Stützbleche und Kernumfassungsbleche werden durch Schraubverbindungen gehalten. In einigen ausländischen Kraftwerken besteht eine sehr eingeschränkte Zugänglichkeit für die Prüfung der Kernbehälterschrauben zur Befestigung der Stützbleche am Kernbehälter; ein Zugang ist nur möglich über einen ca. 20 mm breiten Spalt zwischen Thermoschild und Kernbehälter.
Die Ausführungsformen sind Schlitzschrauben und innensechskantschrauben mit kegelförmiger Senkbohrung im Schraubenkopf. Bei den Schlitzschrauben mit Sicherungsbolzen liegt eine ausgereifte Prüftechnik vor, die mit relativ einfachen Mitteln an die eingeengte Zugänglichkeit vor Ort anpaßbar ist. Innensechskantschrauben stellen eine erhöhte Anforderung an die Manipulationstechnik und verlangen einen Sonderprüfkopf, der an die kegelförmige Senkbohrung im Schraubenkopf der Innensechskantschraube anzupassen ist.
Die Auslegungskriterien für den Prüfkopf bestanden in einer möglichst gleichmäßigen Beschallung der Prüfbereiche in der Schraubenkopfunterseite, im Schaft und im Gewindeteil und der räumlichen Integration in den Manipulator. Gelöst wurde diese Aufgabe durch dreidimensionale Modellierung des Systems Schwinger-Vorlaufmaterial-Senkbohrung, array-förmige Anordnung der Einzeleiemente und elektronisches Durchtakten der Einzelschwinger im Pulsecho- bzw. im Sende/Empfangsbetrieb. Mithilfe des Rechnerprogrammes OPoSSM, das auf der Grundlage der verallgemeinerten Punktstrahlersynthese beruht, konnte der Prüfkopf in seinen drei Dimensionen festgelegt werden. Die optimierte Aperturanordnung besteht aus konusförmigen Einzelelementen, die mit piezoelektrischen Kompositwandlern aufgebaut wurden. Der Beitrag berichtet über die einzelnen Schritte der Prüfkopfmodellierung, den Erfahrungen zur Unterdrückung von Modeumwandlungseffekten, der Optimierung der Empfindlichkeitsbereiche und zeigt experimentelle Ergebnisse an innensechskantschrauben mit kegelförmiger Senkbohrung im Schraubenkopf und Justierfehlern im Schaft.
Rolf Diederichs 1. Juni 1996, info@ndt.net