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Wasserstrahl-Sschneideanlagen - Probleme und Lösungen

 

Die Firewall für Wasserstrahl-Schneideanlagen

 

Informationen zu Korrossionschüben

 

Informationen zu Pollenflug und Filltern

 

Wasserstrahl-Schneidetechnik

In der Wasserhydraulik existieren kaum andere Anwendungen, in denen Wasser derart hohen mechanischen Beanspruchungen unterliegt wie beim Wasserstrahlschneiden.

Wasserqualität als Kostenfaktor beim Wasserstrahlschneiden

Für den Betrieb einer Wasserstrahl-Schneidanlage ist eine Wasseraufbereitung nicht unbedingt erforderlich.

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Bei Drücken von mehr als 4000 bar und Fließgeschwindigkeiten von mehrfacher Schallgeschwindigkeit machen sich Mängel in der Wasserqualität direkt durch Verminderung von Dichtungs- und Düsenstandzeiten, Ventil- und Zylinderschäden, Ablagerungen an Steuerventilen und Rohrleitungsplatzern bemerkbar.

Augewaschene Düsenöffnung

Korrodiertes Edelstahlventil

Kavitationsschaden

Zerstörte Reinwasserdüse

Zerstörte Reinwasserdüse

Zerstörte Reinwasserdüse

Zerstörte Reinwasserdüse

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Für Wasserstrahl-Schneidanlagen gilt der Anspruch darum in besonderem Maße, eine möglichst neutrale und salzarme Schneidwasserqualität zu verwenden. Eine optimierte Wasserqualität führt direkt zu Kosteneinsparungen durch weniger Komponentenverschleiß und in der Folge zu geringeren Betriebsausfallzeiten.

In erster Linie gilt es, die Wasserstrahl-Schneidanlage gegen die drei Hauptursachen von Störungen zu schützen:

1. Wasserhärte
Eine zu hohe Wasserhärte führt zu Ablagerungen in der Höchstdruckpumpe und deren Steuerungselementen und in direkter Folge zu Betriebsstörungen.

2. Gasgehalt
Die Verbrennung von fossilen Energieträgern führt zu einem erhöhtem Gehalt an Kohlendioxid in der Atmosphäre. Mit dem Regenwasser kommt ein Teil dieses Kohlendioxids als „saurer Regen“ wieder herunter und findet sich schon bald im Grundwasser und damit auch in unserem Leitungswasser als Kohlensäure wieder.

Diese im strömenden Wasser gelösten Gase führen durch ihr sich in Abhängigkeit des Drucks ständig änderndes Volumen zu erheblichen Belastungen in der Pumpe und im Leitungssystem. Zusätzlich kommt es zu starker Erwärmung im Bereich der Steuerungstechnik (Ventile u.a.) und zu Kavitationsschäden.

Was ist Kavitation?
In Hochdrucksystemen kommt es durch den Drosseleffekt an Querschnittsverengungen, wie beispielsweise in Ventilen, zu Druckabsenkungen, die bis in den Vakuumbereich gehen können. In diesen Bereichen gast die freie, ungebundene Kohlensäure aus. In turbulenter Strömung wachsen die Gasblasen. Durch den Staudruck an der Schneiddüse werden diese Gasblasen wieder zerschlagen was zu Mikroexplosionen führt. Dieser physikalische Vorgang ist unter dem Begriff Kavitation zu verstehen und führt in der Höchstdruck-Pumpentechnik in Abhängigkeit des Gasüberschusses zu einer erheblichen Verminderung der Komponentenstandzeiten.

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3. Silikate, Eisen und Chloride
Aus Silikaten, Eisen- und Eisenoxyden bilden sich Feststoffe und feinkörnige Schlämme im Hochdruckbereich der Pumpe, während Chloride zu einem punktuellen korrosiven Angriff auf den Oberflächen der Hochdruckzylinder und Ventile führen.Die Feststoffpartikel führen in der Hauptsache zu Einschlägen auf den Düsen. Die Wassereintrittskanten der Düsen werden gebrochen und der Wasserstrahl fächert auf. Während zerstörte Düsen leicht auszuwechseln sind führen die Schlämme dieser Stoffe u.a. zu schwergängigen bzw. festgehenden Ventilen, dadurch zu Undichtigkeiten und Rissen und damit zu erheblich längerebild_vergroessernn Betriebsunterbrechungen und hohen Ersatzteilkosten.

