Qualitätsmanagement bei RWE am Beispiel des Kesselwerkstoffs T24

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1 Qualitätsmanagement bei RWE am Beispiel des Kesselwerkstoffs T24 Ralf Nowack, Christoph Götte und Simon Heckmann Abstract Quality management at RWE, using T24 boiler material as an example As a result of changing market demands for greater efficiency and flexibility in power stations, plant operators are faced with one of their biggest challenges of recent decades. Particular attention is required in choosing suitable materials for performing much more efficiently, while maintaining flexibility. Operators quality management systems have an ever more significant role to play, in particular against the backdrop of international procurement and the cost pressure facing manufacturers and suppliers. RWE Technology has made prompt organisational adjustments to meet this challenge by making the executive management of the company directly responsible for quality management in order to tackle quality-related issues with a structured approach to quality planning, assurance and monitoring. By founding the Quality Centre of Competence (QCC), the division has been re-organised to enable measures to be developed and implemented in conjunction with project work and the Engineering division which are aimed at delivering sustainable responses promptly to quality problems on all current projects. This is illustrated in the article below based on the quality deficiencies in connection with the T24 diaphragm pipe material which is currently used in the hard coal and lignite-fired power stations which are under construction in Europe. Autoren Dr.-Ing. Ralf Nowack RWE Technology GmbH CPO, Essen/Deutschland Dipl.-Ing. Christoph Götte RWE Technology GmbH TCB, Essen/Deutschland Dr.-Ing. Simon Heckmann RWE Technology GmbH QCC, Essen/Deutschland Einleitung Die europäischen Betreiber stehen vor der Herausforderung, ihren Kraftwerkspark in einem bisher nicht gekannten Ausmaß zu erneuern. Die neuen Kraftwerke werden durch einen hohen Wirkungsgrad deutlich die CO 2 -Emissionen und den spezifischen Brennstoffbedarf senken sowie durch zusätzliche Maßnahmen in der Rauchgasreinigung weitere Emissionen im Vergleich zum bestehenden Kraftwerkspark verringern. Um insbesondere bei den Steinkohle- und Braunkohleanlagen höhere Wirkungsgrade erreichen zu können, müssen die Frischdampf- und Zwischenüberhitzungstemperaturen weiter angehoben werden. Diese Temperaturerhöhung erfordert den Einsatz von neuen Werkstoffen in der Dampferzeugung, den Dampfleitungen und der Dampfturbine. Nach nahezu 5 Jahren ohne Kraftwerksneubauten in Deutschland stellen die zurzeit angestoßenen Neubauprojekte die Betreiber vor vielschichtige Anforderungen im Projekt- und Qualitätsmanagement. Dies betrifft insbesondere das Management der Zulieferer und die Qualitätskontrolle ihrer Produkte bei Herstellung und Montage sowie ein engmaschiges Expediting im Rahmen der Fertigung. Darüber hinaus ist die Implementierung eines professionellen Claim Managements vor dem Hintergrund des erhöhten Risikos durch internationale Beschaffung und der Professionalisierung des Claim Managements der Lieferanten zwingend erforderlich. Das Qualitätsmanagement des Betreibers erfordert die Umsetzung einer nachhaltigen Qualitätsstrategie, die sich in einer handlungsfähigen, selbst lernenden Organisation mit den an die jeweiligen Bedürfnisse entsprechend angepassten Prozessen darstellt. Diese bedarfsorientierte und projektspezifische, aber dennoch integrierte Prozessführung erzeugt den Dreiklang von Projekt-, Qualitätsmanagement und Engineering, der Prozesseffizienz und -exzellenz und damit optimierten Ressourceneinsatz auszeichnet. Nur ein für die Erfordernisse der Abwicklung von