Warum sollte Rotating Equipment beschichtet werden?

Ein umfassender Überblick: Wie und warum Rotating Equipment durch Beschichtungen geschützt werden soll.

Rotating Equipment, das in anspruchsvollen Industrieumgebungen wie der chemischen Produktion, Müllverbrennung oder in Kraftwerken betrieben wird, ist regelmäßig aggressiven korrosiven Medien ausgesetzt. Diese reichen von heißen Abgasen mit Temperaturen bis zu 200 °C, die bei Kondensation korrosive Substanzen wie Schwefelsäure (H₂SO₄), Schwefelwasserstoff (H₂S), Flusssäure (HF) oder Salzsäure (HCl) bilden können, bis hin zu chemisch belastetem Wasser. Letzteres stammt beispielsweise aus der Abgasfiltration, dem Verkokungsprozess oder der chemisch-industriellen Reinigung.

Turbinen: Schutz erforderlich gegen kondensierende Rauch- und Hochofengase und andere korrosive Medien

Ein typisches Einsatzgebiet für korrosionsgeschützte Turbinen und Turbinengehäuse ist die Eisenerz- und Stahlindustrie, insbesondere im Bereich der Hochöfen. Das dabei entstehende Hochofengas besteht typischerweise aus 45–60 % Stickstoff (N₂), 20–30 % Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO₂) sowie 2–4 % Wasserstoff (H₂). Insbesondere der Wasserstoffanteil stellt eine kritische Herausforderung dar: Schon bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen von 40–60 °C kann Wasserstoff in Kontakt mit Gusseisen zu starker Korrosion führen – insbesondere durch wasserstoffinduzierte Risskorrosion. Diese wird zusätzlich durch die Bildung säurehaltiger Kondensate (z. B. Kohlensäure) verstärkt.

Ähnliche Betriebsbedingungen finden sich in Müllverbrennungsanlagen (MVA), z. B. in Müllheizkraftwerken (EfW – Energy from Waste, bzw. ERF – Energy Recovery Facilities). Die Zusammensetzung der Rauchgase kann hier in Abhängigkeit von Brennstoff und Temperatur stark schwanken. Besonders kritisch sind Temperaturbereiche zwischen 200 °C und 130 °C – und vor allem darunter – da in diesem Bereich die Kondensation korrosiver Säuren einsetzt.

Diese sauren Kondensate enthalten in der Regel aggressive Medien wie Schwefelsäure (H₂SO₄), Schwefelwasserstoff (H₂S), Flusssäure (HF) und Salzsäure (HCl).

Für den dauerhaften Schutz der Turbinenkomponenten sind daher hochwertige Beschichtungssysteme erforderlich, die sowohl chemische Beständigkeit als auch Temperaturwechselbelastung zuverlässig abdecken.

Wie SÄKAPHEN hilft: Beschichtungslösungen für Turbinen in korrosiven Umgebungen

Die thermischen Phenol-Einbrennbeschichtungen von SÄKAPHEN gelten als Marktstandard für den Schutz von Turbinen.
Je nach Anwendung und Kundenanforderung werden auch nur Teile einer Turbine beschichtet, etwa die Turbinenschaufeln. Bewährte Produkte und etablierte Verfahren gewährleisten eine gleichmäßige, dünne Schutzschicht, die nur eine geringe Masse hinzufügt und somit keine Unwucht bei Inbetriebnahme oder Betrieb verursacht. Dank der hervorragenden Haftung am Substrat ist die Beschichtung zudem unempfindlich gegenüber hohen Zentrifugalkräften. Die korrekte Verwendung dieser Beschichtungsprodukte gewährleistet, dass ihre Eigenschaften nicht durch ungleichmäßigen Auftrag beeinträchtigt werden.

In diesem Bereich können auch kalthärtendeProdukte eingesetzt werden. Aufgrund der Größe und des Gewichts einer typischen Turbine oder eines Turbinengehäuses, wie sie in der Eisenerz-und Stahlindustrie verbaut werden, erfolgt die Applikation der Schutzbeschichtungen von SÄKAPHEN vorzugsweise vor Ort.

Lüfterräder: Schutz erforderlich gegen chemisch aggressiven Betriebsbedingungen

Lüfter- bzw. Laufräder dienen der Druck- und Durchsatzsteigerung unterschiedlichster Medien und kommen in Absaug- und Fördersystemen zahlreicher Industriezweige zum Einsatz – darunter Raffinerien, Kraftwerke, petrochemische Anlagen, chemische Produktionsstätten sowie weitere Bereiche der industriellen Fertigung.

