Lebensdauer- management - AREVA
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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 />
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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
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