Kernkraftwerkskran: Auswahlkriterien für vier Bereiche
Kurzfassung: Kelude Schwerindustrie liefert maßgeschneiderte Kran-Konfigurationslösungen für Kernkraftwerke, die alle vier Kernbereiche abdecken: Kernzone, Konventionelle Insel, Brennelemente-Handling und Abfallbehandlung. Die Tragfähigkeiten reichen von 5 bis 360 t (Polarkran in der Kernzone), 10 bis 180 t (Konventionelle Insel), 3 bis 30 t (Brennelemente-Bereich) und 5 bis 20 t (Abfallbereich). Die Gesamtinvestition für die Kranausrüstung der Gesamtanlage liegt bei ca. 500.000 bis 5.000.000 EUR. In der Kernzone kommen Polarkrane (360 t + 50 t Hilfshaken, ausgelegt für Erdbebensicherheit und LOCA-Bedingungen) zum Einsatz, die Konventionelle Insel wird mit QD-Brückenkranen (50–180 t) ausgestattet, im Brennelemente-Bereich werden rostfreie Korrosionsschutzkrane (inkl. Schutz vor Fremdkörpern) eingesetzt, und im Abfallbereich sind leicht dekontaminierbare Krane installiert. Alle Systeme erfüllen die extrem strengen Sicherheitsanforderungen für eine Auslegungslebensdauer von 60 Jahren.
Kran-Konfigurationslösungen für Kernkraftwerke
Kernzone | Konventionelle Insel | Brennelemente-Bereich | Abfallbehandlung
Kernkraftwerkskrane zählen zu den Produktkategorien mit der höchsten Sicherheitsstufe im Kranbau. Vom Reaktorgebäude in der Kernzone bis zum Brennelemente-Handling muss jeder Kran strengste Anforderungen an Strahlungsbeständigkeit, Erdbebensicherheit und redundante Sicherheitsbremsen erfüllen. Kelude Schwerindustrie verfügt über die erforderliche Qualifikation für Konstruktion & Fertigung von Kernkraftwerkskranen und ist als qualifizierter Lieferant für die China General Nuclear Power Group (CGN) und die China National Nuclear Corporation (CNNC) gelistet. Das Produktsortiment deckt den gesamten Hebezeugbedarf aller Kernkraftwerksbereiche ab.
Bereich 1: Kernzone
• Tragfähigkeit 100 t – 360 t, spezieller Kernkraftwerks-Brückenkran
• Strahlungsbeständigkeit / Erdbebensicherheit Stufe NF
• Sicherheitsstufe LS/QS
• Nukleares Qualitätssicherungssystem NQA/M
• Zweikranhub / Synchronisations-Korrektur
• Kelude Schwerindustrie ist nach dem nuklearen Qualitätssicherungssystem zertifiziert
Strahlungsbeständig & erdbebensicher | Nukleare Sicherheitsstufe | Zweikranhub
Bereich 2: Konventionelle Insel
• Tragfähigkeit 50 t – 200 t, QD-Brückenkran
• Triebwerksgruppe A5~A7
• Frequenzgesteuerte Drehzahlregelung / Feinbewegung
• Optionale Doppellaufkatzen-Konfiguration
• Präzisionsmontage / Wenden großer Bauteile
• Kelude Schwerindustrie stattet mit redundantem Bremssystem aus
Große Tragfähigkeit 50–200 t | Frequenzumrichter-Feinfahren | Redundante Bremsung
Bereich 3: Brennelemente-Bereich
• Tragfähigkeit 1 t – 15 t, spezieller Brennelementekran
• Positioniergenauigkeit ≤ 2 mm
• Absturzsicherung / Sekundärbremsung
• Unterwasserbetrieb / Langstielwerkzeuge
• Videoüberwachung + Fernbedienung
• Kelude Schwerindustrie bietet Lösungen mit strahlungsbeständigen Motoren und Kabeln
Präzisionspositionierung ≤ 2 mm | Absturzsicherung | Fernbedienung
Bereich 4: Abfallbehandlung
• Tragfähigkeit 3 t – 20 t, strahlungsgeschützter Funkfernsteuerkran
• Einfach zu dekontaminierende Oberflächen
