PSEC vs. FSEC — wo liegt der Unterschied?
In der Branche gibt es zwei Lesarten — wir verwenden die physikalisch ehrliche.
Technische Notiz · DELTA TEST ME LLC
Kurz gesagt
PSEC bedeutet, dass wir die Rohrwand teilweise in die magnetische Sättigung getrieben haben. FSEC bedeutet, dass wir sie vollständig in die Sättigung getrieben haben. Der Name beschreibt den erreichten Zustand des Werkstoffs, nicht die Größe des Magneten an der Sonde. Entgegen der Intuition heißt das: PSEC setzen wir bei stark ferromagnetischen Legierungen ein (CS, P91, T22) — weil wir sie in der Praxis nie vollständig sättigen können — und FSEC bei schwach ferromagnetischen (Duplex, austenitisch mit Kaltverformung, Monel), bei denen die Vollsättigung tatsächlich erreichbar ist.
Die Physik
Jeder ferromagnetische Werkstoff besitzt eine Sättigungsflussdichte Bs — etwa 2 T für Kohlenstoffstahl, etwas weniger für ferritischen Edelstahl, nochmals geringer für niedriglegierte Varianten. Um sie zu erreichen, muss das angelegte Magnetisierungsfeld H den Sättigungsschwellenwert Hs überschreiten. Oberhalb des Sättigungs-„Knies“ der B-H-Kurve bricht die differenzielle Permeabilität µdiff gegen 1 zusammen — und das AC-Wirbelstromverhalten wird vorhersagbar, als wäre der Werkstoff paramagnetisch.
Ob der Magnet der Bobbin-Sonde eine gegebene Rohrwand über das Knie hebt, hängt vom magnetischen Kreis ab: Werkstoff × Wanddicke × Magnetstärke. Ein mäßiger Magnet erreicht bei einer dünnen Duplex-Wand das Plateau mühelos. Derselbe Magnet (oder sogar ein stärkerer) bleibt bei einer 4 mm dicken Kohlenstoffstahl-Wand deutlich im Teilsättigungsbereich stecken — es befindet sich schlicht zu viel ferromagnetischer Werkstoff im magnetischen Pfad.
Derselbe Sondenmagnet landet, auf zwei verschiedene Rohrwände angewendet, an zwei verschiedenen Arbeitspunkten auf der B-H-Kurve. Der bernsteinfarbene Bereich (unterhalb des Knies) ist Teilsättigungsgebiet — wir sehen weiterhin Permeabilitätsschwankungen, die Phasenanalyse ist schwieriger. Der grüne Bereich (Plateau, oberhalb des Knies) ist Vollsättigung — das AC-Verhalten wird vorhersagbar und die phasenbasierte Größenbestimmung ist unkompliziert.
Warum es in der Branche zwei Bezeichnungen gibt
Sowohl Hersteller als auch Prüfer nennen die DC-vormagnetisierte Wirbelstromprüfung PSEC oder FSEC — doch die beiden Lager definieren sie unterschiedlich:
Lesart A · unsere Position
Ergebnisbasiert
Wir benennen die Technik nach der Sättigung, die wir in der Wand tatsächlich erreicht haben, gemessen auf der Impedanzebene.
- PSEC
- µdiff noch > 1. Die Wand wurde ein Stück die B-H-Kurve hinaufgetrieben, aber nicht über das Knie. Stark ferromagnetisch + dicke Wand.
- FSEC
- µdiff → 1. Die Wand ist vollständig über das Sättigungsknie hinaus. Schwach ferromagnetisch + dünne Wand oder günstige Geometrie.
Warum wir sie verwenden
- + Physikalisch ehrlich
- + Sagt die Prüfleistung aus Werkstoff + Wanddicke voraus
- + Entspricht dem, was die Impedanzebene tatsächlich zeigt
Lesart B · verbreitete Hersteller-Benennung
Sonden-/Marketing-basiert
Der Name richtet sich nach der Artikelnummer im Sondenregal — nach der Magnetstärke, nicht nach dem Sättigungszustand am tatsächlichen Rohr.
- PSEC
- Sonde trägt einen „moderaten“ Magneten — vermarktet für schwach ferromagnetische Legierungen.
