Präzisionsfertigung schafft Hochleistungsausrüstung für die Behandlung gefährlicher Abfälle – Kundenspezifisches Verdampferpaket für das Tongliao-Projekt zur Behandlung nuklearer Rückstände reibungslos ausgeliefert

Vor Kurzem säumten bunte Fahnen das Werksgelände unserer Produktionsstätte, die Hissvorgänge verliefen geordnet und die Lieferfahrzeuge standen zur Auslieferung bereit. Der komplette Satz hochkorrosionsbeständiger MVR-Zwangsumlaufpumpen Verdampfer speziell entwickelt für das Schlüsselprojekt zur Entsorgung nuklearer Rückstände in Tongliao, Die Innere Mongolei hat alle Werksabnahmeprüfungen, die modulare Verpackung und die Verstärkungsarbeiten an der Befestigung abgeschlossen und ist offiziell zur Baustelle des Projekts in Tongliao aufgebrochen. Als Kernanlage für die Konzentration flüssiger Abfälle aus nuklearen Rückständen und die Volumenreduzierung radioaktiver Rückstände durchlief dieser Verdampfer umfassende, hochstandardisierte Fertigungsprozesse. Dazu gehörten die Optimierung der Konstruktionszeichnung, die strenge Prüfung der Rohmaterialien auf Fehler, präzises Formschweißen, Hochdruck-Dichtheitsprüfungen und die Inbetriebnahme der gesamten Anlage. Alle Leistungsindikatoren – Druckfestigkeit, Dichtungsleistung, Korrosionsbeständigkeit, Wärmeaustauscheffizienz und Anti-Kesselbildung – wurden auf Anhieb abgenommen. Die reibungslose Lieferung dieser kompletten Anlage ist ein weiterer Meilenstein für unser Unternehmen in der kundenspezifischen Fertigung von High-End-Anlagen zur Verdampfungsbehandlung radioaktiver und hochkorrosiver Abfälle. Dank unserer hohen Fertigungskapazitäten realisieren wir Projekte zur Behandlung gefährlicher Abfälle auf nationaler Ebene und leisten einen entscheidenden Beitrag zur Ressourcennutzung nuklearer Rückstände, zur Volumenreduzierung fester und gefährlicher Abfälle sowie zum Infrastrukturausbau für den Umweltschutz in Tongliao.

Als bedeutender Industriestandort in der östlichen Inneren Mongolei verfügt Tongliao über eine Infrastruktur mit Energie-, Mineralressourcen- und zugehörigen Wertschöpfungsketten. Seit Langem fallen hier hochriskante Abfälle wie radioaktive Reststoffflüssigkeiten und hochsalzhaltige radioaktive Mutterlauge an. Diese Materialien zeichnen sich durch starke Korrosivität, hohe Kristallisations- und Ablagerungsneigung, Anreicherung radioaktiver Komponenten und drastische Schwankungen der Betriebsbedingungen aus. Herkömmliche Industrieverdampfer sind anfällig für Störungen wie Korrosion der Rohrbündel, Verstopfung der Strömungskanäle, Dichtungsschäden und einen raschen Abfall der Wärmeaustauschleistung und erfüllen daher nicht die hohen Anforderungen an einen langfristigen, kontinuierlichen und stabilen Betrieb. Das Projekt zur Entsorgung radioaktiver Reststoffe in Tongliao ist ein zentrales lokales Projekt zum Schutz der Umwelt und der lokalen Ökologie. Das Hauptziel ist die drastische Volumenreduzierung von flüssigen nuklearen Restabfällen durch Verdampfungs- und Kristallisationsprozesse, die Anreicherung und Verfestigung radioaktiver Substanzen durch Kristallisation, die vollständige Volumenreduzierung der Abfallflüssigkeit und die stabile Entsorgung der festen Rückstände sowie die Wiederaufbereitung des Kondenswassers, das den Einleitungsstandards für die Wiederverwendung entspricht. Dadurch werden die Kosten für Lagerung, Transport und Entsorgung radioaktiver Abfälle direkt an der Quelle gesenkt und die ökologische Sicherheit der Region nachhaltig gewährleistet. Nach mehreren Runden des technischen Vergleichs, der Untersuchung der Betriebsbedingungen der Anlagen vor Ort, der Überprüfung der Herstellerqualifikation und der Leistungsprüfung ähnlicher Projekte zur Entsorgung gefährlicher Abfälle wählte der Projektträger unser Unternehmen schließlich als exklusiven Lieferanten der zentralen Verdampfungsanlage. Dank unserer langjährigen Erfahrung in der Forschung und Entwicklung von Spezialanlagen zur Verdampfung gefährlicher Abfälle, der Herstellung von Wärmetauschern für Kernkraftwerke und der Anpassung von Verdampfern an hochkorrosive Betriebsbedingungen konnten wir ein maßgeschneidertes Verdampfungssystem entwickeln, das den komplexen Eigenschaften flüssiger nuklearer Restabfälle gerecht wird und einen langfristig sicheren, stabilen und energiesparenden Betrieb des gesamten Entsorgungssystems gewährleistet.