Auch der punktuelle korrosive Angriff der Chloride wiederum bildet bei dynamisch beanspruchten Bauteilen oft den Ausgangspunkt eines Risses. Zusätzlich führen längere Standzeiten, bei denen das verbliebene  Wasser in Pumpe und Steuerung verdunstet, zu einer Aufkonzentration der Chloride und in der Folge zu einem starken korrosiven Angriff besonders in engen Spalten (z.B. im Steuerkopf), in denen man einen Spülvorgang mit Wasser oder Emulsion nicht realisieren kann.

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16 Jahre Erfahrung...

...und im Ergebnis: Liquidos, Zeomat, Procut - Drei perfekt aufeinander abgestimmte und sich ergänzende Komponenten erzeugen optimal abgestimmtes Schneidwasser ohne die Verwendung teurer Osmosetechnik in ca. 95% aller Fälle.

Bei der Zusammenstellung einer Wasseraufbereitung für Höchstdruckpumpen gilt es drei Faktoren zu berücksichtigen:

  1. Die Zusammensetzung des Speisewassers ist sehr wichtig und als erstes zu analysieren.
  2. Die Bauart der Pumpe ist zu berücksichtigen, d.h. ob eine Druckübersetzerpumpe (Intensifier) oder direktangetriebene Pumpe eingesetzt wird.
  3. Die Druckleistung der Pumpe ist wichtig, da eine 6000bar Pumpe wesentlich empfindlicher auf Mängel in der Wasserqualität reagiert als eine 3600bar Pumpe.

Direktangetriebene Pumpen
Bei den kleineren direktangetriebenen Pumpen erhitzt sich das Wasser am Bypass (pressure control valve, pcv) sehr stark, was zu Problemen durch Ablagerungen führen kann.Liquidos

Niedrige Wasserhärte bei geringem bis mittleren Gehalt an Kohlensäure, Silikaten, Eisen und Chloriden
Lösung: Dosierstation Liquidos II P&R (Plug and Run) und Wasserzusatz Liquitech 207, eine schnellwirkende Wasserchemie mit einem Reinigungszusatz gegen Wasserhärte und andere Stoffe, gegen Korrosion an Edelstählen sowie die Bildung von Kristallen aus Kieselsäuren (Silikaten).

 

ZeomatHöhere Wasserhärte bei mittleren bis höheren Gehalten an Kohlensäure, Silikaten, Eisen und Chloriden
Lösung: Enthärtungsautomat Zeomat + Dosierstation Liquidos II P&R und Wasserzusatz Liquitech 207. Der Zeomat enthärtet das Wasser, filtert auf der Basis eines neuen Ionentauscher-granulats z.B. auch gelöstes Eisen aus Brunnenwasser und bindet  Kohlensäure, arbeitet jedoch wie ein herkömmlicher Enthärtungsautomat. In Verbindung mit dem Wasserzusatz Liquitech 207 ist der Schutz gegen Auskristallisation von Silikaten bis 20 mg/l gegeben.

Druckübersetzerpumpen
Lösung: Die neue Procut III P&R incl. Dosierstation Liquidos II + in Abhängigkeit von der Wasserhärte und anderer Stoffe mit oder ohne Zeomat, optimiert die Schneidwasserqualität durch intensive Gaswäsche bei höchster Betriebssicherheit und einfacher Handhabung und Wartung. Selbst bei der Erstinbetriebnahme genügen nur einige wenige Handgriffe.

Die Procut III P&R wird im Zusammenhang mit der 6000bar Technik grundsätzlich angeboten, während sie im 4000bar Bereich in Abhängigkeit des Gehalts an Kohlensäure und der betrieblichen Auslastung der Schneidanlage zum Einsatz kommt.

Teure Osmosetechnik ist in der Regel nicht die beste Wahl
Alle oben beschriebenen Verfahren kommen ohne aufwändige, anfällige und teure Osmosetechnik aus, die noch dazu erhebliche Nebenwirkungen durch große Mengen freier, ungepufferter Kohlensäure im Ausgangswasser verursacht. Die Investition in teure Osmosetechnik ohne das dazugehörige know how  führt in der Regel zu erheblichen Schäden an den Höchstdruckpumpen. In einigen wenigen Extremfällen wird diese Technik erforderlich – dann aber nur mit einer nachgeschalteten Procut III zur intensiven Gaswäsche.

