Die Auslegung von Bauteilen im Wasser-Dampf-Kreislauf von konventionell gefeuerten Kraftwerken wird nach den Grundsätzen der Festigkeitslehre unter Berücksichtigung von Vorgaben zum Betrieb von Anlagen durchgeführt. Damit wird der Beanspruchung aufgrund von mechanischen Spannungen Rechnung getragen. Wie wiederholt Schadensfälle gezeigt haben, ist eine Wechselwirkung aus flüssigem Medium, Werkstoff und mechanischer Wechselbelastung weiterführend zu berücksichtigen. Bei ausgeprägten betrieblichen Spannungs- bzw. Dehnungsänderungen zeigen sich teils trotz der formalen Einhaltung der zulässigen Spannungen immer wieder unerwartete Schädigungen, die in den letzten Jahrzehnten und bis heute immer wieder zu gravierenden Schäden mit hohen Stillstands- und Austauschkosten in fossilen Kraftwerken und bis in die 1990er-Jahre auch wiederholt in Kernkraftwerken geführt haben. Dies ist u.a. darin begründet, dass mechanische Nennspannungen unter Kenntnis von Geometrie und Belastung noch vergleichsweise einfach ermittelt werden können. Die Ermittlung bzw. messtechnische Erfassung von Dehnungsgeschwindigkeiten in Systemen und Komponenten ist deutlich anspruchsvoller und gehört grundsätzlich nicht zum üblichen Umfang der Betriebsüberwachung. Die zerstörungsfreie Prüfung zur Bestimmung von Schädigung durch diese Mechanismen ist ebenso anspruchsvoll.
Hieraus ergibt sich, dass die Schädigungsmechanismen, welche im angloamerikanischen Sprachraum unter dem Oberbegriff eines mediumsgestützten Risswachstums (environmentally assisted cracking) erfasst werden, vergleichsweise spät am realen Bauteil festgestellt wurden. Die drei im Wasser-Dampf-Kreislauf führenden Schädigungsphänomene sind hierbei die Dehnungsrisskorrosion (DRK), die Spannungsrisskorrosion (SpRK) und die Schwingungsrisskorrosion (SwRK).
Der vorliegende technisch-wissenschaftliche Bericht stellt die Dehnungsrisskorrosion (DRK) in den Fokus. Dieser Mechanismus bildet den Übergangsbereich zwischen Spannungsrisskorrosion und Schwingungsrisskorrosion. Eine Abgrenzung ist wichtig, um wirksame Überwachungs- und Abhilfemaßnahmen definieren zu können.
VGBE-TW-532: Dehnungsrisskorrosion in fossil-befeuerten Kraftwerken. 134 S., Abb., Tab. (2024), vgbe energy e.V. und vgbe energy service GmbH, Essen, Deutschland
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English version in preparation.
ISBN 978-3-96284-364-9 (Print, Deutsch)
ISBN 978-3-96284-365-6 (E-Book, Deutsch)
