Schallemissionsprüfung an einer Eisenbahnbrücke

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1 10. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen 2018 More info about this article: Kurzfassung Schallemissionsprüfung an einer Eisenbahnbrücke Heribert MARIHART 1 1 TÜV AUSTRIA, Wien, Österreich Kontakt heribert.marihart@tuv.at DI Heribert Marihart TÜV AUSTRIA SERVICES GMBH Industry & Energy Austria Acoustic Emission & Adv. NDT Deutschstraße 10, 1230 Wien Zur Feststellung möglicher Schädigungsmechanismen wurden an einer Eisenbahnbrücke Messung mit Schallemission durchgeführt. Die notwendige Belastung der Brücke erfolgte durch den üblichen Zugverkehr. Die Antwort der Stahlfachwerkbrücke auf diese Überfahrten konnte in Form von Schallemissionsereignissen gemessen und Bereichen der Stahlkonstruktion zugeordnet werden. Ziel der weiteren Messtechnik ist eine Dauerüberwachung (Monitoring) zur Zustandsbeurteilung. Der vorgestellte Beitrag zeigt erste Ergebnisse dieses Innovationsprojektes. Lizenz: 1

2 TÜV AUSTRIA GRUPPE Heribert Marihart Schallemissionsprüfung an einer Eisenbahnbrücke TÜV AUSTRIA - Business Unit Acoustic Emission & Advanced NDT 1 Schallemissionsprüfung (SEP) zunehmende Belastung Spannungserhöhung Spontan freigesetzte Energie Transiente elastische Welle Schallemission Erneute höhere Belastung Schallemission 2 1

3 SEP: 2D-Ortung von Ereignissen Ortungsschaubild Zeitsignale 1 x Ereignis 1 x KNACK 3 Ereignishäufungen (Cluster) Ereignishäufungen bei örtlicher Überbeanspruchung Prüfobjekt unter zeitlich veränderlicher Belastung Quellenortung mit Ereignishäufungen 4 2

4 Beispiel einer SEP SEP Ergebnis 1D -Ortung von SE-Ereignissen Riss im Übergangsbereich mit SEP bei Druckprüfung erkannt! Bei Sichtprüfung ob! Druckgasflasche SEP: lokale Überbeanspruchung Dynamische Echtzeitkontrolle Finite Elemente Methode 5 Fachwerk Eisenbahnbrücke Stopp-Bohrung an der Rissspitze Reparatur- Schweißung Querträger (QT) 2 bis 6 6 3

5 Aufgabenstellung Aufbau: Querträger mit AE-Sensoren(XDs) & DMS XD1 DMS links XD2 XD3 DMS rechts XD5 XD4 8 Zielsetzung Nachweis der Anwendbarkeit von Schallemissionsprüfung während Zugüberfahrten Erkennung von aktiven Rissen mit Schallemissionsverfahren im Betrieb Online-Monitoring SEP 9 4

6 Visuelle Kontrolle QT2 QT3 QT4 QT5 QT6 10 Zugüberfahrten 1-11 ÜF AN / AB IST GZLAST GZLAENGE WGZAHL V [km/h] AE QT3 AE QT2 1 Ankunft :49: L 33, Abfahrt :13: L+4 39, Ankunft :44: L+4 41, Ankunft :47: L 39, Ankunft :01: L+21 40, Abfahrt :16: L+4 47, Abfahrt :39: L+8 45, Ankunft :48: L+9 37, Ankunft :55: L+7 29, Abfahrt :13: L 33, Ankunft :48: L+9 28, Daten vom Betreiber Messung 11 5

7 DMS: ÜF7, Querträger 2 &3 + Vorzeichen: Dehnung - Vorzeichen: Stauchung 13 Querträger 2 Details 16 6

8 Querträger 2 Übersicht 17 QT2 Aktivität Zugüberfahrten 18 7

9 Querträger 3 Details 19 Querträger 3 Übersicht 20 8

10 QT3 Aktivität Zugüberfahrten 21 Querträger 6 Details 22 9

11 Querträger 6 Übersicht 23 QT6 Aktivität Zugüberfahrten 24 10

12 Ergebnisse 1. Erreichte Ziele: Anwendbarkeit des Verfahrens Erkennung von aktiven Rissen während Zugüberfahrten Erkennung von Reibung 2.Abhängigkeit der Anzahl der SE-Ereignisse und Parameter (Gesamtlast, Geschwindigkeit,P) 25 Ausblick 1. Unterstützung der Brückeninspektion mit SEP 2. Beurteilung: Wirksamkeit von Maßnahmen zur Lebensdauerverlängerung der Brücke Reparaturen / Änderungen an tragenden Bauwerksteilen 3. Abschätzung zeitlichen Schädigungsverlaufes 26 11

13 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! 27 12