HBM measurement technology increases safety and efficiency in power station piping

Die Überprüfung von Konstanthängern und starren Halterungen in Kraftwerken war bislang mit einem enormen personellen Aufwand verbunden. Mit Messtechnik von HBM automatisiert der weltweit tätige Anlagenbauer Technip die dauerhafte Lastüberwachung und gewährleistet so mehr Sicherheit und Effizienz.

Rohrleitungen in Kraftwerken müssen beachtlichen Belastungen gewachsen sein. Extreme Temperaturen und Hochdruck sind keine Seltenheit – Bedingungen, die immense thermische Dehnungen verursachen und die Rohre schnell überlasten können. Aus diesem Grund werden so genannte Konstanthänger zur Installation der Rohre verwendet, die die durch Thermik verursachten Bewegungen ausgleichen.

Noch wichtiger sind allerdings die Kraftmessungen an starren Halterungen, die die integrale Beurteilung der Lastabtragung erlauben, indem die gemessenen Kraftdifferenzen zwischen Kalt- und Heißzustand mit Vorgaben verglichen werden, die im Rahmen der Anlagenauslegung über Systemanalysen bestimmt worden sind. Abweichungen deuten auf Imperfektionen in der Lastabtragung hin (verlegebedingte Bewegungseinschränkungen, unzulässige Hängerreibung, Schrägzug etc.). Weiter lassen sich aus den Kraftmessungen an den wichtigsten starren Unterstützungen auch Aussagen über den aktuellen Relaxationszustand der Rohrleitungen gewinnen, was als wichtige Voraussetzung für die notwendigen Lebensdauerberechnungen an den Hochdruckrohrleitungen gilt.

Allein die regelmäßige Überprüfung von Konstanthängern und starren Halterungen in den sensiblen Bereichen eines Kraftwerks ist enorm aufwändig und kann nur durch gut geschulte Fachkräfte vorgenommen werden. Ein nicht zu unterschätzendes Restrisiko bleibt bei einer solchen Überprüfung durch Augenschein natürlich bestehen: Eine Fehleinschätzung kann Folgen von weitreichender Tragweite haben.

Risikominimierung durch Messtechnik von HBM

Das Risiko einer Fehleinschätzung kann relativ einfach beseitigt werden: durch Messtechnik von HBM. Zwei Lösungen bietet HBM zur ständigen Überwachung der Konstanthänger und zur Überprüfung des Lastabtragungskonzeptes an den starren Unterstützungen (Gelenkstreben) und damit zum Schutz der Rohrleitungen vor Überlastung an:

  1. Lastüberwachung durch Anbringung von Dehnungsmessstreifen des Typs LY auf der Gelenkstrebe
  2. Lastüberwachung durch Installation eines Kraftaufnehmers des Typs U10M direkt in den Kraftfluss des Konstanthängers selbst.

Technip, ein weltweit führender Anlagenbauer für die Energieindustrie, setzt beide Lösungen bei der Überwachung von Hochdruckrohrleitungen in Kraftwerken ein.

Erste Lösung: Dehnungsmessstreifen

Die erste Variante bietet sich insbesondere zur Nachrüstung an, da die Last ohne Konstruktionsänderung gemessen wird und daher keine erneute Zertifizierung des Hängers erforderlich ist. Die Installation der Dehnungsmessstreifen ist zudem denkbar einfach.

Zweite Lösung: Kraftaufnehmer U10M

Die zweite Variante liefert noch genauere Messergebnisse. Der U10M ist ein rotationssymmetrischer, niedrig bauender Kraftaufnehmer, der auch bei einer extremen Schwingbreite von 200 Prozent eine hohe Dauerfestigkeit garantiert. Selbst im Teillastbereich misst er – aufgrund seiner hervorragenden Linearität – hochgenau die auf den Konstanthänger einwirkenden Kräfte. Dazu Dr. Ulrich Reiners, zuständiger Projektleiter bei Technip: „Die Kraftaufnehmer zeichnen sich durch die nötige Robustheit für den Einsatz in Kraftwerken und die einfachen Montagemöglichkeiten aus.“ Ein weiterer Vorteil bei Einsatz des U10M ist das integrierte TEDS, das elektronische Datenblatt, das die Konfiguration der Gesamtmesskette erleichtert und minimalen Zeitaufwand und erhöhte Sicherheit im Vergleich zur manuellen Einrichtung sicherstellt.

Trägerfrequenz-Messverstärker MP30DP

Bei beiden Lösungen überträgt der Trägerfrequenz-Messverstärker MP30 die in Kraftwerken üblichen 4 bis 20 mA Signale auch über weite Entfernungen ohne Qualitätsverlust an einen Leitstand. Der MP30 gehört zur PME-Produktfamilie von HBM, die für intelligente Signalverarbeitung in der industriellen Messtechnik steht. Der Einsatz des MP30 hat sich im Zusammenspiel mit beiden Lösungen bewährt. Dazu Dr. Ulrich Reiners: „Der Messverstärker MP30 zeichnet sich durch einfache und schnelle Programmierbarkeit und hohe Genauigkeit aus. Ein großer Vorteil besteht auch darin, dass die Messwerte in physikalischen Einheiten direkt im Gerät angezeigt werden, was sich bei Wartungs- und Einstellarbeiten als Vorteil erweist.“

Fazit: Mehr Sicherheit und Effizien

Die automatisierte Dauerüberwachung bietet mehr Sicherheit und erübrigt aufwändige manuelle Inspektionen. Messtechnik von HBM sorgt so für mehr Effizienz und spart Kosten.

Über Technip

Technip ist mit 23.000 Mitarbeitern in 46 Ländern weltweit vertreten. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Paris/Frankreich gehört zu den weltweit führenden Anlagenbauern in der Öl- und Gasindustrie.

Kontakt / Fragen? Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.