Beim Biegeversuch handelt es sich um ein zerstörendes Prüfverfahren zur Bewertung der Biegefestigkeit und Biegesteifigkeit. An metallischen Werkstoffen wird der Biegeversuch als 3-Punkt -Biegeversuch durchgeführt. Die Probe liegt auf zwei Auflagern und wird über einen Biegestempel mittig belastet und plastisch verformt bis ein bestimmter Biegewinkel erreicht ist. Das Ergebnis liefert Kennwerte zur maximalen Biegespannung, zur Bruchfestigkeit und zum Versagensverhalten des Materials. Beispielsweise kann die Duktilität und Integrität von Schweißnähten bestimmt werden. Das Resultat zeigt Bindefehler, Risse, oder oberflächennahe Einschlüsse, die zum Versagen der Probe führen.

Die Bruchmechanik beschreibt das Verhalten von riss- und kerbbehafteten Bauteilen und beantwortet die Frage, ob unter Betriebsbedingungen eine Rissausbreitung oder auch ein Bruch zu erwarten ist. In der Linear-Elastischen Bruchmechanik (LEBM, für spröde Werkstoffe geeignet) verhält sich der Werkstoff bis zum verformungslosen Bruch linear-elastisch. Das Resultat eines solchen Versuchs bildet der KIC-Wert, dessen Ermittlung in der ASTM E399 beschrieben ist. Versagt der Werkstoff dagegen duktil, also mit einer plastischen Verformung um die Rissspitze, greift das Konzept der Fließbruchmechanik (FBM). In diesem Fall wird das J-Integral-Konzept (Energie in Rissspitzenumgebung) angewendet oder im Falle der Rissspitzenaufweitung der CTOD-Wert ermittelt. In Abhängigkeit vom Material und des Standards kommen unterschiedliche Probenformen zum Einsatz. CT, SENT, SENB, oder auch CTOD-Proben können in einem Temperaturbereich von -196 °C bis +150 °C geprüft werden. Neben der Kennwertermittlung kann das Versagen von Bauteilen rechnerisch mit Hilfe von bruchmechanischen Methoden zur Sicherheitsanalyse z.B. nach der BS 7910 oder der FKM-Richtlinie bestimmt werden. Auf diese Weise kann neben der kritischen Rissgröße, auch eine Aussage über die weitere Betriebsdauer getroffen werden.

Beim Cathodic Disbondment Test (CD Test) wird die Anfälligkeit von Beschichtungen für durch KKS bedingte Enthaftung an einer Fehlstelle untersucht. Die Prüfung gibt außerdem Auskunft über die Qualität einer Beschichtung, da Oberflächenvorbereitung und Applikation einen Einfluss auf die kathodische Unterwanderung haben. Übliche Normen sind ISO 21809-1 für 3-Lagen-Polyolefin-Beschichtungen und ISO 21809-2 für FBE-Beschichtungen.

Der Crack Tip Opening Displacement (CTOD)-Test gemäß Normen wie beispielsweise BS 7448, ASTM E1290, ISO 12135 und ISO 15653 ist ein bruchmechanisches Verfahren zur Messung der Beständigkeit eines Materials gegen Risswachstum. Er findet insbesondere Anwendung bei Materialien, die vor dem Bruch eine plastische Verformung aufweisen, wie beispielsweise Stahl in Schweißverbindungen. Bestimmt wird die Zähigkeit durch Messung der Rissspitzenöffnung zu Beginn des Versagens. Eine gekerbte Probe, in der Regel mit einem künstlich erzeugten Ermüdungsanriss, wird einer Belastung (oft 3-Punkt-Biegung) ausgesetzt. Ein Clip-Messgerät misst die Rissöffnung an der Mündung, die dann mit der Rissspitzenöffnung in Beziehung gesetzt wird. Der resultierende CTOD-Wert (d) gibt die Duktilität und die Beständigkeit des Materials gegen Rissausbreitung an.

Bei Stahl tritt durch Alterung eine Versprödung und damit ein Abfall des plastischen Verformungsvermögens bei Überschreitung der Streckgrenze ein. Gleichzeitig kann es zu einer Erhöhung der Streckgrenze kommen. Die Ursache für die Versprödung sind submikroskopische Ausscheidungen z.B. durch die Diffusion von Kohlenstoff-Atomen zu Versetzungen, was deren Aktivierungsenergie und Bewegung auf den Gleitebenen der Kristallite erschwert. 
Der Nachweis einer möglichen Alterung lässt sich nur durch zerstörende Prüfverfahren (Zugversuch, Kerbschlagbiegeversuch) erbringen. Es wird unterschieden in:

a. Natürliche Alterung; Sie tritt nach Kaltverformen und anschließendem Lagern (einige hundert Stunden bis Monate, Jahre) bei Raumtemperatur ein.
b. Künstliche Alterung; sie stellt sich nach Kaltverformen und anschließendem kurzzeitigen Erwärmen (Minuten bis Stunden) auf 100 bis 300 °C ein.

Der Drift‑Test nach API 5CT dient der Überprüfung der Innenmaßhaltigkeit und Geradheit von Casing‑ und Tubingrohren. Dabei wird ein kalibrierter Drift (zylindrischer Prüfkörper) mit festgelegtem Durchmesser über die volle Rohrlänge durch das Rohr geführt. Der Test gilt als bestanden, wenn der Drift frei und ohne Blockieren hindurchgeführt werden kann.

Der DSC‑Test (Differential Scanning Calorimetry) wird bei der Prüfung von Epoxidharzen eingesetzt, um das Aushärtungs- und thermische Verhalten zu analysieren. Dabei wird der Wärmefluss der Probe während eines definierten Temperaturprogramms gemessen, wodurch Aussagen zur Aushärtungsreaktion, zum Aushärtungsgrad sowie zur Glasübergangstemperatur (Tg) möglich sind. Der Test dient der Qualitätskontrolle und der Optimierung von Aushärteprozessen von Epoxysystemen.

Bei der Eigenspannungsmessung werden innere Spannungen in Werkstoffen, die ohne äußere Lasten existieren, zerstörungsfrei oder teilzerstörend bestimmt. Diese Spannungen können sich beispielsweise durch Umformungs- oder Wärmebehandlungsprozesse ergeben und zu verfrühtem Werkstoffversagen, oder zur Verringerung der Werkstoffbeanspruchung unter äußeren Lasten führen. Die meist genutzten Verfahren sind die röntgenographische Analyse (XRD) für oberflächennahe Bereiche, die Bohrlochmethode mit Dehnungsmessstreifen (DMS) und bei Rohren die Aufschneide-Methode.

Ermüdungsversuche werden zur Bestimmung von Kennwerten zur Lebensdaueranalyse verwendet. Dabei wird die Materialprobe einer zyklischen Belastung ausgesetzt, die sich im Bereich der reinen Zug- oder Druckbeanspruchung befindet (Schwelllastversuch), oder sowohl Zug- als auch Druckanteile enthält (Wechsellastversuch). Beurteilt wird, bei welcher Lastspielzahl bei einer bestimmten Last Versagen eintritt. Als dauerfest unter einer bestimmten Last wird im technisch üblichen Fall ein Material bezeichnet, wenn die Probe mindestens zwei Millionen Zyklen ohne Bruch übersteht. In bestimmten Anwendungsfällen müssen aber auch höhere Zyklenzahlen geprüft werden. Werden unterschiedliche Lasthorizonte geprüft, so lassen dich die Zyklen bis zum Probenbruch in Form von Spannungs-Lastwechseldiagrammen darstellen (Wöhler-Diagramme)

Der Fallgewichtsversuch nach Battelle (Battelle Drop Weight Tear Test) dient als Abnahmekriterium für einzelne Bleche und Rohre und wird üblicherweise nach der DIN EN 10274 oder der API RP 5L3 durchgeführt. Beim Versuch werden vorgekerbte Vollwand-Proben schlagartig durch ein herabfallendes Gewicht mit einer Finne zerschlagen. Bewertet wird im Anschluss der Scherbruchanteil der Bruchfläche, der indirekt eine Aussage über das Rissauffangvermögen einer Rohrleitung gibt. Im Gegensatz zum Kerbschlagbiegeversuch, bei dem auch eine gekerbte Probe schlagartig zerschlagen wird, liegt beim BDWT-Test der Fokus nicht aus der Rissinitiierung, sondern auf der Rissausbreitung. Zusätzlich kann der Versuch instrumentiert durchgeführt werden. Das Ergebnis liefert neben dem Scherbruchanteil Werte zur Kraft und Durchbiegung der Probe. Dies ermöglicht eine klare Differenzierung in Rissinitiierungs- und Rissausbreitungsenergie und erlaubt eine eindeutige Korrelation zur Bruchfläche.

Mittels der Finiten-Element-Analyse (FEA) kann das Verhalten eines Objekts auf der Grundlage von mathematischen Berechnungen vorhergesagt werden. Dazu werden komplexe Systeme in kleinere, einfachere Teile oder "Elemente" zerlegt, und über beschreibende Differenzialgleichungen die Auswirkung einer äußeren Änderung auf jedes Element einzeln unter Berücksichtigung der Wechselwirkung der Elemente untereinander mithilfe von Simulationssoftware berechnet und interpreiert. Ziel der Finiten-Elemente-Modellierung ist es, reale Systeme und Belastungen nachzubilden, ohne den Aufwand, die Zeit oder das Risiko, Aufwand und Kosten, physische Prototypen oder Systeme zu bauen und zu testen. Somit kann die FEA beispielsweise verwendet werden, um neue Materialien von Stahlrohren zu designen, oder das Verhalten von Stahlrohren unter Betriebsbedingungen zu beurteilen und zu optimieren.

Zur Ermittlung der Strain-based-design-Eigenschaften von Onshore-Rohren und der Reeling-Eigenschaften von Offshore-Rohren werden Full-Scale Biegeversuche durchgeführt. Mit dem Rohrbiegeprüfstand „LiSA“ (Limit State Analyzer) können 4-Punkt-Biegeversuche bis zum Bauteilversagen z.B. durch Knicken oder Reißen durchgeführt werden, wobei das Biegen mit und ohne gleichzeitigen Innendruck möglich ist. Mit wechselnden Biegezyklen werden die Belastungen von Offshore-Pipelines im Reeling-Verfahren realitätsnah simuliert.

Zur Beurteilung des Gefügezustandes werden üblicherweise lichtmikroskopische Untersuchungen durchgeführt. Hierbei werden beispielsweise die vorhandenen Phasen und Phasenanteile oder Korngrößen bestimmt. Weiterhin kann das mögliche Vorhandensein von Ausscheidungen, Seigerungen oder Oxiden bewertet werden. Üblicherweise wird eine maximal 1000fache Vergrößerung verwendet. Durch die Wellenlänge des Lichts ist die maximale Auflösung des Lichtmikroskops auf etwa 0,3 Mikrometer begrenzt. Sollen kleinere Strukturen sichtbar gemacht werden, so kann ein Rasterelektronenmikroskop (REM) oder Tranmissions-Elektronenmikroskop verwendet werden. Diese ermöglichen eine Auflösung bis hinunter auf Atomgröße.

Bei der herkömmlichen Härteprüfung wird der Widerstand einer Werkstoffoberfläche gegen plastische Verformungen durch einen genormten Eindringkörper ermittelt. Mit diesem wird die Probe über eine genormte Zeit und mit einer festgelegten Kraft belastet und im Anschluss der bleibende Eindruck vermessen. Da unterschiedliche EIdringkörper Verwendung finden können (Pyramide, Kugel, etc.), ist neben dem Härtewert immer das Prüfverfahren anzugeben. Mit der Härtemessung können beispielsweise Stähle verglichen, die Wirksamkeit von Produktionsprozessen wie z.B. Wärmebehandlung überprüft, unzulässige Gefügebestandteile wie Martensit beurteilt, oder lokale Gefügeunterschiede detektiert werden.

Im HIC-Test wird die Beständigkeit des Stahls gegen Wasserstoff-induzierte Rissbildung (Hydrogen Induced Cracking) geprüft. Die Prüfung gibt Auskunft über die Eignung des Werkstoffes zum Einsatz in sauergashaltigen Medien. Die Tests werden unter standardisierten Testbedingungen nach NACE TM0284 oder unter modifizierten, betriebsrelevanten Testbedingungen, beschrieben in der EFC 16, durchgeführt. Für die Prüfungen stehen moderne, gut ausgerüstete und nach ISO 17025 akkreditierte Labore zur Verfügung.

Bauteilversuche unter Innendruck werden an Leitungsrohren und Rohren für Behälteranwendungen durchgeführt. In Abnahmeversuchen werden Rohre z.B. dem 1,5-fachen Betriebsdruck ausgesetzt und so ihre sichere Belastbarkeit im späteren Einsatz gewährleistet. Zur Ermittlung der maximalen Belastbarkeit und von Versagensmechanismen werden Berstversuche durchgeführt.

Der Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy (ISO 148-1) ist ein zerstörendes Prüfverfahren zur Bestimmung der Zähigkeit und des Sprödbruchverhaltens von Werkstoffen bei schlagartiger Belastung. Die Zähigkeit ist hierbei ein Maß für den Widerstand des Werkstoffes gegen Rissausbreitung. Dabei wird eine gekerbte Probe durch einen Pendelhammer von der dem kerb gegenüberliegenden Seite zerschlagen, wobei die absorbierte Energie als Kerbschlagarbeit in Joule ermittelt wird. Die Proben sind, sofern die Abmessung der Wanddicke des gefertigten Rohres es erlaubt, 55 x 10 x 10 mm groß.

Beim Offshore-Einsatz in der Tiefsee müssen Stahlrohre auch bei den enormen Außendrücken dauerhaft betriebstauglich bleiben. In Kollapsversuchen wird die entsprechende Widerstandskraft der Rohre geprüft. So kann nicht nur die Kollapsbeständigkeit bei Betriebsbedingungen nachgewiesen, sondern auch durch Erhöhung des Außendrucks bis zum Kollaps die maximale Belastbarkeit und das Versagensverhalten an den Rohren ermittelt werden.

Kunststoff-Umhüllungen müssen den Stahlkörper insbesondere vor Korrosion schützen und daher äußeren Einflüssen (Druck, Schlag, etc.) zuverlässig standhalten. Der Schälwiderstand ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal von 3-Lagen-Polyolefin-Beschichtungen und gibt Auskunft über die korrekte Applikation des Verbundes Primer-Kleber-Polyolefin-Decklage. Die Prüfung ist in der DIN 30670, DIN 30678 und der ISO 21809-1 beschrieben. Zusätzlich sind alle Umhüllungen durch externe Laboratorien für den Einsatzzweck zugelassen.

Bei der Prüfung mit langsamer Dehnung, einem zerstörenden Prüfverfahren der Werkstofftechnik, wird eine Zugprobe mit einer sehr geringen, konstanten Dehnrate bis zum Bruch belastet. Mithilfe dieses Verfahrens kann die Empfindlichkeit von Rohrstählen z.B. gegenüber Spannungsrisskorrosion, Wasserstoffversprödung oder anderen umgebungsbedingten Rissbildungen untersucht werden. Der Versuch wird üblicherweise in einem inerten Medium (z.B. Stickstoff, Luft) und im eigentlichen Prüfmedium (z.B. Wasserstoffgas) durchgeführt. Der Einfluss des Mediums wird dann über einen Vergleich der Kennwerte wie Zugfestigkeit oder Bruchdehnung beurteilt.

Im Ringaufweitversuch wird ein Ring (Höhe 150 mm) aus einem Rohr unter Innendruckbelastung aufgeweitet. Die Ringprüfpresse ist so konzipiert, dass die Prüfringe lediglich radial expandiert werden und prüfbedingt keine Dehnungsbehinderung in Längsrichtung auftritt. Im Prüfring liegt ein einachsiger Spannungszustand vor, welcher der Belastung der Rohrleitung im Betrieb entspricht. Während der Druckerhöhung wird die Umfangsdehnung ε des Prüfringes mittels Umfangsmessketten und der Flüssigkeitsdruck p gemessen. Aus diesen lässt sich eine integrale Bestimmung wie z.B. der Streckgrenze über den gesamten Ringumfang bzw. gesamten Wandquerschnitt vornehmen. Dem gegenüber werden im Zugversuch an Rundproben in Querrichtung lediglich sehr lokalisiert die Festigkeitskennwerte des Werkstoffes ermittelt. Somit ermöglicht der Ringaufweitversuch eine realitätsnähere Beschreibung der Festigkeitseigenschaften des Bauteils als Zugversuch. Allerdings sind Ringaufweitversuche wesentlich aufwändiger, schwieriger und teurer in der Versuchsführung im Vergleich zu Zugversuchen.

Ringfaltproben dienen der fortlaufenden Überwachung der Qualität des Grundwerkstoffes und der Schweißnaht. Hierzu werden Ringproben vom gefertigten Rohr entnommen und von einer Seite zusammengepresst. Beurteilt wird, ob und wie sich die Stellen mit der höchsten Zugbelastung verhalten.

Mit einer Schweißverfahrensprüfung wird geklärt, ob ein Stahlwerkstoff unter bestimmten Fertigungsbedingungen rissfrei und mit den geforderten mechanischen-technologischen Nahteigenschaften verschweißt werden kann. Bei Stahlrohren sollen Schweißqualifizierungen nachweisen, dass die im Zuge der Rohrverlegung hergestellten Rundnähte unter Einhaltung der Anforderungen hergestellt werden können. Während der Verfahrensprüfung werden alle verwendeten Schweißparameter dokumentiert. Hierzu gehören u.a. der verwendete Schweißprozess, Durchmesser, Typ und Klassifizierung des Schweißzusatzes, Typ und Abmessung des geschweißten Grundwerkstoffes, Art, Polarität und Höhe des Schweißstroms, Schweißspannung, Schweißgeschwindigkeit, Schweißposition, Nahtvorbereitung, Stoßart, Vorwärmtemperatur, Zwischenlagentemperatur, Wärmebehandlungsdetails nach dem Schweißen usw. Die Prüfung der erzeugten Naht erfolgt sowohl mit zerstörungsfreien Methoden wie Röntgen-, Ultraschall- oder Magnetpulverprüfung, als auch mit zerstörenden Verfahren wie Gefügeuntersuchungen, Härtemessungen, Zugversuchen etc. Die Ergebnisse werden in einem Bericht (WPQR) zusammengefasst. Die zunächst vorläufig verwendeten Schweißparameter werden bei erfolgreicher Qualifizierung in einer endgültigen Schweißanweisung (WPS) festgehalten.

Beim SSC-4-Punktbiegetest wird die Beständigkeit von Stahl gegen Schwefelwasserstoff-induzierte Spannungsrisskorrosion (Sulfide Stress Cracking) geprüft. Die Prüfung gibt Auskunft über die Eignung des Werkstoffes zum Einsatz in sauergashaltigen Medien und ist in der ISO 15156 beschrieben. Die Tests können unter standardisierten oder modifizierten, betriebsrelevanten Testbedingungen durchgeführt werden. Die entsprechenden Testbedingungen sind in der NACE TM0177 bzw. in der NACE TM0316 beschrieben. Für die Prüfungen stehen moderne, gut ausgerüstete und nach ISO 17025 akkreditierte Labore zur Verfügung.

Die Prüfung erfolgt in Anlehnung an die einschlägigen Regelwerke, beispielsweise: DIN EN ISO 14284, ASTM E415 mittels Spektralanalyse (optische Emissionsspektrometrie). Dabei wird das von einer Probe emittierte oder absorbierte Licht in seine Spektralfarben zerlegt.

Die Innenbeschichtung eines Rohrs wird im Laufe ihres langen Lebens zahlreichen Beanspruchungen ausgesetzt sein, wie z.B. Erosion, Temperaturschwankungen, Druck oder Vibrationen. Mit Hilfe von Druck- und Biegezugfestigkeit nach DIN 1164 wird die Beständigkeit des Auskleidungsmaterials gegenüber diesen Belastungen regelmäßig geprüft. Zusätzlich werden auch hier die eingesetzten Materialien auf ihre Tauglichkeit für den Trinkwassereinsatz von externen Prüflaboren untersucht und zugelassen.

Beim Zugversuch handelt es sich um ein Prüfverfahren der mechanischen Werkstoffprüfung zur Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens des Werkstoffs. Während der Zugbeanspruchung mit niedriger Dehngeschwindigkeit werden die Kraft und die Längenänderung der Probe gemessen bis sie reißt. Bei Stählen werden daraus üblicherweise vor allem die Streckgrenze, Zugfestigkeit, und Bruchdehnung bestimmt. Diese Kennwerte bilden beispielsweise die Grundlage für die Dimensionierung von Rohrleitungen und dienen der Qualitätskontrolle zur Beurteilung der Gleichmäßigkeit der Rohrproduktion.

Der Zugversuch in Dickenrichtung (Z‑Richtung) dient zur Bestimmung der mechanischen Verformungsfähigkeit senkrecht zur Walzebene. Er wird eingesetzt, um die Anfälligkeit für Lamellenrisse insbesondere bei hochzwängigen Schweißkonstruktionen zu bewerten. Die Prüfung erfolgt durch Zugbeanspruchung einer Probe aus der Blechdicke bis zum Bruch; maßgebender Kennwert ist die Brucheinschnürung in Prozent. Der Versuch ist in EN 10164 geregelt und bildet die Grundlage für Z‑Qualitäten wie Z25 oder Z35.

Zusätzlich zu den normgerechten Standardprüfungen bei der Rohrherstellung hat MGR mit Zusammenarbeit der Salzgitter Mannesmann Forschung mehrere Untersuchungen zur Beurteilung der Integrität von Rohrleitungen durchgeführt. Unter anderem können Bruchmechanikversuche durchgeführt werden. Dabei wird unter anderem die Risszähigkeit und das Risswachstumsverhalten vom Werkstoff unter Belastung bestimmt. Die gewonnenen Erkenntnisse können dann beispielsweise für einen Werkstoffvergleich und der Beurteilung der Bruchsicherheit von Stahlrohren in Lebensdaueranalysen genutzen werden.

Mit dieser Prüfung soll die Unterwanderung von Umhüllungen unter kathodischer Polarisation des Stahlgrundmaterials ermittelt werden, das heißt, die korrekte Ausführung von Oberflächenvorbehandlung und Epoxidharzprimer sowie die Eignung des Umhüllungssystems für die Anwendung des kathodischen Korrosionsschutzes. Die Prüfung ist in der DIN 30670, DIN 30678 und der ISO 21809-1 beschrieben.

Zusätzlich zu den normgerechten Standardprüfungen bei der Rohrherstellung können weiterführende Untersuchungen zur Beurteilung die Qualität der spiralgeschweißten Rohren durchgeführt werden. Zum Beispiel kann der Crack Tip Opening Displacement (CTOD)-Test gemäß Normen wie beispielsweise BS 7448, ASTM E1290, ISO 12135 und ISO 15653 durchgeführt werden. Hierbei handelt es sich um ein bruchmechanisches Verfahren zur Messung der Beständigkeit eines Materials gegenüber Risswachstum. Er findet insbesondere Anwendung bei Materialien, die vor dem Bruch eine plastische Verformung aufweisen, wie beispielsweise Stahl in Schweißverbindungen. Der aus dem Versuch resultierende CTOD-Wert (d) gibt die Duktilität und die Beständigkeit des Materials gegen Rissausbreitung an.

Zusätzlich zu den normgerechten Standardprüfungen bei der Rohrherstellung hat MGR mehrere Untersuchungen zur Beurteilung der Integrität von Rohrleitungen durchgeführt. Unter anderem kann die Alterung von Stahl aufgrund verschiedener Ursachen (natürlicher oder künstlicher Art) mittels zerstörender Prüfungen untersucht und festgestellt werden.

Die thermische Analyse (Differential-Scanning-Kalorimetrie, DSC) ist angewendet, um das ungehärtete Epoxidharz (Pulver, Einkomponentenflüssigkeit oder Zweikomponentenflüssigkeit) und die ausgehärtete Umhüllungsschicht zu charakterisieren. Dabei wird der Wärmefluss der Probe während eines definierten Temperaturprogramms gemessen, wodurch Aussagen zur Aushärtungsreaktion, zum Aushärtungsgrad sowie zur Glasübergangstemperatur (Tg) möglich sind. Der Test dient der Qualitätskontrolle und der Optimierung von Aushärteprozessen von Epoxysystemen.

Zusätzlich zu den normgerechten Standardprüfungen bei der Rohrherstellung hat MGR mit Zusammenarbeit der Salzgitter Mannesmann Forschung mehrere Untersuchungen zur Beurteilung der Integrität von Rohrleitungen durchgeführt. Unter anderem können Eigenspannungsmessungen, zerstörungsfrei oder teilzerstörend durchgeführt werden. Die meist genutzten Verfahren sind die röntgenographische Analyse (XRD) für oberflächennahe Bereiche, die Bohrlochmethode mit Dehnungsmessstreifen (DMS) und bei Rohren die Aufschneide-Methode.

Bei dieser Prüfung wird die Eindringtiefe eines Stempels in die Umhüllung unter festgelegten Bedingungen für Temperatur und Belastung bestimmt. Die Prüfung gibt Aufschluss über die Resistenz der Beschichtung gegen mechanische Belastungen und ist in der DIN 30670, DIN 30678 und der ISO 21809-1 beschrieben.

Zusätzlich zu den normgerechten Standardprüfungen bei der Rohrherstellung hat MGR mit Zusammenarbeit der Salzgitter Mannesmann Forschung mehrere Untersuchungen zur Beurteilung der Integrität von Rohrleitungen durchgeführt. Unter anderem können auch Ermüdungsversuch an Rohren durchgeführt werden. Dabei werden Rohrmaterialproben einer zyklischen Belastung ausgesetzt, wobei es sich um Schwelllastversuche im Zug- oder Druckbereich als auch um Wechsellastversuche mit Zug- und Druckanteilen handelt. Mit Hilfe dieser Prüfungen können Kennwerten zur Lebensdaueranalyse bestimmt werden. 

Der Fallgewichtsversuch wird nach DIN EN 10274 oder API 5L3 an Proben durchgeführt. Dabei fällt ein definiertes Gewicht aus einer definierten Höhe auf eine gekerbte Probe. Im Anschluss wird das Aussehen der Bruchflächen bewertet. Hierbei werden visuell die Anteile der Verformungsbruchfläche und Sprödbruchfläche der Metall-Probe ermittelt.

Zusätzlich zu den normgerechten Standardprüfungen bei der Rohrherstellung hat MGR mit Zusammenarbeit der Salzgitter Mannesmann Forschung mehrere Projekte zur Simulation von Prozessen und Werkstoffverhalten bei der Rohrherstellung durchgeführt. Unter anderem wurden folgende Themen behandelt:

• Eigenspannungszustand  im Band nach dem Entcoilen und Richten von Warmband
• Anisotropisches Verhalten an Bauteilen von spiralgeschweißten Rohren
• Simulation von Belastungszuständen„LiSA“
• Untersuchung der Auswirkungen des Probenrichtens auf die Werkstoffeigenschaften
• Verformungs- und Spannungsanalyse des Rollenträgers der Spiralrohrformanlage

Die dabei gewonnen Ergebnisse wurden in verschiedenen Projekten zum Beispiel bei der Rohrformanlagekonzipierung  oder bei der Vorbereitung der Proben für die mechanischen Prüfungen umgesetzt.

Die Prüfung dient der Beurteilung der Biegsamkeit dreischichtiger Polyolefin-Beschichtungen auf Rohren. Sie wird gemäß ISO 21809-1 durchgeführt und soll sicherstellen, dass die Beschichtung bei Biegung bzw. Verformung nicht reißt oder abblättert und somit ihre Schutzfunktion verliert.

Zur Beurteilung des Gefügezustandes im Grundwerkstoff, Spiralnaht oder Wärmeeinflusszone können Lichtmikroskopische Untersuchungen durchgeführt werden. In unserem metalographischen Labor können die vorhandenen Phasen und Phasenanteile sowie Korngrößen bestimmt werden. Weiterhin kann der Reinheitsgrad vom Vormaterial bestimmt werden und  das mögliche Präsens von Ausscheidungen, Seigerungen oder Oxiden bewertet werden. Sollen kleiner Strukturen sichtbar gemacht werden, so kann ein Rasterelektronenmikroskop (REM) oder Tranmissions-Elektronenmikroskop verwendet werden. Diese ermöglichen eine Auflösung bis hinunter auf Atomgröße.

Die Härteprüfung ist ein Tiefendifferenzverfahren, bei dem der Widerstand des Werkstoffs gegen eine dauerhafte Verformung gemessen wird. Dazu wird ein Eindringkörper mit einer bestimmten Prüfkraft auf den Werkstoff gedrückt. Anschließend wird die entstandene Eindringtiefe bzw. der bleibende Eindruck des Prüfkörpers gemessen und der Härtewert des Metalls berechnet. Mit der Härtemessung können beispielsweise Gefügebestandteile und Eigenschaften im Grundwerkstoff, Wärmeeinflusszone und Schweißgut beurteilt oder lokale Gefügeunterschiede detektiert werden.

Bei diesem Versuch muss die Beständigkeit von im Werk aufgebrachten 3-lagigen Polyolefinumhüllungen an Rohren gegen Adhäsionsverlust am Trägermaterial aus Stahl in einer feuchten Umgebung geprüft werden. Die Prüfung darf am umhüllten Rohr ohne das Schneiden von Proben erfolgen. Die Prüfung ist in der DIN 30670, DIN 30678 und der ISO 21809-1 beschrieben.

Im HIC-Test wird die Beständigkeit des Stahls gegen Wasserstoff-induzierte Rissbildung (Hydrogen Induced Cracking) geprüft. Die Prüfung gibt Auskunft über die Eignung des Werkstoffes zum Einsatz in sauergashaltigen Medien. Die Tests werden unter standardisierten Testbedingungen nach NACE TM0284 oder unter modifizierten, betriebsrelevanten Testbedingungen beschrieben in der EFC 16 durchgeführt. Für die Prüfungen stehen moderne, gut ausgerüstete und nach ISO 17025 akkreditierte Labore zur Verfügung.

Der Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy (ISO 148-1) ist ein zerstörendes Prüfverfahren zur Bestimmung der Zähigkeit und des Sprödbruchverhaltens von Werkstoffen bei schlagartiger Belastung. Die Zähigkeit ist hierbei ein Maß für den Widerstand des Werkstoffes gegen Rissausbreitung. Dabei wird eine gekerbte Probe durch einen Pendelhammer von der dem kerb gegenüberliegenden Seite zerschlagen, wobei die absorbierte Energie als Kerbschlagarbeit in Joule ermittelt wird.

Zusätzlich zu den normgerechten Standardprüfungen bei der Rohrherstellung hat MGR mit Zusammenarbeit der Salzgitter Mannesmann Forschung mehrere Untersuchungen zur Beurteilung der Integrität von Rohrleitungen durchgeführt. Unter anderem kann das Kollapsverhaten der Rohre augrund des Aussendrucks (Offshor-Einsatz) untersucht und  die maximale Belastbarkeit und das Versagensverhalten an den Rohren ermittelt werden.

Mit der Prüfung des Schälwiderstandes wird die korrekte Ausführung der Kombination aus Epoxidharzprimer, PE-Kleber und Polyethylendecklage kontrolliert. Bei dieser Prüfung muss die Kraft gemessen werden, die erforderlich ist, um die Umhüllung mit einer konstanten Zuggeschwindigkeit vom metallischen Trägermaterial (Stahl) abzuziehen. Die Prüfung ist in der DIN 30670, DIN 30678 und der ISO 21809-1 beschrieben.

Beim langsamen Zugversuch, einem zerstörenden Prüfverfahren der Werkstofftechnik, wird eine Zugprobe mit einer sehr geringen, konstanten Dehnrate bis zum Bruch belastet. Mithilfe dieses Verfahrens kann die Empfindlichkeit von Rohrstählen z.B. gegenüber Spannungsrisskorrosion, Wasserstoffversprödung oder anderen umgebungsbedingten Rissbildungen untersucht werden. Der Versuch wird üblicherweise in einem inerten Medium (z.B. Stickstoff, Luft) und im eigentlichen Prüfmedium (z. B. Wasserstoffgas) durchgeführt. Der Einfluss des Mediums wird dann über einen Vergleich der Kennwerte beurteilt.

Bei der Makrographie (Makroätzprüfung), einem zerstörenden Prüfverfahren zur Untersuchung von Schweißnähten, wird die Schweißnahtausbildung im Querschliff sichtbar gemacht. Mithilfe dieses Verfahrens können die Schweißnahtqualität, der Schweißnahtaufbau, die Schweißnahtgeometrie und eventuelle Makrofehler beurteilt werden.

Zur Endabnahme werden alle Rohre einer Maßkontrolle unterzogen. Es wird überprüft, ob die in den Vorgaben fesgehaltenen Anforderungen hinsichtlich Rohrgeometrie (Länge, Durchmesser, Ovalität, Wanddicke, etc.) sowie Schweißnahtausbildung (Schweißfase, Bandkantenversatz, Nahtgeometrie, etc.) und Toleranzen über Oberflächenfehler eingehalten worden.

Die Bestimmung der Schmelze-Massenfließrate (Melt-Flow-Rate) von Außenumhüllungen aus Kunststoffen liefert Informationen über das Fließverhalten des Materials unter definierten Bedingungen und kann somit Rückschlüsse auf die Verarbeitbarkeit im geschmolzenen Zustand ermöglichen.

Das Ziel der Prüfung besteht darin, Fehlstellen in der Umhüllung/Beschichtung mit Hilfe einer Hochspannungsprüfung zu detektieren. Fehlstellen, z. B. Poren, Risse und/oder andere Schwachstellen werden durch einen überschlagenden Funken, der zwischen dem Stahl und der Prüfsonde entsteht, optisch und/oder akustisch angezeigt. Die Prüfung ist in der DIN 30670, DIN 30678 und der ISO 21809-1 beschrieben.

Die Prüfung erfolgt in Anlehnung an gültige Normen(DIN EN ISO 14284, ASTM E415) mittels Spektralanalyse (optische Emissionsspektrometrie). Dabei wird die chemische Analyse von aus rohrenentnommenen Proben ermittelt und mit der Schmelzanalyse verglichen.

Die Reißdehnung wird gemäß DIN EN ISO 527-1 bis DIN EN ISO 527-3 geprüft. Die Prüfung gibt Aufschluss darüber, wie gut ein Kunststoff Zugbelastungen standhalten kann.

Die Röntgenprüfung erfolg mittels einem digitalen Radiographiesystems besteht aus einer Röntgenröhre, einem Detektor (DDA) und einer Auswertesoftware. Dabei gilt die Indikationen der US-Prüfung der Schweißnaht, Reparaturstellen sowie die ungeprüfte Schweißnaht an den Rohrenden nach DIN EN ISO 10893-7 zu prüfen und beurteilen.

Der Versuch muss die Umhüllungsstärke durch den Aufprall eines Stoßkörpers mit festgelegter Form verifizieren, der unmittelbar aus einer festgelegten Höhe bei einer festgelegten Temperatur auf die Umhüllung fällt. Den Versuch an Rohren oder Probenschnitten durchführen. Der Schlagbeständigkeitstest ist in der DIN EN ISO 21809-1 beschrieben.

Die Schweißeignung der Rohre im Zuge der Rohrverlegung kann im Labor bei Salzgitter Mannesmann Forschung für bestimmte Schweißverfahren , Schweißzusatzwerkstoffe im Vorfeld nachgewiesen werden. Dafür wird eine umfangreiche Schweißverfahrungsqualifikation mit dazugehörigen  zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfungen durchgeführt und dokumentiert. Die verwendeten Schweißparameter und erzielte Ergebnisse werden in beispielhaften Schweißanweisungen festgehalten.

