Neues System zum Prüfen von Schweißnähten in Kernkraftwerken
Beim Bau der Verrohrung in Atomkraftwerken (AKW) und in der petrochemischen Industrie wird aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und hohen Bruchfestigkeit oft austenitischer Stahl eingesetzt. Rohrleitungen werden im Allgemeinen durch Verschweißen von Rohrstücken hergestellt. In diesen Schweißnähte können sich jedoch Defekte entwickeln, die unerkannt bleiben, wenn keine Inspektion stattfindet. Sie können dann aufgrund von Materialermüdung mechanisch versagen, wenn sie unter Druck gesetzt werden. Das Projekt TOMOWELD(öffnet in neuem Fenster) (Development of quantitative radiographic tomography technology for the in-situ inspection of welded austenitic safety critical pipework in the nuclear power generation and petrochemical industries) zielte darauf ab, ein mobiles tomografisches System zur genauen Inspektion von austenitischen Schweißnähten in Empfindlichkeitsstufen zu entwickeln, wie sie die Nuklearindustrie fordert. Die Mehrheit der derzeit üblichen Verfahren zur Inspektion austenitischer Schweißnähte umfasst den Einsatz von Ultraschallprüfverfahren. Infolge der Materialinnenstruktur, die eine Streuung des Ultraschallstrahls verursacht, sind Fehlerdimensionierung und Positionsbestimmung schwierig und ungenau. Deshalb kommen gleichermaßen Inspektionsverfahren auf Grundlage des Röntgens zum Einsatz. Sie brauchen jedoch lange Belichtungszeiten und lassen nur begrenzt auf Informationen aus den Inspektionsergebnissen schließen. Mit der Anwendung der Röntgentomografie durch die Projektpartner konnten die Beschränkungen der gegenwärtig eingesetzten Inspektionstechniken überwunden werden, indem man dreidimensionale Auskünfte über die innere Struktur der Schweißverbindungen bereitstellt. So konnten eine detaillierte Querschnittsanalyse und Größenmessungen realisiert werden. Der neue Detektor gestattete die Auswahl von Röntgenenergieschwellenwerten, um einen optimalen Energiebereich und einen reduzierten Effekt der gestreuten Strahlung zu erzielen. TOMOWELD hat aufgrund der genauen Dimensionierung und Charakterisierung kritischer Defekte zu einem erhöhten Maß an Vertrauen in die Intaktheit austenitischer Schweißungen in Kernkraftwerken geführt. Die über den Zustand der entscheidenden Rohrleitungen gesammelten Daten werden eine Priorisierung der Wartungsarbeiten sowie eine Verkürzung der für die Wartung der Rohrleitungen benötigten Zeit ermöglichen, wodurch die Kosten gesenkt werden.
