Kernkraftwerkskran mit Ringschiene: Sonderanfertigung
Kernkraftwerkskran Sonderanfertigung: Erdbebensicherheit und Strahlenschutz sind anspruchsvoller als gedacht.
Einleitung: Anforderungen an Kernkraftwerkskrane
Der Kernkraftwerkskran (auch Polarkran genannt) ist das zentrale Hebegerät im Reaktorgebäude. Er ist auf einer Ringschiene unterhalb der Kuppel des Sicherheitsbehälters installiert und übernimmt kritische Aufgaben wie das Anschlagen des Druckbehälterdeckels, den Austausch von Dampferzeugern sowie die Installation und Wartung von Reaktorinternen. Die Nenntragfähigkeit eines Polarkrans beträgt typischerweise 205 t oder 360 t, die Hubhöhe liegt bei ca. 40 m, die Fahrgeschwindigkeit zwischen 0,3 und 3,5 m/min und der Durchmesser der Ringschiene zwischen 37 und 44 m. Im Gegensatz zu Standard-Hebegeräten in der Industrie ist der Polarkran im Kernkraftwerk ein sicherheitsrelevantes System (SSC). Seine Sonderkonstruktion muss vier strengen Anforderungen gleichzeitig erfüllen: Erdbebensicherheit, Strahlenschutz, Fail-Safe-Prinzip und nukleare Zertifizierung. International gelten der RCC-M-Code (französische Regeln für Auslegung und Bau von Kernkraftwerkskomponenten) und der ASME NOG-1-Standard (Kernkraftwerkskran-Norm) als Konstruktionsbasis, während die Norm DIN 15018 die grundlegenden Berechnungsformeln liefert. Kelude Schwerindustrie verfügt über umfangreiche Ingenieurpraxis im Bereich der Sonderkonstruktion von Kernkraftwerkskranen. Im Folgenden werden die zentralen technischen Aspekte aus acht Perspektiven erläutert.
Erdbebensicherheit: Auslegung nach SSE/OBE
Die Erdbebenauslegung des Kernkraftwerkskrans basiert auf einem dualen Bemessungserdbebensystem: Das Betriebserdbeben (OBE, Operating Basis Earthquake) ist durch eine Spitzenbeschleunigung von 0,1 g definiert. Nach einem OBE muss der Kran voll funktionsfähig bleiben und kann ohne Unterbrechung weiterbetrieben werden. Das sichere Abschaltbeben (SSE, Safe Shutdown Earthquake) ist durch eine Spitzenbeschleunigung von 0,3~0,5 g (abhängig von den Standortbedingungen) definiert. Während und nach einem SSE darf der Kran weder kollabieren noch Lasten fallen lassen, um den sicheren Abschaltpfad des Reaktors zu gewährleisten. Für die Erdbebenanalyse werden hauptsächlich zwei Methoden verwendet: die Antwortspektrenmethode und die Zeitverlaufsanalyse. Bei der Antwortspektrenmethode wird ein Standard-Antwortspektrum mit einem Dämpfungsgrad von 5 % als Eingang verwendet und eine Modalanalyse der Kranstruktur durchgeführt (üblicherweise werden die ersten 20 Moden berücksichtigt). Die modalen Antworten werden nach der SRSS- oder CQC-Methode kombiniert. Für die Zeitverlaufsanalyse werden mindestens drei reale Beschleunigungs-Zeitverläufe ausgewählt, die den Standortbedingungen entsprechen. Jeder Verlauf muss mindestens 20 s dauern. Es wird eine nichtlineare Zeitverlaufsintegration durchgeführt und die Hüllkurve der maximalen Antworten als Bemessungsgrundlage verwendet.
