Kernkraft: langfristig sicher und zuverlässig

Seit über 35 Jahren überwachen wir Belastungen und Beanspruchungen in Kernkraftwerken. Wir tragen zur Optimierung bei und erhöhen die Sicherheit und Zuverlässigkeit mit unserem proaktiven Alterungsmanagement.

Installation einer Messstelle für Verschiebungen

Hier installieren wir eine Messstelle zur Überwachung der Verschiebungen. Ein Messwürfel ist bereits an der Rohrleitung fixiert. Das Bild zeigt die räumliche Ausrichtung der Halterung für drei zu installierende Wegaufnehmer, mit denen jede Bewegung des Messwürfels und damit jede Bewegung der Rohrleitung im Betrieb überwacht wird.

Solche Messungen dienen der Validierung von Berechnungen und dem Nachweis, dass im Betrieb keine relevanten Schwingungen auftreten.

Ermüdung überwachen und reduzieren

Ermüdung bei wechselnder Temperatur

Die wichtigsten Ursachen für unerwartetes Materialversagen in Kernkraftwerken sind thermische Belastungen. Im langfristigen Betrieb können sehr unterschiedliche Temperaturverläufe auftreten, die von der jeweiligen Betriebsweise abhängen.

Ermüdung überwachen

Temperaturmessung mit 7 Messfühlern an einem Rohrquerschnitt

Mit Messungen zur Überwachung der Temperaturen können die tatsächlich aufgetretenen Lastspiele ermittelt und realistische Ermüdungsgrade bestimmt werden.

Wir messen beispielsweise Temperaturschichtungen über die Rohrhöhe von heiß (oben) nach kalt (unten), die bei der Auslegung nicht zu bestimmen sind, und zur Schädigung einer Komponente führen können.

Temperaturverlauf am Messquerschnitt mit Temperaturschichtung
Temperaturverlauf am Messquerschnitt mit Temperaturschichtung

Ermüdung reduzieren

Die Überwachung der Ermüdung ermöglicht eine genauere Kenntnis darüber, welche Betriebsvorgänge sich besonders auf die Ermüdung auswirken. Daraus lassen sich Maßnahmen zur Optimierung der Betriebsweise ableiten, mit denen der weitere Fortschritt der Ermüdung verlangsamt oder sogar gestoppt werden kann. Dies ermöglicht den langfristig sicheren und zuverlässigen Betrieb.

Qualität und Alterung im zeitlichen Verlauf

Qualität

Die Sicherheit und Zuverlässigkeit eines Kernkraftwerks hängt wesentlich vom Zustand und den Eigenschaften seiner Komponenten ab. Diese müssen festgelegte messbare Anforderungen nachweislich erfüllen. Ein Qualitätsnachweis ist erforderlich. Dieser wird zunächst bei der Auslegung und Herstellung geführt und dokumentiert.

Alterung

Während des Betriebs eines Kernkraftwerks können sich sowohl die Anforderungen als auch der Zustand von Komponenten ändern. Durch neue Erkenntnisse und Erfahrungen sowie den technischen und wissenschaftlichen Fortschritt kann auch die Bewertung der Qualität beeinflusst werden. Alle diese Änderungen werden unter dem Begriff „Alterung“ zusammengefasst.

Qualität im Betrieb

Die Qualität nach einer bestimmten Betriebsdauer kann sich von der Qualität nach der Herstellung deutlich unterscheiden. Wenn im Betrieb Alterungsphänomene auftreten, die bei der Auslegung nicht berücksichtigt wurden, kann dies schließlich zu einem Ausfall der Komponente und dadurch wiederum zu einem Folgeschaden führen.

Den Zusammenhang zwischen Qualität und Alterung zeigt die folgende Abbildung:

Anforderungen

Um bei der Vielzahl von Komponenten die jeweils geeigneten Maßnahmen zu ergreifen, unterscheiden wir anhand der Anforderungen folgende 3 Gruppen:

  1. Komponente darf nicht versagen — Gruppe 1
  2. Systematische Fehler dürfen nicht auftreten — Gruppe 2
  3. Komponente darf versagen — Gruppe 3

Maßnahmen

Für die Komponenten der Gruppen 1 und 2 sind folgende Maßnahmen erforderlich: