Lösung reduziert Systemausbrüche für Solvay

Als Solvay Advanced Polymers vor 10 Jahren in seinem Werk in Augusta, Georgia, mit dem Compoundieren von Kunststoffen begann, führte starker Abrieb zu unerwarteten Ausfällen der Förderleitung – mehrere Rohrknie- und Pipeline-Blows im gesamten pneumatischen Fördersystem für verdünnte Phasen von weniger als zwei Wochen nach Beginn der ersten zusammengesetzten Zeile.

Die Anlage extrudiert, palettiert und verpackt Polymere für fortschrittliche industrielle Anwendungen. Die abrasivsten Produkte sind AMODEL Polyphthalamid-Pellets, die bis zu 50 Prozent aus Glas bestehen. Diese Hochgeschwindigkeitspellets bewegen sich mit bis zu 5.000 fpm durch gerade Rohrleitungsabschnitte und um Krümmer herum, die besonders anfällig für Ausblasen sind.

Unerkannte Blowouts kosten das Werk jährlich mehr als 200.000 USD an verlorenem Produkt, wobei jede Stunde unentdeckter Blowouts 4.000 USD kostet. Das Werk gab zusätzliche 60.000 US-Dollar pro Jahr aus, um täglich auftretende Ausbrüche zu reparieren. Schließlich führten solche Ausbrüche zu erheblichen Ertragsreduzierungen, beeinflussten die Prozessverteilung und verursachten Sicherheits- und Ordnungsprobleme.

Getestete alternative Methoden

Ken Bowles, Koordinator für Compounding-Anlagen bei Solvay, begann nach einer dauerhaften Lösung zu suchen. Zahlreiche Fixes wurden mit unbefriedigenden Ergebnissen getestet. Standard-Edelstahlrohre vom Typ 304/316 mit kurzem Radius hatten eine Lebensdauer von sieben bis 21 Tagen bei Niederdruck-Förderung (4 psi). Die Anlage experimentierte mit Bogenbögen mit langem Radius, Taschen-Rücken-Ablenkbögen, keramikbeschichteten Bögen, glas- und emaillierten Bögen und Chrombeschichtungen mit Wolframkarbid-Flammspray. Solvay erwog auch, das System zu ändern, um ein pneumatisches Fördersystem für dichtphasige Produkte oder Spiralförderer mit Vibrationsförderern aufzunehmen.

Jede Methode führte zu inakzeptablen Ergebnissen, einschließlich übermäßiger Pelletzersetzung und nicht nachweisbarer Produktkontamination. Bestimmte Ansätze erforderten die Entfernung des Ellbogens und die Reinigung zwischen Produkt- und Farbwechseln. Diese Methoden waren aufgrund der großen Anzahl von Krümmern, die im gesamten System installiert waren, nicht durchführbar.

Die konforme Clad-Lösung von Kennametal

Das Solvay-Werk verwendet seit mehreren Jahren die beliebte WPR-29-Beschichtung von Kennametal Conforma Clad, um starken Verschleiß an den Extruderzylindern zu verhindern. Testweise installierte Bowles seine ersten Conforma Clad-Förderkomponenten von Kennametal – 45-Grad- und 90-Grad-Bögen mit kurzem Radius – auf seinen Vier-, Sechs- und Acht-Zoll-Förderlinien für verdünnte Phasen.

Die Ellbogen schnitten gut ab und Bowles erkannte schnell, dass er eine Lösung für dauerhaften Verschleiß gefunden hatte. Nach und nach begann er, zusätzliche Förderanlagenkomponenten zu verkleiden. Zunächst installierte er verkleidete pneumatische Förderleitungen, die dem aggressivsten Verschleiß ausgesetzt waren. Dann begann er, weniger aggressive Verschleißprobleme in Angriff zu nehmen. Die originalen Kennametal Conforma Clad Ellbogen hielten zwei bis drei Jahre, wobei einige nach neun Dienstjahren ihre Leistung erbrachten.