Bei der Strukturanalyse wird das Spannungsverhältnis der kritischen Strukturteile des Krans auf unter 0,85 begrenzt (gemäß ASME NOG-1), d. h. die Betriebsspannung darf 85 % der Streckgrenze des Materials nicht überschreiten. Für den Bereich der Schweißnaht wird ein Festigkeitsabminderungsfaktor von 0,65 angesetzt, sodass die zulässige Spannung in der Schweißnaht nur 65 % des Grundmaterials beträgt. Hauptträger und Kopfträger sind als Kastenträger ausgeführt, die Blechdicke beträgt mindestens 20 mm. Kritische Knotenpunkte werden durchgeschweißt und zu 100 % einer Ultraschallprüfung (UT) unterzogen. Die Konsolen der Ringschiene sind als erdbebensichere Komponenten der Klasse I ausgelegt. Die Verbindungsschrauben sind hochfeste Schrauben der Güte 10.9, die Vorspannkraft wird mit 110 % des Werts nach DIN-Norm aufgebracht. Wind- und Schneelasten werden mit einer Wiederkehrperiode von 50 Jahren angesetzt. Zusätzlich wird der Einfluss der Temperaturlasten im Sicherheitsbehälter (Zyklus von Raumtemperatur bis 65 °C) auf die Ausdehnung der Schiene berücksichtigt. Die Dehnungsfugen der Schiene werden alle 40 m angeordnet.
Die Eigenfrequenz der Kranstruktur ist ein Schlüsselparameter für die Erdbebensicherheit. Die erste Eigenfrequenz des Hauptträgers muss die dominante Erdbebenfrequenz (typischerweise 1~10 Hz) vermeiden. Dies wird durch die Anpassung der Biegesteifigkeit und der Massenverteilung des Hauptträgers erreicht. Typische Werte für die erste vertikale Eigenfrequenz des Hauptträgers liegen bei 3~5 Hz, horizontal bei 1,5~3 Hz – außerhalb des Bereichs, in dem die meiste seismische Energie konzentriert ist. Für die nichtlineare Antwort unter SSE-Bedingungen müssen Phänomene wie Schraubenrutschen und der Anprall zwischen Rad und Schiene berücksichtigt werden. Mit der Finite-Elemente-Software ANSYS oder ABAQUS wird eine Pushover-Analyse durchgeführt, um die plastische Verformungsfähigkeit und das Duktilitätsverhältnis der Stahlkonstruktion unter starken Erdbeben zu verifizieren. Das Duktilitätsverhältnis der Stahlkonstruktion wird auf maximal 4 begrenzt, um die Reparierbarkeit nach einem Erdbeben zu gewährleisten. Die Berechnungen müssen auch die dynamische Wechselwirkung zwischen Kran und Schiene berücksichtigen. Der Reibungskoeffizient zwischen Rad und Schiene wird mit 0,15~0,20 angenommen.
Strahlenschutzkonzept: Abdichtung und Redundanz
Das Strahlenschutzkonzept des Kernkraftwerkskrans umfasst vier technische Säulen: Schutz elektrischer Komponenten, Abdichtung der Gehäuse, Fernsteuerung und redundante Sicherheitssysteme. Die folgenden Datenkarten fassen die Kernkennwerte zusammen.
Kumulierte Dosis: 1×10⁵Gy Auslegungslebensdauer
Standard Industriequalität: nur 1×10²~1×10³Gy
Unterschied: 2~3 Größenordnungen
Verstärkungstechnik: Bor-Polyethylen Abschirmschicht
Substrat: Spezial-Keramiksubstrat
Prüfnorm: IEEE 323 Strahlungsalterungstest
Prüfdosis: 1,5-fache der Gesamtdosis der Auslegungslebensdauer
Strahlungsbeständiges Kabel: IEEE 383 halogenfrei, flammwidrig
Isolationswiderstand nach Bestrahlung: ≥1×10⁶MΩ·km
Schutzart (IP): IP66
Schutzgas: Stickstoff mit 99,99 % Reinheit
Überdruck: 200~500Pa
Dichtungsstruktur: Vollständig geschweißter, dichter Kasten
Dichtung: Silikondichtung + Labyrinthdichtung
Gesamtschichtdicke: ≥300μm
Oberflächenkontaktwinkel: ＞90° (leicht zu dekontaminieren)