Großprojekten aufgestelltes Qualitätsmanagement ist in der Lage, den auftretenden Herausforderungen mit proaktiver Qualitätsplanung, -sicherung und -kontrolle (im Sinn des geschlossenen Qualitätszyklus) entgegenzutreten. Dieser Aufgabe stellt sich die RWE Technology mit dem Quality Centre of Competence (QCC). Einsatz des Werkstoffs T24 Der Werkstoff T24 wurde für den Einsatz in der neuen Generation von Dampferzeugern entwickelt und zeichnet sich durch hohe Zeitstandfestigkeiten im Vergleich zu seinen Vorgängern aus. T24 kommt aktuell in Westeuropa in 3 Neubauprojekten von Steinkohle- und Braunkohlekraftwerken in Deutschland, den Niederlanden und der Tschechischen Republik zum Einsatz. In diesen Anlagen ist der Werkstoff T24 in Membranrohrwänden und Bündelheizflächen verbaut sowie wird für innere Tragrohre eingesetzt. Die relevanten Neubauprojekte sind im B i l d dargestellt. Diese Anlagen haben insgesamt eine installierte Leistung von rund MW. Die Braunkohle-Blöcke BoA 2 und 3 F und G am Standort Neurath sowie die Steinkohle- Doppel blockanlagen an den Standorten Westfalen D und E und Eemshaven A und B repräsentieren davon ein gutes Drittel. Ziel ist eine faktenbasierte Analyse, um sachorientierte Entscheidungen treffen zu können. Qualifizierung Zur weiteren Steigerung der Wirkungsgrade der Steinkohlekraftwerke auf 46 bzw. 43 % der Braunkohlekraftwerke waren zur Erreichung höherer Frischdampftemperaturen von 600 C neue Werkstoffe für die Überhitzer- Endstufen erforderlich. Auch für die als Verdampferwände und als Membranwand konstruierten ersten Überhitzer-Stufen mussten geeignete Werkstoffe entwickelt werden. Diese Werkstoffe sollten eine höhere Warmstreckgrenze und insbesondere eine höhere Zeitstandfestigkeit als der bisher übliche Membranwandwerkstoff 3CrMo4-5 besitzen. Gleichzeitig sollte der Werkstoff sich in der Membranwand als Unterpulver-verschweißte Rohr-Steg-Rohr-Verbindung verarbeiten lassen, ohne eine Spannungsarmglühung zu erfordern. Somit konnte die Wahl nicht auf Werkstoffe wie 0CrMo9-0 oder X0CrMoVNb9- (P9) fallen. VGB PowerTech /20

2 Anlagen Betreiber Standort Datteln 4 E.ON Datteln Anzahl Blöcke MW 00 E.ON - Maasvlakte 3: 00 MW Electrabel - Maasvlakte: 800 MW Electrabel - Wilhelmshaven: 800 MW Walsum 0 Moorburg STEAG/EVN Vattenfall Walsum Moorburg Vattenfall - Moorburg 3-4: 2x 820 MW EEM: 2x 800 MW Hamburg Groningen Westfalen D-E RWE Power Hamm STEAG - Walsum 0: 750 MW Berlin Rheinhafen RDK 8 GKM 9 EnBW GKM Karlsruhe Mannheim 9 9 Rotterdam E.ON - Datteln 4: 00 MW Trianel - Lünen: 750 MW WES: 2x 800 MW Wilhelmshaven GDF SUEZ Wilhelmshaven 800 Brüssel BoA 2 und 3: 2x 00 MW Dresden Köln Vattenfall - Boxberg Block R: 675 MW Boxberg Block R Neurath G-F Vattenfall RWE Power Boxberg Neurath CEZ - Ledvice 660 MW Prag Eemshaven A-B RWE Power Eemshaven GKM - GKM 9: 92 MW Rotterdam Maasvlakte 3 GDF SUEZ E.ON Rotterdam Rotterdam Strasbourg Stuttgart EnBW - Reinhafen RDK 8: 92 MW Ledvice CEZ Ledvice 660 Zürich Bild. Neubauprojekte mit dem Werkstoff T24. Mitte der 990er-Jahre wurde die Untersuchung neuer Werkstoffe im Rahmen des AVIF- Forschungsvorhabens begonnen, die für die Membranrohrwand den von Vallourec & Mannesmann entwickelten T24 als aussichtsreichsten Werkstoff identifizierten. Im Einzelnen waren dies: FDBR/VGB-Forschungsvorhaben Qualifizierung von Werkstoffen zum Einsatz in Dampferzeugeranlagen mit erhöhten Temperaturen (A 77, Laufzeit: 994 bis 998) Forschungsvorhaben Nachweis der Langzeiteigenschaften von Schweißverbindungen moderner Stähle für den Einsatz in Dampferzeugern im Bereich bis 620 C (A 29 Laufzeit: 998 bis 200) Begleitend zu diesen Untersuchungen wurde der Werkstoff in Erprobungsprojekten unter anderem im E.ON-Kraftwerk Scholven im Projekt Comtes 700 und im EnBW-Kraftwerk Altbach als Testfläche in der Membranrohrwand eingesetzt. Für den Werkstoff T24 standen die Verschweißbarkeit als WIG- und UP- Naht, das Korrosionsverhalten der ungeglühten WIG-Schweißnähte und das Zähigkeitsund Zeitstandverhalten von WIG-Schweißnähten im Vordergrund der Untersuchung. Neben dem Nachweis, dass auch die Schweißnähte des Werkstoffs die Anforderungen hinsichtlich Warmfestigkeit und Zeitstandfestigkeit, die an das Grundmaterial gestellt wurden, einhalten konnten, stand hier der Nachweis im Fokus, dass der Werkstoff aufgrund seiner besonderen chemischen Zusammensetzung auch ohne Wärmenachbehandlung eingesetzt werden sollte. Die ungeglühten Schweißnähte müssen dafür ausreichend thermisch stabil, duktil und ohne Risse zu schweißen sein. Schon zum Zeitpunkt dieser Untersuchungen war bekannt, dass der Werkstoff T24 als Membranwandwerkstoff anspruchsvoller in der Verarbeitung ist als seine Vorläufer, die Werkstoffe 6Mo3 und 3CrMo4-5. Für den Werkstoff T24 liegt die Eignungsfeststellung durch die VdTÜV-Werkstoffblätter vor, und seine technischen Lieferbedingungen sind unter anderem in der DIN EN 026, Teil 2, und der VGB-Richtlinie VGB R 09 festgelegt. Für die RWE-Projekte wurde auf der Basis dieser Untersuchungen und Qualifizierungen dieser Werkstoff von den Herstellern als Membranrohrwerkstoff ausgewählt. Schadensereignisse Im März 200 kam es bei der Inbetriebnahme des neu gebauten Blocks Walsum 0 der STEAG zu erheblichen Verzögerungen. Zahlreiche Leckagen in T24-Rohrrundnähten waren nach dem Anfahren aufgetreten. Dem Vorfall wurde von den Betreibern eine hohe Priorität zugeordnet, sodass in der Folge die erste Arbeitssitzung des VGB zum Thema T24 einberufen wurde. Im August 200 wurden EEM WES BoA 2 und 3 Fertigung die bisher informellen Tätigkeiten dieses Arbeitskreises von einem Lenkungskreis (VGB LK T24) der Betreiber koordiniert und drei Arbeitsgruppen gebildet: Korrosion/Beizen/warme Inbetriebnahme. Thema: Werkstoff und Schadensmechanismus Schweißtechnische Verarbeitung/Qualitätssicherung/Prüfungen (Fertigung und Montage). Thema: Herstellung und Prüfung Alternative Reinigungsmethoden. Thema: Chemische Reinigung Ziel dieser Arbeitskreise war es, ein tieferes Verständnis des Schadensmechanismus zu erlangen und geeignete Maßnahmen zur Vermeidung daraus abzuleiten. Unabhängig davon wurden bei den Betreibern eigene Untersuchungen angestoßen. Im Oktober 200 wurde der neu errichtete Dampferzeuger Boxberg R von Vattenfall in Betrieb genommen und musste ebenfalls nach wenigen hundert Stunden außer Betrieb genommen werden, Fertigung Montage. Schaden Walsum Fertigung Montage Schaden Boxberg Schaden Walsum Montage Bild 2. Auftretende Schadensmeldungen während der Errichtung der RWE-Projekte. 2 VGB PowerTech /20

3 zu den Tragrohren Verdampfer Verdampfer Schaltungsvariante A Anfahrflasche weil es auch in diesem Projekt zu zahlreichen Leckagen gekommen war. Zuletzt kam es bei der Wiederinbetriebnahme von Walsum 0 im April 20 erneut zu erheblichen Schäden. Die RWE-Projekte befanden sich zu diesem Zeitpunkt in unterschiedlichen Phasen der Fertigstellung. Während zu Beginn der Situation in Walsum die beiden Blöcke der BoA 2 und 3 im Wesentlichen errichtet waren, befand sich Westfalen direkt vor der Druckteilmontage und die Fertigung der T24-Komponenten für Eemshaven hatte noch nicht begonnen (Bild 2). So wurden abhängig von der jeweiligen Projektphase geeignete Maßnahmen getroffen, um das Risiko eines Schadens während der Inbetriebnahme zu vermindern. Dazu wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, die die Verwendung sowie die Verarbeitung des T24 hinsichtlich der Schaltungsvarianten sowie des Parameterfensters im Fokus hatten. Verwendung des Werkstoffs T24 zu den Tragrohren Überhitzer Verdampfer Schaltungsvariante