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Die Schweißplattierung wird in folgenden Bereichen angewandt: - Sanierungs-Cladding an bereits durch Korrosion und/oder Erosion betriebsbeanspruchter abgezehrten Rohrwänden vor Ort im Kessel zur Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes mit zusätzlicher Verschleiß- und Korrosionsschutzschicht - Montagecladding
- Erst-Cladding auf neuen Kesselrohren und auf Rohr-Steg Rohr-Wänden als Schutzschicht gegen Korrosion und Erosion. Die Ausführung erfolgt in der Vorfertigung - Werkstattcladding
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Hintergründe zum Cladding
Das Problem
Steigende Produktion und steigender Konsum von Gütern führen zu steigendem Abfall. Alle Anstrengungen der Politik in Richtung Abfallvermeidung und -verwertung können nicht verhindern, dass nicht nutzbarer Restmüll entsorgt werden muss. Deponien werden aus Platz-, Umwelt- und gesundheitlichen Gründen nur noch eingeschränkt betrieben. Daher wird zunehmend durch Müllverbrennungsanlagen eine effiziente, thermische Entsorgung aller verbleibenden, brennbaren Abfälle realisiert.
Seit Müllverbrennungsanlagen betrieben werden, sind Abzehrungen an den Kesselwänden und Überhitzer durch chlor- und schwefelhaltige Korrosionsgase im Zusammenwirken von Sauerstoff-, Kohlenstoff- und Schwefelverbindungen bekannt. Erheblichen Einfluss haben hierbei die im Müll befindlichen Bestandteile, die bei erhöhten Temperaturen die Korrosion noch beschleunigen.
Die Kessel unterliegen folglich durch die Angriffe der Rauchgase, der Feststoffe im Rauchgasstrom und der Brennstoffe lokal erhöhter Erosion und Korrosion. Die Wandstärken der einzelnen Rohre der Flossenwände werden dadurch extrem stark geschwächt. Abzehrungen von teilweise 2-3 mm innerhalb eines Jahres sind keine Seltenheit.
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Das Verfahren
Das Schweißplattieren, auch Auftragschweißen oder Cladding genannt beinhaltet das Beschichten eines Werkstückes durch Aufschweißen des Auftragwerkstoffs, indem Schweißraupe neben Schweißraupe gelegt wird. Der Vorgang des Plattierens ist von ständig wiederkehrenden Sequenzen geprägt, die mit großer Genauigkeit wiederholt werden müssen, um eine homogene Verbindung für die gesamte Plattierung zu gewährleisten.
Die betroffenen Flächen werden zunächst gereinigt, so dass eine metallisch blanke Oberfläche entsteht. Nach dem Reinigen werden die Flächen mit einem temporären Anstrich versehen, der die Flächen während des Auftragschweißens vor Korrosion schützt.
Das Aufbringen der Verschleißschutzschicht geschieht meist mit einer Nickelbasislegierung Ni Cr 625 (2.4831) von Hand oder durch Schweißautomaten im Impulsschweißverfahren. Die Schichtdicke und der Schichtaufbau werden an die Betriebsbedingungen angepasst.
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Neuzustand, mit industriell aufgebrachter Verschleißschutzschicht
Saniert, mit neu aufgetragener Verschleißschutzschicht im halbautomatischen Auftragschweißverfahren.
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Die Lösung
Wird eine bestimmte Mindestwanddicke unterschritten, muss die Anlage außer Betrieb genommen werden und eine Sanierung der betroffenen Bereiche erfolgen.
Die Schweißplattierung hat sich dabei als eine wirtschaftliche Methode zur Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit durchgesetzt.
Es erfolgt eine vollautomatische (im Werk) oder eine halbautomatische Auftragschweißung vor Ort, mit einem geeigneten Schweißzusatzwerkstoff. Bei einer aufgetragenen Schichtdicke von > 2,00 mm und dem Einsatz einer entsprechenden Legierung, welche für die vorliegenden Betriebsbedingungen sorgfältig ausgewählt wird, verbessert sich wesentlich die Oberflächenstandfestigkeit des Rohres und bildet eine Toleranzschicht für die einsetzende Korrosion. Der wesentliche Vorteil des Verfahrens ist die feste stoffschlüssige Verbindung zwischen Bauteil und der Schutzschicht.
Dies hat unmittelbaren Einfluss auf Standzeiten und Wartungsintervalle. Es werden derzeit Standzeiten bis zu 5 Jahren und 40.000 Betriebstunden durch den Einsatz des Schweißplattierens gewährleistet. Demzufolge ist dieses Verfahren für die Betreiber von Verbrennungsanlagen von entscheidender wirtschaftlicher Bedeutung.
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