Fremdprüfung: Schutzart durch Labor bestätigt
Kommunikation: Voll digitales redundantes Glasfaser-Ringnetzwerk
Ende-zu-Ende-Latenz: ≤200ms
PLC-Architektur: Doppelte CPU mit Hot-Standby (Umschaltung ≤50ms)
Bedienpult: 3 Monitore mit 24-Zoll-HD-Display
Anzeige: 3D-Position / Last / Strahlungsdosis
Virtueller Zaun: Automatische Reduzierung auf 50mm in 3D-Sperrzonen
Kamera-Toleranz: 1×10⁴Gy CCD-Sensor
Beleuchtung: LED-Zusatzbeleuchtung (funktionsfähig bei völliger Dunkelheit)
Antriebssystem: Unabhängige Frequenzumrichter und Bremsen für Hubwerk, Kranbrücke und Katzfahrwerk
Fehlertoleranz: Bei Ausfall eines Systems bleibt die Notbedienung über die anderen Systeme möglich
Traglastbegrenzer: Genauigkeit ±1%
Hubhöhenbegrenzer: Zweistufige Redundanz
Verriegelungssignale: Feste Verdrahtung in eine unabhängige Sicherheits-SPS
Strahlungsüberwachung: Echtzeit-Dosisleistungssonde
Alarmschwelle: Automatischer akustischer und optischer Alarm bei ＞2.5μSv/h
Ausfallsicheres Bremssystem
Das Bremssystem des Polarkrans stellt eine kritische Sicherheitsbarriere dar. Das Designprinzip ist „Ausfallsicher" (Fail-Safe), d. h. jede einzelne Störung (einschließlich Stromausfall) führt zur automatischen Aktivierung der Bremse und damit zum sicheren Stillsetzen des Hubwerks. Jedes Hubwerk ist mit zwei vollständig unabhängigen Bremsen ausgestattet, die als Scheiben- oder Backenbremse ausgeführt sein können. Das Bremsmoment einer einzelnen Bremse beträgt mindestens 125 % des Nenndrehmoments der Last. Die Steuerkreise der beiden Bremsen sind elektrisch voneinander getrennt – separate Stromversorgung (jeweils über eine eigene USV-Stromversorgung), separate Ausgangsrelais und separate Kontakt-Rückmeldesignale. Dadurch kann die andere Bremse auch nach einem einzelnen elektrischen oder mechanischen Fehler eine unabhängige Sicherheitsbremsung durchführen. Die Bremsen sind als ausfallsichere Bremsen (stromlos gebremst) ausgeführt; die Bremswirkung wird durch Federkraft bei abgeschaltetem Elektromagneten erzielt. Die Reaktionszeit der Bremse beträgt nicht mehr als 0,2 s. Bei einer Notbremsung wird die Verzögerung der Hublast auf maximal 0,3 m/s² begrenzt, um übermäßige Stoßbelastungen auf das Lastgut zu vermeiden.
Der Zustand der Bremsen wird über Näherungsschalter und Verschleißsensoren in Echtzeit erfasst. Bei einem Verschleiß der Bremsbackenbeläge von mehr als 50 % der ursprünglichen Dicke wird automatisch ein Alarm ausgelöst; die Austauschschwelle ist auf 50 % der Anfangsdicke festgelegt. Die radiale Rundlauftoleranz der Bremse darf 0,1 mm und der Planlauf 0,05 mm nicht überschreiten. Die Bremsfedern sind für eine Ermüdungslebensdauer von mindestens 1×10⁶ Lastspielen ausgelegt. Jährlich wird eine Stichprobenprüfung des Bremsmoments durchgeführt. Zusätzlich zu den Hubwerksbremsen sind auch die Fahrwerke von Kranbrücke und Laufkatze mit unabhängigen Bremsen ausgestattet, deren Bremsmoment 150 % des Nennwerts beträgt. Alle Signale des Bremssystems werden synchron an das Prozessleitsystem im Hauptkontrollraum übertragen, wodurch eine Zustandsüberwachung über den gesamten Lebenszyklus ermöglicht wird. Bei einer Notbremsung ist der Bremsweg auf die Gleitstrecke von maximal 0,5 s bei Nenngeschwindigkeit des Hubwerks begrenzt. Gleichzeitig wird die Bremsverzögerung unter 0,3 m/s² gehalten, um ein übermäßiges Pendeln der Last zu verhindern.
