihre Technik stellen sie auf der Hannover Messe vom 8. bis 12. April vor: Am saarländischen Forschungsstand suchen sie Partner aus der Wirtschaft, mit denen sie die neue Prüfmethode zur Produktreife weiterentwickeln können (Halle 2, Stand C 40).


Versuchsaufbau zur Rohrprüfung, der auf der Hannover Messe zu sehen sein wird: Ingenieur Thomas Würtz kontrolliert den Aktor am Rohr, der ein Signal in die Rohrwand sendet. Ein anderer Aktor erlauscht dieses Signal: Anhand der Daten können die Forscher Rückschlüsse auf die Abnutzung des Rohres ziehen.
Foto: Oliver Dietze


Eine Test-Skala, an der Rohrverschleiß abgelesen werden kann: Jede Signalfrequenz-Linie steht für den Abnutzungsgrad eines Rohres: Die rote Linie zeigt ein völlig intaktes Rohr, die blaue ein abgenutztes, das reif zum Austausch wäre. Vergleichen die Forscher jetzt bei der Prüfung eines Rohres die Signale, die sie aus der Rohrwand erlauschen, mit dieser Skala, können sie den Abnutzungsgrad exakt ablesen. Derzeit arbeiten die Ingenieure daran, Skala und Signalfrequenz noch weiter zu optimieren.
Grafik: Lehrstuhl Seelecke

Rohre, mit denen Öl, Gas oder sonstiges aus der Tiefe gefördert wird, sind großen Belastungen ausgesetzt. Scharfkantige Steine und Geröll, die unvermeidlich mitgerissen werden, schlagen an die Innenwände. Sand und chemische Stoffe setzen dem Material zu, plötzliche Druckunterschiede und Luft- oder Gasblasen sorgen zusätzlich für Strapazen. Daher verschleißen die Rohre nach einer Zeit - ohne, dass vorhergesagt werden könnte, wann genau bei welchem Rohr es soweit ist, da die aneinandergereihten, je zehn Meter langen Steigleitungen mal hier, mal da besondere Schläge einstecken. Einfach nachschauen können die Ingenieure vor Ort nicht ohne weiteres – die teils Hunderte von Metern langen Rohrleitungen liegen unter Wasser oder stecken im Erdreich.

An einer Lösung dieses Dilemmas arbeitet eine Forschergruppe unter Federführung des Saarbrücker Aktorik-Spezialisten Professor Stefan Seelecke. Die Wissenschaftler entwickeln ein Verfahren, das dort sitzt, wo es mit in die Tiefe kann: am Rohr, oder, genauer gesagt, in der Muffe, die Rohr mit Rohr unterbrechungsfrei verbindet. Der Clou des Verfahrens erinnert an den alten Western-Trick, mit einem Ohr an der Schiene zu lauschen, ob ein Zug kommt. – Nur, dass hier „gelauscht“ wird, ob die Rohrwand noch dick genug ist. Die Forscher setzen in die Muffe am einen Ende des Rohres einen so genannten „Piezo-Stapelaktor“ ein, der ein Signal in bestimmten Intervallen und Frequenzen ins Material des Rohres sendet. In der Muffe am anderen Rohrende sitzt ein so genannter „Piezo-Flächenaktor“, der „lauscht“, wann und wie diese Signale ankommen. Diese Information leitet der Aktor an eine zentrale Stelle weiter – ganz so, als würde der an den Schienen Lauschende die Hand heben, und ein Komplize würde dies notieren. Sein technisches Pendant sammelt die gemessenen Daten, übersetzt sie mittels komplexer Algorithmen, wertet sie aus und macht sie blitzschnell sichtbar, indem es sie in ein Kurvendiagramm überträgt.

Die Saarbrücker Wissenschaftler haben in Experimenten erforscht, wie sich der Zustand des Rohrs zu den Messungen des „lauschenden“ Aktors verhält. Ihr Ergebnis: Je dünner die Wandstärke der Rohre ist, desto mehr verschiebt sich die Reaktion des Rohres auf eine bestimmte Schwingungs-Anregung. Bei welcher Frequenz dieses Signal aufgefangen wird, sagt also zuverlässig aus, wie dick die Rohrwand noch ist.