- FSEC
- Sonde trägt einen „starken“ Magneten — vermarktet für CS / dickwandige ferromagnetische Rohre.
Warum das irreführend ist
- − Ein „starker Magnet“ erzeugt an dickem CS trotzdem nur Teilsättigung
- − Kunde erwartet FSEC, liest aber eine PSEC-Signatur auf der Impedanzebene
- − Die Benennung beschreibt die Katalogseite, nicht die Messung
Unsere Position bei DELTA TEST ME
Wir benennen das Verfahren nach dem, was wir an Ihrer Rohrwand tatsächlich erreichen — nicht nach der Artikelnummer im Sondenregal. Ist µdiff auf der Impedanzebene auf ~1 zusammengebrochen, nennen wir es FSEC. Ist das µ-Rauschen unterdrückt, aber nicht flach, nennen wir es PSEC. Das bedeutet: Unsere Berichte sagen Ihnen die Wahrheit über das, was gemessen wurde, und es erklärt, warum dieselbe Sonde an einem Rohrwerkstoff FSEC und an einem anderen PSEC sein kann.
Entscheidungsmatrix — Werkstoff × Wanddicke
| Werkstoff | Typ. Wanddicke | Verfahren |
|---|---|---|
| Kohlenstoffstahl (CS) — Wärmetauscher | 2 – 5 mm | PSEC |
| Niedriglegierter Stahl (LAS) | 2 – 5 mm | PSEC |
| P91 / T22 / T11 (warmfeste ferritische Stähle) | 3 – 8 mm | PSEC |
| Ferritischer Edelstahl | ≥ 3 mm | PSEC |
| Ferritischer Edelstahl | < 3 mm | FSEC |
| Duplex / Super-Duplex-Edelstahl | 1,5 – 3 mm | FSEC |
| Austenitischer Edelstahl mit δ-Ferrit / verformungsind. Martensit | 1 – 3 mm | FSEC |
| Monel 400 | 1,5 – 3 mm | FSEC |
Grenzfälle (z. B. ferritischer Edelstahl mit 3 mm Wand) liegen auf dem Knie — kleine Unterschiede in Wanddicke oder Zusammensetzung kippen das Verfahren. Wir bestätigen den tatsächlichen Sättigungszustand an einem Musterrohr, bevor die Produktionsprüfung beginnt.
Was das für Ihre Prüfung bedeutet
- ▸PSEC- und FSEC-Berichte sehen auf der Impedanzebene ähnlich aus — doch Empfindlichkeit, Größenbestimmungs-Genauigkeit und Rissnachweisvermögen unterscheiden sich. Zu wissen, welches Verfahren für Ihr Bündel gilt, ist für Fitness-for-Service-Entscheidungen von Bedeutung.
- ▸Bietet ein Anbieter „FSEC an dickwandigem CS“ an, fragen Sie, ob die Wand tatsächlich über das Sättigungsknie hinaus ist. Nach unserer Erfahrung lautet die Antwort meist nein — das Verfahren ist technisch PSEC. Das ist völlig in Ordnung; es muss nur ehrlich benannt werden.
- ▸Grenzfälle werden an einem Musterrohr kalibriert. Wir bestätigen den erreichten Sättigungszustand, bevor wir uns auf eine PSEC- oder FSEC-Berichterstattung festlegen.
- ▸In allen Fällen prüfen wir mehrdeutige Anzeigen gegen IRIS (für die absolute Wanddicke) oder gegen die Magnetsonden-Technik (zur Unterscheidung metallurgischer Fehlanzeigen) gegen.
Eine Anmerkung zu den Normen
Die maßgebliche Norm, ASTM E2884 — Standard Guide for Eddy Current Examination of Tubing Using Partial Saturation — verwendet „partial saturation“ als Oberbegriff und trennt PSEC nicht streng von FSEC. Die Hersteller-Marketingnamen kamen später hinzu, was mit ein Grund dafür ist, dass die Branche heute zwei Konventionen im Gebrauch hat. Unsere Lesart behält den Oberbegriff der Norm bei („sättigungsunterstützte Wirbelstromprüfung“) und ergänzt im Bericht einen ehrlichen Zusatz (erreichte Teil- vs. erreichte Vollsättigung).