Spezielle Materialanforderungen
Die Materialanforderungen an einen Kernkraftwerkskran unterscheiden sich grundlegend von denen konventioneller Krane. Für die tragende Struktur werden für Hauptträger und Kopfträger hochfeste niedriglegierte Stähle Q420FZ mit einer Dickenqualität Z35 (Querschnittsverminderung ≥ 35 %) verwendet, die die Zähigkeitsanforderungen an drucktragende Werkstoffe gemäß RCC-M M5132 erfüllen. Bei Auslegungstemperaturen unter -20 °C muss der Werkstoff einen Kerbschlagzähigkeitstest bei -40 °C (KV₂≥40J) bestehen. Für Komponenten im Nuklearbereich, die mit radioaktiven Medien in Kontakt kommen können, wird austenitischer Edelstahl 316L verwendet. Dieser weist einen Nickelgehalt von mindestens 10 %, einen Chromgehalt von 16–18 % und einen Molybdängehalt von 2–3 % auf und bietet eine gute Beständigkeit gegen Strahlungsversprödung und Spannungsrisskorrosion. Der Haken des Kernkraftwerkskrans besteht aus geschmiedetem Legierter Stahl 34CrNiMo6 in Kernkraftqualität. Nach der Vergütungsbehandlung beträgt die Streckgrenze mindestens 700 MPa. Der kritische Querschnitt des Hakens ist mit einem Sicherheitsfaktor von ≥ 5 ausgelegt – während Norm DIN 15018 für allgemeine Krane einen Faktor von 3 vorschreibt, wird dieser für Kernkraftanwendungen auf 5 erhöht.
Für das Drahtseil wird ein verzinktes Hochfestes Drahtseil verwendet. Die Konstruktion ist als 6×36WS+IWR oder 35×7 ausgeführt, mit einer Nennzugfestigkeit von 1770 MPa oder 1960 MPa. Der Sicherheitsfaktor wird gegenüber den für allgemeine Krane üblichen 5 auf 7 erhöht. Das Verhältnis von Seilrollendurchmesser zu Drahtseildurchmesser beträgt mindestens 40 (bei allgemeinen Kranen: 25). Die Drahtseilenden werden mittels Verguss in einer Legierung befestigt; Keilklemmverbindungen sind für Kernkraftwerkskrane nicht zulässig. Das Beschichtungssystem besteht aus einer dreischichtigen Struktur mit Epoxid-Zinkgrundierung (Zinkgehalt ≥ 80 %), Epoxid-Eisenglimmer-Zwischenbeschichtung und Polyurethan-Decklack. Die Gesamttrockenschichtdicke beträgt mindestens 300 μm. Der Salzsprühtest muss mindestens 1000 Stunden ohne Blasenbildung oder Rostbildung bestehen. Für alle Kernkraftwerkstauglichen Materialien ist eine vollständige Materialkonformitätsbescheinigung (MTR) erforderlich; die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften müssen bis zur Schmelze rückverfolgbar sein.
Die Auswahl der Schweißzusätze für Kernkraftanwendungen unterliegt ebenfalls strengen Anforderungen. Es werden basische Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt (z. B. E5015-G) verwendet, die vor dem Schweißen 2 Stunden bei 350–400 °C getrocknet und anschließend nicht länger als 4 Stunden im Isolierbehälter aufbewahrt werden. In Verbindung mit dem Unterpulverschweißen werden gesinterte Schweißpulver eingesetzt; die Kerbschlagarbeit des Schweißguts bei -40 °C muss mindestens 47 J betragen. Die Schweißverfahrensprüfung (WPQR) erfolgt gemäß RCC-M S6000. Jedes Schweißverfahren und jede Werkstoffkombination muss separat qualifiziert werden. Die Anzahl der Nacharbeiten an einer Schweißnaht ist auf maximal 2 begrenzt; bei Überschreitung ist das Grundmaterial auszusondern. Alle drucktragenden Schweißnähte müssen innerhalb von 24 Stunden nach dem Schweißen einer Sichtprüfung sowie einer Magnetpulverprüfung (MT) oder Eindringprüfung (PT) unterzogen werden. Anschließend erfolgt eine Durchstrahlungs- oder Ultraschallprüfung (RT oder UT). Der Prüfumfang steigt je nach Sicherheitsstufe von 25 % auf 100 %.
