(GRS-698) Weiterentwicklung der Methoden zur Integritätsbewertung und Zuverlässigkeit von Rohrleitungen

Die in den Rechenprogrammen PROST und WinLeck implementierten Berechnungsverfahren wurden erweitert, verbessert, validiert und in Vergleichstudien angewendet. Dabei lassen sich die hier beschriebenen Ergebnisse in die Entwicklung und Implementierung von Modellen, in probabilistische Themen, in Versuchsnachrechnungen und deren Bewertung sowie in internationale Aktivitäten zusammenfassen.

Hinsichtlich der Modellerweiterung sind technische Verbesserungen der strukturmechanischen Bewertungsmethoden in PROST ein Ansatzpunkt: Die Berücksichtigung von radial variierenden Spannungsverteilungen von der Eingabe bis hin zur bruchmechanischen Bewertung. Ferner wurden Arbeiten zu Leckratenmodellen und Grenzfallbetrachtungen für Leckagesituationen durchgeführt. Neu wurde der Schädigungsmechanismus einer fortschreitenden flächigen Wanddickenschwächung aufgenommen. 

Erweiterungen des probabilistischen Leistungsportfolios von PROST betrafen neben neuen Verteilungsfunktionen die Möglichkeit der Unterscheidung von aleatorischen und epistemischen Zufallsvariablen sowie die Berücksichtigung von korrelierten Zufallsvariablen. Datengestützte Verfahren zur Berechnung von Leckhäufigkeiten wurden ebenfalls in PROST aufgenommen.

Zur Validierung des Programms wurden verschiedene Versuche nachgerechnet. Ein Schwerpunkt der Validierungsarbeiten nahm dabei die Bestimmung der kritischen Risslänge bzw. der kritischen Last einer zylindrischen Geometrie mit wanddurchdringendem Riss ein. Diese Nachrechnungen konnten auch systematisch ausgewertet werden. 

PROST und WinLeck wurden im Rahmen je einer internationalen Vergleichsstudie zu Leck-vor-Bruch, zu Leckraten und zu probabilistischer Bruchmechanik eingesetzt. Weitere Vergleiche fanden im Rahmen einer Pilotstudie zur Schadenshäufigkeitsbestimmung statt.