• Abdichtung gegen Staub und Spritzwasser (IP65)
• Robuste Konstruktion für den Dauerbetrieb
• Fernbedienung mit Videoüberwachung
• Kelude Schwerindustrie liefert Komplettlösungen inkl. Qualitätssicherungssystem
Leichte Dekontamination | Funkfernsteuerung | Robuste Bauweise
• Vollständig geschlossene / leckagesichere Konstruktion
• Fernbedienung per Funkfernsteuerung
• Korrosionsbeständige, leicht zu reinigende Oberfläche
• Redundantes Sicherheits-Bremssystem
• Kelude-Lösung aus Edelstahl mit Spezialbeschichtung
Strahlungsgeschützt | Funkfernsteuerung | Leicht zu reinigende Oberfläche
Auswahlparameter im Vier-Zonen-Vergleich
| Parameter Position | Nuklearinselbereich | Konventioneller Inselbereich | Brennstoffbereich | Abfallbehandlungsbereich |
|---|---|---|---|---|
| empfohlenes Modell | Kernkraft Sonder-Brückenbauart | QD-Brückenkran | Spezial-Brennstoffkran | Strahlenschutz-Funkfernsteuerung Spezial-Brennstoffkran |
| Traglastbereich | 100t~360t | 50t~200t | 1t~15t | 3t~20t |
| Sicherheitsstufe | LS/QSKlasse | Industriestandardklasse | Nuklearsicherheitsrelevant | Strahlenschutzklasse |
| besondere Anforderungen | Strahlungsbeständigkeit/Erdbebensicherheit | Präzisionsmontage | Positionierung≤2mm | Leckageschutz/Funkfernsteuerung |
| Steuerungsart | Führerhaus+Fernbedienung | Führerhaus+Funkfernsteuerung | Fernbedienung | Fernbedienung Funkfernsteuerung |
| Kelude-Vorteil | Kernkraft Garantie Zertifizierung | Redundanz Bremssystem | Strahlungsbeständigkeit Motor/Kabel | Edelstahl+Spezialbeschichtung |
Kernmantel-Krane: Höchste nukleare Sicherheitsklasse
Kernmantel-Krane, auch Reaktorgebäudekrane genannt, zählen zu den sicherheitsrelevantesten Hebegeräten in einem Kernkraftwerk. Sie müssen zahlreiche spezifische Anforderungen der Kerntechnik erfüllen, darunter Strahlungsbeständigkeit, Erdbebensicherheit der Kategorie NF, Klemmschutz und redundante Bremsung. Die von Kelude Schwerindustrie entwickelten Spezial-Brückenkrane für Kernkraftwerke sind mit einer Redundanz der Doppelbremse, strahlungsbeständigen Motoren und Spezialkabeln ausgestattet. Die Erdbebenbemessung erfüllt die Anforderungen für SL-2-Erdbebenszenarien. Das Qualitätssicherungssystem folgt den nuklearen Qualitätsstandards NQA/M. Mit einer Tragfähigkeit von 100 t bis 360 t decken sie kritische Hubevorgänge ab, wie das Anschlagen des Reaktordruckbehälterdeckels und den Austausch von Dampferzeugern.
Kranauslegung für Maschinenhaus und Brennelementbereich
Im Maschinenhaus der konventionellen Insel können QD-Typ Zweiträger-Brückenkrane eingesetzt werden, jedoch ist eine redundante Bremsung und ein Klemmschutz erforderlich. Der Brennelementbereich stellt die höchsten Anforderungen an die Positioniergenauigkeit – beim Anschlagen von Brennelementen muss eine Positioniergenauigkeit von ≤ 2 mm eingehalten werden. Hierfür sind spezielle Brennelementkrane mit einem sekundären, absturzsicheren Bremssystem notwendig. Kelude Schwerindustrie stattet diese Brennelementkrane mit strahlungsbeständigen Motoren, Langstiel-Werkzeugen und Funktionen für den Unterwasserbetrieb aus, um den Transport der Brennelemente im Lagerbecken zu ermöglichen.