Vergleich der Kernkraftwerksnormen (RCC-M/ASME/GB/T)
Die Konstruktion eines Kernkraftwerkskrans muss die Zertifizierungsanforderungen mehrerer Normensysteme gleichzeitig erfüllen. RCC-M (Französische Regeln für Auslegung und Bau von Kernkraftwerkskomponenten), ASME NOG-1 (US-amerikanische Norm für Kernkraftwerkskrane) sowie die chinesischen Normen DIN 15018 und GB/T 4329 unterscheiden sich in Anwendungsbereich, Zertifizierungsablauf und Auslegungskennwerten. Die folgende Tabelle bietet einen horizontalen Vergleich der wichtigsten Dimensionen als Referenz für die Normenauswahl bei der Auslegung von Kernkraftwerkskranen.
Kelude Industriekrane – Engineering nach Maß für anspruchsvolle Einsätze
Die Kelude Heavy Industry hat sich auf die Entwicklung und Fertigung von Industriekranen spezialisiert, die unter extremen Bedingungen zuverlässige Leistung erbringen. Unsere Systeme werden nach den strengen Anforderungen der DIN 15018 und FEM 1.001 ausgelegt und bieten Lösungen für nahezu jede Hebeaufgabe – vom leichten Werkstattbetrieb bis zur Schwerlastlogistik.
Leistungsstarke Brückenkrane für maximale Produktivität
Unsere Brückenkrane überzeugen durch eine robuste Zweiträger-Konstruktion, die auch bei hohen Lasten eine präzise Positionierung ermöglicht. Die Krankonstruktion ist für den Dauerbetrieb ausgelegt und reduziert durch optimierte Laufradgeometrien den Verschleiß an Schiene und Rad. Je nach Anforderung liefern wir Einzel- oder Zweiträgerausführungen mit Spannweiten bis zu 31,5 m und Traglasten, die exakt auf Ihre Logistikprozesse abgestimmt sind.
Für Hallen mit geringer Bauhöhe bieten wir spezielle Niedrigbauweise-Krane an, die die lichte Höhe optimal ausnutzen. Die kompakte Bauform des Katzfahrwerks und die direkt angebrachten Endwagen minimieren den Platzbedarf im oberen Hallenbereich. So lässt sich auch in Bestandsgebäuden eine effiziente Kranlösung integrieren, ohne die Gebäudestatik grundlegend zu verändern.
Wartungsarme Elektroseilzüge mit hoher Einschaltdauer
Die von uns verbauten Elektroseilzüge sind das Herzstück jedes Kransystems. Sie zeichnen sich durch eine hohe Seilfestigkeit und eine präzise Lastführung aus. Die Hubwerke sind in verschiedenen Leistungsstufen verfügbar und bieten eine feinfühlige Steuerung für das sichere Handling empfindlicher Lasten. Alle Komponenten sind für eine lange Lebensdauer ausgelegt und entsprechen der Maschinenrichtlinie EN 60204-32.
Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Laufruhe und der Geräuschentwicklung. Die verwendeten Getriebe laufen in Ölbadschmierung und sind damit weitgehend wartungsfrei. Der Zugriff für Wartungsarbeiten ist dank durchdachter Wartungsöffnungen an allen relevanten Punkten schnell und sicher möglich. Dies senkt die Stillstandzeiten und erhöht die Verfügbarkeit Ihrer Anlage.
Explosionsgeschützte Krane für sichere Prozesse in Ex-Zonen
Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen, wie sie in der Chemie-, Pharma- oder Lackierindustrie vorkommen, fertigen wir Krane in Ex-Ausführung. Diese Systeme erfüllen die Anforderungen der ATEX-Richtlinie und sind mit entsprechend zertifizierten Komponenten ausgestattet. Der Antriebsstrang, die Steuerung sowie alle elektrischen Verbindungen sind so gekapselt, dass sie keine Zündquelle darstellen können.
Die Steuerung erfolgt über Drucktaster oder Funkfernsteuerungen mit Zwangsentkopplung, die eine sichere Bedienung aus sicherer Distanz ermöglichen. Auch die Katzfahrwerke und Kranfahrwerke sind in Ex-Ausführung mit speziell beschichteten Oberflächen und funkenarmen Materialien gefertigt. So gewährleisten wir höchste Sicherheit, ohne Kompromisse bei der Leistungsfähigkeit einzugehen.
Individuelle Greifer- und Vakuumhebetechnik für spezielle Lasten
Neben Standardlösungen entwickeln wir kundenspezifische Anbaugeräte, die Ihre Prozesse effizienter machen. Dazu gehören motorische Greifer für Schüttgüter, Vakuumheber für plattenförmige Materialien oder C-Haken für Coil-Handling. Diese Systeme werden eng an Ihren Anwendungsfall angepasst und in die bestehende Kransteuerung integriert.
