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Www.dbe.de 31.12.2013 T-TE2/HJE.ppt 16. Kolloquium und Workshop Rheologische Messungen an mineralischen Baustoffen Die Prozessdatenauswertung der Salzbetonförderanlage.

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1 T-TE2/HJE.ppt 16. Kolloquium und Workshop Rheologische Messungen an mineralischen Baustoffen Die Prozessdatenauswertung der Salzbetonförderanlage vom Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) Dr. Hans-Joachim Engelhardt Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlager für Abfallstoffe mbH (DBE) 14. und 15. März 2007 Fachhochschule Regensburg

2 T-TE2/HJE.ppt Die Prozessdatenauswertung der Salzbetonförderanlage vom Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) Das Verfüllen von Abbauen im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben Der Baustoff (Salzbeton) Die stationäre Salzbetonförderanlage des ERAM Die Prozessdatenauswertung

3 T-TE2/HJE.ppt Lage und Umriss des ERAM Verfüllung von Abbauen

4 T-TE2/HJE.ppt Querschnitt Zentralteil Bartensleben Verfüllung von Abbauen

5 T-TE2/HJE.ppt Verfüllung von Abbauen

6 T-TE2/HJE.ppt Der Baustoff Referenzmaterial Salzbeton M2 ZementCEM III/B 32,5-LH/HS/NA328 kg/m³16,4 Massen-% SteinkohlenflugascheDIN EN kg/m³16,4 Massen-% SteinsalzzuschlagSalzgrus1.072 kg/m³53,8 Massen-% Wasser267 kg/m³13,4 Massen-% Summe1.995 kg/m³100,0 Massen-%

7 T-TE2/HJE.ppt DMT-Rohrviskosimeter Der Baustoff

8 T-TE2/HJE.ppt Der Baustoff

9 T-TE2/HJE.ppt Variation des Wasseranspruches: Referenzmaterial Salzbeton M2 Der Baustoff

10 T-TE2/HJE.ppt 0 Kn DN 100DN 125DN ,573,020,755,552,931,79 10,072,980,745,042,621,57 8,972,070,834,932,441,42 8,451,490,833,891,941,13 11,731,550,793,591,891,17 7,381,310,803,031,550,92 20,883,460,756,713,582,22 10,663,620,705,222,782,00 12,733,830,777,493,792,22 9,073,580,756,163,131,84 5,672,970,725,542,611,44 5,501,550,864,522,131,18 5,632,020,784,032,011,16 6,381,640,823,941,941,11 Fließgesetzparameter ( 0, K, n) sowie berechnete Druckverluste Der Baustoff

11 T-TE2/HJE.ppt Oberfläche des Prozessleitsystems (PSL Bedienoberfläche) Die Förderanlage

12 T-TE2/HJE.ppt Die Förderanlage

13 T-TE2/HJE.ppt

14 T-TE2/HJE.ppt

15 T-TE2/HJE.ppt

16 T-TE2/HJE.ppt Ziel der Online-Prozessdatenauswertung Prüfung des Annahmekriteriums (Grenzwert spezifischer Druckverlust bezogen auf DN 125-Rohrleitung und Förderrate 45 m³/h) Identifizierung kurzfristiger Änderungen des Druckverlustes vom angelieferten Salzbeton Identifizierung kritischer Druckverluste des Salzbetons (Abriss der Baustoffsäule in der Schachtleitung)

17 T-TE2/HJE.ppt Ausgangsdaten der stationären Förderanlage Druckwerte der Messsensoren Rohrdurchmesser Förderrate Prozessdatenauswertung

18 T-TE2/HJE.ppt Datenverarbeitung Berechnung der Druckverluste, z.B. CP001 – CP002 (über Tage) Prüfung auf Plausibilität (z.B. p CP001 >p CP002 >0) Berechnung der Schubspannungen Berechnung des spezifischen Druckverlustes (DN 125, 45 m³/h) Prozessdatenauswertung

19 T-TE2/HJE.ppt Fließgesetz nach Herschel-Bulkley = 0 + K * n mit :Schubspannung 0 :Fließgrenze bzw. Anfangs- oder Mindestschubspannung K:Viskosität (Newtonscher Anteil) n:Strukturexponent bzw. –ziffer p/ l = 4 / D * ( 0 + K * n ) Prozessdatenauswertung

20 T-TE2/HJE.ppt Prozessdatenauswertung

21 T-TE2/HJE.ppt Prozessdatenauswertung

22 T-TE2/HJE.ppt Prozessdatenauswertung

23 T-TE2/HJE.ppt Bestimmung der Fließgesetzparameter bei unterschiedlichen Druckverlusten und Förderraten im DMT-Rohrviskosimeter Ermittlung der funktionalen Zusammenhänge von Fließgrenze, HB-Viskosität und Strukturexponent vom Verhältnis ( p/ l)/V p/ l: Druckverlust bzw. –gradient bezogen auf eine definierte Rohrleitungslänge (100 m) V: Förderrate Prozessdatenauswertung

24 T-TE2/HJE.ppt Schubspannung in den übertägigen Messstrecken ÜT ÜT = 0 + K ÜT n 0 :Fließgrenze des Salzbetons K:Viskosität (Newtonscher Anteil) n:Strukturexponent bzw. –ziffer Fließgesetzparameter ergeben sich als Funktion von ( p/ l)/V Prozessdatenauswertung

25 T-TE2/HJE.ppt Entsprechende Schubspannung in einer DN 125- Rohrleitung bei einer Förderrate von 45 m³/h 45 = 0 + K 45 n = 0 + K (3131 (1/3) (3 + 1/n)) n 0 :Fließgrenze des Salzbetons K:Viskosität (Newtonscher Anteil) n:Strukturexponent bzw. -ziffer Prozessdatenauswertung

26 T-TE2/HJE.ppt Berechnung des spezifischen Druckverlustes vom Salzbeton in der übertägigen Messstrecke P/ l ÜT norm = D ÜT / 0, / ÜT P/ l ÜT P/ l ÜT norm : Druckverlust bezogen auf 100 m DN 125-Rohrleitung und eine Förderrate von 45 m³/h D ÜT :tatsächlicher Durchmesser der Rohrleitung (0,122 m) P/ l ÜT :Druckverlust/-gradient in der Messstrecke berechnet für 100 m Rohrleitungslänge Prozessdatenauswertung

27 T-TE2/HJE.ppt Prozessdatenauswertung

28 T-TE2/HJE.ppt Prozessdatenauswertung


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