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Fremdteilebergung in stationären industriellen AnlagenSeite 3 / 23 Fremdteile in stationären...

Date post: 06-Mar-2021
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4. Fachseminar Optische Prüf- und Messverfahren – Vortrag 6 1 Lizenz: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/de/ Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen Torsten TELLER 1 , Kersten ZAAR 2 1 viZaar industrial imaging AG, Villmar 2 viZaar industrial imaging AG, Albstadt Kurzfassung Die viZaar AG, als größter Anbieter von Fremdkörper-Bergetechniken in Deutschland, gibt in dem vorliegenden Vortrag wichtige Einblicke in Vorüberlegungen zu möglichen Bergearbeiten und übermittelt wesentliche Details zu aktuellen Bergetechniken. Visuelle Routine-Prüfungen und die Endoskopie sind die fähigsten ‚Zufallsfinder‘ und Helfer im Umgang mit fremden, nicht anlagenzugehörigen Teilen in verschlossenen industriellen Anlagenkomponenten. Seit Anbeginn der Endoskopie in der Medizintechnik besteht der Wunsch nach ‚Fernhantierung‘ um erkannte Schadensbilder gegebenenfalls umgehend mit dem gleichen (minimalinvasiven) Eingriff zu entfernen. In stationären industriellen Anlagen hat die geforderte ‚Anlagenhygiene‘ von Kernkraftwerken im Zusammenhang mit den vielen wiederkehrenden visuellen Prüfungen zu einem Transfer der bekannten Biopsie – Werkzeuge in die Industrie hinein gesorgt. Der Vortrag differenziert sich technologisch bewusst von Bergetechniken in mobilen Aggregaten wie Flugzeugturbinen. Jeder Betreiber einer Produktionsanlage kennt die kritische Situation: Sicherheitsbrille, Kugelschreiber oder Unterlagscheibe fallen durch eine geöffnete Leitung viele Meter nach unten bis zum nächsten Rohrbogen. Die beste Technik ist die Vermeidung solcher Fälle – aber wenn so etwas passiert, was dann? Während in Deutschland in der Vergangenheit Anlagen noch oft zeitaufwändig zerlegt wurden oder die ganze Belegschaft des betroffenen Bereichs versuchten mit allen erdenkbaren Eigenbauten das Fremdteil zu bergen, hat sich aus den USA heraus ein neuer Dienstleistungsbereich entwickelt. Dieser mit der Endoskopie untrennbar verbundene Service hat sich seinen Erfolgsweg durch die Kerntechnik in die gesamte Industrie geebnet hat. Der Vortrag – der in dieser umfassenden Art noch nie geführt wurde – beschreibt detailliert, was es ab dem Zeitpunkt der Bekanntgabe, einen bekannten Fremdkörper in der Anlage zu haben, zu beachten gibt. Hierzu werden viele illustrierte Situationen beschrieben: nervenaufreibende, mehrwöchige Teilebergungen bis hin zu schon fast kuriosen Fällen, die mit einem einzigen Handgriff geklärt werden konnten. More Info at Open Access Database www.ndt.net/?id=18205
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Page 1: Fremdteilebergung in stationären industriellen AnlagenSeite 3 / 23 Fremdteile in stationären industriellen Anlagen -im Zusammenhang mit einer wichtigen oder zumindest erwähnenswerten

4. Fachseminar Optische Prüf- und Messverfahren – Vortrag 6

1 Lizenz: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/de/

Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen

Torsten TELLER 1, Kersten ZAAR 2 1 viZaar industrial imaging AG, Villmar 2 viZaar industrial imaging AG, Albstadt

Kurzfassung

Die viZaar AG, als größter Anbieter von Fremdkörper-Bergetechniken in Deutschland, gibt in dem vorliegenden Vortrag wichtige Einblicke in Vorüberlegungen zu möglichen Bergearbeiten und übermittelt wesentliche Details zu aktuellen Bergetechniken. Visuelle Routine-Prüfungen und die Endoskopie sind die fähigsten ‚Zufallsfinder‘ und Helfer im Umgang mit fremden, nicht anlagenzugehörigen Teilen in verschlossenen industriellen Anlagenkomponenten.

