Kraftwerkskomponenten sind heute höheren betrieblichen Beanspruchungen ausgesetzt. Eine umfassende Beurteilung ihrer Qualität und Lebensdauer sowie geeignete Prüfverfahren bilden die Basis für einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb. Auf der Power-Gen Europe in Köln präsentiert TÜV SÜD vom 26. bis 28. Mai 2009 integrierte Lösungen für Hersteller und Betreiber (Halle 8, Stand M77).
"Bei zugelieferten Komponenten wie Dampfkesseln, Turbinen oder Generatoren kommt es immer häufiger zu Qualitätsabweichungen", sagt Hans Christian Schröder, Branchenmanager Kraftwerke der TÜV SÜD Industrie Service GmbH. "Um die hohe Verfügbarkeit und Betriebstauglichkeit von Kraftwerken auch künftig aufrechterhalten zu können, wird der Prüfer vom reinen Kontrolleur zum umfassenden Betriebsanalysten." Für den Kraftwerksbau wird die Komponentenintegrität zwar bei der Herstellung und auf Basis der geltenden Regelwerke wiederkehrend geprüft. "Doch arbeiten die Komponenten nur dann zuverlässig, wenn die Qualitätsanforderungen bereits im Vorfeld auf die spezifischen Bedingungen des späteren Anlagenbetriebs abgestimmt wurden", so Hans Christian Schröder. Zu berücksichtigen sind vor allem die vorgesehene Fahrweise der Anlage - inklusive der Verfahrensdrücke und -temperaturen - sowie die Strategien zur Wartung und Instandhaltung.
Erhöhte Betriebsparameter erschweren Komponenten-Prüfung
Moderne Kraftwerke unterliegen höheren betrieblichen Beanspruchungen. Im Rahmen der gesetzlich geforderten CO2-Einsparungen sollen beispielsweise Kohlekraftwerke künftig mit gesteigerten Betriebstemperaturen höhere Wirkungsgrade von über 50 Prozent erzielen. Um die dafür nötigen Temperaturen von bis zu 700 Grad Celsius im Betrieb fahren zu können, sind hochwarmfeste Werkstoffkonzepte nötig. "Die neuen Werkstoffe stellen besondere Anforderungen an die Fertigung, Auslegung, Weiterverarbeitung und Prüfung der Komponenten", erklärt Hans Christian Schröder. "Denn bei Temperaturen von über 600 Grad Celsius lassen sich die Werkstoffveränderungen schwerer erkennen und sind nur durch besondere Prüfverfahren zu detektieren." Geeignete Verfahren zur zerstörungsfreien Komponenten-Prüfung sind etwa die von TÜV SÜD weiterentwickelte Wirbelstromprüfung oder die TCR-Methode (TÜV-Creep-Replica), ein vereinfachtes und damit besonders kostengünstiges Verfahren zur Dehnungsmessung. Ausgehend vom Erschöpfungszustand des Werkstoffs sind zudem Aussagen über die Restlebensdauer möglich, was eine wirtschaftlichere Instandhaltung erlaubt.
Kosteneffizienz durch frühzeitige Anforderungsplanung
Mit durchdachten Kraftwerkskonzepten lassen sich auch bei den Komponenten insgesamt Kosten sparen. "Die Qualitätsanforderungen an einzelne Bauteile können auf ihre sicherheitstechnische Relevanz im Gesamtsystem abgestimmt werden", sagt Hans Christian Schröder. Dies ist ohne Sicherheitseinbußen auf Basis von nationalen und internationalen Normen beziehungsweise Regelwerken möglich. "Die Planer sollten zusammen mit den Betreibern im Vorfeld klären, welche spezifische Produktqualität für die jeweilige Komponente tatsächlich erforderlich ist", so Schröder. In einem zweiten Schritt ist zu prüfen, welche Lieferanten die klar definierten Qualitätsanforderungen auch erfüllen können. Ein Großteil der späteren Reklamationen und Betriebsausfälle aufgrund von Schäden lässt sich vermeiden, wenn die Anforderungen im Vorfeld hinreichend präzise abgestimmt und formuliert werden.