B Bild 3. Prinzipielle Schaltungsvarianten sowie Schadensschwerpunkte. Bei den im Bau und in der Inbetriebnahme befindlichen Anlagen gibt es unterschiedliche Materialkonzepte und Schaltungsvarianten. Grundsätzlich kommen zwei Schaltungsvarianten zum Einsatz. Variante A: Der Verdampfer beginnt am Trichtereintritt und endet am Austritt aus der Membranwand-Senkrechtberohrung Variante B: Der Verdampfer beginnt am Trichtereintritt und endet am Spiralrohrwandaustritt. Die Membranwand-Senkrechtberohrung ist als erster Überhitzer geschaltet. Der Werkstoff T24 wird in der Mehrzahl der Projekte in der Endstufe der Verdampferwand eingesetzt, in einigen Projekten aber auch Anfahrflasche Prinzipskizze 3CrMod4-5 T24 Schäden 3CrMo4-5 6Mo3 komplett vom Trichtereintritt bis zum Verdampferaustritt. Zudem wird T24 im ersten Überhitzer und den Tragrohren eingesetzt und findet häufig Einsatz in der Heizfläche des ersten Zwischenüberhitzers. Die Anlagen (Walsum 0 und Boxberg R), bei denen Schadensereignisse bei der Inbetriebnahme aufgetreten sind, sind zum einen unterschiedlich geschaltet und erfahren zum anderen auch unterschiedlichen Werkstoffeinsatz. Die einzelnen Schaltungsvarianten sowie die Schadensschwerpunkte sind im B i l d 3 dargestellt. Die Schäden liegen fast ausschließlich im Zweiphasen-Gemisch, im von Wasser durchströmten, als Verdampfer geschalteten Bereich. Es gibt von den geschädigten Anlagen bisher weder Berichte über Schäden in den Tragrohren oder weiteren Überhitzerheizflächen aus T24. bainitisch-martensitisch 20mm bainitisch 20mm Quelle: TÜV Rhld Schweißgutgefüge in der Wurzel bei verschiedenen Schweißparametern Verarbeitung Wie bereits erwähnt, war seit Beginn der Qualifizierung des T24 bekannt, dass der Werkstoff ein schmales Verarbeitungsfenster hat. Die Gefügestruktur des Grundmaterials wird als bainitisch beschrieben. Bisherige Werkstoffe der Membranrohrwand hatten hingegen ferritisches Gefüge. Bei der Verschweißung von T24 zeigte sich, dass die Einstellung eines bainitischen Gefüges in der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone (WEZ) sehr wohl möglich ist. Die exakte Einhaltung der Parameter der Verarbeitungsvorschriften und eine hohe handwerkliche Fertigkeit der Schweißer sind erforderlich, um den Anforderungen an die Verarbeitung gerecht zu werden. Typische Beschreibungen der heute verschweißten Nähte lauten bainitisch-martensitisch. Im B i l d 4 sind zwei sich ergebende Gefüge dargestellt: ein typisches bainitisch-martensitisches Schweißgutgefüge und ein mit exakter Einhaltung der Schweißparameter geschweißtes Gefüge, das dem Grundwerkstoff ähnlich, als bainitisch anzusehen ist. Schadensmechanismus Als Schadensmechanismus wurde bei der Untersuchung der Schäden in den Anlagen Walsum 0 und Boxberg R die Wasserstoff-induzierte Spannungsrisskorrosion (H-SpRK, englisch: H-SCC, Hydrogen-induced Stress Corrosion Cracking) identifiziert. H-SpRK kann bei Zusammenwirken von einem empfindlichen Werkstoffzustand (zum Beispiel ein martensitisches Gefüge), kritischen Spannungen und dem Vorliegen eines chemischen An- Parameterfenster Vorwärmtemperatur T23, T24 VM2-SHC (CB2), X20 P92, E9 P9 Ni-Basis Super 304 H P23, P24 0CrMo9-0 6Mo3, 3CrMo4-5 unlegierte Stähle Zwischenlagentemperatur Schweißprozesse Stromstärke, Spannung Geschwindigkeit Lagenaufbau Raupendicke Quelle: Böhler Welding Group Bild 4. Parameterfenster und mögliche Gefügevarianten des Schweißguts. VGB PowerTech /20 3

4 Empfindlicher Werkstoffzustand Empfindlicher Werkstoffzustand des Grundwerkstoffs und/oder der Schweißverbindung aufgrund von chemischer Zusammensetzung, Gefüge, Oberflächenbeschaffenheit, ect. Auslösenden Mediums Vorliegen eines chemischen Angriffsmittels (Wasserstoff) Bild 5. Voraussetzungen für H-SpRK. griffsmittels (hier Wasserstoff, H) auftreten. Die Voraussetzungen für H-SpRK sind im B i l d 5 dargestellt. Es wurde unter anderem in den VGB-Arbeitskreisen berichtet, dass die Schäden stets an einer Schweißnaht liegen und sowohl parallel als auch quer zur Rohrlängsachse ausgerichtet sein können. Der Riss verläuft sowohl transals auch interkristallin durch den Werkstoff, beginnend auf der Medium-berührten Seite (Rohrinnenseite). Viele quer zur Rohrlängsachse verlaufende Risse beginnen in der wurzelseitigen Wärmeeinflusszone und verlaufen makroskopisch gerade und senkrecht zur Oberfläche durch WEZ und Schweißgut zur Oberfläche, ohne sich dabei von der Fusionslinie ablenken zu lassen. Auch bei parallel zur Rohrlängsachse liegenden Rissen richtet sich der Riss allein nach der Spannung aus. Ursachenuntersuchung Von den Herstellern wurden für das Projekt BoA 2&3 folgende Maßnahmen umgesetzt: Externe Spannungen mindern durch eine Wärmebehandlung des fertig errichteten Kessels bei 450 bis 500 C über einen Zeitraum von 24 bis 48 h. Die Aufwärmung wurde durch mobile Ölbrenner, die in unterschiedlichen Ebenen den Feuerraum erhitzten, durchgeführt. Verbunden wurden diese Maßnahmen mit dem Umbau des Rauchgasabzugs zur Optimierung der Wärmebehandlung und der Installation einer Durchströmung mit warmer Luft im gesamten Druckteil, um die Wärmedehnungen zwiempfindlicher Werkstoffzustand auslösendes Medium Bei den Herstellern und bei den Betreibern wurden Untersuchungen unternommen, um sowohl die Ursache als auch die Einflussfaktoren der aufgetretenen Schäden zu verstehen und Abhilfemaßnahmen zu schaffen. Die drei zuvor beschriebenen Faktoren wurden als Ansatzpunkte der Untersuchungen verwendet: Einfluss des Mediums vermindern Spannungen vermindern Gefüge beeinflussen kritische Spannungen Kritische Spannungen Kritische Spannungen durch äußere Beanspruchung, durch Schweißspannungen, ect. C-Ring-Probe Jones-Probe Wärmebehandlungsversuch Quelle: VGB Quelle: VGB Quelle: RWE Bild 6. Untersuchungen bei Betreibern und Herstellern. In mehreren Laboren wurden Untersuchungen zum Einfluss des Beizens auf die Schädigungsbildung untersucht. Die betroffenen Betreiber, die Hersteller, der VGB und RWE über den TÜV Rheinland haben Beizversuche unternommen. Ziel der Versuche war es, sowohl die Wirkung der unterschiedlich konzentrierten Beizlösung auf Flusssäurebasis als auch die Rolle des Inhibitors CL4 und der in Rückstellproben gefundenen Verbindung H 2 S zu untersuchen. Ein weiterer Schwerpunkt der Tätigkeiten lag auf der Untersuchung des Einflusses des Wasserstoffs aus der Magnetitbildung. Dazu wurden Autoklaven-Versuche bei VGB und Hersteller, später auch bei anderen, durchgeführt. Ziel der Versuche war die Feststellung der Bedingungen, die Schädigungen hervorrufen, bzw. ob sich Bedingungen finden lassen, die eine Schädigung vermeiden. Als kritischer Bereich für die Wasserstoffbildung wurde ein Temperaturbereich um 200 C festgestellt. In diesem Bereich tritt eine ungünstige Kombination der Bildung von atomarem Wasserstoff nach Schikorr, der vermehrten Aufnahme in den Werkstoff und der noch verminderten Möglichkeit des Werkstoffs, das H + -Ion wieder zu entlassen, auf. Daher wurde bei den Versuchen eine Temperatur von größer 300 C identifiziert, die dem Werkstoff bei bereits wieder verminderter Bildung von H + bei dieser Temperatur die Austrittsdiffusion von H-Ionen (Soaking Wasserstoffglühung) ermöglicht. Darüber hinaus besteht ein Zusammenhang zwischen der Wasserstoffbildung und dem ph-wert des Kesselspeisewassers. So kann bei höheren ph-werten ein sich ausbildendes lokales Maximum für die Wasserstofffreisetzung deutlich vermindert werden. Neben der Vermeidung bzw. der Verminderung des Wasserstoffeinflusses stand die Minderung der inneren und äußeren