Experimentelle POD Bestimmung mittels Ultraschall Phased Array zur Einbeziehung zerstörungsfreier Prüfungen in probabilistischen Versagensanalysen

In kerntechnischen Anlagen werden sowohl bei der Fertigung als auch im Zuge von Revisionen zerstörungsfreie Prüfungen durchgeführt. Art und Umfang der Prüfungen sind im KTA-Regelwerk festgeschrieben. Die Prüfungen müssen in der Kerntechnik grundsätzlich qualifiziert werden. In der Vergangenheit wurden diese Qualifizierungen durch umfangreiche Performance-Demonstrationen der Prüfteams einschließlich ihres Equipments durchgeführt, die gutachterlich beurteilt wurden. Die Arbeiten beinhalteten im Wesentlichen pragmatische Aussagen zum Fehlernachweisvermögen. In den USA qualifizieren sich die Prüfteams bei EPRI zusätzlich an Testkörpern 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 Prüfsituationen, unter Verwendung ganz spezifisch gewählter Prüftechniken 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. Zunächst wird auf die verschiedenen POD Anwendungsbereiche eingegangen. Vorgestellt werden dann die konzeptionelle Ausarbeitung des Vorhabens und erste Ergebnisse von Ultraschall Untersuchungen an Testkörpern. Dazu werden die Arbeitspunkte Fehlerverteilungen in den Testkörpern, Versuchsplanung und Prüfanweisung näher behandelt. Ein wichtiges Ziel dieses Vorhabens ist in diesem Zusammenhang die Spezifizierung der Restunsicherheit für das Bauteilversagen, die auf Basis der genannten Untersuchungen. Hierzu wird ein Ausblick gegeben