Derzeit entwickeln die Ingenieure mathematische Modelle, in denen die einzelnen Signale genau den verschiedenen Rohr-Abnutzungsgraden zugeordnet werden, was sie wiederum durch Experimente nachprüfen und belegen. Auf diese Weise könnte künftig vor Ort in der Tiefsee regelmäßig und auf Knopfdruck das Signal in den Rohrleitungen „offshore“ erlauscht werden. Die so gemessenen Daten würden zuverlässig darüber Auskunft geben, wann eines der Rohre gefährlich dünn und damit reif zur Auswechslung geworden ist. Abgelesen werden könnte diese Vorwarnung an Diagrammen, die anzeigen, bei welcher Signalfrequenz es kritisch wird. Da die einzelnen Piezoaktoren miteinander in einem so genannten Bussystem kommunizieren und verbunden sind, kann außerdem genau gesagt werden, welches der Rohrstücke abgenutzte Wände hat. Wenn die Arbeiter Glück haben, ist ein Rohr oben betroffen und sie müssen nicht alles heraufholen, was viel Zeit und Kosten spart.

Auf der Hannover Messe suchen die Forscher Partner aus der Wirtschaft, mit denen sie gemeinsam die neue Technik weiterentwickeln können.

Beteiligt am Projekt „Smart Tubes“ sind unter Federführung von Professor Stefan Seelecke, Lehrstuhl für unkonventionelle Aktorik der Saar-Uni (zuständig im Projekt für Aktorik und Leistungselektronik): Professor Joachim Rudolph, Lehrstuhl für Systemtheorie und Regelungstechnik, Saar-Uni (Dynamische Analyse); Professor Stefan Diebels, Lehrstuhl für technische Mechanik, Saar-Uni (Finite Elemente Simulation); Douglas Espin, Neotechnology, Science Park Saar; www.neotechnology.us und Professor Daniel Strauss, Systems Neuroscience & Neurotechnology Unit, HTW des Saarlandes (Novelty Detection). Geforscht wird unter dem Dach des Zentrums für Mechatronik und Automatisierungstechnik (Zema), einer Einrichtung, in der Wissenschaftler der Saar-Uni gemeinsam mit Kollegen der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes und Ingenieuren aus der Industrie anwendungsbezogen forschen. Gefördert wird das Projekt mit Mitteln des Saarlandes und der EU im Rahmen des Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE).

Kontakt:
Professor Dr. Stefan Seelecke, Lehrstuhl für Unkonventionelle Aktorik der Universität des Saarlandes, Tel.:0 681-302-71341; E-Mail: stefan.seelecke@mmsl.uni-saarland.de
Dipl.-Ing. (FH) Thomas Würtz Tel.: 0681-302-71344; E-Mail: tw@mmsl.uni-saarland.de

Pressefotos für den kostenlosen Gebrauch finden Sie unter http://www.uni-saarland.de/pressefotos. Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen.

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610).

Der saarländische Forschungsstand (Halle 2, Stand C 40) wird organisiert von der Kontaktstelle für Wissens- und Technologietransfer der Universität des Saarlandes (KWT). Sie ist zentraler Ansprechpartner für Unternehmen und initiiert unter anderem Kooperationen mit Saarbrücker Forschern. Seit kurzem ist die Universität des Saarlandes auch „Gründerhochschule“ und wird dabei vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert.

Claudia Ehrlich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de/kwt

Weitere Berichte zu: Federführung Rohrleitung Rohrverschleiß Rohrwand Schiene Western-Art

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Hohe Akzeptanz vor Markteinführung - Die Entwicklung des Großschranksystems VX25 von Rittal
24.04.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Rittal digitalisiert Fertigung - Produktion weltweit nach Industrie 4.0
25.04.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Im Focus: Robots as 'pump attendants': TU Graz develops robot-controlled rapid charging system for e-vehicles

Researchers from TU Graz and their industry partners have unveiled a world first: the prototype of a robot-controlled, high-speed combined charging system (CCS) for electric vehicles that enables series charging of cars in various parking positions.

Global demand for electric vehicles is forecast to rise sharply: by 2025, the number of new vehicle registrations is expected to reach 25 million per year....

Im Focus: Der „TRiC” bei der Aktinfaltung

Damit Proteine ihre Aufgaben in Zellen wahrnehmen können, müssen sie richtig gefaltet sein. Molekulare Assistenten, sogenannte Chaperone, unterstützen Proteine dabei, sich in ihre funktionsfähige, dreidimensionale Struktur zu falten. Während die meisten Proteine sich bis zu einem bestimmten Grad ohne Hilfe falten können, haben Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie nun gezeigt, dass Aktin komplett von den Chaperonen abhängig ist. Aktin ist das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen. Das Chaperon TRiC wendet einen bislang noch nicht beschriebenen Mechanismus für die Proteinfaltung an. Die Studie wurde im Fachfachjournal Cell publiziert.

Bei Aktin handelt es sich um das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen, das bei Prozessen wie Zellstabilisation, Zellteilung und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

14.08.2018 | Informationstechnologie

Der ängstliche Nao - Wenn Menschen emotional auf Roboter reagieren

14.08.2018 | Gesellschaftswissenschaften

Gebirge in Bewegung

14.08.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics