Kessel, Rohrleitungen & Dampfturbinen
Kriechdehnungsüberwachung an kritischen HT/HD-Anlagenteilen
Anlagenteile wie Hochtemperatur-Rohrleitungen können durch Kriechen oder andere Erscheinungen, die eine Dehnung verursachen, überlastet werden. Natürlich ist es lohnend, die Restlebensdauer für ein solches Anlagenteil vorhersagen zu können. Auf diese Weise können Ersatz oder Reparatur aufgeschoben oder vermieden werden und die Instandhaltung kann lange im Voraus geplant werden. SPICA, das KEMA-System für die optische Dehnungsmessung, bietet das Werkzeug zur Überwachung der Dehnungsbeanspruchung in kritischen Hochdruck- und Hochtemperatur-Anlagenteilen. Das SPICA-System kann über Öffnungen im Isolationsmaterial bei in Betrieb befindlichen Anlagen angewendet werden. KEMA kann dabei auf 15 Jahre Erfahrung verweisen.
Verlängerung der Inspektionsintervalle für Trommeln von Dampferzeugern
In den meisten Ländern verlangen die Behörden eine regelmäßige visuelle und/oder magnetische Inspektion der inneren Oberflächen von Druckbehältern in Kraftwerken (wie beispielsweise Trommeln). Besonders bei größeren Trommeln haben Aus- und Wiedereinbau von deren Einbauten zur Folge, dass diese Inspektionen zum kritischen Pfad bei Kraftwerksstillstäden gehören. KEMA kann bereits auf rund 20 Jahre Erfahrung in der Ausführung von automatisierten Ultraschall-Dampftrommel-Inspektionen von der Außenseite zurückgreifen. Die Ultraschallprüfung bildet ein wertvolles Hilfsmittel für die Erfassung von Defekten in Strukturen. Auf diese Weise können vor allem im Betrieb wachsende Fehlstellen, die meist als Risse zum Ausdruck kommen, gehandhabt werden. Die konventionelle Ultraschallprüfung ist jedoch nicht sehr zuverlässig, wenn es darum geht, die Größe der Risse zu bestimmen. Die TOFD-Technik (,Time Of Flight Diffraction') bietet hingegen genau diese Möglichkeit.
Diese Methodik führt zur Verkürzung der Stillstandszeiten, und dadurch zu einem enormen Vorteil für den Kraftwerkseigentümer!
Fitness-for-Purpose-Beurteilungen
„Reparieren oder erneuern?" Bis vor kurzem waren das die beiden einzigen Optionen für druckführende defekte Anlagenteile. Übrigens ist ein kleiner Defekt in vielen Fällen akzeptabel, wenn die Abmessung des entdeckten Defekts die anhand der Bruchmechanik ermittelte kritische Abmessung unterschreitet. Die Kombination modernster ZfP-Technologie, Werkstoffkunde und Bruchmechanik wird als Fitness-for-Purpose-Ansatz (FfP) bezeichnet. FfP-Beurteilungen erstrecken sich auf den Prozess der Entscheidungsfindung im Spannungsfeld ,Betrieb -Reparieren-Erneuern’ für Anlagenteile, die Defekte aufweisen. Dabei werden folgende Fragen beantwortet:
- Wo liegt die kritische Defektgröße in dieser spezifischen Situation?
- Wie lange ist der Betrieb noch unbedenklich?
- Handelt es sich um eine LBB-Situation („Leck vor Bruch“) oder um eine BBL-Situation („Bruch vor Leck“)?
Schweißempfehlung, -inspektionen und -verfahren
Sowohl die Energiewirtschaft als auch die Petrochemie kann auf die Unterstützung von KEMA bei technischen Lösungen im Bereich von Schweißungen und Reparaturen bauen. Wir bieten Schweißungsempfehlungen und -inspektionen, Auftragsuntersuchungen, eine metallurgische Beurteilung und Schweißverfahren. Unsere fachliche Kompetenz wird von den Schweißverfahrensspezifikationen in unserer Datenbank sowie unseren hoch qualifizierten Schweißtechnikern unterstützt. Das Auftragsschweißen an Kesselheizflächen, Schweißen von besonders kriechbeständigem Stahl sowie Schweißreparaturen von Dampftrommeln und Gasturbinen-Bauteilen sind nur einige unserer Dienstleistungen, die Verbesserungen der Schweiß- und Reparaturtechnologie ermöglichen und sowohl Reparaturzeiten als auch -kosten senken können. Mit unserer Hilfe können Sie die Zuverlässigkeit und Flexibilität Ihrer Organisation trotz einer geringeren personellen Besetzung gewährleisten. Wir sind für unsere aktive Teilnahme an verschiedenen Kommissionen, Organisationen und Arbeitsausschüssen bekannt, wie u. a.:
- European Pressure Equipment Research Council,
- European Collaboration for the Application of USC Materials: COST522,
- Internationales Institut für Schweißtechnik,
- VGB AK Werkstoffe & Qualitätssicherung.
Schweißen neuer und alter Werkstoffe
Zur Verlängerung der Lebensdauer einer Anlage müssen teilweise alte, ,gebrauchte’ Anlagenteile ausgetauscht werden. Manchmal kann es sich dabei als attraktiv erweisen, neu entwickelte Werkstoffe einzusetzen. Neue und alte Werkstoffe müssen dann trotz ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung miteinander verschweißt werden. Wir verfügen über jahrzehntelange Erfahrungen mit unterschiedlichen Werkstoffen und Schweißverfahren für hoch beanspruchte Anlagenteile. Diese Kenntnisse wurden in der KEMA-Datenbank für Werkstofftechnologie gesammelt. Mit Hilfe dieser Kenntnisse können wir Ihnen die richtigen Empfehlungen für die geeignetsten und zuverlässigsten Schweißverbindungen erteilen.
„Small Punch-Test“
Der sogenannte „Small Punch-Test“ ist ein neuer, im wesentlichen zerstörungsfreier Test für die direkte Beurteilung der Werkstoffeigenschaften von Komponenten. Besonders attraktiv ist an dieser Methode, dass nur eine sehr kleine Werkstoffmenge benötigt wird. Für diese Analyse genügt eine Prüfling mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Dicke von 0,5 mm. Im Jahr 1994 hat das ,Electric Power Research Institute’ (EPRI) die vorläufige Entwicklung eines nicht empirischen, rein analytischen Konzepts durch einen einfachen Punch-Test zur Bestimmung des Kic-Werts (Bruchfestigkeit) abgeschlossen. Dieses EPRI-Konzept stellt einen Meilenstein in der Entwicklung der ,Small Punch-Test’-Technologie dar. Das Einschritt-Verfahren von EPRI macht den Zusammenhang zwischen der FATT (Fracture Appearance Transition Temperature, d.h. der Übergangstemperatur bei Erscheinen eines Risses) und Kic überflüssig, wodurch die Genauigkeit verdoppelt wird. Um unseren Kunden einen schnellen Service anbieten zu können, hat KEMA das Software-Programm SPT entwickelt und getestet. Durch die Einführung einer Druckbelastungskennlinie anhand eines ,Small Punch-Tests’ kann sofort der Kic-Wert angezeigt werden.
Messung der Stärke der Innenwände von der Außenseite
Die Verdampferwände (Rohrwände) der Kessel in Kraftwerken und Abfallverbrennungsanlagen sind einer hohen Korrosions- und Erosionsbeanspruchung ausgesetzt. Darum werden diese Anlagenteile während einer Stilllegung inspiziert. Die Unversehrtheit der Leitungen an der Kesselwand kann mit Hilfe der KEMCOP®-Korrosionssonden kontrolliert werden. Zur Durchführung von Ultraschall-Wanddickenmessungen von der Innenseite aus sind zahlreiche kostspielige und zeitraubende Vorbereitungen und Einrichtungen erforderlich: die Aufstellung von Gerüsten, Vorschleifen der Leitungsoberfläche, Inspektion des Strahlungsniveaus und besondere Schutzkleidung. Gerade in großen Anlagen stellt dies eine erhebliche finanzielle Belastung dar. Darum hat KEMA das KEMBUS-System entwickelt: ein Ultraschall-Abtastungssystem für die Wanddickenmessung von der Außenseite aus, wodurch sich die beschriebenen Kosten und Probleme minimieren lassen.
Schnelle Kesselinspektion
Kessel müssen regelmäßigen Inspektionen unterzogen werden, wobei meistens Gerüste aufgestellt werden müssen. Für einen umfassenden Ersatz von Kesselwand-Leitungsteilen gibt es noch keine faktische Alternative. Fallweise lässt sich dies jedoch vermeiden, indem man die Inspektionen und kleine Reparaturen von Spezialisten ausführen lässt. Diese Dienstleistungen werden von KEMA routinemäßig angeboten. Besonders bei außerplanmäßigen Stilllegungen können dadurch hohe Kosten vermieden werden. Die visuelle Inspektion wird meistens mit einer Ultraschall-Untersuchung zur Wanddickenmessung kombiniert. Computergestützte Vorlagen vermitteln einen aussagekräftigen Eindruck der Korrosionsmuster an der Kesselinnenseite sowie der Tiefe der Risse.
Visuelle Untersuchung, CCTV-Videoüberwachung und Endoskopie
Zur Unterstützung der zerstörungsfreien Prüfverfahren setzt KEMA eine Reihe von Endoskopien und ein CCTV(closed circuit television)-Videoüberwachungssystem ein. Durch den Einsatz von Video-Endoskopen wird es möglich, Bilder sowohl fotographisch als auch auf Videoband festzuhalten. Eines dieser Systeme eignet sich zur Inspektion von Kesseln und Vergasern während des Betriebs bis zu einer Temperatur von 1.500 ºC. Dieses System kann mit einem Pyrometer-System gekoppelt werden. Für die Inspektion von z. B. hohlen Lauf- und Leitschaufeln von Gasturbinen ist ein Endoskop mit einem kleinen Durchmesser (Ø 1 mm) verfügbar.
Für weitere Informationen stehen wir Ihnen gern zur Verfügung.