25.02.2013 Aufrufe

Lebensdauer- management - AREVA

Lebensdauer- management - AREVA

Lebensdauer- management - AREVA

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

Advanced Nuclear Power<br />

D AS MAGAZIN VON FRAMATOME ANP<br />

Nr. 6 Februar 2003<br />

Ein Unternehmen von <strong>AREVA</strong> und Siemens<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong><br />

Aus umfassender<br />

Erfahrung schöpfen


Advanced Nuclear Power<br />

Nr. 6 Februar 2003<br />

Framatome ANP<br />

weltweit<br />

Tour Framatome<br />

92084 Paris La Défense Cedex<br />

Frankreich<br />

Tel.: +33 1 47 96 00 00<br />

Fax: +33 1 47 96 36 36<br />

FRinfo@framatome-anp.com<br />

Freyeslebenstr. 1<br />

91058 Erlangen<br />

Deutschland<br />

Tel.: +49 9131 18 95374<br />

Fax: +49 9131 18 94927<br />

DEinfo@framatome-anp.com<br />

3315 Old Forest Road<br />

Lynchburg, VA 24501<br />

USA<br />

Tel.: +1 434 832 3000<br />

Fax: +1 434 832 0622<br />

USinfo@framatome-anp.com<br />

IMPRESSUM<br />

Herausgeber<br />

Nicolas Brun<br />

Redaktionsleitung<br />

Susan Hess<br />

Redaktion<br />

Jacqueline Buysse, Christine Fischer,<br />

Martha Wiese<br />

Gestaltung<br />

Bill Warner, O’Connor Group<br />

Autoren<br />

Pierre Boermans, David Brown, Patrick<br />

Clay, Jean-Jacques Crosnier, Manfred<br />

Erve, Eberhard Fischer, Gilles Goyau,<br />

Jean-Marie Grandemange, Ambros Hauser,<br />

Johannes Höbart, Robert Horbach,<br />

Hubertus Lindacher, Jean Oullion,<br />

Fernando-Maria Roumiguière, Günter<br />

Scherer, Wilfried Stoll, Ferdinand Uano<br />

INHALTSVERZEICHNIS<br />

3 Ausblick<br />

Branchen-Einblick<br />

4 Im Trend: Partnerschaften<br />

6 Nachhaltige Entwicklung:<br />

Der Gipfel in Johannesburg<br />

Titelgeschichte<br />

8 <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>:<br />

Aus umfassender Erfahrung<br />

schöpfen<br />

Feature<br />

13 Mehr Leistung durch Optimierung des<br />

konventionellen Bereichs von DWR<br />

14 Optimierte Brennstoffausnutzung und erhöhte<br />

Anlagenverfügbarkeit mit TELEPERM XS in SWR<br />

15 Neugestaltung der Fremdnetzanschlüsse in Trillo<br />

Innovationen & Technologie<br />

16 Neue Tools für Reaktor-Inspektionen<br />

18 Neuer Manipulator erleichtert Rohrleitungsaustausch<br />

im Bereich des Chemikalieneinspeiseund<br />

Volumenregelsystems<br />

19 SIPLUG Online 3: Erste Module<br />

in Neckar in Betrieb genommen<br />

19 Verkürzung der Nachlade-Analyse<br />

mit Engineering-Datenbanken<br />

Rubriken<br />

20 Komponenten und Service<br />

21 Aufträge<br />

22 Veranstaltungen<br />

23 Kurz berichtet<br />

Titelbild: Kernkraftwerk Flamanville (Betreiber: Electricité de<br />

France) bei Cap de la Hague im Nordwesten Frankreichs.<br />

TELEPERM ist ein Warenzeichen von Siemens. SIPLUG<br />

und ADAM sind eingetragene Warenzeichen von Siemens.<br />

4<br />

16


<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>-<br />

Planung<br />

8<br />

6<br />

Ausblick<br />

Kernenergie im Aufwind<br />

Die Nuklearindustrie erlebt eine aufregende Zeit: Die Kapazitätsausnutzung<br />

ist so hoch wie nie zuvor und steigt weiter; die Revisionszeiten werden<br />

kürzer und die Gestehungskosten für Strom aus Kernenergie sind niedrig<br />

verglichen mit einigen anderen Formen der Stromerzeugung. Aufgrund des zuverlässigen<br />

Betriebs von Kernkraftwerken hat sich in einigen Teilen der Welt die öffentliche<br />

Meinung gewandelt.<br />

Die niedrigen Gestehungskosten und die Überlegungen im Hinblick auf eine sichere<br />

Energieversorgung haben dazu geführt, dass die Kernenergie<br />

wieder stärker gefragt ist. Die Branche reagiert darauf mit<br />

<strong>Lebensdauer</strong>verlängerungen und Leistungserhöhungen.<br />

Obwohl viele der Anlagen schon seit zwanzig Jahren oder noch<br />

länger betrieben werden, sind sie unter den gegenwärtigen<br />

Bedingungen von großem Wert und müssen erhalten werden.<br />

Die Betreiber stehen daher vor der Notwendigkeit von Modernisierungen,<br />

insbesondere auf den Gebieten Austausch und<br />

Reparatur von Komponenten und Ertüchtigung von Elektro-<br />

und Leittechnik. Durch die niedrigen Stromerzeugungskosten<br />

sowie die hohe Kapazitätsausnutzung können die Kernkraftwerke die<br />

für die Modernisierungsmaßnahmen notwendigen Investitionen bereitstellen.<br />

Für die Modernisierungsmaßnahmen suchen die Betreiber nach Serviceanbietern,<br />

die ihnen dabei helfen, den gegenwärtigen Zustand ihrer Anlagen und die auftretenden<br />

Alterungsvorgänge zu erfassen, um so zu ermitteln, welche Maßnahmen für<br />

einen langfristig erfolgreichen Betrieb erforderlich werden. Gefragt sind Lieferanten,<br />

die die wirtschaftlichsten und sichersten Lösungen entwickeln und die Betreiber bei<br />

der Priorisierung der Maßnahmen unterstützen, die sich je nach Störungsanfälligkeit,<br />

Alterung, Austausch- bzw. Reparaturmöglichkeiten, Reparatur-Vorlaufzeiten<br />

u. ä. anbieten. Diese weit gesteckten und vielfältigen Aufgaben veranlassen einige<br />

Betreiber, Langzeit-Partnerschaften mit einem Lieferanten einzugehen.<br />

Neben der Erhaltung ihrer vorhandenen Anlagen haben die Betreiber mit langfristigen<br />

Überlegungen zum Bau neuer Kernkraftwerke begonnen, um den zukünftigen<br />

Energiebedarf mit sicherem, zuverlässigem und umweltfreundlichem Strom zu<br />

decken. Neue Reaktorkonzepte befinden sich derzeit überall in der Welt in Entwicklung<br />

und es wird fest damit gerechnet, dass innerhalb der nächsten Jahre der Auftrag<br />

für ein neues Kernkraftwerk vergeben werden wird.<br />

Für diejenigen von uns, die in dieser Branche schon seit einer Reihe von Jahren tätig<br />

sind, stellt die gegenwärtige Wende der Ereignisse nicht nur eine Bestätigung dar,<br />

sondern auch die willkommene Anerkennung der harten Arbeit, die die Branche<br />

über Jahre hinweg geleistet hat, um die Wirtschaftlichkeit und Notwendigkeit der<br />

Stromerzeugung aus Kernenergie als ein Bestandteil im Energiemix zu belegen.<br />

Thomas A. Christopher<br />

President & CEO<br />

Framatome ANP, Inc.


Branchen-Einblick<br />

Im Trend: Partnerschaften<br />

In der Vergangenheit bevorzugten die<br />

Kernkraftwerksbetreiber die Zusammenarbeit<br />

mit einer Vielzahl möglichst kostengünstiger<br />

Lieferanten. Dies waren bis zu<br />

300 Lieferanten für den Anlagen-Support,<br />

weitere 100 für Revisionsleistungen plus<br />

weitere 800 bis 1000 Lieferanten für<br />

diverse Ersatzteile, Verbrauchsmaterialien<br />

oder Dienstleistungen. Für jeden von ihnen<br />

mussten Angebotsanfragen erstellt, Angebote<br />

angefordert und ausgewertet werden.<br />

All dies ist heute im Wandel.<br />

In Zeiten dynamischer Marktentwicklungen<br />

wird die Fähigkeit, kontinuierlich<br />

mit innovativen Dienstleistungen auf die<br />

Markterfordernisse einzugehen, existentiell<br />

relevant. Das mit diesen Aufgaben<br />

betreute Kraftwerks<strong>management</strong> sieht<br />

sich mit einer Vielzahl von Herausforderungen<br />

konfrontiert, deren Lösung häufig<br />

nicht mehr nur im Kraftwerk, sondern<br />

zusammen mit Service-Partnern gesucht<br />

wird. Das Eingehen von Partnerschaften<br />

als eine Kooperationsform wird somit zu<br />

einer chancenreichen Handlungsoption.<br />

Gemeinsam mit dem Partner können<br />

Wertschöpfungspotenziale erschlossen<br />

werden, die für den Kraftwerksbetreiber<br />

allein unerreichbar sind.<br />

Die Konsolidierung der Kernkraftwerksbetreiber<br />

hat international zur Herausbildung<br />

diverser Typen von Partnerschaften<br />

geführt: Zwischen Energieversorgern und<br />

einem einzigen Lieferanten, zwischen<br />

einem Energieversorger und einem Konsortium<br />

aus mehreren Lieferanten oder<br />

als Zusammenschluss mehrerer Energieversorger.<br />

Eine weitere Form ist die<br />

Betreibergesellschaft, die Anlagen verschiedener<br />

Eigentümer betreibt.<br />

Warum Partnerschaften?<br />

Getrieben vom zunehmenden Wettbewerb<br />

und dem immer größer werdenden<br />

Mangel an qualifiziertem Service-<br />

A N T R I E B S K R Ä F T E<br />

REDUZIERTE KOSTEN<br />

Personal, betrachten die Energieversorger<br />

Partnerschaften als eine Möglichkeit zum<br />

Aufbau langjähriger Beziehungen, die<br />

sich nicht nur positiv auf das Betriebsverhalten<br />

ihrer Anlagen auswirken, sondern<br />

auch die Betriebskosten senken.<br />

Zwar sind die Kosten ein wesentlicher<br />

Faktor, aber nicht immer der wichtigste.<br />

So sind die Sicherheit der Anlage und<br />

des Personals sowie die Verfügbarkeit des<br />

Kraftwerks stets von höchster Bedeutung,<br />

aber auch die Verkürzung der Revisionsdauer<br />

und die Verbesserung des Anlagenbetriebs<br />

sind Schlüsselfaktoren. Zu den<br />

wesentlichen Vorteilen von Partnerschaften<br />

zählen die bessere Zuordnung wichtiger<br />

Ressourcen, die Senkung der Fixkosten,<br />

besonders im Einkauf und in der<br />

Unterstützung des technischen Personals,<br />

und eine bessere Revisionsplanung. Dem<br />

Konzept liegt zugrunde, dass ein Lieferant,<br />

der am Betrieb der Anlage interessiert<br />

ist und der an den Risiken, aber<br />

auch an den Chancen beteiligt ist, bessere<br />

Dienstleistungen bieten wird. Außerdem<br />

entwickeln die Partner, wenn sie<br />

über längere Zeit zusammenarbeiten,<br />

gegenseitiges Verständnis und etablieren<br />

4 Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003<br />

VERBESSERTES BETRIEBSVERHALTEN<br />

VERBESSERTE DIENSTLEISTUNGEN<br />

optimierte Prozesse, die zu einem<br />

reibungsloseren, sichereren und kostengünstigeren<br />

Arbeitsablauf führen.<br />

Typische Arbeitsumfänge<br />

Der Revisions-Komplettservice mit<br />

Brennelementwechsel, Dampferzeugerinspektion<br />

und -service, Servicearbeiten an<br />

Pumpen, Armaturen und Motoren sowie<br />

Inspektion und Prüfung der Primärkreiskomponenten<br />

ist nur eine der Aufgaben,<br />

die beispielsweise durch Partnerschaften<br />

abgedeckt werden kann. Jedoch<br />

auch Brennelemente, mechanische Komponenten,<br />

Anlagenmodernisierungen<br />

sowie Elektro- und Leittechnik können<br />

Gegenstand einer Partnerschaft sein.<br />

Die Dauer einer Allianz beträgt anfangs<br />

zumeist zwischen drei und fünf Jahren,<br />

mit der Option der Verlängerung, wenn<br />

sie sich bewährt.<br />

Regelmäßige Bewertung<br />

ist unerlässlich<br />

Wesentlicher Bestandteil solcher Allianzen<br />

ist ein Bewertungsmechanismus mit<br />

vordefinierten Erfolgskriterien. Diese<br />

Kriterien liegen üblicherweise in den


F A C H W I S S E N<br />

W I R T S C H A F T L I C H K E I T<br />

A L L I A N Z E N<br />

M A N A G E M E N T<br />

P A R T N E<br />

R S C H A F T E N<br />

Bereichen Sicherheit, langfristige Kostensenkungsziele,<br />

Produktionsziele, Qualität,<br />

Zeit, Reduzierung der Dosisleistung sowie<br />

übergeordneter Kostenziele. Zu Beginn<br />

der Partnerschaft vereinbaren die Partner<br />

die Ziele und die jeweiligen Bewertungsmaßstäbe;<br />

danach beteiligen sie sich in<br />

gleichem Maße an der Analyse.<br />

Bei vielen Partnerschaften gibt es einen<br />

von beiden Parteien festgelegten Leistungsanreiz,<br />

beispielsweise bestimmte<br />

Arbeitssicherheits- und Kostensenkungsziele,<br />

Leistungsverbesserungskriterien<br />

oder die Einhaltung von festgelegten<br />

Budgets oder Qualitätsstandards. Durch<br />

das Teilen von Risiken und Chancen ist<br />

jeder daran interessiert, die vereinbarten<br />

Ziele zu übertreffen. Andere Erfolgskriterien<br />

sind die Bewertung oder der Rang<br />

der eigenen Anlagen im Vergleich mit anderen<br />

Kraftwerken, Sicherheitsstandards<br />

oder die Produktionskosten.<br />

Schlussfolgerung<br />

Der immer schärfer werdende Wettbewerb<br />

wird die Notwendigkeit eines<br />

kostenoptimierten Betriebs für die Kernkraftwerksbetreiber<br />

noch deutlicher werden<br />

lassen. Daher wird sich der Trend zu<br />

partnerschaftlichen Beziehungen fortsetzen.<br />

Langfristige Beziehungen sind für<br />

beide Seiten ein Gewinn: Sie vergrößern<br />

Vorteile der<br />

Partnerschaft<br />

� Verfolgung der gleichen Ziele<br />

� Senkung der Kosten bei den Partnern<br />

– Minimierung der Ausschreibungsund<br />

Angebotsbearbeitungskosten<br />

– bessere Planung bzgl. Ressourcen<br />

und Auslastung<br />

– Mengenrabatte<br />

� Förderung von<br />

– Know-how-Erhalt bzw. -Ausbau<br />

– optimierten Prozessen und Gerätschaften<br />

� Anstrengungen des Teams konzentrieren<br />

sich auf wichtige Maßnahmen<br />

– Erhöhung bzw. Erhalt der Sicherheit<br />

– Reduzierung der Personendosis<br />

– Beschleunigung des Ablaufs<br />

– Budgeteinhaltung<br />

� Teilen von Risiken und Chancen<br />

� Kontinuierliche Verbesserung<br />

� Verringerung der Schnittstellen<br />

die Bereitschaft, in Ressourcen zu investieren,<br />

um so eine langfristige kontinuierliche<br />

Verbesserung zu erreichen, die<br />

sowohl für den Energieversorger als auch<br />

für den Lieferanten und die gesamte<br />

Branche das Risiko senkt und die Chancen<br />

erhöht.


Branchen-Einblick<br />

Nachhaltige Entwicklung sieht<br />

den Menschen, in den Worten des<br />

Philosophen Cornelius Castoriadis, als<br />

„Gärtner unseres Planeten Erde“, der<br />

diesen bestellt und seine Reichtümer genießt,<br />

ohne ihn zu schädigen oder seine<br />

Ressourcen zu erschöpfen.<br />

Geschichte<br />

Im Jahr 1987 etablierte die UN eine<br />

Kommission für Umwelt und Entwicklung<br />

unter dem Vorsitz der norwegischen<br />

Premierministerin Gro Harlem Brundtland.<br />

Der Bericht „Our Common Future“<br />

wurde veröffentlicht und wies die Welt<br />

darauf hin, wie dringend eine ökonomische<br />

Entwicklung gebraucht werde, die<br />

aufrechterhalten werden könne, ohne die<br />

natürlichen Ressourcen zu erschöpfen<br />

oder die Umwelt zu schädigen.<br />

Die UN-Konferenz über Umwelt und<br />

Entwicklung (UNCED) 1992 in Rio de<br />

Janeiro zog 30 000 Menschen aus aller<br />

Welt an. Sie kamen zusammen, um das<br />

Problem der Umweltverschmutzung zu<br />

behandeln. Aus dieser Sitzung heraus<br />

wurde der neue Begriff der „Ökoeffizienz“<br />

geprägt. „Man hoffte, dass Ökoeffizienz<br />

unsere Industrie umwandeln würde,<br />

von einem System, das nimmt, macht<br />

und verschwendet, hin zu einem<br />

Nachhaltige Entwicklung: Der Gipfel<br />

Kernenergie trägt – durch die Vermeidung von Luftverschmutzung<br />

– zur nachhaltigen Entwicklung bei.<br />

System, das wirtschaftliche und Umweltbelange<br />

sowie ethische Aspekte integriert.“<br />

The Atlantic Monthly, Juni 1998<br />

Fünf Jahre später richtete eine Gruppe<br />

von 48 Industrieunternehmen, die<br />

heute im World Business Council for<br />

Sustainable Development (WBCSD)<br />

zusammengeschlossen sind, ihr Augenmerk<br />

darauf, was ihre Geschäfte durch<br />

eine Politik der Einsparung, der Wiederverwendung<br />

und des Recycling gewinnen<br />

könnten. Ein Ergebnis war, dass<br />

Firmen durch die Änderung der Weise,<br />

wie sie Produkte entwerfen und herstellen<br />

und wie sie Nebenprodukte und<br />

Abfälle behandeln, reale wirtschaftliche<br />

Vorteile erzielen können. So errechnete<br />

z.B. das Unternehmen 3M, dass es<br />

allein durch die Vermeidung von Umweltverschmutzung<br />

750 Millionen Euro<br />

eingespart hat.<br />

Der Gipfel für nachhaltige Entwicklung<br />

(WSSD) 2002 in Johannesburg, der von<br />

über 40 000 Menschen besucht wurde,<br />

war die letzte weltweite Sitzung zur Behandlung<br />

dieses wichtigen Konzepts. Um<br />

den gegenwärtig erreichten Stand zu verdeutlichen,<br />

kommentierte Nitin Desai,<br />

Generalsekretär des Gipfels: „Entwicklung<br />

ist jetzt genauso reizvoll wie Umwelt.“<br />

Geschäft und nachhaltige<br />

Entwicklung<br />

Das Forschungsinstitut für nachhaltige<br />

Entwicklung mit Sitz in Kanada definiert<br />

die nachhaltige Entwicklung als „die Synthese<br />

aus dem ökologischen Gebot der<br />

Einhaltung der Belastungsfähigkeit unseres<br />

Planeten, dem ökonomischen Gebot<br />

der Bereitstellung eines ausreichenden<br />

Lebensstandards für alle und dem sozialen<br />

Gebot der Entwicklung von Regierungsformen,<br />

die die Werte fördern, gemäß<br />

denen die Menschen leben möchten.“<br />

Beim kürzlich stattgefundenen WSSD<br />

nahmen die Firmenchefs eine ähnliche<br />

Position ein: So wird die nachhaltige Entwicklung<br />

zunehmend als der Schlüssel für<br />

künftiges Wachstum angesehen und Firmen<br />

wie DuPont, Shell, Renault, Toyota<br />

usw. setzen sich dafür ein. Von nachhaltiger<br />

Entwicklung wird zwar hauptsächlich<br />

dann gesprochen, wenn es um ihren Umweltaspekt<br />

geht, aber diese Unternehmen<br />

erkennen auch, dass sie, um erfolgreich zu<br />

sein, alle Aspekte der nachhaltigen Entwicklung<br />

in ihr Geschäft miteinbeziehen<br />

müssen. Mittlerweile haben Business-<br />

Schools in den USA und Europa dieses<br />

Thema in ihren Lehrplan aufgenommen,<br />

was beweist, wie wichtig es für Manager<br />

ist, das volle Potenzial dieses Konzeptes zu<br />

verstehen.<br />

Die Rolle der Kernenergie<br />

In einer am 23. Oktober 2002 in Ottawa,<br />

Kanada, gehaltenen Rede äußerte sich<br />

Joe Colvin, Leiter des US-amerikanischen<br />

Nuclear Energy Institute (NEI), folgendermaßen:<br />

„Ich bin überzeugt, dass in<br />

diesem neuen Jahrhundert das Potenzial<br />

der Kernenergie, zu einer nachhaltigen<br />

Entwicklung weltweit beizutragen, verwirklicht<br />

werden wird. Sie wird dabei<br />

helfen, Strom für die rund zwei Milliarden<br />

Menschen zur Verfügung zu stellen, die bis<br />

jetzt in ihrem täglichen Leben noch keinen<br />

Zugang dazu hatten, und so ihren Beitrag<br />

zum Schutz unserer Umwelt leisten.“ Die<br />

Kernenergie vermeidet nicht nur die Ver-<br />

6 Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003<br />

Das Foto wurde uns freundlicherweise von Entergy Corporation überlassen.