Um diese anspruchsvolle Aufgabe der kundenspezifischen Fertigung von Spezialverdampfern erfolgreich zu bewältigen, wurde bereits in der frühen Projektphase ein spezielles technisches Forschungsteam aus vier Kernabteilungen gebildet: Forschung und Entwicklung, Prozessdesign, Produktion und Fertigung sowie Qualitätsprüfung und -kontrolle. Das Team führte intensive Gespräche über Kernparameter wie Materialzusammensetzung am Projektstandort, Wasserqualitätsprüfberichte, Betriebslast, Anlagenlayout und Sicherheitsniveau. Dabei wurden die Konstruktionsrahmen standardisierter Anlagen hinterfragt und gezielte Struktur- und Prozessoptimierungen durchgeführt. Für den Gesamtprozess wurde das MVR-Verfahren (Mechanische Dampfkompression) mit Zwangsumlaufverdampfung anstelle des herkömmlichen Mehrfacheffektverdampfungssystems eingeführt. Dank des Prinzips des sekundären Dampfkompressions-Wärmetauschers benötigt die Anlage im Normalbetrieb kaum eine externe Dampfwärmequelle. Der Gesamtenergieverbrauch wird im Vergleich zu herkömmlichen Verdampfern um mehr als 65 % reduziert. Dies trägt nicht nur der begrenzten Wärmekapazität der Anlagen im Projektgebiet Rechnung, sondern senkt auch den langfristigen Energieverbrauch für den Projektbetrieb erheblich und entspricht damit der Ausrichtung des Projekts auf umweltfreundliches und CO₂-armes Bauen. Angesichts des hohen Feststoffgehalts und der Neigung zur Ablagerung und Kristallisation flüssiger radioaktiver Reststoffe wurden die internen Strömungskanäle der Anlage erweitert, um die Materialströmungsgeschwindigkeit in den Rohren auf über 2,2 m/s zu erhöhen. Die schnelle Materialabfuhr verhindert die Kristallanhaftung an den Rohrwänden.

Ausgestattet mit externen Online-Reinigungsschnittstellen, ermöglicht das System eine kontinuierliche Spülung ohne Abschaltung. Dadurch werden die branchenweiten Probleme häufiger Verstopfungen und wiederholter Reinigungsabschaltungen aufgrund hochradioaktiver Rückstände gründlich gelöst und ein unterbrechungsfreier Dauerbetrieb des Systems rund um die Uhr gewährleistet.

Hinsichtlich der Materialauswahl für die Anlagen und der Fertigung der Kernkomponenten werden der Hauptzylinder, die Wärmetauscherrohrbündel, die Umwälzleitungen, die Flanschdichtflächen und die flüssigkeitsberührenden Kammern des gesamten Verdampfers individuell angefertigt und aus austenitischem Edelstahl 316L mit speziellen Korrosionsschutzschichten gefertigt. Die Materialeigenschaften wurden verbessert, um der Korrosion durch Säuren, Basen und Salze sowie der Alterung durch Spuren radioaktiver Strahlung in radioaktiven Medien standzuhalten. Alle eingehenden Rohmaterialien werden einer spektralen Zusammensetzungsanalyse und einer metallografischen Fehlerprüfung unterzogen, um zu verhindern, dass fehlerhafte Materialien in die Produktion gelangen. Die Kernbündel der Wärmetauscherrohre werden mittels CNC-Präzisionswalzen und integrierter Rohrexpansionsformtechnik verarbeitet. Für alle Schweißverbindungen zwischen Rohrbündeln und Rohrböden wird vollautomatisches Argon-Lichtbogenschweißen mit vollständiger Durchschweißung eingesetzt. Nach Abschluss der Schweißarbeiten wird jede Schweißnaht einer doppelten Prüfung mittels Ultraschallprüfung (UT) und Eindringprüfung (PT) unterzogen, um eine 100%ige Schweißqualitätsquote zu erreichen und potenzielle Sicherheitsrisiken durch Mediumleckagen im späteren Betrieb auszuschließen. Die gesamte Anlage ist modular aufgebaut und unterteilt Verdampfer-Hauptbehälter, Dampfkompressor, Vorwärmer, Kondensator, Kristallisationsabscheider und SPS-Steuerschrank in unabhängige Module. Dies erleichtert das Be- und Entladen bei Langstreckentransporten und vereinfacht die modulare Montage vor Ort sowie die Wartung und den Austausch von Kernkomponenten. Dadurch verkürzt sich die Bauzeit vor Ort um über 30 %.

