Fallstudie: HR 60 Extra G widersteht 2.300 bar bei der Anwendung an einer Seekabelmuffe
HR 60 Extra G
SÄKAPHEN HR 60 Extra G Rot und HR 60 Extra G Grün sind bewährte Lösungen für den Korrosionsschutz in chemisch aggressiven Umgebungen bei dauerhafter Medienexposition (immersion grade). Diese Fallstudie zeigt, wie die Produkte eine außergewöhnliche und anspruchsvolle Kombination von Anforderungen für eine Seekabelanwendung erfüllten, darunter eine Flächenpressung von 230 N/mm² sowie Beständigkeit gegenüber Schwefelwasserstoff im Wasser des Schwarzen Meeres.
Die Herausforderung
Ein Hersteller von Seekabelmuffen wandte sich an SÄKAPHEN mit der Anfrage nach einer seewasserbeständigen Beschichtung für Bauteile aus diffusionsverzinktem Stahl (16MnCr5). Die Anwendung erforderte eine technisch anspruchsvolle Kombination verschiedener Anforderungen:
- Untergrund: diffusionsverzinkter Stahl (16MnCr5)
- Einsatzumgebung: Meerwasser, einschließlich der Bedingungen im Schwarzen Meer mit Schwefelwasserstoff (H₂S)
- Elektrische Isolierung: erforderlich zur galvanischen Trennung zwischen verzinkten Stahl- und Super-Duplex-Stahlbauteilen
- Beständigkeit gegen Flächenpressung: mindestens 200 N/mm² zur Qualifikation; bis zu 230 N/mm² bei ungünstigsten Kabelzugkräften
- Geometrie: rotationssymmetrische Bauteile, partiell beschichtet.
Die Anforderung an die Flächenpressung war dabei der entscheidende Faktor. Die Beschichtung sollte auf eine Dichtfläche, einen Kreisring mit ca. 2.600 mm² Fläche, appliziert werden, auf die infolge der Kabelzugbelastungen Kräfte von bis zu 600 kN einwirken können. Bei der für die Qualifikationsprüfung geforderten Flächenpressung von 200 N/mm² und bei einer maximalen Belastung von 230 N/mm², entsprechend etwa 2.300 bar, musste die Beschichtung zwischen einer beschichteten und einer unbeschichteten Metalloberfläche vollständig intakt bleiben, ohne Rissbildung, Abplatzung oder Beeinträchtigung der Dichtwirkung.
Die Lösung von SÄKAPHEN
Nach einer ersten technischen Beratung empfahl SÄKAPHEN
Für diffusionsverzinkte Oberflächen wurden zur Optimierung der Haftung Entfettung und leichtes Sweepen als Oberflächenvorbereitung empfohlen.
Prüfung und Validierung
Vor der Freigabe der Beschichtung für die Serienfertigung forderte der Kunde physische Testteile zur mechanischen Validierung an. SÄKAPHEN stellte hierfür zwei beschichtete Stahlbleche zur Verfügung:
Der Kunde führte Prüfungen auf Beständigkeit gegenüber Flächenpressung durch und überwachte Rissbildung, Versprödung und Abplatzung als mögliche Versagensindikatoren. Die Prüfung wurde schrittweise durchgeführt, um auch dann die maximal erreichbare Druck- bzw. Flächenpressungsbeständigkeit bestimmen zu können, wenn der ursprünglich definierte Grenzwert nicht erreicht worden wäre. Beide Testteile bestanden die Prüfung: Die Beschichtungen wurden als geeignet bewertet, um die mechanischen Anforderungen der Anwendung zu erfüllen.
Ergebnis
Nach erfolgreichem Abschluss der Prüfungen wurde HR 60 Extra G in die Konstruktion mehrerer Bauteile der Seekabelmuffen des Kunden integriert. Die Fertigung wurde anschließend an ein externes Präzisionsfertigungsunternehmen vergeben. Das Ergebnis war eine kosteneffiziente und praxiserprobte Beschichtungslösung, die eine anspruchsvolle Kombination aus Beständigkeit gegenüber Meerwasser und H₂S sowie elektrischer Isolierung und Widerstandsfähigkeit gegen Flächenpressung bot. Sie hielt einer Flächenpressung von bis zu 230 N/mm² bzw. einer Kraft von 61.200 kg auf der kreisringförmigen Dichtfläche stand.
SÄKAPHEN: Ihr Partner für anspruchsvolle Korrosionsschutzaufgaben
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FAQ
1.Können Epoxy-Beschichtungen extremen Flächenpressungen bei metal-to-metal Anwendungen standhalten?
Ja. Wie diese Fallstudie zeigt, behielten die katalytischen Epoxy-Beschichtungen HR 60 Extra G Rot und Grün von SÄKAPHEN ihre Integrität bei einer Flächenpressung von 230 N/mm² (etwa 2.300 bar), die über einen Kreisring mit einer Fläche von ca. 2.600 mm² wirkte. Die Beschichtung zeigte keine Rissbildung, Versprödung oder Abplatzung und bestätigte damit ihre Eignung für mechanisch hoch beanspruchte Metall-Metall-Anwendungen.
2. Kann eine Beschichtung bei Seekabelanwendungen eine galvanische Trennung zwischen unterschiedlichen Metallen gewährleisten?
Ja, vorausgesetzt, die Beschichtung verfügt über geeignete dielektrische Eigenschaften und wird porenfrei appliziert. SÄKAPHEN HR 60 Extra G Rot und Grün bieten hervorragende elektrische Isolierungseigenschaften und wurden für dieses Projekt gezielt ausgewählt, um die galvanische Korrosion zwischen diffusionsverzinkten Stahl- und Super-Duplex-Stahlbauteilen in einer Seekabelmuffe zu verhindern. Ohne eine solche elektrische Trennung würde die Kombination dieser unterschiedlichen Metalle einen erheblichen elektrochemischen Potentialunterschied erzeugen.
3. Ist SÄKAPHENs kalthärtende Epoxidbeschichtung HR 60 Extra G für den Einsatz in Meerwasser unter schwefelwasserstoffhaltigen Bedingungen, beispielsweise im Schwarzen Meer, geeignet?
Ja. HR 60 Extra G ist gegen alle Arten von Wasser, einschließlich Meerwasser, beständig und kann in sulfidischen, anoxischen Umgebungen eingesetzt werden, in denen Schwefelwasserstoff vorkommt. Solche Bedingungen können insbesondere in tiefen oder abgeschlossenen Meeresbecken wie dem Schwarzen Meer auftreten. Für einen zuverlässigen Barriereschutz im Eintauchbetrieb ist eine porenfreie Applikation erforderlich.