Spannungen im Fokus der Untersuchungen. Im B i l d 6 sind unterschiedliche Untersuchungen beispielhaft dargestellt. Zur Minderung der Spannungen gibt es zwei Ansätze: Wärmebehandlung bei niedrigen Temperaturen im Anschluss an die Montage. Die Wärmebehandlung bei niedrigen Temperaturen wird durchgeführt, um eine Umlagerung der externen Spannungen zu erhalten. Hierzu sind im Vorfeld beim TÜV-Rheinland die RWE-Untersuchungen der Eigenspannungen mit der Bohrlochmethode vorgenommen worden. Die Spannungsmessungen mit der Bohrlochmethode haben eine Verringerung der maximalen Eigenspannungen um circa 20 % gezeigt. Dies konnte später durch röntgendiffraktometrische Untersuchungen am Block F der BoA 2 und 3 bestätigt werden. Spannungsarmglühung des Werkstoffs bei einer Temperatur circa 50 C unterhalb der Anlasstemperatur. Die Wärmebehandlung bei Spannungsarmglühtemperatur, wie im VdTÜV-Werkstoffblatt vorgegeben, senkt nicht nur wesentlich die Spannungen im Schweißnahtbereich, sondern beeinflusst auch das Gefüge der Schweißnaht positiv. Zum technischen Nachweis der Durchführbarkeit der Wärmebehandlung von Montagenähten in der Membranrohrwand sind Versuche auf Veranlassung des VGB LK T24 unternommen worden. Auch wenn diese Entwicklung in den bisher laufenden Neubauprojekten nicht mehr umgesetzt werden kann, so kann sie doch für die Zukunft von Bedeutung sein. Umgesetzte Maßnahmen im RWE-Projekt BoA 2 und 3 4 VGB PowerTech /20

5 Vermeidung des auslösenden Mediums (Wasserstoff) Optimierung der chemischen Reinigung (Beizen) Optimierung Wasserchemie des Kesselwassers Optimierung der Anfahrprozedur empfindlicher Werkstoffzustand auslösendes Medium kritische Spannungen Vermeidung kritischer Spannungen Wärmebehandlung bei 450 bis 500 C nach Fertigstellung nachgeschaltete Maßnahmen verringert werden. Für die im Bau befindlichen Komponenten kann durch exakte Einhaltung der Vorgaben und mit verstärkter Qualitätssicherung das Risiko von Verarbeitungsfehlern gemindert werden. Im Rahmen des VGB wird intensiv untersucht, inwieweit durch weitere Maßnahmen, wie der Wärmebehandlung von Schweißnähten, das Risiko zusätzlich verringert werden kann. Bild 7. Im Projekt BoA 2&3 umgesetzte Maßnahmen. Planung Fertigung T24-spezifische Schulung und Qualifikation der Schweißer Verstärkte Fertigungsüberwachung Verbesserte Schweißnahtqualität durch konsequente Einhaltung der Parameter Wärmebehandlung der Membranrohrwand-Bretter Wärmebehandlung des Übergangsstücks Act schen den Heizflächen und den verbindenden Rohrleitungen zu vereinheitlichen. Optimierte Beizung. Um den Einfluss des Beizens als Schadensursache zu vermindern, wurden die T24-Bereiche beim Beizen ausgespart (circa 25 % der gesamten Heizfläche). Optimierte Wasserchemie beim Anfahrprozess. Hierzu wurden ein hoher ph-wert eingestellt und der O 2 -Gehalt im Speisewasser auf unter 20 ppm abgesenkt (alkalische Fahrweise). Die Speisewasseraufbereitung wurde dazu mit einer externen mobilen Wasseraufbereitung mit einer Hydrazin- Vorlage ausgestattet, um sehr O 2 -armes Wasser in ausreichender Menge zur Verfügung stellen zu können. Optimierung der Anfahrprozedur. Beim Anfahren wurde ein erhöhter Temperaturgradient gewählt. Der Gradient wurde bis zum Erreichen einer Dampftemperatur im Bereich des Verdampferaustritts von > 300 C beibehalten. Diese Temperatur wurde über einen längeren Zeitraum gehalten. Die Maßnahme wurde mit einem Hilfsdampferzeuger abgesichert, sodass, falls es zu einer Störung der Brenner kommen sollte, Check Montage T24-spezifische Schulung und Qualifikation der Schweißer Verstärkte Bauüberwachung Verstärkte Schweißaufsicht Verbesserte Schweißnähte durch konsequente Einhaltung der Parameter In Untersuchung: Wärmebehandlung von Montagenähten Lessons learned (PDCA) Bild 