Nach dem Erfolg mit Bögen und Kurven spezifizierte Bowles auch plattierte Rohre für 30-Zoll-Downstream-Abschnitte. 2001 installierte er plattierte Umschaltventile, dann plattierte Extruder-Übergangsrutschen und Strangführungen der Granuliermaschine. Verkleidete Zyklone wurden 2002 installiert. Im Jahr 2003 fügte er den Schwerkraftsystemen verkleidete Rohrabschnitte hinzu und begann, gerade Abschnitte um 90 Grad zu drehen, um die Lebensdauer zu erhöhen.

Heute installiert er weiterhin zusätzliche Verkleidungsteile und hält Ersatzkomponenten für die Feldreparatur bereit. Bowles sagt:„Kennametal Conforma Clad war die einzige Lösung, die man sich nicht leisten konnte.“ Er spezifiziert jetzt die Kennametal Conforma Clad-Beschichtung für alle neuen Geräte.

Bowles freut sich besonders über die aktive Rolle der Conforma Clad-Ingenieure von Kennametal in seinen Projekten. „Wir waren in den letzten neun Jahren mit einigen Herausforderungen konfrontiert“, sagt Bowles, „aber Kennametal Conforma Clad hat die Projekte gemeinsam übernommen und wir haben gemeinsam an der Lösung gearbeitet. Sie wollen unsere Verschleißprobleme verstehen und sind dafür verantwortlich. Das hat den Unterschied gemacht.“

Bowles gibt zu, dass es anfangs eine Herausforderung war, das Top-Management davon zu überzeugen, in die Verkleidung zu investieren. Er sammelte Daten, die die Einsparungen bei Arbeit, Teilen und verlorenen Produkten belegen, die sich aus der erheblichen Reduzierung von Blowouts ergeben. Das Unternehmen erkannte schnell, dass die Vorabausgaben für die Verkleidung die Kosten letztendlich senken würden. Jetzt amortisiert das Werk die Verkleidungskosten in vier bis fünf Monaten durch Ertragsverbesserungen und Reduzierung des Produktverlusts.

Solvays Mike Clark und Stan Branham verbrachten ihre Zeit mit der täglichen Reparatur von Schweißnähten an Bogen- und Rohrausbrüchen im gesamten Werk. Heute konzentrieren sie sich auf proaktive Projekte, anstatt auf unerwartete Ausfälle zu reagieren. Branham sagt:„Jedes Mal, wenn ein ungeschütztes Rohr bläst, ersetzen wir es durch eines von Kennametal Conforma Clad. Wir lackieren alle Kennametal Conforma Clad Teile gelb. Eines Tages möchten wir die ganze Linie gelb streichen.“

Kennametal-Conforma-Clad-Technologie

Kennametal Conforma Clad ist ein führender Anbieter von hochverschleißfesten Lösungen für industrielle Anwendungen mit extremem Abrieb, Korrosion und Erosion.

Kennametal Conforma Clad-Komponenten sind besonders effektiv in Umgebungen mit hohem Verschleiß, in denen Geräteausfälle anhaltende Probleme darstellen. Seine proprietäre infiltrationsgelötete Wolframkarbid-Beschichtung wird metallurgisch mit den Bauteiloberflächen verbunden. Das Gewebezuführungssystem von Kennametal Conforma Clad ermöglicht das gleichmäßige Auftragen von dicht gepacktem Wolframcarbid auf komplexe Geometrien und bietet eine Schutzschicht, die sich mit einer gleichmäßigen und vorhersehbaren Geschwindigkeit abnutzt. Das Ergebnis ist eine langlebige Verkleidung, die extrem abrieb- und korrosionsbeständig ist.

Darüber hinaus bietet Kennametal auch Hochleistungskomponenten mit heißisostatischer Presstechnologie (HIP) von Kennametal HTM an. HIP-ausgekleidete Zylinder und Schneckenelementrohlinge sind zwei dieser Produkte, die hervorragende Verschleißeigenschaften für eine verbesserte Produktlebensdauer und Prozessleistung bieten. Weitere Informationen zur HIP-Technologie und anderen fortschrittlichen Materiallösungen von Kennametal HTM finden Sie unter www.kennametal.com .