in Johannesburg<br />

schmutzung der Umwelt (es werden auch<br />

keine Treibhausgase freigesetzt), sondern<br />

sie unterstützt auch die Entwicklung<br />

anderer ergänzender Formen von Energie,<br />

z.B. Wasserstoff.<br />

Die Verpflichtung von<br />

Framatome ANP<br />

Anne Lauvergeon, Vorstandsvorsitzende<br />

von <strong>AREVA</strong> (der Muttergesellschaft von<br />

Framatome ANP) besuchte den Gipfel in<br />

Johannesburg und nahm im Rahmen eines<br />

„Business Day“ teil an einer Podiumsdiskussion<br />

über „Verantwortlichkeit und<br />

Transparenz“. Auf die Frage, warum sie<br />

den Gipfel besuche, sagte sie: „Ich fühle<br />

mich persönlich der nachhaltigen Entwicklung<br />

verpflichtet und betrachte sie als<br />

eine hervorragende Gelegenheit für Branchen<br />

wie die unsere, verantwortliche<br />

Maßnahmen zu ergreifen. Ein Unternehmen,<br />

das auf einem Hightech-Sektor wie<br />

der Kernenergie tätig ist und traditionsgemäß<br />

auf Sicherheit, Qualität und Zuverlässigkeit<br />

achtet, muss die möglichen<br />

Auswirkungen seiner Tätigkeiten auf die<br />

Umwelt weitaus stärker beachten als andere<br />

Firmen.“<br />

Einer der Gründe für ihren Besuch lag<br />

darin, dass <strong>AREVA</strong> mit der Einführung<br />

eines Prozesses begonnen hat, der auf der<br />

Messung einer Reihe von Indikatoren beruht,<br />

die den daran interessierten Gruppen<br />

berichtet werden können. Nachhaltige<br />

Entwicklung ist ein Teil der Total Quality-<br />

Strategie und kommt zum Ausdruck<br />

in der internen Bewertung der Kundenzufriedenheit,<br />

der Personalführung, des<br />

sozialen Engagements des Unternehmens<br />

und der Verbesserung der Lebensqualität<br />

der Gemeinden, in denen <strong>AREVA</strong> über<br />

Standorte verfügt.<br />

„Die Einführung der nachhaltigen Entwicklung<br />

bedeutet, dass wir unsere Managementprozesse<br />

überdenken und neue<br />

Projekte definieren müssen, bei denen<br />

Ertragskraft und verantwortliches Handeln<br />

kombiniert werden, um eine nach-<br />

haltige Entwicklung sicherzustellen,“<br />

führte Lauvergeon weiter aus.<br />

Schlussfolgerung<br />

„Heutzutage“, sagte Lauvergeon, unter<br />

Zusammenfassung ihres Gesamteindrucks<br />

vom Gipfel, „wächst die Offenheit und<br />

das gegenseitige Verständnis bei allen Interessengruppen,<br />

einschließlich unserer<br />

Schadstoff Tonnen/<br />

Jahr<br />

Die Daten wurden uns freundlicherweise<br />

von Entergy Corporation überlassen.<br />

Preis + Wert<br />

($/ST**) (Millionen $)<br />

SO 2 5,3 x 10 6 200 1 060<br />

NO x 1,7 x 10 6 850 1 445<br />

NO x OZ *<br />

0,7 x 10 6 5000 3 500<br />

CO 2 164 x 10 6 6,27 1 028<br />

langjährigen Gegner. Als sich die Greenpeace-Delegation<br />

mit dem WBCSD zu<br />

einem ersten Gespräch über Themen wie<br />

den Klimawandel traf, war das Erstaunen<br />

in Johannesburg groß. Das wahrscheinlich<br />

wichtigste Ergebnis des Gipfels ist es,<br />

dass wir dabei sind, neue Brücken zu<br />

schlagen.“


T itelgeschichte<br />

<strong>Lebensdauer</strong>mana<br />

Aus umfas<br />

Altern ist ein universelles Phänomen:<br />

Im Laufe der Zeit wird alles<br />

und jeder mit den vom Altern hervorgerufenen<br />

unerbittlichen Veränderungen<br />

konfrontiert. Die Mehrzahl der Kernkraftwerke<br />

weltweit befindet sich seit<br />

20 Jahren oder länger im Betrieb und in<br />

vielen Anlagen sind Komponenten und<br />

Systeme von Alterungsprozessen betroffen,<br />

was Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit<br />

der Kraftwerke hat. Zugleich<br />

wurden in diesem Zeitraum die Werkstoffeigenschaften<br />

bezüglich <strong>Lebensdauer</strong><br />

und Korrosionsbeständigkeit verbessert,<br />

die Sicherheitsauflagen erhöht und die<br />

Schweiß- und zerstörungsfreien Prüfverfahren<br />

weiterentwickelt. Betreiber, die<br />

eine <strong>Lebensdauer</strong>verlängerung ihrer<br />

Kernkraftwerke oder einen verbesserten,<br />

wettbewerbsfähigen Anlagenbetrieb anstreben,<br />

sind daher am <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong><br />

interessiert: Es soll ihnen helfen,<br />

die richtige Entscheidung zu treffen.<br />

Kostensenkung durch<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong><br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong> ist ein bewährtes<br />

und wirkungsvolles Verfahren zur integrierten<br />

und wirtschaftlichen Verlängerung<br />

der Anlagenlebensdauer, bei dem Ressourcen<br />

mit Prioritäten versehen und den kritischen<br />

Systemen, Strukturen und Komponenten<br />

zugeteilt werden. Im Normalbetrieb<br />

ist ein System oder eine Komponente<br />

Temperaturen, mechanischen Belastungen<br />

und Umgebungsbedingungen ausgesetzt,<br />

die ein Altern aufgrund von Bestrahlung,<br />

Ermüdung, Korrosion, Fretting, Rissbildung<br />

usw. bewirken. Dies führt mit der<br />

Zeit dazu, dass Prüf-, Wartungs- und Reparaturkosten<br />

deutlich steigen.<br />

Das Handhaben der Faktoren, die zum<br />

Altern und zur Verschlechterung der physikalischen<br />

Eigenschaften beitragen, kann<br />

sich dramatisch auf die Profitabilität eines<br />

Stromversorgers auswirken.<br />

Auslegungsprogramme<br />

Verlängerung<br />

der Betriebsgenehmigung<br />

Beschaffung<br />

Instandhaltungsvorschrift<br />

Vorteile des <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>s<br />

Auslegung<br />

Vorbeugende<br />

Instandhaltung<br />

• Reduzierung von ungeplanten<br />

Stillständen als Folge von Komponentenversagen<br />

• Senkung der Betriebskosten<br />

• Beherrschung von Risiken im Zusammenhang<br />

mit Komponenten, die<br />

wesentlich an der Energieerzeugung<br />

beteiligt sind<br />

• Verbesserung der Zuverlässigkeit<br />

und Verfügbarkeit von Komponenten<br />

• Priorisierung konkurrierender<br />

Investitionsmöglichkeiten, wenn<br />

es darum geht, neuen Erfordernissen<br />

Rechnung zu tragen<br />

• Priorisierung von Umbauten an der<br />

Anlage und Planung ihrer Realisierung<br />

• Abschätzung von notwendigen Investitionsvolumina<br />

und Entwicklung<br />

eines langfristigen Plans für Anlagenverbesserungen<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>-<br />

Planung<br />

Strategische<br />

Geschäftsplanung<br />

Behörde<br />

8 Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003<br />

Betrieb<br />

Abhilfemaßnahme<br />

Alterungs<strong>management</strong><br />

Alterung<br />

Über die verlängerte <strong>Lebensdauer</strong><br />

einer Kernkraftwerksflotte gerechnet,<br />

lassen sich so Millionen Euro an vermeidbaren<br />

Betriebs- und Wartungskosten<br />

einsparen: So führten in vier US-<br />

Anlagen durchgeführte <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>-Programme<br />

zu langfristigen<br />

Einsparungen zwischen 15 und<br />

30 Millionen Euro pro Anlage.<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong><br />

als Balanceakt<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong> ist ein Balanceakt<br />

zwischen kurz- und langfristigen<br />

strategischen Zielen und einer<br />

Verlängerung der Anlagenlebensdauer.<br />

Es beinhaltet vielfältige und miteinander<br />

in Zusammenhang stehende<br />

Aspekte einschließlich eines Finanzmodells,<br />

einer langfristigen Alterungsstrategie,<br />

eines Programms zur vorbeugenden<br />

Instandhaltung sowie eines


gement<br />

sender Erfahrung schöpfen<br />

Planungswerkzeugs. Der Schlüssel liegt<br />

im umfassenden Verstehen der Alterungsprozesse,<br />

der lebensdauerbegrenzenden<br />

Situationen sowie der Etablierung<br />

von Grenzwerten. Dieses Wissen,<br />

umgesetzt in die Definition und Qualifizierung<br />

geeigneter Abhilfe- und<br />

Vorbeugungsmaßnahmen, erleichtert<br />

die Risiko-/Nutzenanalyse, die die<br />

Entscheidung für die wirtschaftlichste<br />

Lösung ermöglicht.<br />

Schlussfolgerung<br />

Erfahrung, die Kenntnis der Belastungsgeschichte<br />

einzelner Anlagen und ein<br />

tief greifendes Verständnis der Alterungsmechanismen<br />

sowie der damit einhergehenden<br />

Veränderungen an Systemen<br />

und Komponenten sind die wichtigsten<br />

Werkzeuge für das <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>.<br />

Durch die Zusammenführung des<br />

in den Regionen (Frankreich, Deutschland<br />

und USA) vorhandenen umfassenden<br />

Wissens und der weit reichenden<br />

Erfahrung mit Auslegung, Fertigung,<br />

Forschung und Entwicklung entsteht<br />

bei Framatome ANP ein vollständiger<br />

Satz von Werkzeugen für das <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>.<br />