8. Wirkungsketten in zukünftigen RWE-Projekten. Plan Do Inbetriebnahme Optimierung des Beizens Optimieren der chemischen Zusammensetzung des Speisewassers Angepasste Anfahrprozedur Wärmebehandlung bei 450 bis 500 C durch Einspeisung des Hilfsdampfs die Mindesttemperatur für einen gewissen Zeitraum sichergestellt werden konnte. Die bisherigen Erfahrungen mit diesen Vorgaben sind positiv, allerdings bleibt das weitere Verhalten der Anlage unter Volllast-Betriebsbedingungen abzuwarten. Die im Projekt BoA 2&3 umgesetzten Maßnahmen sind im B i l d 7 zusammengefasst. Abgeleitete Schlüsse Aus den Erkenntnissen der bisherigen Inbetriebnahme und den durchgeführten Untersuchungen lassen sich folgende Schlüsse ziehen: T24 ist zur Verwendung als Membranwandwerkstoff geeignet. Projektspezifische Anforderungen und das detaillierte Kesseldesign sind dabei zu beachten. Der Verarbeitung ist besondere Aufmerksamkeit zu widmen bezüglich: Schweißparameter; Schweißerqualifikation, Handfertigkeit; Schweißaufsicht Auch in den bereits fertig gestellten Anlagen kann das bestehende Risiko durch Zusammenfassung und Ausblick Die aus dem Projekt BoA 2 und 3 abgeleiteten Lessons Learned sind Grundlage für die Maßnahmen der Folgeprojekte und können mit den weiteren Erfahrungen Grundlage für zukünftige Projekte sein. Grundsätzlich stellt dieser Lessons-Learned-Prozess einen wesentlichen Stützpfeiler des projektübergreifenden, gesamten Qualitätsmanagements dar. Wesentlich für den Erfolg ist dabei immer das enge Ineinandergreifen organisatorischer, prozessualer und technischer Maßnahmen. Wirkungsketten zukünftiger Projekte sind im B i l d 8 dargestellt. Für die Steinkohleprojekte Westfalen und Eemshaven ist die analoge Anwendung der im Projekt BoA 2 und 3 durchgeführten und die Durchführung weiterer Maßnahmen durch die Hersteller vorgesehen. Zunächst werden die Schweißer von den Lieferanten durch T24- spezifische Schulungen in Fertigung und Montage unterrichtet, um die Schweißvorgaben optimal umsetzen zu können. Die Betreiberseitige Überwachung der Fertigung und Montage ist intensiviert worden, um die Einhaltung der Schweißvorgaben enger zu verifizieren. Durch die Spannungsarmglühung des Übergangstücks von Spiral- auf Senkrechtberohrung werden das Spannungsniveau in dieser Komponente gesenkt und die Gefügeeigenschaften verbessert. Zu Beginn der Inbetriebnahme sollen die bereits im Projekt BoA 2 und 3 umgesetzten Maßnahmen zur Verringerung der Spannungen durch eine Wärmebehandlung bei 450 bis 500 C und zur Verminderung des auslösenden Mediums Wasserstoff durchgeführt werden. Es zeigt sich, dass RWE Technology angemessen aufgestellt ist, um die Qualitätsprobleme im Zusammenhang mit dem Kesselwerkstoff T24 nachhaltig zu verfolgen und den erforderlichen Erfahrungsaustausch zwischen den Projekten sicherzustellen. Dadurch ist das Unternehmen in der Lage, mit Fachexpertise in Schlüsselpositionen schnell auf Qualitätsprobleme in den Projekten reagieren zu können. In enger Zusammenarbeit mit den Projekten sowie den Bereichen Qualität und Engineer ing konnten Maßnahmen eingeleitet werden, die zu einer Minimierung der Risiken aufgrund der beschriebenen Qualitätsprobleme in den aktuellen Projekten geführt haben. VGB PowerTech /20 5