Seit Anbeginn der Endoskopie in der Medizintechnik besteht der Wunsch nach ‚Fernhantierung‘ um erkannte Schadensbilder gegebenenfalls umgehend mit dem gleichen (minimalinvasiven) Eingriff zu entfernen. In stationären industriellen Anlagen hat die geforderte ‚Anlagenhygiene‘ von Kernkraftwerken im Zusammenhang mit den vielen wiederkehrenden visuellen Prüfungen zu einem Transfer der bekannten Biopsie – Werkzeuge in die Industrie hinein gesorgt. Der Vortrag differenziert sich technologisch bewusst von Bergetechniken in mobilen Aggregaten wie Flugzeugturbinen.

Jeder Betreiber einer Produktionsanlage kennt die kritische Situation: Sicherheitsbrille, Kugelschreiber oder Unterlagscheibe fallen durch eine geöffnete Leitung viele Meter nach unten bis zum nächsten Rohrbogen. Die beste Technik ist die Vermeidung solcher Fälle – aber wenn so etwas passiert, was dann?

Während in Deutschland in der Vergangenheit Anlagen noch oft zeitaufwändig zerlegt wurden oder die ganze Belegschaft des betroffenen Bereichs versuchten mit allen erdenkbaren Eigenbauten das Fremdteil zu bergen, hat sich aus den USA heraus ein neuer Dienstleistungsbereich entwickelt. Dieser mit der Endoskopie untrennbar verbundene Service hat sich seinen Erfolgsweg durch die Kerntechnik in die gesamte Industrie geebnet hat.

Der Vortrag – der in dieser umfassenden Art noch nie geführt wurde – beschreibt detailliert, was es ab dem Zeitpunkt der Bekanntgabe, einen bekannten Fremdkörper in der Anlage zu haben, zu beachten gibt. Hierzu werden viele illustrierte Situationen beschrieben: nervenaufreibende, mehrwöchige Teilebergungen bis hin zu schon fast kuriosen Fällen, die mit einem einzigen Handgriff geklärt werden konnten.

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Seite 1 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin

Fremdteilebergung in stationären industriellen

Anlagen

FOSAR – Foreign Object Search and Retrieval

Definition „Fremdteil”

Relevante Industrieanlagen

Ursachen von Fremdteileeintrag

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Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin

Körperliche Klassifizierung von Fremdteilen4

Auswirkungen des Fremdteils5

Visuelle Prüfgeräte & die Fremdteilebergung6

Möglichkeiten der Fremdteilebergung7

Professionelle Instrumente zur Teilebergung in industriellen Anlagen

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Beispiele für Standard-Fremdteilebergeaufgaben9

Beispiel für außergewöhnliche Fremdteilebergung10

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Fremdteile in stationären industriellen Anlagen - im Zusammenhang mit einer wichtigen oder zumindest erwähnenswerten Betriebsstörung – sind jegliche Arten von Festkörper, die durch Ihre Art und Lage bzw. Position eine weitere Nutzung der Anlage gefährden, Menschen oder Umwelt bedrohen oder das Produkt / die Produktivität der Anlage abwerten.

Nicht berücksichtigt werden in dieser Aufstellung Fremdteile in mobilen Anlagen bzw. Antriebsaggregaten.

Im Weiteren nicht berücksichtigt sind Oberflächenkorrosion, Fouling, (pulverartige-) Wandungsbeläge und Flüssigkeiten / zähe Massen. Gleichfalls werden Produktionsrückstände (z.B. Späne) in Komponenten aller Art und Schäden der Infrastruktur (z.B. Abwasser) nicht behandelt.

Definition „Fremdteil“

Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin1.

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Definition „Fremdteil“

Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin1.

In diesem Vortrag wird im speziellen auf Fremdteile in schwer zugänglichen oder generell für Menschen unzugänglichen Anlagenteilen eingegangen.