Die Instrumente<br />

reichen dabei von Werkzeugen zur eingehenden<br />

Untersuchung eines bestimmten<br />

Alterungsphänomens bis hin zu Werkzeugen,<br />

die die Stromversorger beim<br />

übergeordneten Anlagen<strong>management</strong><br />

unterstützen. Seit dem Bau bis heute<br />

hat Framatome ANP den Kunden beim<br />

Management ihrer Anlagen geholfen.<br />

Dabei entstand eine Reihe hochwirksamer<br />

Managementinstrumente, die<br />

sich auf die gesammelten Erfahrungen<br />

sowie detaillierte Daten stützen und<br />

die unseren Kunden Millionen Euro<br />

für unplanmäßige Stillstände und Instandhaltungskosten<br />

gespart haben,<br />

bei gleichzeitiger Maximierung des<br />

Anlagenwerts. (Siehe nachfolgende<br />

Fallbeispiele.)<br />

Bewertung des RDB-Zustands:<br />

Unverzichtbar<br />

für den langfristig sicheren<br />

und zuverlässigen<br />

Anlagenbetrieb<br />

Der einwandfreie Zustand des Reaktordruckbehälters<br />

(RDB) ist<br />

wesentlich für den sicheren und wirtschaftlichen<br />

Betrieb von Kernkraftwerken<br />

und insbesondere für die Verlängerung<br />

ihrer <strong>Lebensdauer</strong>. Oftmals bestimmt<br />

die Restlebensdauer des RDB<br />

auch die Anlagenlebensdauer. Mit fortschrittlichen<br />

Bewertungsmethoden<br />

wird der einwandfreie RDB-Zustand<br />

während der geplanten oder verlängerten<br />

<strong>Lebensdauer</strong> der Anlage sichergestellt.<br />

Diese Verfahren bilden zudem<br />

eine gute Grundlage für die kostengünstige<br />

Durchführung von notwendigen<br />

Vorbeuge- oder Abhilfemaßnahmen.<br />

Die beiden nachfolgenden Beispiele für<br />

die Sicherheitsbewertung von RDB in<br />

DWR- und SWR-Anlagen basieren auf<br />

bruchmechanischen Berechnungen.<br />

Beispiel 1: DWR<br />

Ein wesentlicher Bestandteil der<br />

Sicherheitsbewertung von RDB in<br />

DWR-Anlagen basiert auf der Analyse<br />

der Thermoschockbelastung unter<br />

Primärdruck. Die Integrität des RDB<br />

während eines Kühlmittelverluststörfalls<br />

muss für die gesamte <strong>Lebensdauer</strong><br />

dieser Komponente sichergestellt sein.<br />

Framatome ANP ist bei der Durchführung<br />

von Sprödbruchsicherheitsanalysen<br />

für RDB führend, wobei es<br />

sich um einen multidisziplinären Vorgang<br />

handelt, der u. a. in hohem Maße<br />

verfeinerte und detaillierte thermohydraulische<br />

Berechnungen sowie<br />

Strukturanalysen einschließlich bruchmechanischer<br />

Bewertungen umfasst.<br />

Derartige Berechnungen für den RDB<br />

haben wir für Anlagen verschiedenster<br />

Hersteller durchgeführt – für Kernkraftwerke<br />

von Siemens, für die französischen<br />

900-MWe-Anlagen, für<br />

Westinghouse-Reaktoren sowie für<br />

russische Kernkraftwerke vom Typ<br />

WWER 440 und WWER 1000.<br />

Temperaturverteilung in der RDB-Wand und daraus resultierende<br />

Spannungen im Stutzenbereich während der Kaltwassereinspeisung<br />

in den Primärkreis (Temperaturen in °C; Spannungen in MPa).<br />

Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003 9


T itelgeschichte<br />

Beispiel 2: SWR<br />

Die zulässige Fehlergröße ist ein<br />

wesentliches Kriterium für die Sicherheitsbewertung<br />

von RDB und somit<br />

für die Vorhersage der Restlebensdauer<br />

dieser Komponente. Für das<br />

schwedische SWR-Kernkraftwerk<br />

Forsmark 1 haben wir (aufgrund der<br />

schlechten Zugänglichkeit) neue<br />

Einrichtungen für die zerstörungsfreie<br />

Prüfung der Hauptkühlmittelpumpen-Stutzen<br />

am RDB entwickelt.<br />

Um den späteren Prüfaufwand zu minimieren,<br />

wurden bruchmechanische<br />

Vorbeugende Maßnahmen<br />

gegen thermische<br />

Ermüdung von Kernkraftwerkskomponenten<br />

Die Vorbeugung gegen thermische<br />

Ermüdung beginnt bereits<br />

in der Auslegungsphase, insbesondere<br />

für sicherheitstechnisch wichtige<br />

Kernkraftwerkskomponenten sowie<br />

für diejenigen Komponenten, die<br />

während des Anlagenbetriebs größeren<br />

Belastungen ausgesetzt sind. Aus<br />

diesem Grund wird in einem frühen<br />

Stadium der Anlagenauslegung eine<br />

Liste der Belastungszustände definiert,<br />

denen die verschiedenen Systeme ausgesetzt<br />

sein könnten. Um sicherzustellen,<br />

dass die Auslegungsannahmen<br />

unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen<br />

zutreffen, finden wiederkehrende<br />

Analysen statt; im Falle<br />

größerer Abweichungen müssen die<br />

Annahmen überarbeitet werden. Diese<br />

Vorgehensweise hat sich bewährt:<br />

Designs, die auf der Analyse von<br />

möglichen Belastungen basieren,<br />

neigen nicht zu Ermüdungsrissen;<br />

unvorhergesehene komplexe Belastungen<br />

oder eine unzureichende Überwachung<br />

können allerdings das<br />

Auftreten von Ermüdungsrissen begünstigen.<br />

Berechnungen für die Kalibrierung<br />

dieser Einrichtung durchgeführt.<br />

Eventuelle Fehler in der Pumpenschweißnaht<br />

am RDB-Boden müssen<br />

durch die zerstörungsfreie Prüfung<br />

sicher detektiert werden. Um realistische<br />

Bedingungen zu erhalten, sind<br />

zunächst die Eigenspannungen durch<br />

das Einschweißen der Stutzen in den<br />

RDB-Boden zu ermitteln, da diese als<br />

Eingangsgröße für die bruchmechanischen<br />

Berechnungen dienen. Wir<br />

haben daher, basierend auf numeri-<br />

Geometrie des von Materialermüdung<br />

betroffenen Bereichs<br />

an einem Rohrbogen des Nachwärmeabfuhrsystems<br />

eines<br />

N4-Reaktors, sichtbar gemacht<br />

durch Farbeindringprüfung.<br />

Ein Beispiel für eine unvorhergesehene<br />

Belastung ist die Rissbildung in<br />

einem Rohrbogen des Nachwärmeabfuhrsystems<br />

im französischen Kernkraftwerk<br />

Civaux 1. Dieses System<br />

beinhaltet eine Zone, in der sich heißes<br />

Kühlmittel aus dem Reaktorkühlsystem<br />

mit Kühlmittel vermischt, das<br />

über einen Wärmetauscher heruntergekühlt<br />

wurde. Dieser wurde so ausge-<br />

schen Methoden, umfassende Modelle<br />

entwickelt, um den Schweißvorgang<br />

anhand der real vorliegenden Schweißparameter<br />

zu simulieren. Es ist besonders<br />

wichtig, die Anzahl der Schweißraupen<br />

und die Schweißfolge des<br />

Materialverbunds zu kennen. Mit den<br />

Ergebnissen der bruchmechanischen<br />

Bewertungen werden die maximal<br />

zulässigen Rissgrößen konservativ festgelegt.<br />

Auf diese Weise kann die zerstörungsfreie<br />

Prüfung an die jeweiligen<br />

Anforderungen angepasst und die optimalen<br />

Prüfabstände abgeleitet werden.<br />

legt, dass nach dem Abschalten des<br />

Reaktors möglichst viel Nachzerfallswärme<br />

aus dem Kern abgeführt werden<br />

kann. Der oftmalige Einsatz des<br />

Systems über einen längeren Zeitraum<br />

hinweg während der Inbetriebnahmephase<br />

der Anlage führte zum Auftreten<br />

von Ermüdungsrissen.<br />

Um das Risiko für das Auftreten eines<br />

derartigen Ereignisses in ähnlich konstruierten<br />

Systemen abschätzen und<br />

die Basis-Überwachung sowie die Programme<br />

zur vorbeugenden Instandhaltung<br />

entsprechend anpassen zu<br />

können, ist eine Ermittlung der Schadensursache<br />

erforderlich. Hierzu werden<br />

die Belastungen der Komponente<br />

sowie die Widerstandsfähigkeit des<br />

eingesetzten Materials analysiert. Zur<br />

Ermittlung der Belastungen sind Versuche<br />

oder digitale Simulationen mit<br />

Computerprogrammen wie STAR-CD<br />

notwendig, um die lokale Verteilung<br />

der Fluidtemperaturen zu bestimmen,<br />

sowie das Programm Systus zur Berechnung<br />

der daraus resultierenden Spannungen<br />

im Werkstoff. Das Ergebnis<br />

dieser Analyse können Vorschläge für<br />

einen verbesserten Betrieb sein oder, im<br />

Falle eines Komponenten-Austauschs,<br />

ein weiterentwickeltes Design.<br />

10 Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003


Die Widerstandsfähigkeit der Komponente<br />

hängt zum einen vom eingesetzten<br />

Werkstoff und zum anderen vom<br />

verwendeten Herstellungsverfahren<br />

(Oberflächenzustand, Restspannungen<br />

usw.) ab. Gefügeuntersuchungen und an<br />

typischen Proben durchgeführte Testprogramme<br />

bringen solche Ermüdungseffekte<br />

zum Vorschein und führen zu einem<br />

besseren Verständnis bezüglich der<br />

verbleibenden Restlebensdauer der vorhandenen<br />

Einrichtungen und der Vorkehrungen,<br />

die bei der Fertigung von<br />

Austauschkomponenten getroffen werden<br />

müssen, um sie mit einer längeren<br />

<strong>Lebensdauer</strong> auszustatten. Ein wichtiger<br />

Aspekt beim Betrieb von Kernkraftwerken<br />

ist es daher, sicherzustellen, dass<br />

keine Ermüdungserscheinungen an<br />

Komponenten auftreten, insbesondere<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong><br />

für ein System brachte erhebliche<br />

Einsparungen<br />

Eines unserer erfolgreichsten <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>-Projekte<br />

in den<br />

USA betraf die Turbinenregelung. Bei einer<br />

umfassenden Bewertung der Betriebssysteme<br />

einer Anlage wurde festgestellt,<br />

Beispiel für eine simulierte Vermischungszone und Bestimmung<br />

der dabei auftretenden Spannungen.<br />

beim häufigen Auftreten von Situationen,<br />

die zu thermischer Ermüdung führen<br />

können. Es sind daher Kenntnisse aus<br />

vielen Disziplinen (Thermohydraulik,<br />

dass durch eine Modernisierung der vorhandenen<br />

elektrohydraulischen Turbinenregelung<br />

eine deutliche Verbesserung des<br />

Anlagenbetriebs und erhebliche Kosteneinsparungen<br />

realisiert werden könnten.<br />

Gemäß unseren Vorgehensweisen beim<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong> stellte das Team<br />

Betriebs- und Wartungskosten mit und ohne <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>-Planung.<br />

Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften,<br />

Inspektionsverfahren, Reparaturtechniken<br />

usw.) erforderlich, um das Auftreten<br />

von Schäden langfristig zu verhindern.<br />

die Systemgrenzen der elektrohydraulischen<br />

Turbinenregelung fest und untersuchte<br />

ihre kritischen Komponenten. Die<br />

Vorgeschichte des Systems bezüglich Betrieb<br />

und Wartung wurde betrachtet und<br />

dann mit der ähnlicher Systeme in anderen<br />

Anlagen verglichen, um Anomalien<br />

aufzudecken.<br />

Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003 11


T itelgeschichte<br />

Analyse<br />

Die kritischsten Komponenten waren<br />

Gegenstand einer Engineering-Studie,<br />

um ihre Anfälligkeit für Störungen<br />

herauszufinden. So schienen z.B. einige<br />

Schlüsselkomponenten wie Relaisbaugruppen<br />

sehr störungsanfällig zu sein,<br />

was zum Ausfall des Systems und somit<br />

des gesamten Kraftwerks hätte führen<br />

können. Das vorhandene analoge System<br />

war veraltet und der Lieferant hatte zudem<br />

mitgeteilt, dass er nach 2005 keinen<br />

technischen Support mehr bieten würde.<br />

Aufgrund des Alters mangelte es auch an<br />

Ersatzteilen für das vorhandene System<br />

und diese Situation würde sich zukünftig<br />

weiter verschlechtern. Darüber hinaus<br />

waren die Fähigkeiten des alten Systems<br />

im Hinblick auf die Online-Erfassung<br />

von Daten und die Überwachung des<br />

Systemverhaltens begrenzt.<br />

Der Maßnahmenplan<br />

Nach Abschluss der Studie wertete das<br />

Team die gesammelten Daten aus und<br />

begann, unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit<br />

jeder Lösung, verschiedene<br />

Möglichkeiten für den Betrieb und die<br />

Instandhaltung der elektrohydraulischen<br />

Turbinenregelung auszuarbeiten. Basierend<br />

auf den Ergebnissen wurde ein Maßnahmenplan<br />

entwickelt, der als die effektivste<br />

Lösung zu den geringsten Gesamtkosten<br />

erachtet wurde, und in ein offizielles Angebot<br />

an den Anlagenbetreiber eingearbeitet.<br />

Der Maßnahmenplan beinhaltete den<br />

Ersatz der vorhandenen analogen elektro-<br />

COMSY: Ein innovatives Werkzeug für <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong><br />

Modellierung:<br />

� Werkstoffe<br />

� Auslegung<br />

� Betrieb<br />

Um die Instandhaltung gezielt auf<br />

diejenigen für die Sicherheit und Verfügbarkeit<br />

von Kernkraftwerken wichtigen<br />

Komponenten zu konzentrieren,<br />

die von Alterung und Verschleiß betroffen<br />

sind, haben wir das DV-System<br />

COMSY (Condition Oriented aging<br />

and plant life Management SYstem)<br />

entwickelt. Es wird gegenwärtig in<br />

21 Reaktoren weltweit eingesetzt.<br />

COMSY gestattet die systematische<br />

Erfassung von Auslegungs- und Betriebs-<br />

COMSY<br />

Bewertung von<br />

Prüfergebissen<br />

parametern für Kraftwerkssysteme sowie<br />

die Erfassung von Prüfergebnissen<br />

für Einzelbauteile. Darüber hinaus<br />

können spezielle Daten aus dem Betrieb<br />

oder der Fertigung aufgenommen<br />

werden. Damit ermöglicht COMSY<br />

eine umfassende, aktuelle Dokumentation<br />

des Ist-Zustands einer Anlage für<br />

alle Fragestellungen des Alterungs- und<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>s. Anhand<br />

integrierter Berechnungsfunktionen<br />

hydraulischen Turbinenregelung durch<br />

eine redundante digitale Regelung. Sie<br />

würde die Anfälligkeit für Einzelfehler<br />

reduzieren, die Online-Wartung und<br />

eine gründlichere Überwachung und<br />

Trendverfolgung des Systemverhaltens<br />

ermöglichen und auch einige Komponenten<br />

der vorhandenen elektrohydraulischen<br />

Turbinenregelung eliminieren.<br />

Es wurde ermittelt, dass diese Aktion<br />

dem Energieversorger Einsparungen von<br />

schätzungsweise 15 Millionen Euro bei<br />

den Betriebs- und Instandhaltungskosten<br />

über die restliche Anlagenlebensdauer ermöglichen<br />

wird. Das Beispiel behandelt<br />

nur einen kleinen Aspekt des Anlagenbetriebs,<br />

doch die Auswirkungen des <strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong>s<br />

sind unbestreitbar.<br />

<strong>Lebensdauer</strong>abschätzung<br />

Keine Überprüfung vor<br />

dem festgelegten Termin<br />

erforderlich<br />

Überprüfung<br />

erforderlich<br />

COMSY – ein geschlossener Prozess.<br />

werden die vorhandenen Gefährdungspotenziale<br />

ermittelt und genaue Aussagen<br />

zur Restlebensdauer der einzelnen<br />

Systeme und Bauteile getroffen. Mit<br />

diesen Informationen können geeignete<br />

Abhilfe- und Vorsorgemaßnahmen<br />

rechtzeitig eingeleitet sowie die Instandhaltungs-<br />

und Inspektionskonzepte<br />

optimiert werden, um die Kosten<br />

zu minimieren und die Verfügbarkeit<br />

der Anlage zu steigern.


Feature<br />

Mehr Leistung durch Optimierung des<br />

konventionellen Bereichs von DWR<br />

Um die Leistung sowie die Sicherheit<br />

und Verfügbarkeit ihrer Kernkraftwerke<br />

zu steigern, haben sich die Betreiber<br />

und Hersteller bisher vorrangig auf<br />

die Optimierung des nuklearen Bereichs<br />

sowie des Turbosatzes konzentriert. Aber<br />

auch der konventionelle Bereich bietet<br />

zahlreiche Möglichkeiten zur Erhöhung<br />

der Anlagenleistung, wobei die Investitionskosten<br />

zumeist niedrig und die Amortisationszeiten<br />

kurz sind.<br />

Der konventionelle Bereich eines Kernkraftwerks<br />

setzt sich aus zahllosen Rohrleitungen,<br />

Komponenten sowie Leittechniksystemen<br />

zusammen und dient einzig<br />

der effizienten und zuverlässigen Umwandlung<br />

von thermischer in elektrische<br />

Energie. Durch verschiedene, sorgfältig<br />

aufeinander abgestimmte Maßnahmen ist<br />

bei einer Vielzahl von Anlagen eine Steigerung<br />

der Leistung um bis zu 4% realisierbar,<br />

ohne Erhöhung der thermischen<br />

Leistung. Um die im konventionellen Bereich<br />

verborgenen Möglichkeiten voll aus<br />

zuschöpfen, wird ein Hersteller mit umfassendem<br />

Wissen benötigt, der zudem<br />

Erfahrung mit der Analyse und Bewertung<br />

des Kraftwerks als Ganzem hat –<br />

nur so können negative Auswirkungen<br />

auf andere Systeme vermieden werden.<br />

Turnkey-Kompetenz<br />

unabdingbar<br />

Die Mehrzahl der heute in Betrieb befindlichen<br />

Kernkraftwerke wurde gemäß<br />

dem Architect Engineer-Modell errichtet,<br />

d.h., es gab einen Lieferanten für das nukleare<br />

Dampferzeugungssystem (NSSS)<br />

bzw. den Nuklearteil und mehrere für den<br />

konventionellen Bereich – mit Koordination<br />

der einzelnen Aufgaben durch den<br />

Architect Engineer. Die Folge waren häufig<br />

optimierte Einzelsysteme im konventionellen<br />

Bereich, ohne dabei eine Optimierung<br />

der Gesamtanlage zu erreichen.<br />

Framatome ANP mit ihrer umfassenden<br />

Turnkey-Kompetenz folgt einem ganzheitlichen<br />

Ansatz: Alle Systeme des konventionellen<br />

Bereichs werden als Einheit<br />

betrachtet, unter Berücksichtigung ihres<br />

Zusammenspiels mit dem nuklearen Anlagenteil<br />

sowie der Randbedingungen der<br />

Wärmesenke. Wir bieten eine systematische<br />

Vorgehensweise zur Analyse aller Systeme<br />

und Komponenten des konventionellen<br />

Bereichs, die sich auf die Anlagenleistung<br />

auswirken. Auf diese Weise kann<br />

die Gesamtanlage hinsichtlich Leistung<br />

optimiert werden – unter Miteinbeziehung<br />

der Verfügbarkeit.<br />

Erste Referenz<br />

Eine erste derartige ganzheitliche Betrachtung<br />

des konventionellen Bereichs führen<br />

wir zurzeit für einen japanischen Kunden<br />

durch. Die Studie begann im Juni 2002<br />

und wird bis März 2003 abgeschlossen<br />

sein. In enger Zusammenarbeit mit dem<br />

Kunden werden, ausgehend vom jetzigen<br />

Anlagenzustand, Verbesserungspotenziale<br />

identifiziert sowie technische Maßnahmen<br />

zur Steigerung der Anlagenwirtschaftlichkeit<br />

abgeleitet – unter Berücksichtigung<br />

des Kosten-Nutzen-Verhältnisses.


Feature<br />

Optimierte Brennstoffausnutzung und erhöhte<br />

Anlagenverfügbarkeit mit TELEPERM XS in SWR<br />

Bei der Revision 2002 wurde im<br />

Kernkraftwerk Philippsburg 1 (ein<br />

deutscher 900-MWe-SWR, der 1980 ans<br />

Netz ging) die Leistungsverteilungsüberwachung<br />

im Kern verbessert und ein neuer<br />

Steuerstabfahrrechner installiert. Mit<br />

dem neuen Steuerstabfahrrechner und<br />

dem Einbau der neuen Funktion „Lokale<br />

Kernüberwachung“ (LKU) wird den immer<br />

höheren Anforderungen an Verfügbarkeit,<br />

effektive Brennstoffausnutzung,<br />

moderne Bedienung und Automatisierung<br />

von Prüfungen Rechnung getragen. Zum<br />

Einsatz kam das digitale Sicherheitsleitsystem<br />

TELEPERMTM XS in Verbindung<br />

mit einem PC als Steuerstabfahrrechner.<br />

Weniger Aufwand für wiederkehrende<br />

Prüfungen<br />

im Anfahrbetrieb<br />

Durch den Einsatz von TELEPERM XS<br />

sind nicht nur präzisere Aussagen<br />

und entsprechende Bewertungen des<br />

aktuellen Zustands des Reaktorkerns<br />

möglich; die Systemeigenschaften von<br />

TELEPERM XS, der hohe Automatisierungsgrad<br />

von Prüfungen und die<br />

einfache Bedienbarkeit entlasten das<br />

Betriebspersonal in erheblichem<br />

Maße. Mit der Einführung des neuen<br />

Steuerstabfahrrechners in Verbindung<br />

mit TELEPERM XS wurden die Aufwendungen<br />

für wiederkehrende Prüfungen<br />

im Anfahrbetrieb drastisch reduziert,<br />

was zur einer Verkürzung der<br />

Revision um bis zu einem halben Tag<br />

führen kann.<br />

Nur durch die bei Framatome ANP<br />

vorhandene gebündelte Kompetenz<br />

bezüglich Kernauslegung, Verfahrenstechnik,<br />

Rechnertechnik, Software-Entwicklung<br />

und Leittechnik konnte ein<br />

solches Konzept entwickelt und – in<br />

Verbindung mit hervorragender Anla-<br />

genkenntnis und Abwicklungsmethodik<br />

– in lediglich sieben Tagen installiert<br />

und in Betrieb gesetzt werden.<br />

Überwachung von Leistungsverteilung<br />

und<br />

Kernstabilität<br />

In der Funktion LKU werden die 132<br />

Signale der im Reaktorkern gleichmäßig<br />

verteilten Neutronenflussdetektoren zur<br />

Leistungsverteilungsüberwachung ausgewertet<br />

und mit Grenzwerten verglichen,<br />

um bei Bedarf geeignete Gegenmaßnahmen<br />

auszulösen. Die Grenzwerte werden<br />

dabei individuell an die lokale Abbrandsituation,<br />

die im „Fortschrittlichen Nuklearrechner“,<br />

einem Modul der Prozessrechneranlage,<br />

ermittelt wird, per Software<br />

angepasst und permanent mit den<br />

Einflussfaktoren von Massendurchfluss<br />

und Reaktorleistung korrigiert. Dies<br />

ermöglicht dem Reaktoroperateur eine<br />

brennstoffschonende Fahrweise bzw.<br />

eine optimierte Brennstoffausnutzung.<br />

Eine weitere wesentliche Neuerung der<br />

Kernüberwachung ist die Überwachung<br />

der Kernstabilität. Die für SWR typische<br />

Kernschwingung am linken Rand<br />

des Betriebskennfeldes wird zuverlässig<br />

detektiert. Durch geeignete Gegenmaßnahmen<br />

wird das Aufschwingen rechtzeitig<br />

unterdrückt, was das Erreichen der<br />

Schnellabschaltmarken zuverlässig verhindert<br />

und somit zu einer Erhöhung<br />

der Anlagenverfügbarkeit beiträgt.


Neugestaltung der Fremdnetzanschlüsse<br />

in Trillo<br />

Während des diesjährigen Revisionsstillstands<br />

wurde im spanischen<br />

DWR-Kernkraftwerk Trillo der<br />

neue 220-kV-Fremdnetzanschluss sowie<br />

die geänderte Einbindung des Fremdnetzanschlusses<br />

realisiert. Mit zahlreichen<br />

Einzeltests und einem Integralversuch<br />

(Eigenbedarfsumschaltung in allen<br />

vier Scheiben gleichzeitig bei heißem<br />

Reaktor) wurden die Funktionen des<br />

neuen Netzanschlusses erfolgreich nachgewiesen.<br />

Vom Betreiber der Anlage Trillo<br />

hatten wir den Auftrag erhalten, die<br />

externe elektrische Versorgung zu<br />

verbessern: Die vorhandene zweite<br />

Netzeinspeisung für den Eigenbedarf<br />

(132 kV) sollte durch eine 220-kV-<br />

Versorgung ersetzt werden und die<br />

132-kV-Netzversorgung nach der<br />

Nachrüstmaßnahme als so genannte<br />

dritte Netzeinspeisung dienen.<br />

Komplexe elektrotechnische<br />

Modifikationen<br />

realisiert<br />

Der Lieferumfang umfasste die komplette<br />

elektrotechnische Ausrüstung<br />

einschließlich der erforderlichen Modifikationen<br />

in der betrieblichen und<br />

in der Sicherheitsleittechnik sowie die<br />

Planung für Bau und Rohrleitungen.<br />

Zum elektrotechnischen Umfang zählten<br />

zwei Transformatoren (220/10 kV,<br />

76 MVA), 220-kV-Kabel, Netzumschalteinrichtungen,Transformatorenschutz<br />

sowie umfangreiche Untersu-<br />

chungen bezüglich verfahrenstechnischer<br />

Prozessabläufe und Berechnungen<br />

in der Elektrotechnik.<br />

Die Vorbereitungen erstreckten sich<br />

über zwei Jahre. Die Maßnahmen vor<br />

Ort wurden dann innerhalb von 30<br />

Tagen während der Revision 2002<br />

realisiert. Hierbei kam in Trillo zum<br />

ersten Mal eine digitale betriebliche<br />

Leittechnik, TELEPERM TM XP von<br />

Siemens, zum Einsatz. Dies ist die Basis,<br />

um weitere Systeme mit digitaler<br />

Leittechnik zu modernisieren.<br />

Mit zum Erfolg des Projekts hat auch die<br />

gute Zusammenarbeit mit dem örtlichen<br />

Engineering-Büro EMPRESARIOS<br />

AGRUPADOS beigetragen.


