IMAS Ermüdungs­überwachung / Monitoring

Langfristig sicher und zuverlässig
auf Basis umfassender Überwachung

Ermüdungsüberwachung,
betriebsbegleitende Überwachung,
Überwachungsmessungen bei Inbetriebsetzungen
Sondermessungen

Die lückenlose Überwachung von Belastungen und Beanspruchungen ist in Kernkraftwerken von zentraler Bedeutung, sei es im Rahmen von Sondermessungen oder im Rahmen einer fest installierten betriebsbegleitenden Überwachung.

Die Überwachung der Ursachen von möglichen Schädigungsmechanismen ist ein zentraler Baustein im Integritätskonzept und im Alterungsmanagement und folgerichtig auch im Regelwerk verankert.
Auf Basis von globaler und lokaler Überwachung können System-Fahrweisen optimiert und die Ausnutzung verfolgt und belegt werden - besonders wichtig hinsichtlich einer Laufzeit-Verlängerung (LTO).

Zeitlich begrenzte Sondermessungen können notwendig werden, um Ursachen für unerwartete Vorgänge zu klären oder die Ursache für Schädigungen zu finden. Typische Ursachen im Betrieb sind thermische Schichtungsvorgänge bzw. Mischvorgänge (heiß/kalt) oder dynamische Vorgänge.

Ermüdungsüberwachung
Ermüdung quantifizieren - Ermüdung reduzieren

Betriebsbegleitende Überwachungsmessungen wurden in der Kerntechnik zunächst unter der Überschrift Ermüdungsüberwachung eingeführt. Sie wurden danach sukzessive zu einem zentralen Instrument zur Gewährleistung der Integrität und Funktion erweitert.

Das Ziel der Ermüdungsanalysen bei der Auslegung ist der Nachweis, dass die Ermüdungs-Ausnutzung für die angesetzte / spezifizierte Laufzeit (bei Erstellung der Kraftwerke üblicherweise 40 Jahre) kleiner 1 ist; an diesem Ziel orientiert sich auch die Berechnungstiefe. Die Konservativitäten dieser Vorgehensweise sind nicht quantifiziert und deshalb ist eine Extrapolation auf beispielsweise 60 Betriebsjahre häufig erfolglos. Darüber hinaus können die Nachweise durch neue (postulierte) Lastfälle in Frage gestellt werden.

Die Verfolgung der Ermüdungs-Ausnutzung von relevanten Systemen und Komponenten auf Basis von Überwachungsmessungen ist daher naheliegend. Die Überwachung der ermüdungsrelevanten Belastungen ermöglicht eine genauere Kenntnis darüber, welche Betriebsvorgänge sich besonders auf die Ermüdung auswirken. Daraus lassen sich Maßnahmen zur Optimierung der Betriebsweisen ableiten, mit denen der weitere Fortschritt der Ermüdung verlangsamt oder sogar gestoppt werden kann. Dies ermöglicht den langfristig sicheren und zuverlässigen Betrieb.

Wie die Betriebserfahrung zeigt, gibt es einerseits Systeme und Komponenten, die ausschließlich globalen Belastungen unterliegen, andererseits aber auch System- und Komponentenbereiche, die wesentlichen lokalen Belastungen ausgesetzt sind. Für erstere reicht eine globale Überwachung auf Basis der Betriebsinstrumentierung aus, lokale Belastungen hingegen erfordern auch eine lokale Überwachung.

Mit unserem Ermüdungsüberwachungs-System werden alle relevanten Systeme und Komponenten überwacht. Es werden sowohl die globalen Signale (betriebliche Messstellen) als auch die Signale der lokalen Messorte (gesonderte Instrumentierung) aufgezeichnet und ausgewertet.

Die betriebsbegleitende Ermüdungsüberwachung bzw. allgemeiner: die Überwachung von Belastungen und Beanspruchungen ist eine wichtige Maßnahme im Rahmen des Alterungsmanagements, im Rahmen von periodischen Sicherheitsüberprüfungen und insbesondere in Zusammenhang mit Laufzeit-Verlängerungen (LTO).

 

  • Wir liefern und pflegen Systeme zur Ermüdungsüberwachung von Systemen und Komponenten.
  • Wir bieten alle Stufen der Auswertung und Bewertung der gemessenen Daten.

Messungen bei Inbetriebsetzungen,
anlassbezogene Sondermessungen

In vielen Fällen ist die Ermittlung der tatsächlich auftretenden Belastungen und die daraus resultierenden Beanspruchungen an Systemen und Komponenten von Interesse, z. B.

  • zur Verifikation von Rohrleitungsberechnungen vor / nach Umbauarbeiten,
  • zur Erfassung von Randbedingungen für Berechnungen,
  • zum Nachweis der ordnungsgemäßen Funktion von vorhandenen / neuen Rohrleitungshalterungen,
  • zur Erklärung von Schadensfällen und
  • zur vorbeugenden Überwachung.

Zur Erfassung der relevanten Belastungen führen wir sowohl quasistatische als auch dynamische Messungen (für kurzzeitige Einsätze oder für Dauerüberwachungen) als Dienstleitung durch.

  • Wir überwachen und bewerten Belastungen und Beanspruchungen an Rohrleitungen, Armaturen, Behältern, etc.