Multifunktionales Ultraschallgerät für Instandhaltung eines Kraftwerks

Der Druck auf die Betreiber wächst. Die erneuerbaren Energien verlangen eine immer höhere Flexibilität der Kraftwerke. Aber auch die Kosten müssen massiv gesenkt werden, um weiterhin am Markt bestehen zu können. Großes Potenzial liegt hier in der Instandhaltung.

Für die Instandhaltungsarbeiten im Kraftwerk Hamm entschied sich Fortum für das Sonaphone E, welches durch seine eigensichere Bauweise auch für explosionsgefährdete Bereiche zugelassen ist. Bild: Sonotec

Das weißt auch das Unternehmen Service Deutschland, das als unabhängiger Dienstleister für Betrieb und Instandhaltung von Kraftwerken verantwortlich ist. Daneben bietet das Unternehmen aber auch Unterstützung im Bereich der Turbinenrevisionen sowie Consulting und IT-Systeme zur Optimierung von Kraftwerksprozessen an. „Weltweit ist unser Konzern für eine Kraftwerksflotte mit 14.113 MW installierter elektrischer Leistung und 24.494 MW thermischer Leistung verantwortlich“, sagt Pascal Schulte, zuständig für die mechanische Instandhaltung beim Unternehmen.

Zu den betreuten Kraftwerken zählt auch das Gas- und Dampfturbinenkraftwerk der Trianel Gaskraft Hamm, für das Fortum seit 2007 den technischen Betrieb und die Instandhaltung verantwortet. Schulte ist Teil des Instandhaltungsteams: „Im Rahmen unserer täglichen Arbeit prüfen wir kontinuierlich die Anlage und führen bei kurzen Stillständen kleinere Wartungsarbeiten durch. Zu unseren Aufgaben gehören aber auch die jährliche Revision sowie die langfristige Instandhaltungsplanung.“

Ultraschall hilft bei den Wartungsarbeiten

Bei den Arbeiten im Kraftwerk in Hamm wird Fortum durch Technik aus dem Hause Sonotec unterstützt: Die Experten nutzen seit einiger Zeit ein Sonaphone. Die Ultraschall-Handprüfgeräte eignen sich neben der schnellen Ortung von Druckluft- und Gasleckagen auch für die Dichtheitsprüfung verschiedener Systeme, die Verschleißkontrolle an rotierenden Maschinen und den Nachweis von elektrischen Teilentladungen an Isolationsschäden.

Armaturenprüfungen bei Stillstand oder im Betrieb gehören ebenfalls zum Aufgabengebiet. Das Gerät spürt auch für das menschliche Ohr nicht hörbare Lecks an Druckluftleitungen millimetergenau auf und wandelt die Ultraschallemissionen in optisch und akustisch wahrnehmbare Informationen um.

Der Vorteil der Ultraschall-Methode liegt in ihrer einfachen Handhabung. Die gefundene Stelle wird markiert und anschließend repariert. Fortum hat sich für das Modell Sonaphone E entschieden, das auch für explosionsgefährdete Bereiche zugelassen ist. Das Mehrzweckgerät verfügt über einen integrierten Datenlogger, der Verlaufsprüfungen an vorher definierten Prüforten möglich macht. Über eine USB-Schnittstelle können dank spezieller Software alle Daten ausgelesen und am PC später in Excel-Dateien ausgewertet werden. „Das ist für uns vor allem bei der langfristigen Kontrolle von Entwässerungsventilen nützlich“, erklärt Schulte. „Die Aufzeichnungen geben Aufschluss darüber, wie sich die Abnutzung eines Ventils entwickelt.“

Kontrolle von Armaturen und Kondensatableitern

Mit dem Ultraschallprüfgerät können die Kraftwerks-Experten unter anderem Gas- und Druckluftleckagen detektieren. Bild: Sonotec

Die Kontrolle von Entwässerungsventilen und Kondensatableitern stellt bei Fortum die Hauptaufgabe des Sonaphones dar. Das Unternehmen setzt dafür zusätzliches Equipment ein. „Mit einer speziellen, auf das Gerät aufsetzbaren Körperschallsonde und Oberflächen-Temperaturfühlern lassen sich komplexe Armaturen wie Kondensatableiter einfach und umfassend prüfen“, erläutert Christoph Schimmel, Vertrieb Prüfgeräte für die Instandhaltung bei Sonotec. Die Körperschallsonde macht es für die Experten möglich, Geräuschmessungen durchzuführen und diese über die Kopfhörer direkt akustisch zu verfolgen. Anhand der Geräuschentwicklungen können die Experten beurteilen, ob die Armaturen dicht schließend oder durchlässig sind beziehungsweise bei Kondensatableitern einwandfrei entwässern.