Die prozessübergreifende Qualitätskontrolle ist der Kern der Fertigungsprozesse bei der Herstellung von Spezialausrüstung für gefährliche Abfälle. Die Qualitätsprüfungsabteilung des Unternehmens wendet ein umfassendes Qualitätskontrollverfahren an, das die Prüfung jedes Arbeitsschritts und die vollständige Dokumentation jeder Komponente umfasst. Zwölf strenge Qualitätsprüfungspunkte umfassen den gesamten Produktionsprozess – vom Blechzuschnitt über die Komponentenbearbeitung, das Montageschweißen, die Wärmebehandlung und die Korrosionsschutzbeschichtung bis hin zur hydraulischen Druckprüfung, der Dichtheitsprüfung und der Inbetriebnahme unter simulierten Vakuumbedingungen. Nicht konforme Produkte aus den vorherigen Arbeitsschritten werden nicht in den nächsten Arbeitsgang eingeführt. Nach Fertigstellung der gesamten Anlage werden eine hydraulische Druckfestigkeitsprüfung mit dem 1,5-fachen des Auslegungsdrucks, eine Vakuumdichtheitsprüfung unter Unterdruck und eine Volllastprüfung des Wärmetauschersystems gemäß strengeren Normen als den nationalen Druckbehälterprüfvorschriften durchgeführt. So werden Schlüsselparameter wie die Druckbelastbarkeit der Anlage, die Dichtheit, die Verdampfungsleistung und die Stabilität der Auslaufwasserqualität präzise überprüft. Gleichzeitig erfolgt die Inbetriebnahme des intelligenten Steuerungssystems. Die Anlage ist mit einem integrierten SPS-basierten intelligenten Touch-Steuerungssystem ausgestattet, das Dutzende von Betriebsparametern wie den Flüssigkeitsstand im Tank, die Verdampfungstemperatur, den Systemdruck, die Kompressorlast und den Feststoffgehalt des Förderguts in Echtzeit online überwachen kann. Das System verfügt über automatische Verriegelungsmechanismen gegen Überdruck, Übertemperatur, niedrigen Flüssigkeitsstand und Überlastung sowie über akustische und optische Fehleralarmfunktionen und unterstützt die Fernübertragung von Daten und die Betriebsüberwachung. Es reduziert den manuellen Arbeitsaufwand vor Ort erheblich und erfüllt die Anforderungen an intelligentes, personalarmes Betriebs- und Wartungsmanagement bei Projekten zur Entsorgung gefährlicher Abfälle. Zum Schutz der Außenanlagen wird die gesamte Maschine dreifach lackiert: Sandstrahlen zur Rostentfernung, eine zinkreiche Epoxidgrundierung und eine hochbelastbare Korrosionsschutz-Decklackierung. Diese Schutzschicht ist an die Lagerbedingungen im Freien in Tongliao mit niedrigen Wintertemperaturen, großen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht, Wind, Sand und hoher Luftfeuchtigkeit angepasst und verhindert so Rostschäden an der Anlage während der Lagerung im Freien.