Im HIC-Test wird die Beständigkeit des Stahls gegen Wasserstoff-induzierte Rissbildung (Hydrogen Induced Cracking) geprüft. Die Prüfung gibt Auskunft über die Eignung des Werkstoffes zum Einsatz in sauergashaltigen Medien. Die Tests werden unter standardisierten Testbedingungen nach NACE TM0284 oder unter modifizierten, betriebsrelevanten Testbedingungen beschrieben in der EFC 16 durchgeführt. Für die Prüfungen stehen moderne, gut ausgerüstete und nach ISO 17025 akkreditierte Labore zur Verfügung.

Die Prüfung erfolgt in Anlehnung an die einschlägigen Regelwerke, beispielsweise: DIN EN ISO 14284, ASTM E415 mittels Spektralanalyse (optische Emissionsspektrometrie). Dabei wird das von einer Probe emittierte oder absorbierte Licht in seine Spektralfarben zerlegt.

Die Ultraschallprüfung des Vormaterials findet im Einlauf der Rohrformanlage unter Einsatz einer automatischen Anlage mit bis zu 20 oszillierenden Prüfköpfen statt. Die Anzahl der Prüfköpfe ist abhängig von der Bandbreite sowie von den Anforderungen der geltenden Spezifikationen. Das Vormaterial (Coil) wird unter Anwendung einer Ultraschall-Impuls-Echo Technik zum Nachweis von Dopplungen, wobei der Schallstrahl senkrecht zur Band-/Blechoberfläche ausgerichtet wird, nach DIN EN ISO 10893-9 geprüft und beurteilt.

Die Ultraschallprüfung der Schweißnaht wird mit einer voll automatischen Anlage durchgeführt. Zur Prüfung auf Längs- und Querfehler kommt das Impuls-Echo-Verfahren zum Einsatz. Dazu werden bis zu 14 Prüfköpfe in einem bestimmten Abstand zur Schweißnaht oder direkt auf den Schweißnähten angeordnet. Das Ziel besteht darin, innere Fehler wie Risse, Bindefehler oder Schlackeneinschlüsse zu detektieren und nach DIN EN ISO 10893-11 zu beurteilen.

Zur Endabnahme werden alle Rohre innen und außen visuell inspiziert. Es wird überprüft, ob die in der Vorkontrolle (Innen nach der Rohrformung und Außen nach dem Schweißen) festgestellten, angezeichneten und im MVS eingetragenen Fehler (Oberflächen, Schweißnaht, Rohrenden) fachgerecht beseitig wurden. Nachbesserungen werden angezeichnet und und für die Weiterverarbeitung angewiesen.

Bei dem Warmzugversuch nach DIN EN ISO 6892-2 handelt es sich um ein Prüfverfahren der mechanischen Werkstoffprüfung zur Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens eines Werkstoffs bei erhöhten Temperaturen. Dabei werden  daraus üblicherweise vor allem die Streckgrenze, Zugfestigkeit, und Bruchdehnung bestimmt. Diese Kennwerte bilden unter anderem die Grundlage für die Beurteilung der Integrität von Leitungen für den Transport von Fernwärme oder warmen Medien.

Der Zugversuch dient zur Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens der gefertigen Rohre. Daraus werden unter anderem die Streckgrenze, Zugfestigkeit, und Bruchdehnung bestimmt. Diese Kennwerte bilden unter anderem die Grundlage für die Beurteilung der Pipelineintegrität.

Ziel ist eine Prüfung der Innendurchmessertoleranz, der Geradheit und die Gewährleistung eines freien Durchganges des Rohres. Dabei wird ein genormter Dorn über die Gesamtlänge durch das Rohr gefördert.

Fasenmessungen werden bei endenbearbeiten Rohren durchgeführt. Die Messung kann taktil oder optisch durchgeführt werden. Die Prüfung wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass die geometrische Anforderung an die Fase erfüllt wird. Kennwerte, welche ermittelt werden, sind z. B. Fasenlänge, Fasenwinkel etc.

Zur Beurteilung des Gefügezustandes werden üblicherweise lichtmikroskopische Untersuchungen durchgeführt. Hierbei werden beispielsweise die vorhandenen Phasen und Phasenanteile oder Korngrößen bestimmt. Weiterhin kann das mögliche Vorhandensein von Ausscheidungen, Seigerungen oder Oxiden bewertet werden. Üblicherweise wird eine maximal 1000fache Vergrößerung verwendet. Durch die Wellenlänge des Lichts ist die maximale Auflösung des Lichtmikroskops auf etwa 0,3 Mikrometer begrenzt. Sollen kleinere Strukturen sichtbar gemacht werden, so kann ein Rasterelektronenmikroskop (REM) oder Tranmissions-Elektronenmikroskop verwendet werden. Diese ermöglichen eine Auflösung bis hinunter auf Atomgröße. Zusätzlich besteht die Möglichkeit den Reinheitsgrad und die Entkohlungstiefe zu bestimmen.

Bei der herkömmlichen Härteprüfung wird der Widerstand einer Werkstoffoberfläche gegen plastische Verformungen durch einen genormten Eindringkörper ermittelt. Mit diesem wird die Probe über eine genormte Zeit und mit einer festgelegten Kraft belastet und im Anschluss der bleibende Eindruck vermessen. Da unterschiedliche EIdringkörper Verwendung finden können (Pyramide, Kugel, etc.), ist neben dem Härtewert immer das Prüfverfahren anzugeben. Mit der Härtemessung können beispielsweise Stähle verglichen, die Wirksamkeit von Produktionsprozessen wie z.B. Wärmebehandlung überprüft, unzulässige Gefügebestandteile wie Martensit beurteilt, oder lokale Gefügeunterschiede detektiert werden.

Der Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy (ISO 148-1) ist ein zerstörendes Prüfverfahren zur Bestimmung der Zähigkeit und des Sprödbruchverhaltens von Werkstoffen bei schlagartiger Belastung. Die Zähigkeit ist hierbei ein Maß für den Widerstand des Werkstoffes gegen Rissausbreitung. Dabei wird eine gekerbte Probe durch einen Pendelhammer von der dem kerb gegenüberliegenden Seite zerschlagen, wobei die absorbierte Energie als Kerbschlagarbeit in Joule ermittelt wird. Die Proben sind, sofern die Abmessung des gefertigten Rohres es erlaubt, 55 x 10 x 10 mm groß - bei kleineren Rohren werden Untermaßproben entnommen und die Ergebnisse gemäß Norm konvertiert.