6 VGB PowerTech International Journal for Electricity and Heat Generation Vo lu me 90/200 ISSN K Volume 85/2005 ISSN K Vo lu me 89/2009 ISSN K Con gress Is sue Fo cus: Pro Quality The Pro-quality Approach Quality in the Construction of New Power Plants Quality Monitoring of Steam Turbine Sets Supply of Technical Documentations Schwerpunktthema: Erneuerbare Energien Hydrogen Pathways and Scenarios Kopswerk II Prevailing Conditions and Design Arklow Bank Offshore Wind Park The EU-Water Framework Directive Vo lu me 89/2009 ISSN K Focus: VGB Congress Power Plants 2009 Report on the Activities of VGB PowerTech 2008/2009 EDF Group Reduces its Carbon Footprint Optimising Wind Farm Maintenance Concept for Solar Hybrid Power Plants Vo lu me 89/2009 ISSN K International Journal for Electricity and Heat Generation Publication of VGB PowerTech e.v. Vo lu me 89/2009 ISSN K Qualifying Power Plant Operators Focus: Power Plants in Competiton International Edition Focus: Maintenance of Power Plants Concepts of IGCC Power Plants Assessment of Generators for Wind Power Plants Technical Data for Power Plants Oxidation Properties of Turbine Oils Focus: Furnaces, Steam Generators and Steam Turbines USC 700 C Power Technology Ultra-low NO x Combustion Replacement Strategy of a Superheater Stage Economic Postcombustion Carbon Capture Processes New Power Plant Projects of Eskom Quality Assurance for New Power Plants Advantages of Flexible Thermal Generation Market Overview for Imported Coal Bitte kopieren >>> ausfüllen und per Post oder Fax zusenden Ja, ich möchte die VGB PowerTech abonnieren. Der Abonnementpreis beträgt aktuell 275, Euro zuzüglich Versand (Inland: 34, Euro) und MwSt. Das Abonnement verlängert sich jeweils um ein Jahr, wenn es nicht bis spätestens einen Monat vor Ablauf schriftlich beim Verlag gekündigt wird. Name, Vorname Straße PLZ Wohnort Telefon/Fax Per Fax oder im Fensterkuvert an die VGB PowerTech Service GmbH Fax-Nr Datum. Unterschrift Widerrufsrecht: Diese Vereinbarung kann ich innerhalb von 4 Tagen bei der VGB PowerTech Service GmbH, Essen, widerrufen. Zur Wahrung der Frist genügt die rechtzeitige Absendung. Ich bestätige dies durch meine 2. Unterschrift. Datum 2. Unterschrift

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9 VGB PowerTech In allen Teilen der Welt ist die Erzeugung von Strom und die Bereitstellung von Wärme ein zentrales Thema von Technik, Wirtschaft und Politik sowie des alltäglichen Lebens. Experten sind dabei zuständig für den Bau und Betrieb von Kraftwerken, deren Entwicklung und Überwachung sowie die vielfältigen Aufgaben von Service und Management. Hier ist die VGB PowerTech die kompetente internationale Fachzeitschrift für den Kraftwerksbereich. Jährlich Ausgaben der deutsch-englischen Gemeinschaftsausgabe informieren mit Fachbeiträgen und Nachrichten zu allen wichtigen Fragen der Strom- und Wärmeerzeugung. Die VGB PowerTech erscheint bei der VGB PowerTech Service GmbH, Verlag technisch-wissenschaftlicher Schriften. Herausgeber ist der europäische Fachverband VGB PowerTech e.v. VGB-PowerTech-DVD 990 bis 200: Fachbeiträge der VGB Kraftwerkstechnik und VGB PowerTech digital Auf mehr als Seiten finden Sie das kompetente Fachwissen aus 2 Jahren VGB Kraftwerkstechnik (dt. Ausgabe bis 2000) und der Internationalen Fachzeitschrift VGB PowerTech (ab 200) mit: über 2300 Fachartikeln, allen Dokumenten im PDF-Format (bis zum Jahr 2000 aus technischen Gründen als nachbearbeiteter S/W-Scan), einer komfortablen Suchfunktion über alle Beiträge, als Volltextsuche bzw. gezielter Suche nach Autoren und Dokumententiteln. Navigieren Sie schnell zu den gesuchten Beiträgen mit wenigen Mausklicks. Die VGB-PowerTech-DVD ist erhältlich als Einzelplatzversion oder Netzwerklizenz für Unternehmen, Forschung und Behörden. Die Einzelplatzversion können Sie per Formular auf dem Post-/Faxweg bestellen, oder Sie nutzen unseren Online-Shop unter. Ein Angebot über eine Netzwerklizenz unterbreiten wir Ihnen gerne auf Anfrage. Mit dem VGB-PowerTech-Update können Sie Ihre DVD jährlich aktualisieren. Bitte bestellen Sie das Update jährlich separat. Ihr Ansprechpartner bei der VGB PowerTech Service GmbH: Jürgen Zimander, Tel.: , VGB PowerTech Service GmbH Postfach Essen Deutschland InfoExpert

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