Seit Jahrzehnten hält das Unternehmen an der zentralen Entwicklungsphilosophie fest, Exquisite Fertigung, höchste Qualitätsansprüche und spezielle Anpassungen für extreme ArbeitsbedingungenSeit über 30 Jahren beschäftigen wir uns mit der Forschung und Entwicklung sowie der Fertigung kompletter Anlagen zur industriellen Verdampfung, Wärmetrocknung und abwasserfreien Entsorgung gefährlicher Abfälle. Wir verfügen über die Qualifikation zur Herstellung von Druckbehältern der Klasse A, die ASME-Zertifizierung, die Schweißqualifikation für Spezialausrüstung und die Qualifikation zur Konstruktion spezieller Anlagen für Umweltschutzprojekte. Wir modernisieren kontinuierlich unsere Präzisionsbearbeitungswerkzeuge, erweitern unsere CNC-Bearbeitungszentren und haben ein durchgängiges digitales Qualitätskontrollsystem implementiert. Unser Fokus liegt auf der Forschung und Entwicklung sowie der Anwendung von Spezialverdampfern für anspruchsvolle Betriebsbedingungen, wie z. B. in Kernkraftwerken, bei der Entsorgung radioaktiver Abfälle, hochsalzhaltigen chemischen Abfällen, Lithiumbatterie-Feststoffen und Industrieschlämmen. Wir entwickeln eine Reihe hochzuverlässiger, korrosionsbeständiger und langlebiger Spezialanlagen. Unsere Spezialverdampfungsanlagen sind bereits an mehreren inländischen Standorten für die Entsorgung radioaktiver Abfälle, in Kläranlagen für Abfälle aus der Instandhaltung von Kernkraftwerken und auf Großdeponien für gefährliche Abfälle im Einsatz. Dadurch verfügen wir über umfangreiche praktische Erfahrung in der Konstruktion, Fertigung, Lieferung und im technischen Service von Anlagen für spezielle Betriebsbedingungen. Die erfolgreiche Fertigstellung und Lieferung der kompletten Verdampferanlage für das Tongliao-Projekt zur Behandlung nuklearer Rückstände ist eine hohe Anerkennung unserer Fertigungskompetenz für High-End-Spezialanlagen, unseres strengen Qualitätskontrollsystems und unserer Stärke bei kundenspezifischen technischen Lösungen. Sie festigt die Projektleistung und den Ruf des Unternehmens im Markt für Anlagen zur Behandlung gefährlicher Abfälle in Nordchina und legt eine solide Grundlage für die weitere Marktexpansion in den Bereichen Kernkraftwerksprojekte, Projekte zur Reduzierung des Abfallvolumens gefährlicher Abfälle und Projekte zur abwasserfreien Industrieabwasserbehandlung in der Inneren Mongolei und Nordostchina.

Nach der Anlieferung der Ausrüstung entsendet das Unternehmen gleichzeitig erfahrene Verfahrenstechniker und Installationsteams zum Projektstandort Tongliao. Diese bieten umfassende Vor-Ort-Services, darunter die Positionierung und Montage der Ausrüstung, den Anschluss der Rohrleitungen, die Systeminbetriebnahme, praktische Bedienerschulungen und die Begleitung des Probelaufs. Wir erstellen exklusive Projektbetriebs- und Wartungsdokumente und bieten einen technischen Support rund um die Uhr, um einen erfolgreichen Probelauf des gesamten Verdampfersystems und eine schnelle, stabile Inbetriebnahme des Systems zur Reduzierung des Flüssigvolumens nuklearer Reststoffe zu gewährleisten. Für die langfristige strategische Entwicklung verfolgt das Unternehmen die Markttrends zur Modernisierung der heimischen Entsorgung gefährlicher Abfälle, zum Aufbau der nuklearen Umweltschutzinfrastruktur und zur grünen, kohlenstoffarmen Transformation der Industrie. Wir verfeinern kontinuierlich die Präzisionsbearbeitungstechniken für spezielle korrosionsbeständige Verdampfungsanlagen, optimieren iterativ die Konstruktion und die intelligente Steuerung des Kernsystems der MVR-Verdampfung und stärken so die Wettbewerbsvorteile der Anlagen hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit gegenüber speziellen Medien, Anpassungsfähigkeit an schwankende Betriebsbedingungen und langfristig stabilem Betrieb. Durch die Einhaltung höchster Standards in der Druckbehälterfertigung, die Gewährleistung zuverlässiger Produktqualität nach Militärstandard und umfassende Komplettlösungen für Lieferung und Betrieb bieten wir unseren Kunden in den Bereichen Umweltschutz, Kernkraftwerke, neue chemische Materialien und Abfallverwertung bundesweit Komplettlösungen für Verdampfung und Kristallisation. Wir unterstützen Projekte zur Entsorgung gefährlicher Abfälle im ganzen Land dabei, vielfältige Vorteile zu erzielen, darunter Abfallmengenreduzierung und Kostensenkung, Sicherheitsmanagement und Ressourcenrecycling. So fördern wir durch die Fertigung von High-End-Anlagen eine qualitativ hochwertige und nachhaltige Entwicklung von Umweltschutzprojekten.