Geometriemessungen erfolgen an Langrohren und an Kurzlängen. Die Messungen können taktil oder optisch bzw. mit Handmessmitteln oder automatisierten Systemen durchgeführt werden. Folgende Eigenschaften werden hierbei überprüft und mit den Kundenanforderungen abgeglichen: Geradheit oder Rundlauf, Länge, Planlauf, Aussen- und Innendurchmesser und die Wandstärke. 

Die Materialverwechselungsprüfung wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass keine andere Stahlgüte an den Kunden ausgeliefert wird. Die Messung kann mit einen Spectrometer oder magnet induktiv durchgeführt werden. Das Ganze findet als Handmessung oder vollautomatisiert statt. Die Sicherstellung der Stahlgüte ist wichtig, da hiervon Produkteigenschaften wie Zugfestigkeit, Schweißbarkeit etc. abhängig sind. 

Simulierende Wärmebehandlung im Laborofen bis 1.200°C mit anschließendem Zugversuch, Warmzugversuch und/oder Kerbschlagbiegeversuch.

Rauhigkeitsmessungen werden durchgeführt, um Kennwerte für die Oberflächenstruktur zu ermitteln. Die Messung kann taktil aber auch optisch erfolgen. Diese Kennwerte beinflussen Funktionseigenschaften wie z.B. Reibung, Haftung, Verschleiß etc.

Die Ringproben (Probenlänge 10 – 16 mm) werden bis zum Bruch aufgeweitet und sind danach auf makroskopisch sichtbare Oberflächenfehler zu kontrollieren. Anhand des Bruches und der Bruchflächen wird die Verformbarkeit beurteilt. Die Prüfung ist in der DIN EN ISO 8495 beschrieben.

Ringfaltproben dienen der fortlaufenden Überwachung der Qualität des Grundwerkstoffes und der Schweißnaht. Hierzu werden Ringproben vom gefertigten Rohr entnommen und von einer Seite zusammengepresst. Beurteilt wird, ob und wie sich die Stellen mit der höchsten Zugbelastung verhalten.

Die Rohre sind einer Sichtprüfung zu unterziehen, um Übereinstimmung mit den angegebenen Anforderungen sicherzustellen.

Die Prüfung erfolgt in Anlehnung an die einschlägigen Regelwerke, beispielsweise: DIN EN ISO 14284, ASTM E415 mittels Spektralanalyse (optische Emissionsspektrometrie). Dabei wird das von einer Probe emittierte oder absorbierte Licht in seine Spektralfarben zerlegt.

Der Stufendrehversuch ist eine Prüfmethode zur Ermittlung makroskopischer, nichtmetallischer Einschlüsse. An einer Probe werden durch Abdrehen drei Stufen mit unterschiedlichen Durchmessern erzeugt. Die in den drei Stufen gefundenen Einschlüsse werden markiert und anschließend ausgezählt. Die Prüfung ist in der ISO 3763 beschrieben.

Die Prüfung auf Inhomogenitäten an der Innen- und Aussenwand erfolgt via Ultraschall. Dabei werden die Rohre vollautomatsiert durch eine Prüfanlage gefahren und mit einem Bezugsreflektor verglichen. Inhomogenitäten, die das gleiche oder stärkes Signal liefern als der Bezugsreflektor, werden als Fehler erkannt und ausgeschleust. Der hier eingesetzte Bezugsreflektor ist eine Nut. Auf Grund der physikalischen Grenzen, erfolgt die Prüfung, je nach Kundenanforderungen, in Kombination mit der Wirbelstromprüfung.

Beim Zugversuch, der in diesem Fall bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird, handelt es sich um ein Prüfverfahren der mechanischen Werkstoffprüfung zur Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens des Werkstoffs. Er dient der Bewertung der Hochtemperaturfestigkeit von Metallen mittels Zugprüfmaschine und Ofen. Bei Stählen werden daraus üblicherweise vor allem die Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung bestimmt. Diese Kennwerte bilden beispielsweise die Grundlage für die Dimensionierung und dienen der Qualitätskontrolle zur Beurteilung der Gleichmäßigkeit der Rohrproduktion. Die Prüfung ist in der DIN EN ISO 6892-2 beschrieben.

Die Rohre werden nach DIN 50104 oder nach anderen vereinbarten Normen (z. B. ASTM, API 5L) geprüft. Dabei werden zu prüfende Rohre mit Wasserdruck (max. 750bar) beaufschlagt.

Die Prüfung auf punktuelle oder schalenartige nahe Oberflächeninhomogenitäten an der Aussenoberfläche erfolgt via Wirbelstrom. Dabei werden die Rohre vollautomatisiert durch eine Prüfanlage gefahren. Inhomogenitäten, welche das gleiche Wechselwirkungsvolumen haben wie der Bezugsreflektor, werden als Fehler eingestuft und aussortiert. Je nach Wirbelstromprüftechnik werden Durchgangsbohrungen oder Nuten als Vergleichsfehler genutzt. Auf Grund der physikalischen Grenzen, erfolgt die Prüfung, je nach Kundenanforderungen, in Kombination mit der Ultraschallprüfung. Die Wirbelstromprüfung wird auch als Dichtheitsprüfung eingesetzt. 

Beim Zugversuch handelt es sich um ein Prüfverfahren der mechanischen Werkstoffprüfung zur Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens des Werkstoffs. Während der Zugbeanspruchung mit niedriger Dehngeschwindigkeit werden die Kraft und die Längenänderung der Probe gemessen bis sie reißt. Bei Stählen werden daraus üblicherweise vor allem die Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung bestimmt. Diese Kennwerte bilden beispielsweise die Grundlage für die Dimensionierung von Rohrleitungen und dienen der Qualitätskontrolle zur Beurteilung der Gleichmäßigkeit der Rohrproduktion.