Untersuchung der wassergasgeschweißten Druckrohrleitung Kaprun

Norbert Enzinger; Simon J. Heber; Horst Cerjak; Nenad Gubeljak; Josef Mayrhuber

doi:10.3139/120.100913

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Untersuchung der wassergasgeschweißten Druckrohrleitung Kaprun

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Published/Copyright: May 26, 2013

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From the journal Materials Testing Volume 50 Issue 9

Kurzfassung

Die Druckrohrleitung (DRL) des Kraftwerks Kaprun wurde während und nach dem 2. Weltkrieg unter teilweise sehr schwierigen Bedingungen hergestellt und nach über 60 Jahren 2004 außer Betrieb genommen. Zur Verschweißung der Rohrlängsnähte wurde unter anderem die Wassergasschweißung herangezogen, zu der es bislang keine vollständigen Untersuchungen gibt. Die Schweißverbindung wurde durch mechanische Bearbeitung (Hämmern oder Walzen) des knapp unter Schmelztemperatur erwärmten Grundmaterials hergestellt und ist durch eine sehr begrenzte WEZ gekennzeichnet. Die an über 80 Klein- und zwei Großproben durchgeführten Untersuchungen lassen eine Charakterisierung des Grundwerkstoffs und der Schweißverbindung zu. Weiter sind in dieser Arbeit bruchmechanische Kennwerte ermittelt worden, die anhand der Großprobenversuche validiert wurden und so die Eingangsgrößen für eine möglichst realistische Bewertung von Fehlern in solchen Verbindungen ermöglichen.

Abstract

The penstock of the hydropower plant in Kaprun was built during and after World War II under difficult conditions and after 60 years in use it was abandoned in 2004. The longitudinal joint partly has been done by water gas welding, wherefore detailed analysis is still missing. The joint, which is a result of the mechanical treatment (rolling or forging) of the heated base material below melting temperature, is characterized by a very narrow and small HAZ. The characterization of the base material and the welding joint was performed by using the substantial results of more then 80 small sized and 2 large sized specimens. Furthermore this work includes the determination of fracture mechanic properties. The parameters were validated by comparing the results with the integral tensile test specimen containing a flaw. Therefore one is able to evaluate failure in those joints applying this fracture mechanic approach.

Dr. techn. Dipl.-Ing. Norbert Enzinger, geb. 1970, studierte Wirtschaftsingenieurwesen – Maschinenbau und promovierte am Institut für Werkstoffkunde der Technischen Universität Graz. Seit 2003 als Assistent am Institut für Werkstoffkunde und Schweißtechnik befasst er sich neben der Lehre mit diversen Forschungsprojekten.

Simon J. Heber, geb. 1980, studierte von 2001 bis 2007 Wirtschaftsingenieurwesen – Maschinenbau an der Technischen Universität Graz und hat während seines Studiums die Qualifizierung zum International Welding Engineer erhalten. Seit 2008 ist er für die Austrian Energie & Environment mit Sitz in Raaba/Graz als Projektbeauftragter in der Qualitätssicherung für Dampfkesselanlagen und Rauchgasreinigungsanlagen tätig. Prof. Dr. mont. Dipl.-Ing. Horst Cerjak, geb. 1939, studierte Hüttenwesen an der Montanuniversität Leoben und promovierte dort 1966. 1979 habilitierte er für das Fach “Konstruktionswerkstoffe der Kerntechnik” ebenfalls an der Montanuniversität Leoben. Nach seiner Tätigkeit als Mitarbeiter und später Leiter der Abteilung Werkstoff- und Schweißtechnik im Bereich Reaktortechnik der Siemens AG seit 1967 trat er 1982 die Professur für Werkstoffkunde und Schweißtechnik an der TU Graz an. Prof. Dr. Nenad Gubeljak, geb. 1963, studierte an der Universität Maribor und promovierte dort 1998. Schwerpunktmäßig beschäftigt er sich mit Bruchmechanik, Engineering Structures und Maschinenelemente.

Dipl.-Ing. Dr. techn. Josef Mayrhuber, geb. 1961, studierte Verfahrenstechnik und promovierte am Institut für Werkstoffkunde der TUGraz 1992. Seit 1994 in verschiedenen Positionen im Verbundkonzern tätig, leitet die Fachabteilung Maschinenbau und Instandhaltung der Verbund Austrian Hydro Power AG, Wien.

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Online erschienen: 2013-05-26

Erschienen im Druck: 2008-09-01

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