Kraftwerk Weisweiler Rohrleitungsbau
 

Kraftwerk Weisweiler Rohrleitungsbau

Austausch von vier Einströmleitungen für HD-Turbinen

Kunde:

RWE Power AG

Zeitraum:

2019

Zusammenfassung

Alte Leitungen raus, neue rein: Was so einfach klingt, war im Kraftwerk Weisweiler Präzisionsarbeit unter anspruchsvollen Bedingungen. Uniper Anlagenservice wechselte vier Einströmleitungen der Hochdruck-Dampf (HD)-Turbine im Block H gegen vier neue aus. Vor allem das Anschweißen der neuen Leitungen erforderte höchste Genauigkeit.

 

Herausforderung

Durch die hohen Temperaturen in den Leitungen, die bei der Braunkohle Verbrennung entstehen, werden diese über eine längere Dauer porös. Die Leitungen können sich verformen und Mikrorisse können entstehen. Deswegen müssen sie rechtzeitig ausgetauscht werden. Vor allem die Schweißarbeiten hatten es dabei in sich. Besonders knifflig war das Anschweißen der Übergangsstücke zwischen den vorhandenen Einlassventilen der Turbine und den neuen Rohrleitungen.

 

Lösung

Das UAS Team bewies vor Ort eine große Flexibilität und arbeitete auch nachts und am Wochenende. Selbst die Zusammenarbeit mit Fremdfirmen, die zeitgleich die Dampfmaschinen revidierten, war kein Problem. Verschiedene Wanddicken, Fingerspitzengefühl, viel Erfahrung und hohe Professionalität waren auch bei der eigentlichen Demontage und Montage der Einströmleitungen gefragt. UAS hatte auch das gesamte Engineering sowie die Lieferung des Materials übernommen. Alles wurde termingerecht und professionell fertiggestellt.

Key Facts

530

Grad

heiß ist der Dampf, der durch die HD-Turbinen strömt

200.000

Betriebsstunden

ist die zeitliche Einsatzgrenze der Heißdampfleitungen

600

Megawatt

werden pro Stunde produziert

„Die UAS-Mitarbeiter haben wirklich professionelle Arbeit abgeliefert.“
Olaf Kutrib
RWE Power AG, Projektleiter
Abgetrennt: Vorsichtig heben die UAS-Monteure die gelöste (linke) alte Einströmleitung nach oben weg
Abgetrennt: Vorsichtig heben die UAS-Monteure die gelöste (linke) alte Einströmleitung nach oben weg
200 kg Schweißzusatzstoffe hat UAS für 12 Schweißnähte verbraucht. Im Bild: 65 kg
200 kg Schweißzusatzstoffe hat UAS für 12 Schweißnähte verbraucht. Im Bild: 65 kg
Gecheckt und bestanden: Auf den neuen Einströmleitungen befinden sich noch Reste des Prüfmittels
Gecheckt und bestanden: Auf den neuen Einströmleitungen befinden sich noch Reste des Prüfmittels

Komplette Projekt-Story

Das Kraftwerk der RWE Power AG in Eschweiler-Weisweiler erzeugt aus Braunkohle Strom und ist Teil der Grundlastversorgung in Deutschland. „Diese Anlagen arbeiten mit sehr hohen Dampftemperaturen, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen“, erklärt Jörg Thümer, auf Seiten von Uniper Anlagenservice der verantwortliche Projektleiter. Der Dampf, der etwa durch die Leitungen in die HD-Turbine im Kraftwerksblock H strömt, hat eine Temperatur von 530 Grad mit einem Druck von 172 bar. Die Temperatur ist deutlich höher, als es der Werkstoff der vorhandenen Einströmleitungen (niedrig legierter Chrom-Molybdän-Stahl 10 CrMo 9-10) auf Dauer verkraften kann. Temperaturen, bis zu denen der Werkstoff dauerhaft hält, heißen Warmstreckgrenzen. Dieser Werkstoff hat eine Warmstreckgrenze von 480 Grad. Geht die Temperatur wie in Weisweiler darüber hinaus, befindet sich der Werkstoff im sogenannten Kriechbereich. Die Folge: Mit der Zeit verformen sich die Leitungen bleibend, es können sich feinste Mikrorisse bilden, die das Material porös werden lassen.

