Sponge Media und Robotica lösen in Arlington, Texas, eine unerwartete Herausforderung bei der Teer-Emaillierung

Unerwartete Ergebnisse auf der Baustelle in Verbindung mit einem extrem knappen Zeitplan stellen für manche Bauunternehmen eine zusätzliche Herausforderung dar. Dies war nicht der Fall bei Corrosion Control Resources, Inc. (CCR), die an der Pumpstation der Arlington Water Utilities eintrafen und erwarteten, mit Kohleschlacke von Hand zu strahlen, aber schließlich mit Sponge Media robotergestrahlt wurden.

Erster Schritt: Entfernung der bestehenden Auskleidung

Der Arbeitsumfang umfasste die Entfernung der bestehenden Innenauskleidung einer 60 Zoll (1,5 m) langen Rohwasserleitung. Nachdem die Auskleidung entfernt war, wurde das Team mit der Neuauskleidung des Rohrs beauftragt. Die Grenzen für den Ausbau der Auskleidung und das Relining wurden von innerhalb der Pumpstation bis außerhalb der Pumpstation festgelegt, wo die oberirdische Leitung in das Erdreich übergeht. Nach Aussage von Drew Johnson von CCR stand die Mannschaft unter großem Druck. Drew erklärte: "Die Pumpstation und die Rohrleitung sind ein wichtiger Teil des Wasserversorgungssystems von Arlington, daher mussten wir alles bis zu einem bestimmten Datum wieder in Betrieb nehmen. Es gab keinen Spielraum für Fehler."

Als Johnson und sein Team mit der Entfernung der Steinkohlenteer-Epoxidauskleidung im Inneren des Rohrs beginnen wollten,machten sie eine unerwartete Entdeckung. "Als wir die Rohrleitungen demontierten, stellten wir fest, dass die Pumpenkanäle mit Teer-Epoxidharz ausgekleidet waren, die Rohre jedoch mit Teer-Emaille ausgekleidet waren. Die Dicke der Teer-Emaille variierte, lag aber im Durchschnitt zwischen 250-500 mils (6.500-13.000 Mikrometer)", so Johnson. Plötzlich war das normale Handstrahlverfahren, das das Team anwenden wollte, nicht mehr die richtige Wahl.

Konventionelle Strahlmittel: Zu viel Abfall, zu viel Zeit

Die Entdeckung der Teer-Emaille-Beschichtung stellte für das CCR-Team eine große Hürde dar. "Steinkohlenteerlack ist eine sehr dicke Beschichtung, die in den letzten Jahrzehnten aus dem Verkehr gezogen wurde. Um Ihnen den Unterschied zwischen Epoxid und Emaille zu verdeutlichen: Steinkohlenteer-Epoxid ist in der Regel zwischen 8 und 15 mils [200-400 Mikrometer] dick. Steinkohlenteer-Email ist 10 Mal so dick. Wir mussten also viel mehr Material durch Handstrahlen mit Kohlenschlacke entfernen. Ich wusste sofort, dass das nicht funktionieren würde, und mein nächster Gedanke galt den Sponge-Jet Sponge Media", so Johnson.

Um zu beweisen, dass gewöhnliches Strahlmittel angesichts der neu entdeckten Teer-Emaille-Auskleidung nicht die richtige Wahl war, führten Johnson und sein Team einen Teststrahl mit gewöhnlicher Strahlausrüstung und Kohlenschlacken-Strahlmittel an einem Abschnitt des Rohrs durch. Die Ergebnisse des Teststrahls zeigten, dass 45 kg (100 lbs) Strahlmittel knapp 0,1 m² (1 ft²) Kohlenteer-Emaille entfernten. Bei einer Fläche von 325 m² (3.500 ft²) würde das gesamte benötigte Strahlmittel bei minimalem Abfall 160.000 kg (350.000 lb) betragen. "Das sind etwa 21-22 Sattelschlepper voll mit Schleifmitteln", so Johnson. Darüber hinaus wurde ein Zeitrahmen von 20 Wochen veranschlagt - ein Zeitplan, der für die Arlington Water Utilities nicht akzeptabel war.