Messungen an Kondensatableitern können mit der Ultraschallsonde an vordefinierten Punkten erfolgen und lassen sich mit etwas Erfahrung sehr schnell und mit sicherem Ergebnis durchführen. Eine zusätzliche Temperaturkontrolle mit dem Gerät gibt die Gewissheit, dass die Kondensatableiter auch wirklich dicht sind. Das war früher anders, erinnert sich Schulte: „Der zeitliche Aufwand für eine Temperaturmessung war sehr groß. Unter anderem mussten dafür teilweise erst Isolierungen aufgebohrt werden, und die Temperaturen waren nicht immer so eindeutig wie ein Strömungsgeräusch.“

Multifunktionales Gerät für viele Anwendungen

Das Sonaphone setzt Fortum auch ein, um Druckluft- oder Gasleckagen zu finden und die Lager von Pumpen oder Motoren zu prüfen. Bei letzterem Anwendungsfall können Pascal Schulte und sein Team die Laufgeräusche eines Lagers überwachen und bei Auffälligkeiten sofort Maßnahmen ergreifen. „Man hört, wenn ein Lager anfängt zu schlagen oder zu mahlen“, beschreibt Schulte. „Bei solchen Prüfungen muss der Anwender allerdings schon ein wenig Erfahrung haben, um die Geräusche richtig deuten zu können.“ Hilfreich war diesbezüglich eine Schulung, die Sonotec vor Ort im Kraftwerk durchführte.

Fortum setzt das Prüfgerät auch ein, um die Lager von Pumpen oder Motoren zu prüfen. Bild: Sonotec

An einen weiteren Anwendungsbereich des Ultraschallprüfgeräts – die elektrische Inspektion – tastet sich Fortum derzeit noch heran. Mit der Sonde, die die Luftleckagen misst, lassen sich auch Schaltschränke überprüfen. Obwohl diese Möglichkeit derzeit noch nicht intensiv genutzt wird, ist die Multifunktionalität des Ultraschallprüfgeräts für Fortum ein großes Plus.

„Es gibt viele Geräte, die nur Kondensatableiter prüfen. Das Sonaphone aber lässt sich für verschiedene Anwendungsfälle nutzen und ist uns somit eine große Hilfe in der täglichen Instandhaltung“, erläutert Schulte. „Ein weiterer Vorteil ist, dass alle Inspektionen schnell erledigt werden können. Wir können nun an einer Armatur in kürzester Zeit eine zuverlässige Überprüfung durchführen.“ hei

Autorin: Anne-Luise Gellner, Sonotec Ultraschallsensorik Halle

Technik im Detail

Eine kombinierte Temperatur- und Ultraschallprüfung mit dem Ultraschall-Prüfgerät gibt schnell Aufschluss darüber, ob die Kondensatableiter auch wirklich dicht und somit funktionstüchtig sind. Bild: Sonotec

Produktfamilie Sonaphone

Vom kostengünstigen Einsteigermodell über Multifunktionsgeräte mit beleuchtetem Display, Datenlogger und USB-Schnittstelle bis hin zu Ultraschallprüfgeräten für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bietet Sonotec eine große Bandbreite der handlichen Sonaphone-Geräte an.

• Sonaphone R: Das kostengünstige Einstiegsgerät zur schnellen und einfachen Leckagesuche erkennt Undichtheiten sicher und punktgenau.
• Sonaphone RD: Das Handgerät mit beleuchtetem Digitaldisplay zur Anzeige des Ultraschallpegels liefert reproduzierbare Werte und eignet sich damit vor allem für vergleichende Prüfungen und Verlaufskontrollen.
• Sonaphone M: Das Multifunktionsgerät mit integriertem Datenlogger zur Aufzeichnung von Einzel- und Verlaufsprüfungen sowie USB-Schnittstelle ist besonders zweckmäßig für die regelmäßige Verschleißkontrolle an rotierenden Maschinen. Es vereint alle Anwendungen, die mit einem Sonaphone möglich sind.
• Sonaphone E: Aufgrund seiner eigensicheren Bauweise ist das Sonaphone E für explosionsgefährdete Bereiche zugelassen. Es entspricht technisch dem Sonaphone M.
• Sonaphone K: Eignet sich zur Funktionskontrolle von Kondensatableitern und anderen Armaturen in dampfdurchströmten Anlagen mit Temperaturen bis 800 °C.