Innovationen & Technologie<br />

Neue Tools für<br />

Reaktor-Inspektionen<br />

Spalt-Ultraschallkopf erfüllt neue Anforderungen<br />

der NRC für die Volumenprüfung von RDB-Deckeln<br />

Pionierarbeit birgt immer Risiken in<br />

sich. Aber als die US-amerikanische<br />

Nuclear Regulatory Commission (NRC) im<br />

August 2002 forderte, dass stark gefährdete<br />

Anlagen während ihrer im September beginnenden<br />

Herbstrevision 2002 eine Inspektion<br />

des Reaktordruckbehälter-(RDB-)Deckels<br />

durchzuführen hätten, blieb zahlreichen<br />

US-Kernkraftwerken keine andere Wahl.<br />

Bis zu diesem Zeitpunkt handelte es sich<br />

bei der Mehrzahl der RDB-Deckel-Inspektionen<br />

– wie von der NRC gefordert<br />

– um Sichtprüfungen. Doch aufgrund der<br />

Befunde in der Anlage Davis Besse verlangte<br />

die NRC, dass mehr und umfassendere<br />

Inspektionen durchzuführen<br />

seien. Im NRC-Bulletin 2000-02 vom<br />

9. August 2002 wurde festgelegt, dass<br />

Anlagen mit einer hohen Anfälligkeit für<br />

Rissbildung und Leckage im Bereich der<br />

RDB-Deckelstutzen 100%-Ultraschall-<br />

Volumenprüfungen mit Spaltprüfköpfen<br />

vorzunehmen hätten.<br />

Bis dahin war noch nie eine 100%-<br />

Ultraschall-Volumenprüfung mit Spaltprüfköpfen<br />

an thermisch gesleevten<br />

Steuerstabantriebsstutzen durchgeführt<br />

worden. Die in der Vergangenheit eingesetzten<br />

Spaltprüfköpfe waren für eine<br />

derartige Prüfung nicht geeignet.<br />

Marktbeobachtung zahlt<br />

sich aus<br />

Framatome ANP hatte aber bereits<br />

erwartet, dass die NRC ein weiteres<br />

Bulletin veröffentlichen und eine Ultraschallprüfung<br />

der RDB-Deckel fordern<br />

würde. Aus diesem Grund begannen wir<br />

Anfang Juni 2002, eine Einrichtung für<br />

diese Aufgabe zu entwickeln. Wohl wissend,<br />

dass das Bulletin die Durchführung<br />

von Inspektionen in zahlreichen Anlagen<br />

in einem sehr kurzen Zeitraum zur Folge<br />

hätte, beeilten wir uns mit der Optimierung<br />

des Designs und dem Bau mehrerer<br />

Vorrichtungen.<br />

Der Manipulator „Sumo Rocky“<br />

erlaubt das einfache Austesten<br />

der Spaltprüfköpfe.<br />

„Die Betreiber benötigten schnelle<br />

Antworten für ein äußerst schwieriges<br />

Problem – die vollständige volumetrische<br />

Untersuchung aller Durchführungen eines<br />

RDB-Deckels“, so Steve Huntington,<br />

Vice President für den Revisionsservice<br />

bei Framatome ANP in den USA.<br />

„Unsere Engineering-Mitarbeiter für<br />

zerstörungsfreie Prüfungen konnten diese<br />

Herausforderung meistern und Prüfmanipulatoren<br />

für alle vorhandenen DWR-<br />

Designs – Babcock & Wilcox (B&W),<br />

Westinghouse (W) und Combustion<br />

Engineering (CE) – in weniger als vier<br />

Monaten bereitstellen. Die Kunden<br />

profitieren nun von diesen Anstrengungen:<br />

So sind die ersten Untersuchungen<br />

abgeschlossen und die betroffenen Reaktoren<br />

wieder am Netz.“<br />

Prüfgeräte einsatzbereit für<br />

Herbstrevisionen<br />

Unter Nutzung der französischen Spaltkopf-Technologie<br />

und der Erfahrungen<br />

Der Spalt-Ultraschallkopf lässt<br />

sich einfach an der Einrichtung<br />

befestigen.<br />

aus der Praxis konnten wir in rund drei<br />

Monaten eine neue Einrichtung entwickeln,<br />

bauen und erproben.<br />

Bis jetzt hat Framatome ANP in drei<br />

Anlagen die Inspektionen abgeschlossen,<br />

weitere Prüfungen werden derzeit durchgeführt.<br />

Die Einrichtung hat sich in<br />

W- und B&W-Anlagen mit thermisch<br />

gesleevten RDB-Deckeln bewährt.<br />

Zudem haben wir eine ähnliche, wenn<br />

auch leicht veränderte Einrichtung für<br />

CE-Kraftwerke entworfen; sie kam im<br />

Herbst 2002 zum Einsatz.<br />

Diese Erfahrungen sowie die Revisionen<br />

im Herbst 2001 und im Frühjahr 2002<br />

machen uns zum weltweit führenden Anbieter<br />

für RDB-Deckel-Untersuchungen.<br />

Durch frühzeitige Investitionen und unser<br />

Engagement für alle Belange der Branche<br />

verfügten wir über eine einsatzbereite Einrichtung<br />

genau zu dem Zeitpunkt, an<br />

dem von den Kunden benötigt wurde.


Neue Ultraschallprüfeinrichtung verringert<br />

Aufwand bei RDB-Inspektionen<br />

Im Frühjahr 2003 wird erstmalig ein<br />

neuer fernbedienter Manipulator für<br />

die Ultraschalluntersuchung des Reaktordruckbehälters<br />

(RDB) in DWR-Anlagen<br />

eingesetzt werden. Das neue System – eines<br />

der ersten Projekte von Framatome ANP,<br />

bei denen die Stärken ihrer drei Regionen<br />

(Frankreich, Deutschland und die USA)<br />

zusammengeführt wurden – wird für die<br />

Ultraschall- und Sichtprüfung im Rahmen<br />

der Zehnjahres-Revisionen sowie der dazwischenliegenden<br />

wiederkehrenden Prüfungen<br />

des RDB eingesetzt werden und ist<br />

ein weiterer Beitrag von Framatome ANP<br />

zur Revisionszeitverkürzung.<br />

Das System trägt den Namen Trans-World<br />

Reactor Vessel Examination System (TWS).<br />

Der Roboter mit sechs Freiheitsgraden sowie<br />

alle ins Containment einzubringenden<br />

Teile können durch die Materialschleuse<br />

oder die meisten Personenschleusen<br />

auf den Beckenflur gebracht werden.<br />

Nach dem Zusammenbau und einer Prüfung<br />

wird der leichte Manipulator in den<br />

RDB entweder mit einem Hilfskran oder<br />

mit dem Rundlaufkran des Reaktorgebäudes<br />

abgesenkt. Der Manipulator verspannt<br />

sich selbst an der RDB-Wand und beginnt<br />

dann mit der Prüfung.<br />

Maximale Prüfdichte<br />

Mit diesem innovativen Manipulator ist<br />

eine maximale Prüfdichte im Bereich der<br />

Schweißnähte sowie die fernbediente<br />

Prüfung der Flanschoberfläche möglich.<br />

Aufgrund der hohen Geschwindigkeit<br />

und der Präzision des fortschrittlichen<br />

Gruppenstrahler-Ultraschallprüfsystems<br />

Saphir plus wird die Untersuchung in neuer<br />

Rekordzeit abgeschlossen: So benötigt<br />

die in den USA vorgeschriebene Prüfung<br />

nur rund zwei Tage. Dabei befindet sich<br />

nur während der Überwachung des Einbaus<br />

bzw. des Abbaus Personal im Gebäude<br />

sowie während des fernbedienten<br />

Austauschs der Prüfköpfe für die Behälter-Innenprüfung<br />

und für die Prüfungen<br />

der Sicherheitseinspeise- oder Kernflutungsstutzen.<br />

Im Rahmen des TWS-Projekts wurde<br />

auch das französische Civa Cuve-Analysepaket<br />

verbessert, das die Auswertung der<br />

Ultraschall-Daten erleichtert und für die<br />

in Frankreich vorgeschriebenen Prüfungen<br />

gebraucht wird. Das Projekt beinhaltet<br />

zudem die Entwicklung einer fortschrittlichen<br />

Leittechnik, die in die vorhandenen<br />

französischen und deutschen<br />

Manipulatoren integriert werden wird<br />

und auch den neuen Roboter mit sechs<br />

Freiheitsgraden steuert.<br />

Laut Steve Huntington, Vice President für<br />

den Revisionsservice bei Framatome ANP<br />

in den USA, wird „das Trans-World System<br />

die RDB-Prüfung in DWR-Anlagen<br />

revolutionieren. Durch die Zusammen-<br />

Der anthropomorphe Manipulatorarm<br />

ermöglicht die Prüfung<br />

des gesamten Behälterumfangs<br />

mit Gruppenstrahlerprüfköpfen,<br />

wodurch die Notwendigkeit, den<br />

gleichen Bereich mehrfach mit<br />

verschiedenen Einschallwinkeln<br />

zu prüfen, entfällt.<br />

führung der in den drei Regionen vorhandenen<br />

Erfahrungen mit Engineering und<br />

zerstörungsfreien Prüfungen haben wir eine<br />

Einrichtung entwickelt, die eine komplette<br />

RDB-Prüfung in den USA in weniger als<br />

zwei Tagen erlaubt und eine noch nie zuvor<br />

erreichte Prüfgenauigkeit aufweist.“<br />

TWS: Das Werkzeug für<br />

RDB-Inspektionen<br />

Das neue System reduziert die Behälterbelegungszeit<br />

und minimiert den Personalbedarf<br />

für die Ultraschalluntersuchung<br />

von RDB. Die Gruppenstrahlertechnik<br />

reduziert die Gesamt-Prüfstrecke, sodass<br />

sich die Prüfzeit verkürzt. Seine Kompaktheit,<br />

Modularität und Flexibilität bezüglich<br />

der Konfiguration machen den Roboter<br />

zu einem der am einfachsten und<br />

am schnellsten am RDB zu installierenden<br />

bzw. abzubauenden Werkzeuge und<br />

damit zum Werkzeug der Wahl für RDB-<br />

Inspektionen.


Innovationen & Technologie<br />

Neuer Manipulator erleichtert Rohrleitungsaustausch<br />

im Bereich des Chemikalieneinspeiseund<br />

Volumenregelsystems<br />

Nach der Entdeckung von temperaturbedingten<br />

Spannungsrissen in Vermischungszonen<br />

im Jahr 1999 stieß der<br />

französische Energieversorger Electricité de<br />

France (EDF) ein umfassendes Programm<br />

an zur Identifizierung von Bereichen, die<br />

von ähnlichen Phänomenen betroffen sein<br />

könnten, z.B. Stutzen der Sicherheitseinspeisung,<br />

der Abblaseleitung sowie des<br />

Chemikalieneinspeise- und Volumenregelsystems.<br />

Gleichzeitig wollte EDF die Werkzeuge<br />

und Methoden für den Austausch eines<br />

kompletten Abschnitts der Hauptkühlmittelleitung<br />

einschließlich des Anschlussstutzens<br />

des Chemikalieneinspeise- und<br />

Volumenregelsystems qualifizieren und<br />

den entfernten Abschnitt umfassend<br />

untersuchen (mit zerstörungsfreien und<br />

zerstörenden Prüfungen).<br />

Anfang 2001 wurde Framatome ANP<br />

von EDF mit dem Austausch eines<br />

Hauptkühlmittelleitungsabschnitts<br />

einschließlich des Anschlussstutzens für<br />

das Chemikalieneinspeise- und Volumenregelsystem<br />

im Kernkraftwerk<br />

Fessenheim 1 beauftragt. Um Zeit auf<br />

dem kritischen Pfad der Revision zu sparen,<br />

wurde diese Maßnahme zeitgleich<br />

mit dem Dampferzeuger-Austausch vorgenommen,<br />

da die durchzuführenden<br />

Arbeiten (Heraustrennen des Rohrstücks,<br />

Dekontamination der Rohrleitungsenden<br />

und des Pumpengehäuses, Schweißnahtvorbereitung)<br />

sowie die Schweißverfahren<br />

und die eingesetzten Werkzeuge denen<br />

ähnlich sind, die beim Dampferzeuger-Austausch<br />

verwendet werden.<br />

Spezialausrüstungen<br />

waren notwendig<br />

Zum Auftragsumfang zählten zwei<br />

Schnitte auf der Höhe der bestehenden<br />

Schweißnähte (einer am Pumpen-Anschluss<br />

und einer im mittleren Abschnitt<br />

der Rohrleitung). Zum Aus- und Einbau<br />

des Abschnitts waren aufgrund des beschränkten<br />

Zugangs spezielle Handhabungseinrichtungen<br />

erforderlich.<br />

Vorbereitung für den Einsatz: Durchführung von Tests (am Modell)<br />

für das Beschleifen mit ARTUR.<br />

Für das abschließende Beschleifen und<br />

die zerstörungsfreie Prüfung der Innenseite<br />

der Schweißnähte in der Hauptkühlmittelleitung<br />

unter Beachtung der<br />

Strahlenschutzziele wurde von uns ein<br />

neuer Manipulator namens ARTUR entwickelt<br />

und qualifiziert. Dieses zweiteilige<br />

System besteht aus einem Rohr-Krabbler<br />

sowie einem Arm, die getrennt durch<br />

die Hauptkühlmittelpumpe eingeführt<br />

und dann im Gehäuse zusammengefügt<br />

werden. Anschließend wird der Manipulator<br />

automatisch zu den Arbeitspositionen<br />

bewegt, wo er dann die Schleif- und<br />

Reinigungsarbeiten sowie die Farbeindringprüfung<br />

durchführt.<br />

Neue Schweißeinrichtung<br />

entwickelt<br />

Zusätzlich haben wir ein automatisches<br />

Schweißverfahren für den Anschluss der<br />

2-, 3- und 4-Zoll-Leitungen an die<br />

Hauptkühlmittelleitung entwickelt.<br />

Das Ziel eines solchen vollautomatischen<br />

Schweißverfahrens ist, abgesehen<br />

von der geringeren Strahlenbelastung des<br />

Personals, die Requalifizierung der Kreisläufe<br />

gemäß den französischen Genehmigungsvorschriften<br />

ohne die Notwendigkeit<br />

einer Wasserdruckprobe des<br />

Primärkreislaufs.<br />

Die Arbeiten in Fessenheim begannen<br />

am 18. Mai 2002 und am 21. September<br />

2002 wurde das Primärsystem wieder<br />

an den Betreiber übergeben. Während<br />

des Anlagenstillstands wurden die drei<br />

Dampferzeuger sowie der Hauptkühlmittelleitungsabschnitt<br />

ausgetauscht und<br />

weitere wichtige Instandhaltungsmaßnahmen<br />

durchgeführt. Dabei haben sich<br />

ARTUR und das neue Schweißverfahren<br />

bewährt.