In diesen Einsatzbereichen können Ablufttemperaturen bis zu 200 °C erreicht werden. Die dabei entstehenden aggressiven Abluftkomponenten, oft in Kombination mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit, begünstigen die Bildung von kondensierenden korrosiven Medien. Besonders kritisch sind Zustände wie das Hoch- und Herunterfahren von Anlagen, geplante Wartungsarbeiten oder temporäre Produktionsstillstände, bei denen Temperaturwechsel und Taupunkte regelmäßig unterschritten werden. Dies führt zur Kondensation von Säuren und anderen chemisch aktiven Substanzen auf den Oberflächen der Lüfterräder.

Wie SÄKAPHEN hilft: Schutzbeschichtungen für Lüfterräder in aggressiven Betriebsumgebungen

SÄKAPHEN-Beschichtungen sind speziell für den Einsatz in korrosiven und thermisch belastenden Bedingungen entwickelt worden und bieten eine Temperaturbeständigkeit bis zu 200 °C, abhängig vom jeweiligen Medium. Durch ihre ausgezeichnete chemische Widerstandsfähigkeit schützen sie Lüfterräder zuverlässig vor korrosiven Angriffen – selbst bei wiederholten Temperaturschwankungen oder in Betriebsphasen mit häufiger Kondensation. Ein wesentlicher Vorteil liegt in der exzellenten Haftung am Substrat, die auch unter dynamischen Belastungen, wie sie bei rotierenden Lüfterrädern auftreten, erhalten bleibt. Gleichzeitig fügen die Beschichtungen dem Bauteil nur eine minimale zusätzliche Masse hinzu, sodass Unwuchten vermieden und der energieeffiziente Betrieb gewährleistet bleiben.

Pumpenrädern und -gehäusen: Schutz erforderlich gegen Korrosion und Inkrustation unter extremen Bedingungen

Neben ihrem Einsatz in industriellen Absauganlagen kommen beschichtete Laufräder auch in (Kreisel-)Pumpensystemen zum Einsatz, insbesondere zur Förderung chemisch aggressiver Medien. Hierzu zählen beispielsweise Wässer, die mit Chemikalien aus der Abluftfiltration oder anderen korrosiven Prozessmedien gesättigt sind, Prozesswasser aus dem Verkokungsprozess – sogenanntes Abtreiberwasser – oder Abwässer, die mit chemischen Reinigungsflüssigkeiten angereichert wurden.

Ein typisches Anwendungsbeispiel ist der Einsatz in Löschtürmen innerhalb von Kokereien. In der letzten Phase des Produktionsprozesses wird der glühende Koks dort mit Wasser abgeschreckt, um ein Verbrennen zu verhindern. Das dabei entstehende, über 100 °C heiße Abtreiberwasser wird aufgefangen und anschließend zur weiteren Behandlung abgepumpt. Die hierfür eingesetzten Pumpenräder, beispielsweise mit einem Durchmesser von 400 mm und einer Breite von 50 mm, fördern dabei große Flüssigkeitsvolumina unter hochbelastenden Bedingungen.

Das geförderte Wasser weist eine komplexechemische Zusammensetzung auf. Es enthält unter anderem Ammoniak, Kohlendioxid, verschiedene Sulfide und Chloride, Phenolverbindungen sowie eine beträchtliche Menge Eisen(III)-cyanid. Diese Mischung wirkt nicht nur stark korrosiv, sondern führt auch zu abrasiven Belastungen und kann durch Ablagerungen zu Inkrustationen und Verstopfungen im Pumpensystem führen.

Wie SÄKAPHEN hilft: Effizienter Schutz für Pumpen unter extremen Prozessbedingungen

SÄKAPHEN setzt Maßstäbe in der Entwicklung und Applikation spezialisierter Beschichtungslösungen für Pumpenräder und -gehäuse, die unter stark korrosiven und abrasiven Bedingungen betrieben werden. Unsere Beschichtungen sind gezielt darauf ausgelegt, sowohl Korrosion als auch Inkrustation zuverlässig zu verhindern und die Standzeiten entscheidend zu verlängern.

Ein konkretes Praxisbeispiel verdeutlicht die Wirksamkeit: Ein Industriekunde verzeichnete zuvor alle drei Wochen ungeplante Stillstände infolge massiver Ablagerungen und Korrosionsschäden in seinem Pumpensystem. Nach dem Einsatz unserer keramisch gefüllten, thermisch härtenden Epoxy-Phenolharz-Beschichtung konnte das Wartungsintervall auf zwei Jahre ausgedehnt werden – ein signifikanter Zugewinn an Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit.

Das in diesem Fall verwendete Produkt, Si 570 AR (Abrasion Resistance), hat sich nicht nur in Pumpenkomponenten bewährt, sondern wird mittlerweile auch erfolgreich in Wärmetauschern unter ähnlich herausfordernden Bedingungen eingesetzt.

Kratzkühler: Schutz erforderlich gegen Korrosion und Verschleiß

Kratzkühler finden in einer Vielzahl industrieller Prozesse Anwendung – unter anderem bei der Entparaffinierung, der Ölabscheidung sowie in der Herstellung von Fettsäuren. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, eine gleichmäßige Durchmischung von flüssigen bis halbfesten Medien während des Kühl- oder Erhitzungsvorgangs sicherzustellen.

