Journal für Oberflächentechnik • Ausgabe 12-2013

Hochverschleißfeste Schleuderräder

Stahlrohre im Durchlauf entzundern

Speziell für Stahlrohre, die im Durchlauf entzundert werden sollen, wurden hochverschleißfeste
Schleuderräder konstruiert. Diese gewährleisten eine lange Lebensdauer, steigern die
Anlagenverfügbarkeit und ermöglichen eine hohe Wirtschaftlichkeit im Strahlprozess.

Die Firma Mühlheim Pipecoatings betreibt eine Rohrstrahlanlage, in der man Pipeline-Rohre bis zu einem Durchmesser von 1600 mm entzundert, bevor sie mit verschiedenen Materialien beschichtet werden. Die Anlage besteht aus zwei Strahlkammern, die mit jeweils zwei Schleuderrädern (Ø 500 mm, 110 kW Antriebsleistung) ausgerüstet sind. Die Schleuderräder sind unterhalb der zu strahlenden Rohre positioniert. Durch die immer gleiche Transport-Förderhöhe der Diabolorollen über Flur wird bei allen Rohrdurchmessern der gleiche Abstand der Schleuderräder zu den Stahlrohren erreicht. Hierdurch ist die Voraussetzung für eine gleichbleibende Oberflächenqualität gegeben. Über die Antriebsgeschwindigkeit der Diabolorollen wird die Transportgeschwindigkeit der Stahlrohre eingestellt und dem Bearbeitungsprozess der gesamten Produktion angepasst. Unterschiedliche Verzunderungsstärken werden über die stufenlose Steuerung der Strahlmittelzugabe ausgeglichen. Als Strahlmittel kommt kantiger Stahlguß GL25, Körnung 0,6 bis 1,2 mm und mit einer Härte von 54- 60 HRC zum Einsatz. Aufgrund des sehr abrasiven Strahlmittels und des hohen Strahlmitteldurchsatzes lag die Standzeit der Schaufeln bei circa 110 Betriebsstunden. Die Einstellbüchse, Zubringer und Panzerungen hatten auch unbefriedigende Standzeiten. Die Oberflächenqualität, die einen sehr hohen Einfluss auf die nachfolgende Beschichtung hat, veränderte sich ebenfalls entsprechend durch diesen Verschleiß. Die Beschichtung der Rohre wird sehr stark belastet, sowohl bei der Verlegung in der Erde, als auch auf dem Meeresgrund. Daher muss eine gute Verzahnung zwischen Rohroberfläche und Beschichtung gewährleistet sein.

Spezielle Anpassung für die Großrohrstrahlanlage

IWM Strahltechnik fertigte zuerst eine neue Einstellbüchse, um das Verschleißverhalten zu untersuchen. Schon diese erste Ausführung überzeugte durch ihre Verschleißfestigkeit. Im Anschluss lieferte die IWM ein komplettes Aggregat und Mühlheim Pipecoatings testete es sechs Monate im Dauereinsatz, auch dieser Test übertraf die Erwartungen. Dieses Ergebnis veranlasste Mühlheim Pipecoatings, vier komplette Schleuderräder (Typ IWM-LongLife Blast Wheels) zu bestellen. Da noch keine Schleuderradturbine in dieser Größe von IWM gefertigt wurde, musste speziell für diese Anwendung ein neues Schleuderrad konstruiert werden. Noch vor zehn Jahren wäre es schwierig gewesen, diese Anforderungen umzusetzen, doch die Erfahrung und die kontinuierliche Weiterentwicklung versetzte IWM Strahltechnik in die Lage, ein serienreifes Produkt zu entwickeln und zu liefern. Entsprechend reibungslos verlief die Inbetriebnahme im Januar 2010. Seit diesem Zeitpunkt laufen die Schleuderräder störungsfrei. Die Wurfschaufeln sehen aus wie neu, obwohl sie schon die Lebensdauer von zehn Satz Standardschaufeln überdauert haben. Um den Strahl noch intensiver auf das Werkstück zu lenken und den Verschleiß an Strahlkammer und Kammerabdichtungen zu minimieren, wurden die Schleuderräder mit Hartmetall- Strahlmittelleitkanälen versehen. Die Gefahr der mechanischen Beschädigung durch Fremdkörper im Strahlmittel wurde durch einen Strahlmittelzulauf- Siebkasten mit Hartmetall-Notsieb beseitigt.

Standzeit auf über 6000 Stunden verlängert

Nach über zwei Jahren Dauerbetrieb konnte die Werksleitung von MPCMülheim ein positives Fazit ziehen. Die Standzeit der Schaufeln wurde von 110 auf über 6000 Stunden verlängert, alle anderen Schleuderradverschleißteile erreichen > 15 000 Strahlstunden. Die Wartungsintervalle der Schleuderräder konnten entsprechend ausgedehnt werden. Darüber hinaus hat sich die Lebensdauer der Strahlkammerabdichtung durch den Einsatz der Leitkanäle verdoppelt. Zudem wurden etliche Wartungsschichten eingespart. Durch die strömungsgünstige Konstruktion wurden die Strahlleistung und die Oberflächenqualität bedeutend gesteigert, und die Strahlanlage hält nun dauerhaft ein reproduzierbares Strahlergebnis. Daher müssen die Schleuderräder nicht mehr an ihrer Leistungsgrenze gefahren werden. Durch den deutlich geringen Verschleiß und die gesunkenen Stromkosten wurden die Betriebskosten um 70 Prozent verringert.

Journal für Oberflächentechnik • Ausgabe 12-2013