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Verfahrenstechnik 11/2017

Verfahrenstechnik 11/2017

BETRIEBSTECHNIK

BETRIEBSTECHNIK Reproduzierbares Ergebnis Hochdruck-Reinigung von Wärmeübertragern mit robotergestütztem Verfahren In einem Chemiewerk plante die Betriebsleitung einen Stillstand mit anschließender Tüv-Prüfung rund zehn Monate vorab – allerdings sollte dann auch alles nach Plan verlaufen. Mit einer robotergestützten Wasserhochdruck- Reinigung der Wärmeübertrager war das möglich. Autorin: Sabine Günther, Pressesprecherin, Lobbe Industrieservice GmbH & Co. KG, Iserlohn Arsol Aromatics in Gelsenkirchen zählt zu den Chemiewerken, die nach einem effizienten Zeitplan und gut organisiert einen möglichst kurzen Stillstand für Reparatur und Wartung durchführen, um wirtschaftlich produzieren zu können. Seit rund acht Jahren ist das Werk unfallfrei, deshalb werden Dienstleistungen mit zeitlich präzisem Abschluss verlangt, und Dienstleistungen, die ein Höchstmaß an Arbeitssicherheit gewährleisten. Die robotergestützte Wasserhochdruck-Reinigung der Wärmeübertrager zählt dazu. Die Betriebsleitung plant den Stillstand rund zehn Monate vorab – allerdings sollte dann auch alles nach Plan verlaufen. Mit seiner Erwartungshaltung steht die Betriebsleitung nicht allein. Auch große Konzerne nehmen Stillstände nur ungern in Kauf und setzen sich und den Dienstleistern ehrgeizige Ziele in puncto Zeitmanagement. Im Rahmen des Stillstandes werden Bestandteile der Anlagen wie Tanks, Rohrleitungen und Wärmeübertrager zunächst gereinigt, bevor Wartungsund Reparaturarbeiten stattfinden können. 01 Der Prozess, der im ersten Schritt etwas Geduld erfordert, ist das Justieren des Arbeitskopfes über den einzelnen Löchern 44 VERFAHRENSTECHNIK 11/2017