Innovationen & Technologie<br />

SIPLUG Online 3: Erste Module in<br />

Neckar in Betrieb genommen<br />

Im Juli 2002 wurde im DWR-Kernkraftwerk<br />

Neckar (Deutschland) mit<br />

der Inbetriebnahme der ersten mit<br />

SIPLUG� Online 3 bestückten Schaltanlageneinschübe<br />

begonnen. Mittlerweile<br />

sind etwa 90 Einschübe mit dieser<br />

innovativen Technik erfolgreich im<br />

Betrieb. Dem Kunden ist es nun möglich,<br />

Armaturen online zu diagnostizieren<br />

und über das kraftwerksinterne<br />

Netz in den Büros der Sachbearbeiter<br />

auszuwerten. Das Personal ist somit jederzeit<br />

über das Funktionsverhalten einer<br />

Armatur bzw. eines Stellantriebs informiert<br />

und kann, falls erforderlich,<br />

die notwendigen Wartungsmaßnahmen<br />

ableiten – der Weg zur zustandsorientierten<br />

Wartung ist frei. Die Anzahl der<br />

Prüfungen an Armaturen und/oder<br />

Stellantrieben wird deutlich reduziert,<br />

was Zeit und Kosten spart.<br />

Die Integration der SIPLUG Online 3-<br />

Module in den Schaltanlageneinschüben<br />

erlaubt zudem den einfachen Austausch<br />

der Einschübe während des Anlagenbetriebs.<br />

Daher ist geplant, weitere schon<br />

von Framatome ANP gelieferte Module<br />

kurzfristig in Betrieb zu nehmen.<br />

Der Betreiber des Kernkraftwerks<br />

Neckar hatte uns mit der Lieferung<br />

eines Armaturendiagnosesystems,<br />

bestehend aus dem Mess- und Überwachungsmodul<br />

SIPLUG Online 3 und<br />

der Standardsoftware ADAM� (Armaturen-Diagnose<br />

und Auswerte-Methode)<br />

zur Auswertung und Verfolgung von<br />

Trends beauftragt. Bis 2004 sollen insgesamt<br />

1500 SIPLUG-Module in den<br />

beiden Blöcken Neckar 1 und 2<br />

installiert werden.