Beispiel nordspanische Küstengebiete: Durch übermäßigen Verbrauch von Grundwasser sank dessen Pegel derart stark, dass salzhaltiges Meerwasser mit seinen hohen Chloridgehalten nachdrückte und das Trinkwasser irreversibel verunreinigte. In diesen und vergleichbaren Fällen (z.B. auch bei Belastungen durch Öle und Schwermetalle und andere Umweltsünden) ist Osmosetechnik unbedingt erforderlich.

Wir bieten Ihnen die analytische Überprüfung Ihrer Schneidwasserqualität an.

  1. Sie erhalten von uns einen Versandkoffer mit zwei Probenflaschen und einer ausführlichen Anleitung zur Probenentnahme.
  2. Den Koffer mit den Wasserproben senden Sie dann so schnell wie möglich zurück an unser Labor zur Analyse.
  3. Sie erhalten daraufhin eine umfangreiche Wasseranalyse mit einem Begleitgutachten, das Ihnen die Bewertung der Analyseergebnisse erklärt und ggf. Empfehlungen zur Wasseraufbereitung gibt. Auf Wunsch erstellen wir ein Angebot für eine entsprechende Anlage. Der Preis der Analyse in Höhe von 150,00 € wird im Falle eines späteren Auftrags voll verrechnet.

 

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Herstellung und Vertrieb:

 

 

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Sehen Ihre Dichtungen und Düsen nach kurzer Zeit so aus?

Nehmen Sie sich einen Moment Zeit und lesen Sie im Folgenden, wie Sie diese Probleme in den Griff bekommen.

 

PROCUT löst das Problem!
Mit unserer PROCUT III  Wasserauf- bereitungsanlage lassen sich alle Störfaktoren in Ihrem Rohwasser beseitigen. Die Anlage erzeugt aus Ihrem Rohwasser das ideale Schneidwasser für Ihre Wasserstrahl-Schneidanlage - auf der Grundfläche einer Europalette, wartungsfrei!

 

Schneidwasser-Messbesteck
Zur schnellen Untersuchung Ihres Rohwassers bieten wir ein Messbesteck an, mit dessen Hilfe Sie in wenigen Minuten selbst eine Einschätzung erlangen können, ob und ggf. wie umfangreich eine Wasseraufbereitung erforderlich ist.

 

Probenkoffer
Wir bieten Ihnen die analytische Überprüfung Ihrer Schneidwasser- qualität an.

Sie erhalten von uns einen Probenkoffer mit Anleitung zur Probenentnahme. Nach Eingang der Proben in unserem Labor erhalten Sie eine Wasseranalyse mit Be- wertung und ggf. Empfehlungen und ein Angebot zur Wasseraufbe- reitung.

Der Preis in Höhe von 150,00 € wird im Falle eines späteren Auftrags voll verrechnet.

 

Tabelle: Wasserhärtegrade und Salzgehalte
Wasserhärte

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Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht
Ein bezogen auf die Karbonathärte möglichst neutraler pH-Wert ist für den schonenden Betrieb der Höchstdruckpumpen von Wasserstrahl-Schneidanlagen besonders wichtig; ein gestörtes Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht vermindert die Komponenten-Standzeiten.

Liegen beide Werte in der Tabelle unten etwa auf gleicher Höhe und im grünen Bereich, sind keine Maßnahmen erforderlich.
  Kabonathärte


Mit steigendem pH-Wert (bezogen auf den Neutralpunkt) nimmt die Bildung von Feststoffen zu: die Wasserhärte muß stabilisiert werden.

Mit sinkendem pH-Wert (bezogen auf den Neutralpunkt) nehmen Kavitationsschäden durch ausgasende Kohlensäure zu.

Die Tabelle unten zeigt die entsprechenden Empfehlungen.

KKG Tabelle
 
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Ab einer Karbonathärte von 8°dKH werden Schutzmaßnahmen zur Stabilisierung der Wasserhärte grundsätzlich erforderlich.

 

 

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