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KI-basierte Prozessoptimierung im Stahlwerk – Multimodales, intelligentes und autoadaptives Sensorsystem zur Hardspotdetektion in Grobblechen

Veröffentlicht am Freitag, 30. Juli 2021.

Sargon Youssef wurde dieses Jahr mit dem Anwenderpreis der DGZfP für seine Arbeit auf dem Gebiet der KI-basierten Prozessoptimierung ausgezeichnet.

Zur Person

Sargon Youssef ist seit 2012 als wissenschaftlicher Mitarbeiter und seit 2019 als Gruppenleiter der Methodenentwicklung in der Abteilung Materialcharakterisierung am Fraunhofer IZFP tätig. Seine Schwerpunkte liegen in der Umsetzung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die industriellen Anwendung.

Kurzfassung des Fachbeitrags

Der Bedarf an der zerstörungsfreien Charakterisierung der Materialeigenschaften von Grobblechen für die Pipelineindustrie ist in den letzten Jahren stark gestiegen. Hintergrund sind Vorfälle, in denen es durch lokale Aufhärtungen im Grobblech zu Schäden an Pipelines beim Verrohren bzw. im Betrieb gekommen ist. Nach ISO 15156, NACE MR0175 oder DNV-OS-F101 dürfen Stähle für den Sauergaseinsatz eine Härte von 250HV 10 nicht überschreiten. Ab Härtewerten von ca. 300HV 10 reduziert sich die Dehnbarkeit bei kohlenstoffhaltigen Stählen und die Anfälligkeit auf Materialfehler sowohl beim Verlegen der Rohre, als auch während des Betriebs erhöht sich. Aus wirtschaftlichen Gründen werden von den Betreibern oft höhere Stahlgüten (z. B. X60, X65, etc.) auch für Pipelines mit saurem Medium bevorzugt eingesetzt. Höhere Stahlgüten weisen eine höhere Grundhärte des Materials auf; X65 beispielsweise besitzt eine Grundhärte von ca. 220HV 10. Die Differenz zur erlaubten Maximalhärte von Sauergasanwendungen beträgt ca. 30HV 10. Aus diesem Grund suchen Grobblechhersteller und deren Kunden, entweder als Rohrlieferant oder als Endanwender nach geeigneten Möglichkeiten, diese Härteinhomogenitäten (engl. Hardspots) sicher zu detektieren, um die Qualität des gesamten Blechs bereits nach dem Walzprozess beurteilen zu können. Für diese Aufgabenstellung sind relevante Härteunterschiede von +/- 30HV 10 bei einem minimalen Durchmesser von 10mm zu detektieren.

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Schematische Darstellung der geplanten automatisierten Prüfanlage

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Download vollständiger Beitrag (PDF 522 KB, 7 Seiten)

Der Fachbeitrag von Sargon Youssef ist außerdem in der ZfP-Zeitung (Ausgabe 175, Juli 2021) erschienen.

Bei Fragen wenden Sie sich gern an den Autor: sargon.youssef@izfp.fraunhofer.de