Damit das nicht passiert, lässt RWE die Bauteile rechtzeitig austauschen. 2016 hatte UAS bereits die Einströmleitungen der HD-Turbine im Kraftwerk Neurath Block D erfolgreich erneuert. Diesmal nun ging es um die im Block H in Weisweiler. „Die zeitliche Einsatzgrenze der Heißdampfleitungen war nach mehr als 200.000 Betriebsstunden erreicht“, sagt Olaf Kutrib von RWE, der das Projekt von der Vergabe bis zur Abnahme begleitete. Die Turbine im Block H ist bereits seit 1975 in Betrieb und produziert über 600 Megawatt Strom pro Stunde. Sie ist eine der beiden größeren der vier Dampfturbinen in Weisweiler.

Fingerspitzengefühl und viel Erfahrung waren gefragt

Am Einsatzort bewies das UAS-Team große Flexibilität, arbeitete auch nachts und am Wochenende. Zwischenzeitlich musste es seine Arbeit sogar für zwölf Tage unterbrechen, weil das Innengehäuse der Dampfturbine aufgearbeitet wurde und noch nicht wieder eingebaut war. Hintergrund: Zeitgleich ließ RWE Power auch die Dampfturbine turnusmäßig von anderen Firmen revidieren. So arbeiteten an der Dampfturbinenanlage zeitweise bis zu 80 Personen verschiedener Unternehmen – darunter 16 von UAS – gleichzeitig auf engstem Raum. „Die UAS-Mitarbeiter haben sich auf diese Situation hervorragend eingestellt, ihre Arbeitsabläufe sehr gut mit unseren Leuten und den anderen Fremdfirmen abgestimmt“, so Olaf Kutrib.

Verschiedene Wanddicken, Fingerspitzengefühl, viel Erfahrung und hohe Professionalität waren auch bei der eigentlichen Demontage und Montage der Einströmleitungen gefragt. „Es war Millimeterarbeit, die gebogenen Leitungen durch das Arbeitsgerüst und die vorhandenen Bauteile zu fädeln“, erzählt Jörg Thümer. Wegen der Revision war die Turbine komplett eingerüstet. Die neuen Einströmleitungen hatten wie auch ihre Vorgängerinnen einen Durchmesser von 250 mm, allerdings wegen ihres höherwertigen Werkstoffs, Chrom-Molybdän-Vanadium- Stahl (X10CrMoVNb 9-1) eine deutlich dünnere Wanddicke von 25 mm (vorher 60 mm).

Besonders knifflig waren die Schweißarbeiten

UAS hatte auch das gesamte Engineering sowie die Lieferung des Materials übernommen. Vor allem die Schweißarbeiten hatten es in sich. Die RWE-interne Schweißaufsicht überprüfte zunächst die Qualifikation aller UAS-Schweißer anhand einer Arbeitsprobe. Alle Schweißer wurden zugelassen. Besonders knifflig war das Anschweißen der Übergangsstücke zwischen den vorhandenen Einlassventilen der Turbine und den neuen Rohrleitungen. Zum einen hatte das 40 Jahre alte Stahlgussgehäuse der Einlassventile eine Wanddicke von 100 mm. Es musste also an jeder Einströmleitung eine Naht von 100 mm mit einem inneren Durchmesser von 250 mm geschweißt werden. „Zum anderen ist das Verschweißen eines Gussgefüges, das bereits 40 Jahre in Betrieb ist, sehr anspruchsvoll“, so Thümer. Es können sich Risse bilden. Nach 18 mm wurde die neue Schweißnaht daher zwischengekühlt und auf Fehler geröntgt. „Gerade das Wiederaufheizen und die Einhaltung von Zwischentemperaturen erfordert viel Erfahrung“, berichtet Thümer.

Zehn Tage benötigte das UAS-Team für jede der vier 100-mm-Schweißnähte. Insgesamt waren es zwölf Schweißnähte, für die UAS die stolze Menge von 200 Kilogramm Schweißzusatzstoffen verbrauchte. RWE ließ später alle Schweißnähte von einer externen Firma noch einmal prüfen: mit Ultraschall, Röntgenstrahlen, Oberflächenriss- und Härteprüfung. Auch die Mikrostruktur des Schweißgutes wurde gecheckt – mittels eines Lackabzugs unterm Lichtmikroskop. Alles in Ordnung!

„Die UAS-Mitarbeiter haben wirklich professionelle Arbeit abgeliefert“, sagt Olaf Kutrib. Termingerecht konnte RWE die Dampfturbine wieder hochfahren. In den nächsten zwei Jahren wird UAS die Einströmleitungen von zwei weiteren Dampfturbinen erneuern: die im Block G des KWs Weisweiler und die im Block E des KWs Neurath.
 

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