Der Begriff ‚Fremdteil‘ steht als Normbegriff ursprünglich für ein fremdgefertigtes / fremdentwickeltes Werkstück, und hat sich umgangssprachlich für den eigentlich korrekten Begriff ‚Fremdkörper‘ (medizinischer Ursprung) etabliert.

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Relevante Industrieanlagen

Beispiele für durch Fremdteile wesentlich bedrohte Industrieanlagen:

- Dampfkraftwerke: schnelle Strömung von fluid- und gasförmigen Medien, Vibration

- Chemische Anlagen: Kontakt mit kritischen / aggressiven Materialien

- Pharmazeutische Anlagen / Halbleiterherstellung: Produktausschuss

- Raffinerien: Feuer- und Explosionsgefahren- Lebensmittel- und Getränkeindustrie:

Vergiftungsgefahren- Wasserkraft; Bioenergie; Bergbau; Offshore

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Verschiedene Ursachen für Fremdteileeintrag

- Ungewolltes „Hineinfallen“ in geöffnete Anlagenbereiche durch Nachlässigkeit

- Bewusstes Positionieren in geöffnete Anlagebereiche (Sabotage)

- Ungewolltes Eindringen durch defekte Verschlüsse oder Versiegelungen

- Lösung von Verbindungen, verschlissene Befestigungen von Komponenten

- Fortbewegung von losen Defektteilen oder Eintrag von außen durch Strömung jeglicher Art

- Verbleib nach Maßnahmen (z.B. einer Reparatur oder Endoskopie)

- Fehlbedienung

Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin3.

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Körperliche Klassifizierung von Fremdteilen

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Unabhängig von der „Funktion“ des Fremdteils, muss das Fremdteil auf seinen Einfluss auf die Anlage erkannt und kritisch betrachtet werden. Besondere Anlagen wie in der Kerntechnik haben hierfür eigene (nationale und betreibertypische) Bewertungen vorgenommen. In erster Linie interessiert die Art der Materialien:

- Chemische Stabilität während des Anlagenbetriebs- Unerwünschte katalytische Wirkungen während des

Anlagenbetriebs- Härte und Masse des Festkörpers- Dimensionen des Fremdkörpers, zudem: Dichte,

Magnetisierbarkeit- Ursprungsort des Fremdkörpers (weitere

Anlagenteile defekt?)- Anzahl der Fremdkörper, Lage der Fremdkörper

(„Mapping”)

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Auswirkungen des Fremdteils

Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin5.

Nach der genauen Bestimmung des Fremdkörpers sind die folgenden Überlegungen mit entscheidend für eine Gefährdungseinschätzung durch den Anlagenverantwortlichen:

- Bedrohung von Mitarbeitern und Anwohnern: kurzfristige Zerstörung der Anlage durch exotherme katalytische Reaktionen

- Mittelfristige Schädigung der Anlage durch Korrosion (Kontaktkorrosion Metall, Säurebildung etc.)

- Mechanische Beschädigung oder Zerstörung durch Aufprall und Verformung(Turbine, Brennelement)

- Mechanische Beschädigung durch ‚Schwingungen‘ oder Vibrationsbewegung des Fremdteils in einer Strömung

- Blockade / Beschädigung von Stellantrieben und Pumpen

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Auswirkungen des Fremdteils- Querschnittsverengungen, Verstopfung

- Kontamination von hochreinen Produktchargen- Imageschaden: (ekelerregende) Fremdkörper in

Lebensmittel und Getränken- Imageschaden: Brand oder Explosion- Lebensmittelvergiftungen bei Kunden

Seite 9 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin5.

Seite 10 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin5.

