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pressor, UHPAB-Düse und Steuermo-dul. Bei den Hochdruckpumpen han-delt es sich um 3-Plunger-Pumpen inliegender Ausführung. Es befindensich je zwei Pumpen, die jeweils zweiArbeitsplätze mit Hochdruckwasserversorgen, in einem 10-Fuß-Standar-dcontainer. Pro Düse steht ein Nenn-förderstrom von etwa 10 l/min zurVerfügung. Die Kompressoren sindkonventionelle Baustellenkompres-soren.

Bei den UHPAB-Düsen handelt essich um Sonderanfertigungen in einemspeziellen Design. Das Steuermodulermöglicht die Auswahl von vierStrahlvariationen direkt an der Düse,und zwar: Strahlmittel, Druckluft undDruckwasser (PAB, HPAB, UHPAB);Strahlmittel und Druckluft (AB);Druckwasser und Druckluft (P, HP,UHP); Druckluft. Es können daher mit

Beim UHPAB-Verfahren (Ultra-High Pressure Abrasive Blasting)

handelt es sich um eine Kombinationvon Druckwasserstrahlen (UHP) undTrockenstrahlen (AB). Das Neue andem Strahlverfahren ist ein zweistufi-ger Beschleunigungsmechanismus. Dasfeste Strahlmittel wird in einer erstenStufe konventionell mittels Druckluftbeschleunigt. Danach wird das Strahl-mittel-Druckluft-Gemisch ein zweitesMal beschleunigt, und zwar durcheinen mit hoher Geschwindigkeit strö-menden Wasserstrahl. Die entstehendeDrei-Phasen-Strömung, bestehend aus

Strahlmittel, Luft und Wasser, wird ge-bündelt und trifft mit hoher Geschwin-digkeit auf die zu bearbeitende Ober-fläche. Geschwindigkeiten einzelnerPhasen beziehungsweise Beschleuni-gungsstufen sind in der Tabelle auf-gelistet.

Eine Düse für verschiedene Arbeiten

Die Gerätetechnik einer UHPAB-Anlage besteht im Kern aus den Kom-ponenten Hochdruckpumpe, Kom-

Effektiver Strahlen mit doppelter Beschleunigung

Das UHPAB-Verfahren ermöglicht eine hohe Flächenleistung und hat sich zum Beispiel bei der Entschichtung von Groß-lagertanks mit guter Zugänglichkeit und großen Flächen bewährt

Durch die Kombination von Druckwasser- und Trockenstrahlen in Verbindung mit einem zweistufigen Beschleunigungsmechanismuswerden beim UHPAB-Verfahren sehr gute Reinheitsgrade und hoheFlächenleistungen erzielt.

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einer UHPAB-Düse je nach Bedarfverschiedene Arbeiten ausgeführt wer-den. Die von der Steuerung gesende-ten Signale können zur Standortbe-stimmung der Anlage (GPS) sowie zurBetriebsdatenerfassung genutzt werden.

Eine erweitere UHPAB-Anlageumfasst die Zusatzkomponenten Salz-/Brackwasseraufbereitungsanlage, Sus-pensionspumpe sowie Strahlmittel-trennung und -aufbereitung. Die Was-seraufbereitungsanlage dient zur Auf-bereitung von Salz- oder Brackwasser,um es in den Hochdruckpumpenbeziehungsweise für den Strahlprozessverwenden zu können. Sie besteht auszwei Umkehrosmosekreisläufen; imersten Kreislauf wird Trinkwassererzeugt, im zweiten Kreislauf wird voll-entsalztes Wasser erzeugt. Die Anlageist in einem standardisierten 10-Fuß-Container untergebracht. Die Kapa-zität beträgt 60 t Wasser pro Tag.

Ein spezielles Pumpsystem fördertdie beim Strahlen anfallende Suspensi-on aus Strahlmittel, Strahlgutpartikelnund Wasser zu einer Sammel- oderAufbereitungsanlage. Das Pumpsys-tem besteht im Wesentlichen auseinem Sauger für die horizontale För-derung und einer Membranpumpe fürdie vertikale Förderung. Für die Tren-nung und Aufbereitung von Feststoffund Prozesswasser ist eine mobile,ebenfalls in einem 10-Fuß-Container

sungen, Messungen der elektrischenLeitfähigkeit und Staubmessungen.

Ergebnisse der Chloridmessungensind in Bild 2 dargestellt; es hat sichgezeigt, dass UHPAB den Chloridgehaltder Messflüssigkeit (von der Stahlober-fläche entnommen mit Bresle-Pflaster)deutlich reduzierte, was auf die Entfer-nung gelöster Substanzen, insbesondereSalze, zurückgeführt werden kann. Dasim Strahl enthaltene Wasser floss mithohen Geschwindigkeiten in Öffnun-gen und Poren und wusch gelöste Sub-stanzen zuverlässig heraus.

Alle Rauheitsparameter wiesenhohe Werte für die Verfahren AB undUHPAB auf, während UHP eher gerin-ge Rauheitswerte produzierte. Vonbesonderem Interesse war der Kenn-wert RY5, der in Beschichtungsspezifi-kationen auftritt. Hierbei lieferteUHPAB Werte, die denen trockengestrahlter Oberflächen entsprachen.

untergebrachte Anlage vorgesehen, in der Fest-Flüssig-Trennung sowie Wasseraufbereitung (Filtration) statt-finden. Die in Modulbauweise konzi-pierte Anlage liefert Wasser gewünsch-ter Qualität.

