Prüfverfahren erklärt: zerstörend, zerstörungsfrei – und wie viel geprüft wird

Zerstörend oder zerstörungsfrei: der grundlegende Unterschied

Zerstörende Prüfungen werden an Proben durchgeführt, die dem Erzeugnis bzw. der festgelegten Prüfeinheit entnommen und dabei verbraucht werden. Ihre Ergebnisse – teils Kennwerte wie Streckgrenze und Zähigkeit, teils Bestanden-Aussagen technologischer Proben – gelten stellvertretend für die Prüfeinheit (häufig eine Schmelze oder ein Los) und landen im Werkszeugnis. Zerstörungsfreie Prüfungen (ZfP) untersuchen dagegen das einzelne Bauteil, ohne es zu beschädigen – nur so sind 100-%-Prüfungen überhaupt möglich, etwa der Schweißnähte eines Formstücks.

Zerstörende Prüfungen: die Klassiker

• Zugversuch (heute ISO 6892-1, früher EN 10002-1): Streckgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung.
• Kerbschlagbiegeversuch (ISO 148-1, früher EN 10045-1): Zähigkeit, typische Anforderungen 27 J oder 40 J bei festgelegter Prüftemperatur – die Grundlage der TR1/TR2-Logik bei Rohren.
• Härteprüfung: schnelle Stichprobe, ersetzt in manchen Normen unter bestimmten Grenzen den Zugversuch.
• Ringprüfungen an Rohren (Ringfalt-, Ringzug-, Ringaufweit-, Ringaufdornversuch): technologische Proben mit normseitig festgelegten Einsatzgrenzen je Durchmesser und Wanddicke – sie zeigen, ob sich das Rohr verformen lässt, ohne zu reißen.
• Chemische Analyse (streng genommen keine zerstörende Prüfung, aber Teil desselben Nachweispakets): Schmelzenanalyse des Herstellers, auf Wunsch Produktanalyse am gelieferten Stück; mobil ergänzt durch die PMI-Verwechslungsprüfung per Spektral- oder Röntgenfluoreszenz-Pistole. Wichtig: Handgeführte RFA/XRF-Geräte messen keinen Kohlenstoff – für kohlenstoffabhängige Unterscheidungen (etwa L-Güten) sind OES- oder geeignete LIBS-Verfahren nötig.

Die sechs ZfP-Standardverfahren

Farbeindringprüfung in der Praxis: der bekannte Dreischritt aus der Spraydose – Reiniger, roter Penetrant (Eindringmittel), weißer Entwickler. Der Entwickler saugt das in Risse eingedrungene Mittel heraus und macht sie als rote Linien sichtbar. Standardverfahren, wenn eine Magnetpulverprüfung nicht möglich oder nicht zweckmäßig ist – etwa bei austenitischen Edelstählen, Aluminium- und Nickellegierungen. (Duplexstahl ist wegen seines Ferritanteils übrigens magnetisch – dort richtet sich die Verfahrenswahl nach Prüfaufgabe und Prüfvorschrift.)

Auswahl-Faustregeln: Magnetisierbarer Werkstoff → Magnetpulverprüfung (schnell, erfasst neben der Oberfläche begrenzt auch oberflächennahe Fehler); nicht magnetisierbar → Farbeindringprüfung. Volumetrische Fehler (Poren, Schlacke) → Durchstrahlung; ebene Fehler (Risse, Bindefehler) → Ultraschall. Moderne Varianten wie Phased-Array-UT und TOFD können die Durchstrahlung ergänzen oder – wo Regelwerk und Spezifikation es zulassen – ersetzen, weil sie ohne Strahlenschutzzonen auskommen und dokumentierbare Bilder liefern.

Dichtheitsprüfung: klassisch als Wasserdruckprüfung im Herstellwerk; bei Gasprüfungen macht ein schaumbildendes Lecksuchmittel („Lecksuchspray“) Undichtigkeiten durch Blasenbildung sichtbar. Bei kleineren Rohrabmessungen lassen viele Normen die elektromagnetische Prüfung (Wirbelstrom) als Ersatz der Druckprobe zu.

„Zu wie viel Prozent wird geprüft?“ – das regelt die Norm

Eine pauschale Prozentzahl gibt es nicht: Der Prüfumfang steht in der Produktnorm, im Regelwerk und in der Bestellvereinbarung – und er kann von Stichproben bis zur vollständigen Prüfung reichen. Drei Beispiele für diese Logik:

• Formstücke (EN 10253-2): Die Produktnorm legt fest, welche Fertigungsnähte mit welchem Verfahren und in welchem Umfang zu prüfen sind – abhängig von Prüfkategorie, Herstellart und bestellten Optionen.
• Geschweißte Rohre: übliche Ultraschall-Nahtprüfung nach der Reihe ISO 10893 mit Referenzfehlergrößen als Prozentsatz der Wanddicke, gestaffelt in Akzeptanzklassen (U-Klassen) – die Klasse wird in der Bestellung festgelegt.
• ASME B31.3 (Prozessrohrleitungen): Der Umfang hängt von Fluid-Service-Kategorie, Nahtart und den Festlegungen des Engineering Design ab – von Stichproben-Durchstrahlung bis zur vollständigen Prüfung, mit progressiver Prüfung: Fällt eine Stichprobe durch, werden weitere Nähte desselben Schweißers geprüft.

Zwei Praxisregeln gelten dabei durchgängig: Rissanzeigen sind nach den üblichen Akzeptanzkriterien für drucktragende Bauteile grundsätzlich unzulässig und führen regelmäßig zur Zurückweisung – verbindlich sind die Kriterien der jeweils vereinbarten Norm oder Spezifikation. Und: Ohne nachvollziehbare Dokumentation (Bericht, Prüferqualifikation, Kalibrierung) ist eine Prüfung gegenüber Auftraggebern und Abnahmebeauftragten nicht verwertbar. Die Prüferqualifikation selbst ist genormt (z. B. ISO 9712, drei Stufen, befristete Zertifikate).