Rubrik Komponenten und Service<br />

Schnelle Abhilfe<br />

in Neckar 2<br />

Im deutschen Kernkraftwerk Neckar 2<br />

(GKN) stießen wir während der<br />

Jahresrevision 2002 bei der Routine-<br />

Inspektion der Hauptkühlmittelleitungen<br />

auf einen unerwarteten Befund:<br />

Unser Unterwasserinspektionsgerät<br />

SUSI (ein Mini-U-Boot) ortete ein<br />

loses Wärmeschutzrohr im Sicherheitseinspeisestutzen<br />

eines Kreislaufs. Ein<br />

über die Anschlussleitung eingesetztes<br />

Inspektionsfahrzeug bestätigte den<br />

Schaden. Der Betreiber beauftragte uns<br />

daraufhin kurzfristig mit der Reparatur.<br />

Framatome ANP stellte umgehend ein<br />

Experten-Team (Konstrukteure und<br />

Werkstoffspezialisten, Manipulator-<br />

Bauer, Prüf- und Reparatur-Fachleute)<br />

zusammen und arbeitete geeignete Bergungs-<br />

und Sanierungs-Konzepte sowie<br />

ein neues Prüfkonzept für die parallelen<br />

Stränge aus, die mit dem Betreiber<br />

in Tagesfrist bewertet wurden. Die Genehmigungsbehörde<br />

bestand auf einer<br />

Wiederherstellung des Ursprungszustandes,<br />

wobei im neuen Wärmeschutzrohr-Design<br />

jedoch die Schadenssituation<br />

zu berücksichtigen war.<br />

Parallel dazu lief die Schadensbeurteilung<br />

unter Mitwirkung unserer Werkstoffexperten.<br />

Innerhalb einer Woche<br />

wurden – rund um die Uhr – die Reparatur-<br />

und Prüfgeräte gebaut und die<br />

Einsatzteams an Mock-ups trainiert.<br />

Alle Arbeiten wurden in nur drei Wochen<br />

termingerecht abgeschlossen. Die<br />

Leitung von Neckar 2 äußerte sich<br />

sehr anerkennend über die Leistungen<br />

der Framatome ANP/intelligeNDT-<br />

Mannschaft bei der Sanierung des<br />

Wärmeschutzrohres. Als besonders<br />

positiv wurde von Wilfried Gehrig,<br />

GKN, die hervorragende Zusammenarbeit<br />

der Framatome ANP-Servicemitarbeiter<br />

mit dem Neckar 2-Projektteam<br />

empfunden.<br />

Dampferzeuger in Neckar 1<br />

chemisch gereinigt<br />

Ergebnis der chemischen Reinigung: erhöhter Dampfdruck, niedrigere<br />

Primärkreistemperatur und verbesserte Anlagenleistung.<br />

Im deutschen Kernkraftwerk Neckar 1<br />

haben wir während der Revision<br />

2002 die drei Dampferzeuger nacheinander,<br />

in jeweils weniger als zwei Tagen<br />

auf dem kritischen Pfad der Revision,<br />

sekundärseitig chemisch gereinigt. Mit<br />

der Reinigung wurden die harten Ablagerungen<br />

am Rohrboden sowie die<br />

Beläge auf den Heizrohr-Außenseiten<br />

entfernt, um die <strong>Lebensdauer</strong> der<br />

Dampferzeuger zu erhöhen und ihre<br />

Integrität sicherzustellen. So konnten<br />

nach der Reinigung – gemäß einer<br />

Forderung des TÜV – Fremdkörper<br />

geborgen werden, die in den Rohrboden-Ablagerungen<br />

eingeschlossen gewesen<br />

waren und die zu Schäden an<br />

den Heizrohren (durch Fretting) hätten<br />

führen können.<br />

Zur Anwendung kam unser chemischesHochtemperatur-Reinigungsverfahren<br />

(HTCC), der weltweit meistgenutzte<br />

chemische Reinigungsprozess.<br />

Die ausgezeichnete Reinigungswirkung<br />

wurde nach Abschluss der Arbeiten<br />

durch eine visuelle Inspektion belegt.<br />

Die chemische Reinigung führte auch<br />

zu einer Verbesserung des Wärmeübergangs<br />

in den Dampferzeugern: Nach<br />

der Reinigung lag in Neckar 1 der<br />

Dampfdruck um rund 1,5 bar höher,<br />

sodass bei unveränderter Reaktorleistung<br />

die elektrische Leistung der<br />

Anlage um 0,9% anstieg. Gleichzeitig<br />

sank die Primärkreistemperatur um<br />

0,5°C, was eine Schonung der Brennelemente<br />

bewirkt. Insgesamt wird als<br />

Folge der Dampferzeugerreinigung<br />

eine Erhöhung der Stromerlöse und<br />

eine Verminderung des Brennstoffverbrauchs<br />

erwartet.<br />

20 Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003


Rubrik Verträge<br />

Langzeit-Servicevertrag<br />

für Angra<br />

1und 2<br />

Eletrobrás Termonuclear S.A.<br />

(ELETRONUCLEAR), der<br />

Betreiber der Kernkraftwerke Angra 1<br />

und 2 in Brasilien, vergab einen Langzeit-Servicevertrag<br />

an Framatome ANP.<br />

Der 5-Jahres-Vertrag wurde gegen harte<br />

internationale Konkurrenz gewonnen<br />

und umfasst Service- und Wartungsarbeiten<br />

für die beiden Blöcke während<br />

der Jahresrevisionen, wobei der größte<br />

Teil dieser Leistungen für Angra 1<br />

erbracht werden wird.<br />

Zu den Aufgaben zählen neben Serviceleistungen<br />

für den Brennelement-<br />

Wechsel und den Strahlenschutz auch die<br />

Instandhaltungsarbeiten an den Hauptkühlmittelpumpen<br />

samt Motoren sowie<br />

an den Stellantrieben für Armaturen.<br />

Zudem werden wir Servicearbeiten an<br />

großen Pumpen und -motoren sowie an<br />

elektrischen Komponenten ausführen<br />

und Hilfestellung bei Inspektionen und<br />

zerstörungsfreien Werkstoffprüfungen<br />

leisten. Mit diesem Vertrag konnten wir<br />

unsere Aktivitäten nun auch langfristig<br />

auf die von Westinghouse gebaute Anlage<br />

Angra 1 (ein 657-MWe-DWR, der den<br />

kommerziellen Betrieb 1984 aufnahm)<br />

ausweiten und uns als kompetenter Service-Partner<br />

in Brasilien positionieren.<br />

Bereits im Juli 2002 führten wir<br />

erstmals Instandhaltungsarbeiten für<br />

Angra 1 während der Jahresrevision<br />

durch – zur vollen Kundenzufriedenheit.<br />

Wie schon in der Vergangenheit<br />

arbeitete dabei Framatome ANP- und<br />

ELETRONUCLEAR-Personal eng<br />

zusammen.<br />

Partnerschaft für Leittechnik-<br />

Austausch in Comanche Peak<br />

Die US-Anlage Comanche Peak des<br />

Betreibers TXU Energy hat mit uns<br />

eine Kooperationsvereinbarung für die<br />

Planung und Durchführung der vorgesehenen<br />

Leittechnik-Ertüchtigung getroffen.<br />

In beiden Blöcken soll die bisherige<br />

analoge Leittechnik durch digitale Technologie<br />

ersetzt werden. Wir sind für das<br />

Engineering und die Lieferung der benötigten<br />

Einrichtungen verantwortlich, wobei<br />

im Bereich der Sicherheitsleittechnik<br />

TELEPERM XS und für betriebliche<br />

Anwendungen TELEPERM XP eingesetzt<br />

werden wird.<br />

Im September 2002 beauftragte uns der<br />

deutsche Energieversorger E.ON mit<br />

der Prüfung der Reaktordruckbehälter<br />

(RDB) in allen seinen fünf DWR-Kernkraftwerken<br />

im Zeitraum von 2002 bis<br />

2010. Zum Prüfumfang zählt die mechanisierte<br />

Ultraschallprüfung des Unterteils<br />

und des Deckels mit Rundnaht- und<br />

Stutzengassenprüfung. Der Vertrag beinhaltet<br />

den Abschluss neuer vertraglicher<br />

Bindungen mit den Anlagen Unterweser<br />

und Brokdorf sowie eine Erweiterung<br />

der bestehenden Verträge mit Grafenrheinfeld,<br />

Isar 2 und Grohnde – insgesamt<br />

acht zusätzliche RDB-Prüfungen.<br />

Die erste RDB-Prüfung wurde bereits<br />

im Herbst 2002 in Unterweser von<br />

Framatome ANP, ein Mitglied des<br />

Konsortiums für den Rückbau des<br />

Forschungsreaktors „Dounreay Fast Reactor“<br />

(DFR) in Großbritannien, wurde<br />

mit zusätzlichen Arbeiten beauftragt.<br />

Der DFR war von 1958 bis 1977<br />

in Betrieb; mit dem Rückbau wurde zu<br />

Beginn der 80er Jahre begonnen.<br />

Das aus Framatome ANP, der COGEMA-<br />

Tochter SGN und den drei briti-<br />

Laut James Kelley, Vice President bei TXU<br />

und Vorsitzender des Bündnisses, handelt<br />

es sich „nicht um einen gewöhnlichen<br />

Vertrag mit Framatome ANP zur Durchführung<br />

von Serviceleistungen in Comanche<br />

Peak. Dies ist vielmehr ein Entwurf für<br />

eine partnerschaftliche Zusammenarbeit<br />

zum Nutzen aller Beteiligten.“<br />

Als erster Schritt wird die Ertüchtigung<br />

der Leittechnik am Turbosatz für Block 1<br />

während der Revision im Herbst 2003<br />

durchgeführt werden. Für Block 2 sind<br />

ähnliche Arbeiten während der Revision<br />

im Frühjahr 2004 geplant.<br />

Langzeitvertrag mit E.ON über die<br />

Ultraschallprüfung aller RDB<br />

einem Prüfteam der intelligeNDT<br />

(eine Tochterfirma von uns) realisiert.<br />

Ein umfangreiches Programm bei der<br />

Prüfung des Unterteils wurde im vorgesehenen<br />

Zeitrahmen auf dem kritischen<br />

Pfad der Anlagenrevision durchgeführt<br />

– zur vollsten Zufriedenheit<br />

des Kunden. Mit extrem kurzen<br />

Beckenbelegungszeiten für die RDB-<br />

Unterteilprüfung ist intelligeNDT<br />

weltweit führend: Den Rekord halten<br />

wir in den Konvoi-Anlagen mit nur<br />

3,5 Tagen.<br />

Mit diesem Vertrag unterstreicht E.ON<br />

sein Interesse an einer langfristigen Verbindung<br />

mit einem verlässlichen Partner<br />

für diese wichtige Dienstleistung.<br />

Rückbauvertrag für Dounreay konnte<br />

erweitert werden<br />

schen Firmen Strachan & Henshaw,<br />

Atkins Nuclear sowie Alstec bestehende<br />

Konsortium arbeitet eng mit der<br />

United Kingdom Atomic Energy<br />

Authority (UKAEA) zusammen. Die<br />

zusätzlichen Arbeiten beinhalten die<br />

Auslegung und Lieferung von Werkzeugen<br />

für das ferngesteuerte Entladen<br />

der noch verbliebenen Brennelemente<br />

(977 Stäbe) aus dem Reaktorkern.<br />

Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003 21


Rubrik Veranstaltungen<br />

7. Internationales<br />

Kundenseminar<br />

des Technical<br />

Center in Saint<br />

Marcel<br />

Das erste Kundentreffen des Technical<br />

Center nach der Integration<br />

der Versuchs- und Laboranlagen von<br />

Framatome und Siemens fand am 17.<br />

und 18. Oktober 2002 in Saint Marcel<br />

statt, einem der beiden französischen<br />

Standorte des Technical Center. Vorausgegangen<br />

waren seit 1995 bereits sechs<br />

Kundentreffen in Erlangen und Karlstein,<br />

den deutschen Standorten des<br />

Technical Center.<br />

Den zahlreich aus Ländern Europas<br />

angereisten Teilnehmern wurde zum<br />

einen ein umfassender Einblick in das<br />

Produkt- und Leistungsspektrum des<br />

Technical Center gegeben, zum anderen<br />

wurden aktuelle deutsch-französische<br />

Aktivitäten und Entwicklungen aufgezeigt.<br />

Beispielhaft seien hier werkstofftechnische<br />

Aspekte im Rahmen des optimierten<br />

<strong>Lebensdauer</strong><strong>management</strong> von<br />

Anlagen oder auch aktuelle deutsche<br />

und französische Aktivitäten zu thermo-<br />

Auf Einladung des südafrikanischen<br />

Energieversorgers ESKOM<br />

fand das 24. Steering-Committee-<br />

Treffen der Framatome Owners Group<br />

(FROG) am 16. und 17. Oktober 2002<br />

in Kapstadt statt. Neben den FROG-<br />

Mitgliedern Electricité de France (EDF,<br />

Frankreich), Electrabel (Belgien),<br />

ESKOM (Südafrika), Guangdong<br />

Nuclear Power Joint Venture Company<br />

(GNPJVC) und Ling Ao Nuclear Power<br />

Company (LANPC, beide China),<br />

Korea Hydro & Nuclear Power Company<br />

(KHNP, Südkorea) und Ringhals AB<br />

(Schweden) nahm erstmals der Energieversorger<br />

British Energy teil und trat der<br />

FROG bei.<br />

Fertigung von Ultraschallprüfsonden in Saint Marcel.<br />

hydraulischen Untersuchungen und<br />

Komponentenprüfungen genannt.<br />

In den Labors und Fertigungseinrichtungen<br />

in Saint Marcel und Le Creusot<br />

(zweiter französischer Standort des<br />

Technical Center) konnten sich die<br />

Die Teilnehmer sprachen über wichtige<br />

aktuelle Themen in ihren Kernkraftwerken.<br />

Zu den Tagesordnungspunkten zählten<br />

ferner Maßnahmen zur Verbesserung<br />

der Leistung der Mitarbeiter und die Diskussion<br />

des Berichts von Framatome ANP<br />

über Erfahrungen mit Primärkreis-Werkstoffen.<br />

ESKOM berichtete zudem über<br />

Risiken bei abgeschalteten Anlagen und<br />

die Bedeutung der probabilistischen Sicherheitsanalyse<br />

(PSA-2) für Entscheidungen<br />

mit dem Ziel der Störfallbeherrschung.<br />

Die aktuellen Aktivitäten und<br />

Themen bei FROG (Dokumentation,<br />

Beziehungen zu anderen Stellen, Budget,<br />

Stand und Entwicklung gemeinsamer<br />

Programme, die Aktivitäten des Steam<br />

Kunden u.a. über fortschrittliche<br />

Schweißtechnologien, die Fertigung von<br />

Ultraschallprüfsonden sowie über Versuche<br />

zur Korrosion und zur Strömungsund<br />

Struktur-Mechanik informieren.<br />

24. FROG-Steering-Committee-Treffen in Kapstadt<br />

Generator Technical Committee (SGTC)<br />

und der Arbeitsgruppe Emergency<br />

Operating Procedures (EOP) usw.) wurden<br />

eingehend erörtert. Ehud Mattya,<br />

Geschäftsführer bei ESKOM, war Ehrengast<br />

beim offiziellen Abendessen am<br />

16. Oktober 2002.<br />

Mit diesem Treffen endete der Vorsitz<br />

von Jean-Claude Chevallon. Zum neuen<br />

Vorsitzenden für die nächsten zwei Jahre<br />

wurde Lars Eliasson (Ringhals AB) berufen,<br />

und zum stellvertretenden Vorsitzenden<br />

René Delporte (Electrabel). Zum<br />

neuen Sekretär der FROG wurde Bertrand<br />

de Braquilanges ernannt. Er löst<br />

Jean Oullion ab.<br />

22 Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003


Rubrik Kurz berichtet<br />

FBFC International gemäß OHSAS 18001 zertifiziert<br />

Unsere Brennelement-Fertigung<br />

FBFC International in Frankreich<br />

(eine Framatome ANP-Tochter)<br />

erhielt Ende Dezember 2001 als erstes<br />

Unternehmen der <strong>AREVA</strong>-Gruppe die<br />

Zertifizierung gemäß der Normenreihe<br />

OHSAS 18001 (Occupational Health<br />

and Safety Assessment Series). Der<br />

OHSAS-Standard, der seit 1999 in<br />

Kraft ist, entstand unter Mitwirkung<br />

verschiedener Organisationen wie<br />

British Standards Institution, Bureau<br />

Veritas Quality International, Det Norske<br />

Veritas und SGS Yarsley International<br />

Certification Services.<br />

Die Normen wurden aufgrund von<br />

Kundenforderungen nach einer anerkennbaren<br />

Norm für Arbeitsschutz-<br />

Managementsysteme entwickelt, gegen<br />

die die Managementsysteme der Kunden<br />

bewertet und zertifiziert werden<br />

können. Die gesetzlichen Verpflich-<br />

Framatome ANP erhielt vor<br />

kurzem die Zertifizierung gemäß<br />

ISO 9001:2000 für alle ihre vier Geschäftsbereiche<br />

und die drei Regionen<br />

(Deutschland, Frankreich und die<br />

USA). Bis heute haben nur rund 10%<br />

aller Unternehmen weltweit diese<br />

neue ISO-Zertifizierung erlangt. In<br />

der Version 2000 ist die Kundenzufriedenheit<br />

ausdrücklich als Indikator<br />

kontinuierliche Verbesserung<br />

Management-Review<br />

Überprüfung &<br />

Maßnahmen<br />

OH&S-Methodik<br />

Planung<br />

Implementierung<br />

& Betrieb<br />

integriert und eine kontinuierliche<br />

Verbesserung der Qualität gefordert.<br />

Die Zertifizierung umfasst alle unsere<br />

Tätigkeiten weltweit und stellt sicher,<br />

dass von uns – unabhängig davon,<br />

welche Niederlassung die Dienstleistungen<br />

bietet – die gleichen Prozesse<br />

realisiert werden. Die Vorbereitungen<br />

für diese Zertifizierung machten stan-<br />

Illustration: Glasgow Media<br />

Als eines der ersten Unternehmen gemäß<br />

ISO 9001:2000 zertifiziert<br />

tungen waren minimal, aber die<br />

Normen beinhalten auch die Einrichtung<br />

einen Systems für kontinuierliche<br />

Verbesserungen in allen Bereichen des<br />

Arbeitsschutzes in Übereinstimmung<br />

mit der Politik des Unternehmens.<br />

Die Norm OHSAS 18001 ist so<br />

angelegt, dass sie mit den Normen<br />

ISO 9001 (Qualität) und ISO 14001<br />

(Umwelt) kompatibel ist. Nach<br />

diesen beiden Normen wurde<br />

FBFC International bereits vor<br />

einigen Jahren zertifiziert.<br />

Das erste Erneuerungs-Audit für<br />

die OHSAS-Zertifizierung sowie<br />

das zweite Erneuerungs-Audit für die<br />

ISO 14001 fanden bei FBFC International<br />

Ende Oktober 2002 statt.<br />

Das Werk ist zudem gemäß ISO<br />

9001:2000 zertfiziert.<br />

dardisierte Verfahren in allen Regionen<br />

und Einheiten erforderlich sowie<br />

die Entwicklung von Lösungen, die<br />

Synergien optimal erschließen und<br />

Gemeinschaftsprojekte erleichtern<br />

werden. Das Ergebnis sind vereinfachte<br />

Prozesse und eine gesteigerte<br />

Leistungsfähigkeit, was für unsere<br />

Kunden einen verbesserten Service<br />

bedeutet.<br />

Advanced Nuclear Power Nr. 6 Februar 2003 23


Neuanlagenauslegung<br />

mit modernster<br />

3D-CAD-Software<br />

YOU’RE RIGHT TO ASK FOR MORE.<br />

www.framatome-anp.com<br />

WIR STEIGERN IHRE WETTBEWERBSSTÄRKE<br />

Noch mehr Effizienz, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit<br />

für Ihre Anlage: Das ist das Ziel von<br />

Framatome ANP, einem Unternehmen von<br />

<strong>AREVA</strong> und Siemens. Dafür setzen sich unsere<br />

weltweit rund 14 000 Mitarbeiter ein – mit<br />

fortschrittlicher Technik und kundenorientierten<br />

Leistungen.<br />

Unsere Service-Teams sind vertraut mit Druckund<br />

Siedewasserreaktoren aller Hersteller.<br />

Diese einzigartige Erfahrung sowie der Einsatz<br />

innovativer Tools und Techniken tragen dazu<br />

bei, dass Ihre Anlage noch effizienter läuft. Hochabbrand-Brennelemente<br />

sorgen für höhere Flexibilität<br />

und extreme Zuverlässigkeit in DWR- und SWR-<br />

Anlagen. Erprobte digitale Leittechnik sowie der<br />

Austausch von Komponenten und Systemen ermöglichen<br />

eine erfolgreiche und moderne Anlagenertüchtigung.<br />

Basis für alles ist unser breites Engineering-Knowhow.<br />

Was immer Ihre Anlagenerfordernisse sind,<br />

vertrauen Sie auf unsere Erfahrung – zur Steigerung<br />

Ihrer Wettbewerbsstärke.<br />

Framatome ANP, COGEMA und FCI bilden die Unternehmensgruppe <strong>AREVA</strong>, das weltweit führende Unternehmen der Kerntechnik und der Anschlusstechnik.<br />

Best-Nr.: ANP: G-172-V1-03-GER · Printed in Germany · 500217M ZS 02036.5 · K.No. 309

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!