Schwammstrahlmittel und robotergestütztes Strahlen: Die richtige Wahl

Zu diesem Zeitpunkt wussten Johnson und sein Team, dass Sponge Media zusammen mit robotergestütztem Strahlen den Auftrag retten und CCR auf Kurs halten konnte. "Nach einem Gespräch mit dem technischen Experten für Rohrleitungen von Sponge-Jet wurde ein Besuch vor Ort vereinbart. Sponge-Jet hatte in der Vergangenheit bereits mehrere Projekte zur Entfernung von Kohlenteeremail durchgeführt und gab einen Schätzwert für die Zeit und den Medienbedarf für die Entfernung mit Sponge-Jet-Medien und -Ausrüstung an", so Johnson. Was die Geschwindigkeit der Entfernung von Kohlenteeremail betrifft, so gab Johnson an, dass sie von der Dicke des Kohlenteeremails abhängt. "Die Geschwindigkeit des Roboters variierte, aber die meiste Zeit liefen wir mit 6 cm pro Minute. Bei einem Rohr mit 60 Zoll Durchmesser entspricht das einer Fläche von 0,25 m² pro Minute. Zum Vergleich: Beim Handstrahlen mit Kohleschlacke dauerte es 2 Minuten und 32 Sekunden, um weniger als 1 ft² (1 m²) der Auskleidung zu entfernen. Selbst wenn man berücksichtigt, dass der Roboter über zwei Düsen verfügt, kann man mit Sicherheit sagen, dass der Einsatz von Sponge Media und Robotica etwa 3-4 Mal so schnell war wie das herkömmliche Strahlen von Hand", erklärt Johnson. Das Robotica-System sparte nicht nur Zeit und Geld, sondern bot auch eine sicherere Möglichkeit, die Teerschicht im Inneren des Rohrs zu entfernen. "Wir mussten uns überhaupt keine Gedanken über das Betreten enger Räume machen. Der Roboter wurde über ein Steuergerät bedient, mit dem wir die Fahrgeschwindigkeit, die Richtung und die Drehung des Strahlarms aus der Ferne einstellen konnten", so Johnson. Wegen der Gefährlichkeit der vorhandenen Auskleidung trug das Team jedoch spezielle Tychem®-Anzüge, besonders schwere Chemikalienhandschuhe und verwendete Atemschutzgeräte, wenn es mit dem Teerlack in Kontakt kam. Ein Erfolg, der genau im Zeitplan lag Das 5-köpfige CCR-Team verbrachte drei Wochen mit der Entfernung der Auskleidung. "Wir standen so sehr unter Druck, die Pumpstation und die Rohrleitung wieder in Betrieb zu nehmen, dass wir, als wir den Teerlack entdeckten, wussten, dass wir uns eine andere Lösung für die Entfernung der Auskleidung einfallen lassen mussten. Sponge Media und Robotica sparten Zeit und Geld, verursachten viel weniger Abfall und boten eine sicherere Option als herkömmliches Strahlen", so Johnson.

Mit freundlicher >Unterstützung von Sponge-Jet, Inc. USA

Als der Sponge-Jet-Vertriebspartner SIM (Specialised Industrial Maintenance) in einem großen Kraftwerk in Perth, Australien, eintraf, stellte er fest, dass die Kondensatoren erhebliche Korrosionsschäden und eine starke Beschädigung der Beschichtung aufwiesen. Tief im Inneren des Systems hatten jahrelange Einwirkung von Dampf, Hitze und chemischen Rückständen ihren Tribut gefordert und zum Versagen der ursprünglichen Beschichtungen geführt. Obwohl dies von außen nicht zu erkennen war, gefährdete es die Integrität der kritischen Infrastruktur.

