Ultra-high pressure abrasive blasting

Der englische Begriff ultra-high pressure abrasive blasting (UHPAB) bezeichnet ein zu den Strahlverfahren^[1] gehörendes Oberflächenvorbereitungsverfahren, das heißt, ein Verfahren, das eine Oberfläche zum Beschichten mittels Flammstrahlen vorbereitet (vgl. DIN EN ISO 12944-4^[2]).

Bei UHPAB handelt es sich um eine Kombination von Druckwasserstrahlen (ultra-high pressure blasting, UHP) und Trockenstrahlen (engl. abrasive blasting, AB). Besonders am UHPAB-Verfahren ist ein zweistufiger Beschleunigungsmechanismus, mit dem zunächst das feste Strahlmittel in einer ersten Stufe konventionell mittels Druckluft beschleunigt (AB) wird. Anschließend wird das Strahlmittel-Druckluft-Gemisch ein zweites Mal beschleunigt, und zwar durch einen mit hoher Geschwindigkeit strömenden Wasserstrahl (UHP). Die entstehende Drei-Phasen-Strömung (Strahlmittel, Luft, Wasser) wird gebündelt und trifft mit hoher Geschwindigkeit auf die zu bearbeitende Oberfläche. Die Geschwindigkeiten einzelner Phasen bzw. Beschleunigungsstufen sind in der Folge aufgelistet.

• Geschwindigkeit des Strahlmittels nach erster Beschleunigung (Luftdruck: 0,8 MP) = AB: 162 m/s
• Geschwindigkeit des Wasserstrahls (Wasserdruck: 200 MPa) = UHP: 633 m/s
• Geschwindigkeit des Strahlmittels nach zweiter Beschleunigung (Luft- und Wasserdruck wie oben) = UHPAB: 500 m/s

Es sind zahlreiche erfolgreiche Anwendungen des UHPAB-Verfahrens bekannt, insbesondere in den Bereichen Schiffsreparatur, Stahl-Wasserbau, Schweißnahtbearbeitung, Rohrleitungsentschichtung sowie bei Arbeiten auf Offshore-Bohrinseln und an Großlagertanks.^[3] Das Verfahren weist eine Reihe von anwendungstechnischen und qualitativen Vorteilen auf.^[4][5][6] Dazu gehören insbesondere:

• geringe Staubentwicklung
• geringer spezifischer Strahlmittelverbrauch
• geringer spezifischer Wasserverbrauch
• geringer spezifischer Energieverbrauch/Dieselverbrauch
• hohe Effektivität aufgrund der hohen Strahlmittelgeschwindigkeit
• hohe Reinigungseffektivität (Salze, gebrochenes Strahlmittel) durch die Wasserphase^[4][5]
• Erzeugung einer projektierten Oberflächenrauheit
• Gewährleistung einer hohen Haftung zwischen Substrat und Beschichtung^[4]
• sehr gute Korrosionsschutzwirkung^[6]

Die Effektivität des Verfahrens hängt stark von den Bedingungen ab, unter denen die Anwendung erfolgt; hierzu zählen u. a. Objektgeometrie, Zugänglichkeit, Arbeitsorganisation und Ausrüstung. Es können Flächenleistungen bis zu 20 m²/h erreicht werden. Komplexere Geometrien der bearbeiteten Strukturen führen – wie bei allen Strahlverfahren – auch beim UHPAB zu einer Reduktion der Effektivität. Die Kosten des Verfahrens richten sich ebenfalls nach den Bedingender Anwendung, wobei regionale und lokale Gegebenheiten (z. B. Lohnniveau, Arbeits- und Umweltschutzauflagen) hinzukommen.

Einzelnachweise

1. ↑ A. W. Momber: Hydroblasting and Coating of Steel Structures. Elsevier, London 2003, ISBN 0080972489.
2. ↑ DIN EN ISO 12944-4: Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme - Teil 4: Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung, 1998, Beuth-Verlag, Berlin
3. ↑ A. W. Momber, R. Godoy: Preparing offshore platforms with ultra-high pressure abrasive blasting-basics and cases. In: Journal of protective coatings & linings. 24, Nr. 4, 2007, S. 36–47.
4. ↑ ^{a b c} A. W. Momber, S. Koller, H. J. Dittmers: Effects of surface preparation methods on adhesion of organic coatings to steel substrates. In: Journal of Protective Coatings and Linings. 21, Nr. 11, 2004, S. 44–50.
5. ↑ ^{a b} A. Momber: Aspects of salt concentration on prepared steel substrates. 23, Nr. 2, Journal of Protective Coatings and Linings, 2006, S. M2–M8 (PDF).
6. ↑ ^{a b} A. W. Momber, S. Koller: Effects of surface preparation methods on delamination of organic coatings applied to a metal substrate. In: Journal of Protective Coatings and Linings. 25, 2008, S. 43–52.