TÜV SÜD Industrie Service verfügt über langjährige Erfahrung in der Kraftwerks- und Anlagentechnik. Umfassende Informationen zu den Dienstleistungen finden Sie unter www.tuev-sued.de/is.
"Bei zugelieferten Komponenten wie Dampfkesseln, Turbinen oder Generatoren kommt es immer häufiger zu Qualitätsabweichungen", sagt Hans Christian Schröder, Branchenmanager Kraftwerke der TÜV SÜD Industrie Service GmbH. "Um die hohe Verfügbarkeit und Betriebstauglichkeit von Kraftwerken auch künftig aufrechterhalten zu können, wird der Prüfer vom reinen Kontrolleur zum umfassenden Betriebsanalysten." Für den Kraftwerksbau wird die Komponentenintegrität zwar bei der Herstellung und auf Basis der geltenden Regelwerke wiederkehrend geprüft. "Doch arbeiten die Komponenten nur dann zuverlässig, wenn die Qualitätsanforderungen bereits im Vorfeld auf die spezifischen Bedingungen des späteren Anlagenbetriebs abgestimmt wurden", so Hans Christian Schröder. Zu berücksichtigen sind vor allem die vorgesehene Fahrweise der Anlage - inklusive der Verfahrensdrücke und -temperaturen - sowie die Strategien zur Wartung und Instandhaltung.
Erhöhte Betriebsparameter erschweren Komponenten-Prüfung
Moderne Kraftwerke unterliegen höheren betrieblichen Beanspruchungen. Im Rahmen der gesetzlich geforderten CO2-Einsparungen sollen beispielsweise Kohlekraftwerke künftig mit gesteigerten Betriebstemperaturen höhere Wirkungsgrade von über 50 Prozent erzielen. Um die dafür nötigen Temperaturen von bis zu 700 Grad Celsius im Betrieb fahren zu können, sind hochwarmfeste Werkstoffkonzepte nötig. "Die neuen Werkstoffe stellen besondere Anforderungen an die Fertigung, Auslegung, Weiterverarbeitung und Prüfung der Komponenten", erklärt Hans Christian Schröder. "Denn bei Temperaturen von über 600 Grad Celsius lassen sich die Werkstoffveränderungen schwerer erkennen und sind nur durch besondere Prüfverfahren zu detektieren." Geeignete Verfahren zur zerstörungsfreien Komponenten-Prüfung sind etwa die von TÜV SÜD weiterentwickelte Wirbelstromprüfung oder die TCR-Methode (TÜV-Creep-Replica), ein vereinfachtes und damit besonders kostengünstiges Verfahren zur Dehnungsmessung. Ausgehend vom Erschöpfungszustand des Werkstoffs sind zudem Aussagen über die Restlebensdauer möglich, was eine wirtschaftlichere Instandhaltung erlaubt.
Kosteneffizienz durch frühzeitige Anforderungsplanung
Mit durchdachten Kraftwerkskonzepten lassen sich auch bei den Komponenten insgesamt Kosten sparen. "Die Qualitätsanforderungen an einzelne Bauteile können auf ihre sicherheitstechnische Relevanz im Gesamtsystem abgestimmt werden", sagt Hans Christian Schröder. Dies ist ohne Sicherheitseinbußen auf Basis von nationalen und internationalen Normen beziehungsweise Regelwerken möglich. "Die Planer sollten zusammen mit den Betreibern im Vorfeld klären, welche spezifische Produktqualität für die jeweilige Komponente tatsächlich erforderlich ist", so Schröder. In einem zweiten Schritt ist zu prüfen, welche Lieferanten die klar definierten Qualitätsanforderungen auch erfüllen können. Ein Großteil der späteren Reklamationen und Betriebsausfälle aufgrund von Schäden lässt sich vermeiden, wenn die Anforderungen im Vorfeld hinreichend präzise abgestimmt und formuliert werden.
TÜV SÜD Industrie Service verfügt über langjährige Erfahrung in der Kraftwerks- und Anlagentechnik. Umfassende Informationen zu den Dienstleistungen finden Sie unter www.tuev-sued.de/is.