Die Ansteuerung der Anbaugeräte erfolgt über die vorhandene Steuerelektronik des Krans, sodass keine zusätzlichen Bedienpanels benötigt werden. Die Hydraulik- oder Pneumatikaggregate sind kompakt am Katzfahrwerk montiert und über flexible Leitungen mit dem Werkzeug verbunden. Dadurch bleibt der Kran flexibel einsetzbar und kann schnell zwischen verschiedenen Lastaufnahmemitteln wechseln.
Präzise Steuerungstechnik und intelligente Assistenzsysteme
Die Steuerung unserer Krane erfolgt über moderne Frequenzumrichter, die ein sanftes Anfahren und präzises Positionieren der Last ermöglichen. Die integrierte Lastanzeige informiert den Kranführer jederzeit über das aktuelle Lastmoment und warnt bei Annäherung an die zulässige Grenze. Optional integrieren wir Lasthakenkameras oder Laser-Distanzsensoren, die die Arbeit in großen Höhen erleichtern.
Für den Mehrschichtbetrieb bieten wir eine Fernüberwachung an, die den Zustand der Krananlage in Echtzeit an die Instandhaltungsabteilung meldet. Verschleißwerte, Betriebsstunden und Fehlermeldungen werden zentral erfasst und ausgewertet. So lassen sich Wartungsintervalle optimieren und ungeplante Ausfälle vermeiden.
Robuste Portalkrane für den Außen- und Containerumschlag
Unsere Portalkrane sind für den harten Einsatz im Freien konzipiert. Sie eignen sich für den Umschlag von Containern, Schüttgütern oder Stückgut auf Freiflächen und in Häfen. Die Konstruktion ist auf hohe Windlasten ausgelegt und kann mit verschiedenen Spurweiten und Stützweiten geliefert werden. Die Fahrwerke sind mit robusten Rädern und einer effektiven Spurführung ausgestattet.
Je nach Einsatzgebiet liefern wir die Portalkrane mit Ein- oder Zweiträgerkranken, die auf der Portalbrücke verfahren. Die Steuerung erfolgt entweder vom Boden über eine Funkfernsteuerung oder aus einer geschlossenen Fahrerkabine mit optimaler Sicht auf den Lastbereich. Auf Wunsch integrieren wir automatische Positioniersysteme, die den Kran exakt an die vorgegebene Entladeposition führen.
Wirtschaftliche Lösungen für den Leichtlastbereich
Für Werkstätten, Montageplätze und Lagerhallen bieten wir kompakte Säulenschwenkkrane und Wandschwenkkrane an. Diese Systeme sind ideal für den gelegentlichen Hebevorgang und entlasten die Mitarbeiter bei der täglichen Arbeit. Sie sind in verschiedenen Ausladungen und Traglasten verfügbar und lassen sich schnell und ohne Fundament montieren.
Die Schwenkkrane sind mit einem wartungsarmen Drehkranz ausgestattet und können mit Elektroseilzügen oder Kettenzügen kombiniert werden. Die Steuerung erfolgt direkt am Haken oder über eine kompakte Hängetaster. Diese Lösungen bieten ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind sofort verfügbar.
Umfassender Service und schnelle Ersatzteilversorgung
Unser Engagement endet nicht mit der Lieferung des Krans. Wir bieten ein umfassendes Servicepaket, das von der regelmäßigen Wartung bis zur Notfallreparatur reicht. Unser Serviceteam ist in ganz Deutschland und den DACH-Ländern im Einsatz und garantiert kurze Reaktionszeiten. Für die gängigen Modelle halten wir ein umfangreiches Ersatzteillager vor, sodass defekte Komponenten schnell getauscht werden können.
Auf Wunsch führen wir auch die jährliche Sicherheitsprüfung nach FEM 1.001 durch und dokumentieren den Zustand der Anlage. Wir beraten Sie gerne bei der Nachrüstung von Sicherheitsfeatures oder der Erweiterung Ihrer Krananlage. So bleibt Ihre Anlage über viele Jahre hinweg sicher und wirtschaftlich betreibbar.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
F: Welche Traglasten sind bei den Brückenkranen möglich?
A: Unsere Brückenkrane sind für Traglasten von 1 t bis 50 t ausgelegt. Sonderlösungen mit höheren Traglasten realisieren wir auf Anfrage.
F: Bieten Sie auch Krananlagen für den Explosionsschutz an?
A: Ja, wir liefern Krane in Ex-Ausführung gemäß ATEX-Richtlinie für den Einsatz in Zone 1 und Zone 2. Die Komponenten sind entsprechend zertifiziert.
F: Wie lange ist die Lieferzeit für einen Standard-Brückenkran?
A: Die Lieferzeit für einen Standardkran liegt in der Regel zwischen 8 und 12 Wochen, abhängig von der Konfiguration und der aktuellen Auftragslage.
F: Übernehmen Sie die Montage und Inbetriebnahme vor Ort?
A: Ja, unser Montageteam übernimmt die fachgerechte Installation, die elektrische Anbindung und die Sicherheitsprüfung vor Ort. Wir schulen auch Ihr Bedienpersonal.
F: Welche Garantie gewähren Sie auf Ihre Krane?
A: Wir gewähren eine Herstellergarantie von 24 Monaten auf alle mechanischen und elektrischen Komponenten. Die Garantie umfasst Material- und Verarbeitungsfehler.
| Vergleichskriterium | RCC-M(Frankreich) | AS (australische Norm)ME NOG-1(USA) | Norm DIN 15018/4329(China) |
|---|---|---|---|
| Auslösemechanismus | Französische Nuklearsicherheitsbehörde (ASN)(AS (australische Norm)N) AFCENErstellung | USAMaschinenIngenieurvereinigung(AS (australische Norm)ME) ANSIAnerkennung | Chinesischer StaatNormVerwaltungskommission für Normung SAC/TC227 |
| Anwendungsbereich | FrankreichEPRKernkraftKraftwerk Taishan (China)Kernkraftusw.EPRProjekt | USAAP1000KernkraftKraftwerk Sanmen (China)/Haiyang usw.AP1000Projekt | alle inländischenKernkraftKraftwerkstyp einschließlich Hualong-1/Guohe-1 |
| ErdbebensicherheitAuslegungsanforderungen | SSE 0.3g RCC-CWAbschnittErdbebensicherheitIKategorie | SSE 0.3g/OBE 0.15g NOG-1ErdbebensicherheitIGerätekategorie | SSE 0.3g/OBE 0.15g GB/T 4329ErdbebensicherheitIKategorieanforderungen |
| WerkstoffeZertifizierung | RCC-M MWerkstoffabschnittSpezifikation erforderlichAS (australische Norm)NZertifizierungWerksfertigung | AS (australische Norm)ME IIRollenmaterialSpezifikation erforderlichNPTZertifizierungWerksfertigung | GB/T 1591nationale Normwerkstoffe usw. Kernkraftwerksklasse-WerkstoffeHAF604Zertifizierung |
| SchweißenVerfahrenstechnik | RCC-M SAbschnittSchweißen WPS/PQRerforderlichAS (australische Norm)NZeugenschaft | AS (australische Norm)ME IXBandSchweißen WPS/PQRerforderlichAIZeugenschaft | GB/T 11345-2013/GB/T 26951-2011 SchweißerZertifizierte Bedienung |
| zerstörungsfreie Prüfung | RCC-M MCAbschnitt 100% UT+MT+RT | AS (australische Norm)ME VBand 100% UT+MT+VT | GB/T 11345-2013/GB/T 29712-2013 100% UT+MT+PT |
| AuslegungSicherheitsfaktor | n≥2.0(Streckgrenze) n≥3.0(Zugfestigkeit) | n≥1.67(NOG-1) ErmüdungAnalyse gemäßIIIKategorie | n≥1.48(Norm DIN 15018) Anhebung auf Kernkraftwerksklassen≥2.0 |
| LastprüfungAuslegungsanforderungen | 1.25mehrfache Nennlaststatische Last 1.1mehrfache Nennlastdynamische Last | 1.25mehrfache Nennlaststatische Last umfassende SicherheitsfunktionenTesten | 1.25mehrfache Nennlaststatische Last(FEM 1.001) Typprüfung+Werksabnahme |
| ZertifizierungZyklus | 18~24Monate einschließlichAS (australische Norm)Nexterne Überwachung | 12~18Monate einschließlichAIVor-Ort-Zeugenschaft | 6~12Monate einschließlich Prüfung durch die Nuklearsicherheitsaufsichtsbehörde |
