Vorsicht ist besser als Nachsicht – Videoskope verbessern die Qualität und Effizienz bei der Prüfung von Dampfturbinen

By Ryan Chen - 29 September, 2020

Die Kernenergie ist Teil der Energiestrategien vieler Länder zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und der Gesamtkosten für die Stromerzeugung. Häufig kann die Effizienz und die Lebensdauer älterer Kernkraftwerke verbessert werden, indem die Effizienz des Dampfturbinensystems, einschließlich des Dampfkanals, erhöht wird. Hierfür gibt es zwei Methoden: die Instandsetzung der Turbine (Abschalten und Reparieren/Ersetzen beschädigter Komponenten) oder die Optimierung des Systemdesigns (Entwickelung neuer Schaufelprofil oder Turbinenstrukturen). In beiden Fällen muss das System geprüft und der Zustand beurteilt werden.

Überprüfung von Komponenten mittels betriebsbegleitender Sichtprüfung

Ältere Turbinen erfordern normalerweise eine regelmäßige Instandsetzung, was ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess ist. Je nach Zustand der Turbine ist eine kleinere oder größere Instandsetzung erforderlich. Daher ist es wichtig, sie auf Ansammlung von Partikeln und Beschädigungen zu überwachen. Dampfturbinen sind Temperaturänderungen, Feuchtigkeit, Vibrationen usw. ausgesetzt und daher anfällig für verschiedene Fehler im Inneren, wie Unebenheiten, Kratzer, Verformungen, gewölbte Kanten, Löcher, Brüche, Abtragung und Risse. Eine zuverlässige und einfache Methode zur Erkennung dieser Fehler ist die Sichtprüfung mit einem Videoskop. Ein industrietaugliches Videoskop bietet Betreibern von Kernkraftwerken ein leistungsstarkes Werkzeug zur Optimierung der Wartung. Damit werden Teile sichtbar, auf die mittels anderer Methoden nicht zugegriffen werden kann.

Unser einfach zu bedienendes (auch für Prüfer ohne Erfahrung) IPLEX GX Videoskop wird aktuell in Kernkraftwerken zur Sichtprüfung im Inneren komplexer Teile, wie Turbinenschaufeln, verwendet. Aufgrund der Komplexität und der Bedingungen bei der Prüfung von Turbinenschaufeln wird eine hohe Bildqualität und Beleuchtung, ein großes Sichtfeld und eine äußerst reaktionsschnelle Abwinklung des Einführungsteils verlangt, damit problemlos durch die Schaufeln navigiert werden kann.

Für diese Anwendung empfehlen wir eine Konfiguration des IPLEX GX Videoskops mit zwei Einführungsteilen mit 6 mm Durchmesser und optionalem Objektiv mit Dual-Strahlengang zur Stereomessung anstelle der Standardspitze mit einem Objektiv. So können Fehler mit präzisen 3D-Koordinaten gemessen werden.

Scharfe Bilder, portabler Touchscreen

Ein Videoskop ist nur so gut wie sein Bildschirm. Das Bild wird selbst mit den besten Objektiven auf einem Bildschirm mit schlechter Qualität nicht besser. Das IPLEX GX Videoskop verfügt über einen 8-Zoll-Weitwinkel-Farb-Touchscreen mit 170°-Sicht für eine Betrachtung aus verschiedenen Blickwinkeln. Die Verwendung des Touchscreens ist einfach und unkompliziert, sodass alle Funktionen schnell durchgeführt werden können. Die Auflösung beträgt 768 × 576 Pixel oder besser. Die Helligkeit wird automatisch angepasst, um bei nahezu allen Lichtverhältnissen ein scharfes Bild von hoher Auflösung zu erhalten.

IPLEX GX Videoskop

Die Bildaufzeichnung ist auch wichtig, um Veränderungen an einer Komponente im Laufe der Zeit aufzuzeichnen und zu vergleichen. Die Videoaufzeichnung des IPLEX GX Videoskops mit 60 Bildern pro Sekunde (fps) kann drehende Turbinenschaufeln ohne Verzögerung klar anzeigen. Im Vergleich zu Standardbildern mit 30 fps sorgt die Bildfrequenz des IPLEX GX Videoskops für eine ruhige Betrachtung. Das dynamische Impulsbeleuchtungssystem in Kombination mit der Verstärkungsfunktion erzeugt ein klares und gleichmäßig beleuchtetes Bild, das besonders für komplexe Metallstrukturen (wie Turbinenschaufeln) nützlich ist, die Licht reflektieren können.

Erfassung quantitativer Daten mit 3D-Stereomessung

Die Stereomessung unterstützt die quantitative Analyse von Positionen mit erkannten Fehlern. Die dreidimensionale Messfunktion des Videoskops mit einem Objektiv mit Dual-Strahlengang ermöglicht das präzise Festlegen einzelner Messpunkte auf dem Touchscreen, um Fläche, Umfang, Tiefe, Länge und andere Größen des Zielbereichs mit einer Genauigkeit von ± 0,01 mm zu messen. Das Objektiv mit Dual-Strahlengang liefert ein Sichtfeld von über 60°.

Für raue Prüfanforderungen von Turbinen im Betrieb gebaut

Das Gehäuse des Videoskops ist mit industrietauglichem Kautschuk abgedichtet. So bleiben die eingebauten elektrischen Komponenten gut geschützt. Das Gerät ist gemäß IP65 wasserdicht und staubdicht. Es bestand auch eine Fallprüfung aus 1,2 m Höhe und entspricht dem US-Militärstandard (MIL-STD).

Die langen und kurzen Einführungsteile können leicht vor Ort gewechselt werden. Das lange Einführungsteil kann sicher entfernt werden, um ein Verdrehen oder Quetschen zu vermeiden. Die Lebensdauer des Einführungsteils wird mit einem 5-schichtigen Wolframgeflecht verlängert, was für mehr als 100000 Anwendungen hält. Es kann in rauen Umgebungen, in Wasser und Öl verwendet werden. Mehr über die Verlängerung der Lebensdauer des Einführungsteils erfahren Sie in diesem Blogartikel.

Der ölabweisende Adapter kann verwendet werden, um ein Anhaften von Ölpartikeln am Objektiv zu verhindern. Die robuste und zuverlässige Titanlegierung der Spitze entfernt mittels Kapillarwirkung Öl und Wasser. Die reaktionsschnelle TruFeel Abwinklung wird über einen Joystick oder den Touchscreen gesteuert, sodass der Zielbereich auch bei mehreren Krümmungen und Winkeln der Turbinenschaufeln problemlos erreicht wird.

Effektivere Gestaltung von Wartungs- und Instandhaltungsplänen

Fehler und versteckte Risiken von Turbinenschaufeln können mit einem Videoskop durch regelmäßig durchgeführte Prüfungen im Voraus erkannt werden. So kann ungewolltes Versagen von Metallteilen wirksam reduziert, die Sicherheit und Stabilität von Dampfturbinen verbessert und eine sichere Produktion in Kernkraftwerken gewährleistet werden. Das IPLEX GX Videoskop von Olympus verfügt über robuste, austauschbare Einführungsteile und Lichtquellen, einen hellen 8-Zoll-Touchscreen und erweiterte Bildgebungsfunktionen, um ein Gleichgewicht zwischen Vielseitigkeit, Bildgebungsfähigkeit und Benutzerfreundlichkeit zu schaffen.