Vergleichstests zeigen gute Oberflächenqualität

Zur Beurteilung der erzeugtenOberflächenqualitäten wurden um-fangreiche, durch den GermanischenLloyd, Hamburg, betreute und be-gutachtete Untersuchungen durch-geführt. Es wurden drei Oberflächen-vorbereitungsverfahren und mehrereorganische Beschichtungssysteme ge-prüft. Die Prüfungen umfassten unteranderem Salzsprühtests, Konden-sationstests, Haftfestigkeitstests, Pro-filmessungen, Unterwanderungsmes-

Bild 2: Reduzierung des Chloridgehaltes auf der Oberflä-che durch UHPAB; Probe: stark korrodierte Platte aus der„Seawheel Rhine“; Messmethode: Ionenchromatographie

Bild 3: Unterwanderungsmessungen an organischenBeschichtungssystemen in Abhängigkeit von der Unter-grundvorbereitung; Messungen nach ISO 7253

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Status Geschwindigkeit

Strahlmittel nach erster Beschleunigung 1) (AB) 162 m/s

Wasserstrahl 2) (UHP) 633 m/s

Strahlmittel nach zweiter Beschleunigung 1) 2) (UHPAB) 500 m/s

1) Luftdruck: 0,8 MPa (8 bar); 2) Wasserdruck: 200 MPa (2000 bar)

Geschwindigkeitswerte einzelner Phasen und Beschleunigungsstufen beimUHPAB-Verfahren

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Entfernen von Zementschlämmen ausLagertanks kann mit Flächenleistun-gen bis 32 m2/h pro Düse erfolgen.

Sehr gute Erfahrungen wurdenbeim Entschichten von Rohrleitungs-bündeln gesammelt. In diesem Fallwirkte sich ein Nachteil des Verfahrens– kein Rückpralleffekt – positiv aus, daBündelhalter, Brücken und Armaturenim Arbeitsbereich nicht durch rück-prallendes Strahlmittel erodiert wur-den. Es konnten Flächenleistungen biszu 10 m2/h pro Düse erreicht werden –unter den gegebenen Verhältnisseneine beachtliche Leistung. Komplexe-re Geometrien der bearbeiteten Struk-turen führen – wie bei allen Strahl-verfahren – auch beim UHPAB zu einer Reduzierung der Effektivität. An Brückenbauwerken und Sperrwer-ken können Flächenleistungen bis zu 6 m2/h pro Düse erreicht werden.

Flächenbezogene Kosten ermitteln

Die Kosten des Verfahrens richtensich ebenfalls nach den Randbedin-gungen der Anwendung, wobei regio-nale und lokale Gegebenheiten, wieLohnniveau sowie Arbeits- undUmweltschutzauflagen hinzukommen.Deshalb können generelle Angabe zuden Kosten nicht gemacht werden. DieKosten müssen für jedes zu bearbei-tende Objekt separat ermittelt werden.Hierfür hat die Mühlhan GmbH eineSoftware entwickelt, mit deren Hilfeflächenbezogene Kosten (beispielswei-se in E/m2) vor Beginn der Arbeitenabgeschätzt werden können. ■

ven Vorteilen auf. Dazu gehören insbe-sondere:◆ äußerst geringe Staubentwicklung

(Bild 4),◆ geringer spezifischer Strahlmittel-

verbrauch,◆ geringer spezifischer Wasserver-

brauch,◆ geringer spezifischer Energiever-

brauch/Dieselverbrauch,◆ sehr hohe Effektivität durch die

hohe Strahlmittelgeschwindigkeit,◆ sehr hohe Reinigungseffektivität

(Salze, gebrochenes Strahlmittel)durch die Wasserphase,

◆ Erzeugung einer gewünschtenOberflächenrauheit,

◆ Gewährleistung einer exzellentenHaftung zwischen Substrat undBeschichtung.

Die Effektivität des Verfahrenshängt stark von den Randbedingungender Anwendung ab; hierzu zählenunter anderem Objektgeometrie, Zu-gänglichkeit, Arbeitsorganisation undAusrüstung. Bei der Entschichtungvon Großlagertanks mit guter Zugäng-lichkeit und großen zusammenhängen-den Flächen können Leistungen von25 m2/h pro Düse erzeugt werden. Daein Standardgerät über vier Strahler-arbeitsplätze verfügt, sind Flächenleis-tungen von 100 m2/h möglich. Das

Bild 3 zeigt Ergebnisse von Unter-wanderungsmessungen. Die Unter-wanderungsgeschwindigkeiten konn-ten durch die Vorbereitung der Substra-te mit UHPAB deutlich reduziert wer-den. Das recht schlechte Verhalten dermit AB bearbeiteten Flächen könnteauf die Verunreinigung durch zerbro-chenes Strahlmittel zurückgeführtwerden. Obgleich die Flächen mitDruckluft gereinigt worden waren,konnten im mikroskopischen Bereichdeutliche Verunreinigungen nachge-wiesen werden. Diese Verunreinigun-gen traten beim UHPAB nicht auf;offenbar transportierte das im Strahlenthaltene Wasser den Großteil derStrahlmittelbruchstücke von der Ober-fläche.

Breites Anwendungsspektrum

Es sind zahlreiche erfolgreicheAnwendungen des UHPAB-Verfahrensbekannt, insbesondere in den Berei-chen Schiffsreparatur, Stahl-Wasser-bau, Schweißnahtbearbeitung, Rohr-leitungsentschichtung, Offshore-Bohr-inseln und Großlagertanks. UHPAB istan über 2,3 Mio. Quadratmetern Refe-renzfläche zum Einsatz gekommen.Das Verfahren weist eine Reihe vonanwendungstechnischen und qualitati-

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Der Autor: Dr. Andreas Momber, Mühlhan Equipment Services GmbH,

Hamburg, Tel. 040/7527-1144, momber@muehlhan.com

Bild 4: Entschichten von Offshore-Strukturen mit UHPAB: Der entstehende Staubwird durch die Wasserphase gebunden

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