Lokale Alternativen für importierte Komponenten
Mit der beschleunigten Lokalisierung der chinesischen Kernkraftausrüstung wurden bei der Substitution importierter Schlüsselkomponenten für Polarkräne erhebliche Fortschritte erzielt. Beim Konstruktionsstahl ist der heimische niedriglegierte Stahl Q420FZ inzwischen in Serienqualität verfügbar. Seine chemische Zusammensetzung (C≤0,20 %, Si≤0,55 %, Mn≤1,70 %, P≤0,020 %, S≤0,010 %) und seine mechanischen Eigenschaften (Streckgrenze ≥420 MPa, Zugfestigkeit 550–720 MPa, Kerbschlagarbeit ≥47 J bei −40 °C) entsprechen vollständig der europäischen Norm S355J2+N und können als Ersatz für importierte Werkstoffe beim Bau von Haupt- und Kopfträgern eingesetzt werden. Auch heimische Kernkraftkabel (z. B. Produkte von Anhui Cable und Changzhou Bayi Cable) haben die Strahlungsalterungsprüfung nach IEEE 383 bestanden; die Strahlungsresistenz erreicht 1×10⁵ Gy.
Bei den kernkraftgeeigneten Motoren hat die heimische YJK-Baureihe asynchroner Kernkraftmotoren (Leistungsbereich 15–315 kW) die K3-Kernkraftzertifizierung erhalten. Das Isoliersystem ist in Klasse H (Temperaturbeständigkeit 180 °C) ausgeführt, die Strahlungsresistenz liegt bei mindestens 5×10⁵ Gy und die Anzahl der Anläufe über die Lebensdauer beträgt mindestens 1×10⁴. Bei den Getrieben erreichen die speziell für Kernkraftwerke entwickelten heimischen Planetengetriebe (z. B. von NGC und Chongqing Gear) eine Fertigungsgenauigkeit nach Norm ISO 6336 Klasse 5, einen Wirkungsgrad von mindestens 96 % und eine Auslegungslebensdauer von 40 Jahren. Der Lokalisierungsgrad der Gesamtanlage ist von unter 50 % im Jahr 2010 auf heute über 85 % gestiegen. Die Gesamtkosten liegen 20–30 % unter denen importierter Lösungen, die Lieferzeit hat sich von 24 Monaten auf 14–18 Monate verkürzt. Kelude hat bei mehreren Kernkraftprojekten erfolgreich Komplettlösungen mit lokalisierten Polarkränen umgesetzt; Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Anlagen wurden im Praxiseinsatz nachweislich auf internationalem Niveau bestätigt.
Im Rahmen der Kernkraftzertifizierung unterliegen heimische Polarkräne einem dreistufigen Prüfverfahren der Nationalen Nuklearsicherheitsbehörde: „Konstruktionsprüfung + Typprüfung + Erstmuster-Verifizierung“. In der Konstruktionsprüfung werden die Erdbebensicherheitsberechnungen und Spannungsanalysen geprüft; in der Typprüfung werden sämtliche kernkraftrelevanten Sonderprüfungen begleitet; in der Erstmuster-Verifizierung werden vor Ort eine statische Prüfung mit Nennlast bei 125 % sowie eine dynamische Belastungsprüfung bei 110 % durchgeführt. Zusätzlich wird der Notbremsweg gemessen (maximal die Verzögerungsstrecke aus Hubgeschwindigkeit × 0,5 s). Die Zuverlässigkeitskennzahl MTBF heimischer Polarkräne ist von anfänglich 2.000 h auf über 8.000 h gestiegen und nähert sich damit dem Niveau importierter Anlagen von 10.000 h. Bei Steuerungen und Frequenzumrichtern befinden sich kernkraftgeeignete Produkte heimischer Hersteller wie Inovance und INVT bereits in der Kernkraftzertifizierung; in den nächsten 3–5 Jahren wird ein weiterer Anstieg des Lokalisierungsgrads auf über 95 % erwartet.