Endbeurteilung zur Bergungsentscheidung

- Betriebsverzögerung bis zur möglichen Bergung- Zeitpunkt Verfügbarkeit geeigneter Bergetechnik- Kosten für die Bergung- Risikobewertung: Verhindert das Fremdteil mechanisch ein

Wiederanfahren und führt direkt zu weiteren Schäden?- Risikobewertung: In welchem Zeitraum führt das Fremdteil zu einer

inakzeptablen Produktionsreduzierung?- Max. möglicher Schaden beim Verbleib des Fremdteils in der Anlage- Spätere Bergung sinnvoll und möglich oder führt eine weitere

Zerkleinerung und Verteilung des Fremdteils zu noch höheren Schäden?- Hat der Verbleib des (bekannten ) Fremdteils in der Anlage Einfluss auf

Versicherungsschutz und / oder behördlichen Auflagen / Genehmigungen

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Visuelle Prüfgeräte und Fremdteilebergung

Minimalanforderung zur Lokalisierung eines eingeschlossenen Fremdteils sind Taschenlampe und / oder ein Schweisser-Spiegel. Praktisch ist eine industrielle Fremdteilebergung ohne Endoskop jeglicher Bauart außerhalb der Armweite selten möglich. Meist kommen flexible Videoendoskope oder größere Rohrkameras zum Einsatz.

In der Regel werden die Fremdteile durch eine endoskopische Prüfung im Rahmen einer wiederkehrenden Prüfung zufällig gefunden, oder vom Verursacher gemeldet.

Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin6.

Seite 12 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin6.

Visuelle Prüfgeräte und

Fremdteilebergung

Dem Zufallsfund gegenüber stehen gezielte Suchmaßnahmen:

- Generelles „FOSAR“ oder Cleaning (z.B. Dampferzeuger)

- Indikation durch die Sensorik über Probleme in der Anlage (Akustik, Vibrationen)

- Verschlechterung der Produktionsqualität oder Quantität

Video

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Seite 13 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin6.

Generell gilt: der Einsatz von zwei endoskopischen Kameras – wenn räumlich möglich – erhöht enorm die Erfolgsquote der Bergearbeit. Eine Kamera ist in der Regel mit dem Werkzeug verbunden, eine weitere dient der Übersicht über die ‚Fernhantierung‘. Abweichend von den üblichen hohen Bildansprüchen sind die Eigenschaften der Kamera nur im Bereich Ausleuchtung und Tiefenschärfe entscheidend!

Visuelle Prüfgeräte und

Fremdteilebergung

Seite 14 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin7.

Möglichkeiten zur

Fremdteilebergung

- Bestellung eines professionellen geübten Berge- Teams mit 24/7 Dienst

- Professionelle Bergesets, die erfahrungsgemäß weite Notfälle abdecken

- Sonderanfertigungen für einen speziellen Einsatzfall

- Improvisationen und Kombinationen von haushaltsüblichen Hilfsmitteln und Techniken

- Spezielle Endoskope mit internen medizinischen Arbeitskanal und Werkzeuge aus der Medizin für kurze Distanzen und kleine Körper

© Copyright GE

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Seite 15 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin8.

Professionelle Instrumente zur Teilebergung in

industriellen Anlagen

Seite 16 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin8.

Sonderanfertigungen

VideoVideo

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Improvisationen

Seite 17 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin8.

Seite 18 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin9.

Beispiele für Standard-Fremdteilebergeaufgaben

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Page 11: Fremdteilebergung in stationären industriellen AnlagenSeite 3 / 23 Fremdteile in stationären industriellen Anlagen -im Zusammenhang mit einer wichtigen oder zumindest erwähnenswerten

Beispiele für Standard-Fremdteilebergeaufgaben

Seite 19 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin9.

Seite 20 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin10.

Beispiele für außergewöhnliche Fremdteilebergung

Hineingefallene PVC-Abdeckung Frischdampf-Zuleitung, DWR Kernkraftwerk

„Eingewickeltes“ 8mm / 6m Videoskop in mittlerer Turbinenstufe, Bergung durch Leitschaufeln

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Seite 21 / 23Fremdteilebergung in stationären industriellen Anlagen | Autor: Torsten Teller, Kersten Zaar | Illustration: Robert Stettin10.

Falschalarm in Biblis

Und zum Schluss ein Hinweis auf unsere ungewöhnlichste Bergung…

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Page 13: Fremdteilebergung in stationären industriellen AnlagenSeite 3 / 23 Fremdteile in stationären industriellen Anlagen -im Zusammenhang mit einer wichtigen oder zumindest erwähnenswerten

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Vielen Dank

für Ihre Aufmerksamkeit

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