Die Entfernung von kontaminierten Ablagerungen in Rohren stellt aufgrund der besonderen Randbedingungen im Rohr eine große Herausforderung für herkömmlich arbeitende Dekontaminationstechniken dar. Die Randbedingungen – schlechte Zugänglichkeit und eingeschränkte Bauraumbedingungen – verhindern bzw. erschweren den Einsatz herkömmlicher mechanischer Abtragverfahren. Daher basieren bisher eingesetzte Techniken auf diversen Strahlverfahren. Die eingebrachten Strahlmittel führen zur Erhöhung der kontaminierten Abfallmenge und damit zur Problematik des Sekundärabfalls. Vor dem Hintergrund des weltweit auftretenden Problems von radioaktiv kontaminierten Rohrablagerungen – nicht nur im kerntechnischen Bereich, sondern vor allem auch in der Erdöl- und Erdgasförderung – stellt eine mechanische Dekontamination der Rohre ohne Sekundärabfall eine außerordentlich große Herausforderung dar.  

Das qualifizierte Dekontaminationsverfahren wird von der Firma sat. Kerntechnik bei konventionellen Anlagen sowie von anderen Industrievertretern branchenübergreifend beim Rückbau von Rohrleitungen eingesetzt werden. Das Simulationsmodell wird im Rahmen der Arbeitsvorbereitung des konkreten Auftrages zur fallspezifischen Anpassung des Verfahrens angewendet. Durch die benutzerfreundliche und einfache Softwarebedienung sowie durch entsprechende Dokumentation wird keine umfangreiche wissenschaftliche Beratung beim Einsatz notwendig.

Zielsetzung

Aufgrund der oben genannten Annahmen und Vereinfachungen konnte zwar das prinzipielle Funktionieren des Verfahrens gezeigt werden, jedoch war das Abschließen einer genauen Untersuchung für die Qualifizierung des Verfahrens nicht möglich. Um dies in einem überschaubaren Zeitrahmen durchzuführen, sind neue Ansätze zur Erforschung des Verfahrens notwendig. Moderne Simulationstechniken ermöglichen es, komplexe Prozesse und Verfahren virtuell unter größtmöglicher Realitätstreue nachzubilden sowie effizient, flexibel, wiederholbar und umweltfreundlich zu untersuchen. Mit der Prozess‐ und Verfahrenssimulation in einer virtuellen Umgebung können alle angenommenen Einflussfaktoren entsprechend berücksichtigt werden. Darüber hinaus ist eine zielgerechte Visualisierung von Größen, Objekten und Prozessen möglich, ohne die Gefahren und Einschränkungen vor Ort in Kauf nehmen zu müssen.

Im Rahmen dieses Projektes soll daher mithilfe eines virtuellen Simulationsmodells das Vibrationsverfahren für die Rohrdekontamination nachgebildet, untersucht und qualifiziert werden.

Zusammengefasst ergeben sich folgende Vorteile der simulationsbasierten Analyse des Vibrationsverfahrens für die Rohrdekontamination

• Reduzierung des Untersuchungsaufwandes (Entwicklungszeit und Kosten)
• Einbeziehung vieler unterschiedlichen Einflussfaktoren und Randbedingungen
• Ermittlung der Verfahrensgrenzen bei unterschiedlichen Kombinationen der Einflussfaktoren Fehlerentdeckung und Vorqualifizierung des Verfahrens mit Techniken des Virtual Engineering
• Realitätsnahe Darstellung der von außen unsichtbaren Dekontaminationsprozesse an schwer zugänglichen Stellen der Rohrleitung eines Kernkraftwerkes
• Frühzeitige Fehlerentdeckung und Vorqualifizierung des Verfahrens mit Techniken des Virtual Engineering

• Wiederverwendbarkeit des Simulationsmodells für ähnliche Anlagen durch Variation der Eingabeparameter 

Projektbudget: ca. 875.000 Euro (inkl. Projektpauschale)