Neues System misst langfristige Kriechverformung von Hochtemperatur-Komponenten
Extreme Temperaturen und Belastungen in technischen Komponenten wie Dampfleitungen in einem Kraftwerk können Schweißrisse verursachen, die sich zum Rohrbrüche entwickeln können. Jedoch sind bestehende Kriechdehnungs-Messtechniken in einem Kraftwerk nur schwer anwendbar aufgrund von Oxidation bei hohen Temperaturen über einen längeren Zeitraum. Der Mangel an langfristigen genauen Messungen des Kriechverhaltens führt zu einer schlechten Kriechlebensdauerprognose, wodurch die europäische Stromerzeugungsinfrastruktur gefährdet wird. So initiierten Wissenschaftler das EU-finanzierte Projekt "Development of a long term creep monitoring image based technique" (CREEPIMAGE), um Verformungen auf exakte Weise zu messen und die Grenze der ursprünglichen Auslegungslebensdauer von Komponenten in Kraftwerken zu erweitern. Das Projekt verwendete digitale Bilder zur Langzeitkriechmessung und -überwachung von Rohrleitungen, in denen eine direkte Sensorbefestigung und Eingriffe durch den Menschen schwierig oder gefährlich sind. Wissenschaftler integrierten eine mit telezentrischem Objektiv ausgestattete Digitalkamera in ein kompaktes Prototypsystem, das zum schnellen Einsatz in einem Rohr im Kraftwerk geeignet ist. Sie stellten außerdem ein Schutzgehäuse für den Inspektionsabschnitt her und erprobten es an einer nicht mehr in Betrieb befindlichen Rohrleitung. Um ein hochdichtes Rastermuster auf dem Inspektionsabschnitt zu erzeugen, formulierten die Wissenschaftler ein Mikrolaserbeschichtungsverfahren, entwickelten integrierte Software, die dem Bediener erlaubt, Bilder zu erfassen und eine belastungsgestützte digitale Bildkorrelationsanalyse zu berechnen. Auf Grundlage eines Modells und von Oberflächen-Kriechdehnungsmessungen erstellte das Projekt eine Methodik zur Prognose der restlichen Komponentenlebensdauer und integrierte diese in das System. Die umfassende Analyse der an zwei verschiedenen Rohrleitungen ermittelten Versuchsdaten über die beschleunigte Kriechdehnung konnte beweisen, dass das CREEPIMAGE-System in der Lage ist, hochgenaue Kriechdehnungsmessungen zu liefern.
Schlüsselbegriffe
Rohrleitungsverformung, raue Bedingungen, Kraftwerke, Dehnungsmessung, Kriechüberwachung, Komponentenlebensdauer, Rohrleitung, telezentrisches Objektiv, Mikrolaserauftragschweißen, digitale Bildkorrelation