Strahlungsgeschützte Fernbedienung im Abfallbereich und Lebenszyklus-Service
Krane im Abfallbehandlungsbereich müssen unter hoher Strahlung fernbedienbar sein. Grundlegende Anforderungen sind eine vollständig geschlossene, leckagesichere Bauweise und leicht dekontaminierbare Oberflächen. Der von Kelude Schwerindustrie entwickelte strahlungsgeschützte Fernbedienkran verfügt über eine vollständig geschlossene Struktur, Edelstahl mit spezieller Strahlenschutzbeschichtung und ein Fernseh-Überwachungssystem. Das Bedienpersonal kann alle Hubevorgänge sicher außerhalb des Abschirmraums durchführen. Kelude Schwerindustrie bietet für Kernkraftwerke einen umfassenden Lebenszyklus-Service an, einschließlich regelmäßiger Inspektionen, Ersatzteilversorgung und Prüfung auf Strahlungsalterung.
Servicevorteile von Kelude bei Kernkraftwerkskranen
Kelude Schwerindustrie ist ein spezialisierter Hersteller von Kernkraftwerkskranen. Das Unternehmen besitzt die Fertigungslizenz für zivile nukleare Sicherheitsausrüstung (HAF604). Die Produkte haben die Konstruktions- und Fertigungsprüfung der Nuklearaufsicht bestanden und decken die komplette Baureihe von Kernmantel-Polarkranen und Brückenkranen im Maschinenhaus für Kernkraftwerke mit einer installierten Leistung von 1.000 MW und mehr ab. Bisher wurden Hebegeräte für sechs inländische Kernkraftwerksstandorte geliefert.
Häufige Fragen
F: Welche Erdbebenbemessungsklasse ist für Kernkraftwerkskrane erforderlich?
A: Die Erdbebenbemessung von Kernkraftwerkskranen muss die NF-Klasse (Sicherheits-Erdbeben, SSE) erfüllen, d.h. die Strukturintegrität und Funktionsfähigkeit unter SL-2-Erdbebenbedingungen bleibt erhalten. Kelude Schwerindustrie führt mittels Finite-Elemente-Analyse eine Überprüfung aller tragenden Strukturen für Erdbebenlastfälle durch. Zusätzlich werden Seilabspringschutz und Entgleisungsschutz-Anschläge installiert, um ein Entgleisen oder Herabfallen des Krans bei einem Erdbeben zu verhindern.
F: Warum ist eine redundante Bremsung bei Kernkraftwerkskranen notwendig?
A: Kernkraftwerkskrane heben und transportieren hochwertige nukleare Sicherheitsausrüstung wie Reaktordruckbehälterdeckel und Dampferzeuger. Jeder Absturz könnte zu einem nuklearen Leck führen. Das redundante Bremssystem aktiviert die Sekundärbremse automatisch, falls die Hauptbremse versagt. Jede Bremse von Kelude Schwerindustrie kann unabhängig das 1,5-fache der Nennlast tragen. Bei gleichzeitiger Betätigung der Doppelbremse verkürzt sich der Bremsweg um mehr als 50%.
F: Wie wird die Positioniergenauigkeit von Brennelementkränen sichergestellt?
A: Die Positioniergenauigkeit von Brennelementkränen wird durch frequenzgesteuerte Drehzahlregelung und einen Encoder-Regelkreis erreicht – sowohl Kranbrücke als auch Laufkatze sind mit Inkremental-Encodern ausgestattet, die Positionssignale in Echtzeit an das SPS-Steuerungssystem mit geschlossenem Regelkreis senden. Die Brennelementkrane von Kelude Schwerindustrie erreichen unter Last eine Positioniergenauigkeit von ±1,5 mm. Zusätzlich wird eine redundante Verifizierung mittels Laser-Entfernungsmessung eingesetzt, um Encoder-Drift zu vermeiden.
F: Warum ist eine leicht zu dekontaminierende Konstruktion bei Kränen im Abfallbehandlungsbereich wichtig?
A: Im Bereich der nuklearen Abfallbehandlung können radioaktive Stäube oder Flüssigkeiten austreten und die Geräteoberflächen kontaminieren. Kelude Schwerindustrie verwendet eine vollständig geschlossene Struktur mit Edelstahl-Hauptkörper und Teflon-Beschichtung. Die Oberflächenrauheit beträgt Ra ≤ 0,8 μm, sodass eine Reinigung mit handelsüblichen Dekontaminationsmitteln möglich ist. Alle Schweißnähte werden zur Vermeidung von Hohlräumen geschliffen, und der Elektroschrank ist nach IP65 vollständig abgedichtet, um Ansammlungen radioaktiver Substanzen zu verhindern.
