Dehnungsmessungen an eingeeisten Rohren bei -196 Grad Celsius: Fid-Bau Portal

Dehnungsmessungen an eingeeisten Rohren bei -196 Grad Celsius

Joas, H.D.

Sollen an wassergefüllten Rohrleitungen z.B. in Chemieanlagen, Fernwärmesystemen oder Kühlkreisläufen von Kraftwerken Reparatur- oder Austauscharbeiten an Armaturen durchgeführt werden, so kann zur Vermeidung des Entleerens der Anlage ein Rohr-Eineisungs-Verfahren eingesetzt werden. Für die Eineisung werden z.B. flüssiger Stickstoff oder ein Alkohol-Trockeneis-Gemisch verwendet. Durch das Einwirken der Kälteträger wird der Inhalt des Rohres von außen in einem begrenzten Bereich gefroren. Es bildet sich ein Propfen, der eine zuverlässige Absperrung darstellen soll und dessen Haltefestigkeit vor Beginn der Reparaturarbeit durch eine Druckprüfung getestet wird. Das führt zu zusätzlichen Belastungen der Rohrleitung. Um Schäden zu vermeiden, sollte in Eineisungsversuchen Aufschluß über die dabei entstehenden Rohrbeanspruchungen gewonnen werden. Die Versuche wurden an austenitischen Stahlrohren mit drei unterschiedlichen Durchmessern durchgeführt. Vor dem Eineisen wurden jeweils acht DMS der Type LY auf den betreffenden Rohrabschnitt geklebt, jeweils mit einem Präzisionswiderstand zur Halbbrücke ergänzt und mit acht Verstärkerkanälen KWS82 synchron mit der Temperatur gemessen. Die aufgrund der Temperaturänderung keine mechanische Spannung verursachende scheinbare Dehnung wurde vorher in gleicher Weise im Laborversuch mit DMS aus dem selben Los auf Rohrabschnitten gleichen Materials gemessen (Temperaturgang). Aus der Differenz zwischen Betriebssignal und Labormessung ergibt sich in Abhängigkeit von der Temperatur die jeweilige Bauteildehnung. Es wurden Spannungen gemessen, die zwischen 75 und 90 % der Nennstreckgrenze des Werkstoffs liegen. Aufgrund dieser Erkenntnisse kann der Ablauf des Eineisungsvorganges durch Finden günstiger Bedingungen (anzuwendende Temperatur, Prüfdruck) im Sinne einer Reduzierung der Werkstoffbelastung optimiert werden.