Experimentelle POD Bestimmung mittels Ultraschall Phased Array zur Einbeziehung zerstorungsfreier Prufungen in probabilistische Versagensanalysen

摘要

In kerntechnischen Anlagen werden sowohl bei der Fertigung als auch im Zuge von Revisionen zerstorungsfreie Prufungen durchgefuhrt. Art und Umfang der Prufungen sind im KTA-Regelwerk festgeschrieben. Die Prufungen mussen in der Kerntechnik grundsatzlich qualifiziert werden. In der Vergangenheit wurden diese Qualifizierungen durch umfangreiche Performance-Demonstrationen der Prufteams einschliesslich ihres Equipments durchgefuhrt, die gutachterlich beurteilt wurden. Die Arbeiten beinhalteten im Wesentlichen pragmatische Aussagen zum Fehlernachweisvermogen. In den USA qualifizieren sich die Prufteams bei EPRI zusatzlich an Testkorpern mit verdeckten (unbekannten) Fehlern, von denen ein bestimmter Prozentsatz nachgewiesen werden muss. Angaben zur Auffindwahrscheinlichkeit (Probability of Detection, POD), z.B. in Form von POD-Kurven, von spezifischen Fehlerstellen in bestimmten Prufsituationen, unter Verwendung ganz spezifisch gewahlter Pruftechniken sind nur teilweise vorhanden. Die Quantifizierung der POD und die Integration entsprechender Daten in die probabilistische Bewertungskette ist eines der wesentlichen Ziele eines Forschungsvorhabens, dessen erste Ergebnisse hier vorgestellt werden. Zunachst wird auf die verschiedenen POD Anwendungsbereiche eingegangen. Vorgestellt werden dann die konzeptionelle Ausarbeitung des Vorhabens und erste Ergebnisse von Ultraschall Untersuchungen an Testkorpern. Dazu werden die Arbeitspunkte Fehlerverteilungen in den Testkorpern, Versuchsplanung und Prufanweisung naher behandelt. Ein wichtiges Ziel dieses Vorhabens ist in diesem Zusammenhang die Spezifizierung der Restunsicherheit fur das Bauteilversagen, die auf Basis der genannten Untersuchungen. Hierzu wird ein Ausblick gegeben.