Da eine sechswöchige Abschaltung der Anlage geplant war, nutzte das Wartungsteam diese Gelegenheit, um Ablagerungen, Beschichtungen und Korrosion vom Kondensator zu entfernen, mit dem Ziel, die Lebensdauer der Anlagen zu verlängern. Es handelte sich jedoch nicht um eine einfache Wartungsaufgabe.

Die Arbeiten sollten im Inneren des Kondensatorgehäuses sowie an den vier dazugehörigen Deckeln durchgeführt werden. Es sollten ausschließlich die Innenflächen des Gehäuses gestrahlt werden, wobei die Rohrböden selbst hinter einer Schutzabdeckung geschützt waren. Das Team würde in engen, beengten Räumen arbeiten und sich in den geschlossenen Räumen bei eingeschränkter Sicht bewegen müssen.

Da die Arbeiten sowohl in beengten Räumen als auch in der Nähe empfindlicher Anlagen durchgeführt wurden, benötigte die Anlage eine Lösung, die verhindert, dass die Anlagen Staub, Schmutz oder zurückprallenden Strahlmitteln ausgesetzt werden.

Aufgrund der Projektvorgaben wurden herkömmliche Strahlverfahren, wie beispielsweise das Strahlen mit Schlacke, schnell ausgeschlossen. Wären diese zum Einsatz gekommen, hätten sie nicht nur die Sicht der Arbeiter durch Staubentwicklung beeinträchtigt, sondern es wären auch umfangreichere Schutzvorrichtungen und Luftbehandlungsmaßnahmen erforderlich gewesen, um Schäden an nahegelegenen empfindlichen Anlagen zu verhindern. Eine unzureichende Emissionskontrolle hätte zu kostspieligen Verzögerungen bei der Wiederinbetriebnahme der Anlage führen können.

Da Präzision, Kontrolle und Sichtbarkeit gefragt waren, entschied sich das Team schließlich für die Sponge-Jet-Technologie. Das Strahlen mit Sponge Media™ bot eine staubarme Lösung mit geringem Rückprall, die sich gut für Arbeiten in engen Räumen eignete. So konnten die Bediener während des Strahlvorgangs eine klare Sicht behalten, was die Sicherheit der Arbeiter während des Prozesses gewährleistet. Sponge Media konnte zudem vor Ort recycelt werden, was den Abfall reduzierte.

Zudem musste die Belüftung sorgfältig geregelt werden. Anstatt eine Schutzhülle um den Kondensator zu errichten und ein Lüftungssystem einzusetzen, wurden Absaugventilatoren mit Staubfiltern an den Mannlöchern verwendet, die einen ausreichenden Schutz vor der geringen Staubentwicklung boten, die mit dem Sponge-Jet-Strahlverfahren einhergeht.

Anschließend wurden die Kondensatoren gestrahlt, um ein durchschnittliches Oberflächenprofil von 75 Mikrometern (3 mil) mit einem Reinheitsgrad von NACE Nr. 2 / SSPC-SP-10 (Near-White Metal Blast Cleaning) zu erreichen. Lose Materialien und Beschichtungen wurden entfernt, und Bereiche mit erheblichen Lochfraßschäden wurden repariert. Nach der Vorbereitung wurden die Kondensatorgehäuse mit zwei Schichten CeramAlloy™ CL+AC beschichtet, einer zweikomponentigen, zu 100 % aus Feststoffen bestehenden, flüssigen Polymer-Verbundbeschichtung, die in einer durchschnittlichen Schichtdicke von 300 Mikrometern (12 mil) pro Schicht aufgetragen wurde.

Nach dem Strahlen mit Sponge Media wiesen die Kondensatoren schließlich eine saubere, korrekt profilierte Oberfläche auf, auf der neue Beschichtungen gut haften konnten, wodurch ein langfristiger Schutz dieser Anlagen gewährleistet wurde. Da Kontrolle, Sicherheit und Präzision bei diesem Projekt oberste Priorität hatten, war die Sponge-Jet-Technologie die beste Lösung.