Prüfkonzept zur Schweißnahtprüfung mittels Ultraschall am Kernbehälter von Druckwasserreaktoren
Der Kernbehälter umfaßt die Kerneinbauten im Reaktordruckbehälter. Er ist umgeben vom thermischen Schild. Je nach Anlagentyp kann die Breite des Spaltes zwischen Kernbehälter und thermischem Schild minimale Werte von etwa 20 mm annehmen. Zur Absicherung der Anlagenintegrität werden in zunehmendem Maße Prüflösungen gefordert, die den Kembehäiter in die wiederkehrende Prüfung mit einbeziehen. Ein Teilaspekt betrifft die Prüfung der Rund- und Längsschweißnähte des Behälters. In einer gemeinsam von ABB und dem IzfP durchgeführten Studie wurde ein Konzept zur Prüfung der Schweißnahtbereiche mittels Ultraschall für X-Nähte und Bleche aus dem austenitischen Werkstoff SUS304 mit Wandstärken zwischen 40 mm und 50 mm erstellt. Ziel war die Detektion von Längs- und Querfehlern im Bereich der inneren und äußeren Oberfläche. Hierzu wurden zunächst Transversalwellenprüfköpfe mit einem Einschallwinkel von 45° und Prüfköpfe aus piezoelektrischem Kompositmaterial für die Winkeleinschallung von Longitudinalwellen (Typ 55SEL3) und Kriechwellenprüfköpfe (Typ SEK4) eingesetzt. Zusätzlich wurden EMUS(EMAT)-Prüfköpfe für die elektromagnetische Anregung von horizontal polarisierten Transversalwellen benutzt, die nach dem Gruppenstrahlerprinzip arbeiten. Die durchgeführten Messungen an Testkörpern mit elektroerosiv eingebrachten Nuten ergaben, daß die geforderte Nachweisempfindlichkeit (Nuttiefe 10% der Wandstärke) bei Einsatz der Kombination der Prüfköpfe 55SEL3 und SEK4 erzielt wird. Bei der Längsfehlerprüfung muß dabei mit den 55SEL-Prüfköpfen von beiden Seiten der Schweißnaht aus eingeschallt werden. Für die Querfehlerprüfung der prüfkopffernen Oberfläche werden die 55SEL3-Prüfköpfe in V-Anordnung eingesetzt. Exemplarisch werden auch die Möglichkeiten einer Fehlergrößenbestimmung mit dem SAFT-Rekonstruktionsverfahren dargestellt. Bei Einsatz der EMUS(EMAT)-SH-Wellen-Technik ergab sich, daß alle Testreflektoren (Längs- und Querfehler) mit gutem Signal-Rausch-Verhältnis ohne die bei der konventionellen Technik auftretenden Störeinflüsse selbst bei Durchschallung der Naht detektiert werden konnten. Dies wurde durch die Möglichkeit der Schallfeldoptimierung mit der EMUS(EMAT)-Gruppenstrahlertechnik erreicht. Aufgrund der Durchschallbarkeit der Naht genügt hier die Einschallung von einer Seite der Schweißnaht aus. Für den Prüfeinsatz an der realen Komponente sind die im speziellen Anwendungsfall vorliegenden Randbedingungen zu berücksichtigen (Spaltbreite, Strahlendosis) und die Prüfköpfe entsprechend den Anforderungen an Bauform und Strahlenresistenz auszulegen
Autor:
W Kappes, B. Rockstroh, F. Walte, G. Hübschen, Saarbrücken; F. DAnnucci, F. Bonitz, Mannheim Quelle:
Kurzfassungen der Vorträge und Plakatbeiträge der ZfP Jahrestagung 1996.
Hier der Bericht über die Jahrestagung or Conference Report in English.
Volltext-Bezugsquelle: DGZfP Berlin Email: 100335,3315@compuserve.com
Sprache:Deutsch
Rolf Diederichs 1. Juni 1996, info@ndt.net