In der Endmontage der Turbinenfertigung für Kraftwerke geht es um Zehntelmillimeter. Um die nötige Messgenauigkeit zu gewährleisten, vertraut Siemens in seinem Dampfturbinenwerk in Mülheim an der Ruhr auf einen mobilen Laser Tracker von API.
„Wir haben von unserem neuen Messsystem eine Genauigkeit von mindestens 1/10 mm gefordert. Bei einer Analyse der Angebote auf dem Messtechnikmarkt erkannten wir schnell, dass der Laser Tracker für uns die optimale Lösung darstellt. Nach einigen Testreihen fiel die Entscheidung für den Omnitrac von API. Ein wichtiger Aspekt war in diesem Zuge die leichte Transportfähigkeit des mit einem Kopfgewicht von 8,5 kg zu den Leichtgewichten zählenden Systems. Denn wenn in der Endmontage Gehäuse zu vermessen sind, müssen wir den Laser Tracker teilweise in 3 bis 5 Metern Höhe aufbauen. Ein leichtes System lässt sich bei solchen Aufgaben natürlich viel besser handhaben“, berichtet Stefan Höyng, Betriebsingenieur im Bereich Endmontage der Dampfturbine beim Siemens Sektor Energy.
Trotz der beeindruckenden Maße der Dampfturbinen aus massivem Stahl von über 12 Metern und einem Durchmesser von 6,7 Metern sowie eines Gewichtes von 340 Tonnen sind die freistehenden Schaufeln der Niederdruckturbine auf Zehntelmillimeter genau ausgerichtet. Das Entscheidende an diesen letzten Schaufelreihen ist dabei der Abstand zum Gehäuse. Der Spalt zwischen Schaufeln und Gehäuse muss möglichst gering gehalten werden, denn je größer der Abstand, desto mehr Dampf geht dort ungehindert vorbei und senkt den Wirkungsgrad. Andererseits dürfen die Turbinenschaufeln unter keinen Umständen im Betrieb mit dem Gehäuse in Berührung kommen und so einen Anlaufschaden verursachen. In der Endmontage werden deshalb auf den Schaft des Rotors große Scheiben aufgeschrumpft und in die Nut der Scheiben die Schaufeln eingesetzt. Bei der Niederdruckturbine für Olkiluoto wiegt eine Schaufel beispielsweise etwa 320 kg. Ist der Rotor fertig beschaufelt, wird er im Wuchtbunker mit Überdrehzahl belastet, um Setzungserscheinungen zu erzielen. Anschließend werden die freistehenden Schaufeln vermessen.
Software für Vermessung der Schaufeln
Neben der Vermessung der Schaufeln kommt der Laser Tracker immer dann zum Einsatz, wenn es darum geht, axiale Abstände oder Durchmesser in einem Gehäuse zu prüfen oder Positionen von Einströmungen am Gehäuse aufzunehmen. Durch die geringe Kopfhöhe ist der Tracker klein genug, um beinahe beliebig positioniert zu werden. Die großen Schwenkbereiche erlauben auch die Vermessung großer Objekte aus der Nähe.
Bevor der Laser Tracker eingesetzt werden konnte, musste im Übrigen zunächst auf Wunsch der Mülheimer eine spezielle Software für die Vermessung der Schaufeln entwickelt werden, damit das mobile Messsystem auch von Facharbeitern, die keine ausgebildeten Messtechniker sind, genutzt werden kann. Als Grundlage für die gemeinsam erarbeitete Lösung diente Metrolog, eine offene Messsoftware, die API auf Wunsch mit dem Messsystem anbietet.
„Der Laser Tracker gibt uns fast keine Grenzen vor. Das System ermöglicht uns, mit Messanalysen aufzuzeigen, dass die gemessenen Werte reproduzierbar sind, eine sehr geringe Streuung aufweisen und nicht vom Absolutwert abweichen. Zukünftig planen wir, den Laser Tracker auch auf Baustellen einzusetzen, um zum Beispiel im Rahmen von Revisionen ein Gehäuse in einem Kraftwerk zu vermessen: Aufgrund unserer Zufriedenheit haben wir auch für unser Berliner Werk einen Tracker von API angeschafft,“ fasst Stefan Höyng zusammen.
Automated Precicion Deutschland, Mannheim
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