Z-Sonderprofile für Filtersysteme in Kernreaktoren
Filtersysteme im Inneren eines Kernreaktors verbinden eine anspruchsvolle Geometrie mit einem Mass an Qualitätskontrolle, das nur wenige Anwendungen verlangen. Für dieses Projekt brauchte der Kunde Z-förmige Sonderprofile aus Edelstahl 304L mit 180x80x140 mm, geliefert in Sonderlängen zwischen 5740 und 5940 mm, mit Ausklinkungen, Schnitten und Bohrungen nach der Zeichnung des Kunden. Montanstahl fertigte die Profile im Laserschweissen aus lasergeschnittenen Einzelteilen, fräste und sandstrahlte sie vor der Lieferung und hielt dabei eine kurze Lieferzeit ein, ohne eine der Massanforderungen zu lockern.
Edelstahl im Kernkraftwerk und der Platz der Filter
Edelstahl durchzieht den grössten Teil der Ausrüstung eines Kernkraftwerks, von Reaktoren und Wärmetauschern bis zu Turbinen und Becken für radioaktiven Schlamm. Er wird anderen Werkstoffen vorgezogen, weil er höchste Korrosionsbeständigkeit mit langfristiger Zuverlässigkeit und sehr geringem Wartungsaufwand verbindet, was in einer Umgebung zählt, in der der Zugang für Prüfung oder Austausch eingeschränkt und teuer ist und manchmal nur während eines geplanten Stillstands möglich. Filter fügen sich in diese Logik ein. Sie sind dem Prozessmedium dauerhaft ausgesetzt, sind schwer zugänglich, und jede Schädigung der Struktur, die die Filterelemente trägt, beeinträchtigt die Leistung des Systems insgesamt. In diesem Projekt brauchte der Kunde Sonderprofile für Filter in Kernreaktoren, und zur anspruchsvollen Geometrie kamen Anforderungen an die Qualitätskontrolle, die zu den strengsten im gesamten Nuklear- und Energiesektor gehören.
Ein Z-Profil mit Bearbeitungen und ohne Spielraum für Abweichung
Die Anfrage umfasste fünf Punkte gleichzeitig. Der Querschnitt musste eine Z-Sonderform sein und kein Katalogprofil, er musste in Sonderlängen zwischen 5740 und 5940 mm geliefert werden, und er musste aus einem Edelstahl mit hoher Korrosionsbeständigkeit bestehen. Dazu kam ein kundenspezifischer Laserschnitt nach der Zeichnung des Kunden, mit Ausklinkungen, Schnitten und Bohrungen über die gesamte Stablänge verteilt, und das ganze Paket musste in kurzer Lieferzeit ausgeliefert werden. Die Schwierigkeit liegt im Zusammenspiel dieser Anforderungen. Ein Z-Profil von nahezu sechs Metern Länge neigt von sich aus zum Verzug, und jede Bearbeitung muss ihre Lage gegenüber einer Bezugsbasis halten, die über den ganzen Stab stabil bleiben muss, genau die Art von Problem, die unser Artikel über massgeschneiderte Stahlprofile beschreibt, wo Geometrie, Toleranz und nachgelagerte Montage als eine einzige Entwurfsfrage behandelt werden und nicht als drei getrennte.
Anwendungskontext
Das Profil entstand aus Edelstahl 304L, die Einzelteile wurden direkt nach der Zeichnung des Kunden lasergeschnitten und anschliessend auf dem Fünf-Achs-Laserroboter gefügt, der den Wärmeeintrag so gering hält, dass der Verzug über Längen von nahezu sechs Metern beherrschbar bleibt. Ausklinkungen, Schnitte und Bohrungen wurden mit sehr engen Toleranzen lasergeschnitten, und die Stäbe wurden als letzte Schritte vor der Lieferung gefräst und sandgestrahlt; die Auslieferung erfolgte termingerecht. Die fertigen Masse von 180x80x140 mm entsprachen den Anforderungen des Kunden ohne Nacharbeit. Profile dieser Art gehören zum Montanstahl-Programm der Sonderprofile, gefertigt nach technischer Zeichnung in Edelstahl- und Kohlenstoffstahlgüten für Filtrationsausrüstung, innere Traggerüste und andere Bauteile, bei denen Geometrie und Prüfanforderungen von der Anlage und nicht von einem Katalog bestimmt werden. Angaben zu Toleranzen, Güten und Dokumentation finden sich in der technischen Q&A.