BETRIEBSTECHNIK Anschließend erfolgt die Tüv-Abnahme der gereinigten Anlage. Bei Arsol Aromatics werden hochreine Chemikalien produziert, so bspw. Benzol, Toluol, Xylol und Arsol. Die Rohstoffe stammen nicht etwa aus dem Raffinerieprozess, sondern vielmehr von Kokereien. Die Wurzeln von Arsol Aromatics reichen bis in das Jahr 1898 zurück, als Kokereibetreiber den Benzolverband (B. V.) gründeten. 02 Durch die Verwendung einer Fernbedienung ist der Fachwerker geschützt vor schädlichen Substanzen Robotergestützt und schonend Lobbe Industrieservice hat bei dem diesjährigen Stillstand im dritten Jahr in Folge auf robotergestützte Verfahren gesetzt und aufgrund der zeitlichen Anforderung gleichzeitig drei Wärmeübertrager mit dem Robotized Lance Frame gereinigt. Insgesamt acht Wärmeübertrager mit je mehreren Hundert Rohren, verschiedene Tanks und Rohrleitungen standen auf dem Einsatzplan. Lobbe setzte hauptsächlich Wasserhochdrucktechnik ein – mit einem Druck von bis zu 2 500 bar. „Wir setzen eine spezielle Düsentechnik ein. Durch Position, Anzahl und Größe der Düseneinsätze können wir nach Abstimmung mit unseren Kunden den Reinigungsprozess gezielt beeinflussen. Wichtig ist, dass bei diesem System nicht die Düse die treibende Kraft ist, sondern die Antriebsmotoren“, erläutert Bodo Skaletz, technischer Leiter Lobbe Indus trieservice. Zudem kann je nach Material und Abmessungen des Wärmeübertragers eine rotierende oder nicht rotierende Düse eingesetzt werden. Beim Robotized Lance Frame (RLF) wird zunächst ein Rahmen (Frame) mit drei Achsen (Breite, Höhe, Tiefe) aufgebaut, auf dem sich der Vortrieb für die Hochdruckschläuche bewegt. Die Motoren des Schlauchvortriebs entstammen dabei zwar handelsüblichen Antrieben, die gesamte Konstruktion – insbesondere die Schlauchvortriebseinheit selbst sowie der Rahmen, auf dem der RLF später läuft, ist entweder eine Lobbe-eigene Konstruktion oder eine Spezialanfertigung. Auch Steuerungskabel, Steuergerät und das Kernstück, die Software, sind eigens entwickelte und gefertigte Systemteile. Der Arbeitskopf, in dem der Antrieb verbaut ist, ist gerade einmal ungefähr 50 cm lang und 15 cm breit. Er führt drei Stahlschläuche (auch flexible Lanzen genannt), die exakt in die kleinen Rohre hineinpassen. Die Längen und Durch messer der stählernen Wasserhöchstdruck-Schläuche werden für den jeweiligen Einsatzort passend gewählt. Drei Rohre gleichzeitig Mit der computergesteuerten Technik ist es möglich, drei Wärmeübertragerrohre zugleich zu reinigen. Der hohe Druck fräst sich dabei auch durch Verkrustungen und Ver backungen – und das, ohne das Mate rial der Rohre zu schädigen oder vorzeitig altern zu lassen. Gereinigt wird sowohl beim Hinein- als auch beim Hinausfahren der Schläuche. „Bei einer Erst-Reinigung müssen wir uns sowohl mit den unterschiedlichen Düsen, als auch mit dem Wasserdruck und dem Wasservolumen zunächst an die optimalen Werte heran tasten“, erläutert Bodo Skaletz. Der Prozess, der im ersten Schritt etwas Geduld erfordert, ist das Justieren des Arbeitskopfes über den einzelnen Löchern. Das ist zwar einer von zwei Schritten für das Teachen, dieses selbst umfasst aber auch das Ein lesen der Daten des Wärmeübertragers und das Abspeichern der erfassten Daten. Das sogenannte Teachen muss allerdings nur einmal pro Wärmeübertrager durchgeführt werden, denn die Daten sind für die nächste Reinigung dann sofort abrufbar. „Die verschiedenen Parameter unseres Systems stellen wir individuell auf das Verschmutzungsbild ein und auf die Materialeigenschaften des Wärmeübertragers. Die Kombination aus Wasserhöchstdruck, Wassermenge, Reinigungsgeschwindigkeit und den jeweiligen Bohrungen der eingesetzten Düsen eröffnen da großen Spielraum“, fasst Bodo Skaletz die technischen Vorteile des Systems zusammen. „Zusätzlich können die computerge steuerten Abläufe, die je nach Art und Größe des Wärmeübertragers individuell konfiguriert sind, gespeichert werden“, so Bodo Skaletz. Die Vortriebsgeschwindigkeit ist einer der Parameter, der die Reinigung materialschonend gestaltet und wird bereits bei einigen Auftraggebern vorgegeben. Bei dem Lobbe-RLF wird mit konstanter Vortriebsgeschwindigkeit gearbeitet, um Materialschäden zu vermeiden und ein Höchstmaß an Reinigungsleistung auch für einen längeren Zeitraum zu erzielen. Ansteuern über Fernbedienung Ein Fachwerker reguliert mittels Fernbedienung das Ansteuern der nächsten Reinigungsposition. Durch die Flexibilität und Reichweite der Fernbedienung kann er seinen eigenen Standort frei wählen und im Verlauf des Reinigungsprozesses verändern. Stimmt die Position, steuert der Rechner, der in einem wassergeschützten Gehäuse sitzt, den nächsten, ausgewählten Zielpunkt präzise an. Würde man diesen großen Wärmeübertrager manuell reinigen, müsste jedes einzelne der rund 4 000 Rohre separat mit der HD-Lanze gespült werden. Das bedeutet allerdings auch, dass sich der Facharbeiter dann auf der Oberfläche des Wärmeübertragers befindet. Er ist den chemischen Substanzen und der Gefährdung durch Wasserhöchstdruck ausgesetzt – trotz persönlicher Schutzausrüstung. Die körperliche und psychische Belastung bei dieser Form der manuellen Reinigung würde daher einen signifikant höheren Personalbedarf zur Folge haben. Denn das Atmen mit einer Atemschutzmaske ist für den Körper höchst anstrengend. Dabei ist es nicht einfach, den Überblick über gereinigte und noch nicht gereinigte Rohre des Wärmeübertragers zu behalten, denn der aufsteigende Wasserdampf gestaltet die Arbeitsfläche unübersichtlich. Zudem ist bei manueller Reinigung eine Dokumentation des Reinigungserfolgs so ebenfalls nicht möglich. „Manuell wäre das auch im hier vorgegebenen Zeitrahmen von vier Nächten nicht zu bewältigen“, sagt Bodo Skaletz. www.lobbe.de VERFAHRENSTECHNIK 11/2017 45

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