Konstruktiv bestehen diese Systeme aus einer zentralen Welle, an der federbelastete Kratzblätter montiert sind. Diese Blätter sind dafür ausgelegt, hochviskose Medien effizient von der Innenwand der Rohrleitungen abzustreifen und kontinuierlich weiterzuleiten. Gleichzeitig werden anhaftende Rückstände von der Oberfläche entfernt, um Ablagerungen, Wärmeübertragungsverluste und Prozessverunreinigungen zu vermeiden.

Wie SÄKAPHEN hilft: Beschichtungslösungen für Kratzkühler

Unter den anspruchsvollen Betriebsbedingungen in Kratzkühlern bieten die thermische Einbrennbeschichtungen auf Phenolharzbasis von SÄKAPHEN einen hochwirksamen Schutz gegen Korrosion, chemische Angriffe und Verschleiß. Diese speziell formulierten Beschichtungen zeichnen sich durch eine nicht-poröse, antihaftende Oberfläche sowie eine hohe chemische Resistenz gegenüber aggressiven Medien aus. Ein wesentliches Merkmal ist die geringe Oberflächenspannung der Beschichtung von nur 28–35 mN/m – im Vergleich zu über 56 mN/m bei unbehandeltem C-Stahl. Gleichzeitig beträgt das Oberflächenprofil lediglich 0,89–1,59 μm, gegenüber 30–50 μm bei unbehandeltem Stahl. Dadurch entsteht eine hydrophobe Oberfläche, die Anhaftungen und Ablagerungen deutlich reduziert und die Reinigbarkeit verbessert.

In der Praxis werden typischerweise verschiedene Funktionsbauteile innerhalb des Kratzkühlers beschichtet – darunter die Wellen, Zentrierstücke, Kratzblätter, Abstandshalter sowie die Rohrbuchskörper der Kratzblatthalter.

Wiederbeschichtung von Rotating Equipment: ungehinderte zerstörungsfreie Prüfung (NDT/NDE)

Rotating Equipment, insbesondere Turbinen und Laufräder, die mit hohen Drehzahlen betrieben werden, unterliegen erheblichen mechanischen und thermischen Belastungen. Diese Beanspruchungen können im Zeitverlauf die Materialintegrität der Metallsubstrate beeinflussen. Aus diesem Grund sind regelmäßige zerstörungsfreie Prüfungen (NDT/NDE) erforderlich – insbesondere im Bereich kritischer Schweißnähte und hochbelasteter Geometrien.

Im Zuge einer Wiederbeschichtung ist es essenziell, dass die zuvor aufgetragene Schutzschicht bei Bedarf vollständig und rückstandsfrei entfernt werden kann, um die Aussagekraft der Prüfverfahren nicht zu beeinträchtigen. Gerade bei magnetpulver- oder ultraschallbasierten Verfahren können Beschichtungsreste die Fehlstellenindikation verfälschen oder unvollständig freilegen. Deshalb erfolgt die Entfernung vorhandener Beschichtungen durch kontrolliertes Strahlen, sodass das Grundmaterial in einem prüffähigen Zustand freigelegt wird – ohne Beschädigung der darunterliegenden Substanz.

Wie SÄKAPHEN hilft

Obwohl SÄKAPHEN-Beschichtungen durch ihre hohe thermische und chemischeBeständigkeit überzeugen und sich im Betrieb äußerst robust zeigen, lassen sie sich im Rahmen geplanter Instandhaltungen bei Bedarf dennoch problemlos durch Strahlen entfernen – etwa zur Durchführung von zerstörungsfreien Prüfungen (NDT/NDE). Dies ermöglicht eine vollständige und unverfälschte Inspektion des metallischen Substrats, insbesondere in sicherheitsrelevanten Bereichen wie Schweißnähten oder hochbelasteten Zonen von Turbinen und Laufrädern. Nach Abschluss der Prüfung sowie etwaiger Wartungs- oder Reparaturmaßnahmen kann das Bauteil entweder an den SÄKAPHEN-Hauptsitz in Gladbeck (Deutschland) oder zu einem unserer weltweit zugelassenen Partnerbetriebe die Neu- oder Wiederbeschichtung mit einem passenden SÄKAPHEN-System.

Durch diese abgestimmte Vorgehensweise lassen sich Betriebssicherheit, Prüfqualität und Langzeitschutz optimal miteinander verbinden.

SÄKAPHEN: Unsere 4 Top-Beschichtungssysteme für Rotating Equipment

Je nach Bauteil, Medium und thermischer sowie chemischer Belastung bietet SÄKAPHEN ein maßgeschneidertes Portfolio leistungsfähiger Beschichtungen für Rotating Euipment an. Im Bereich der thermisch härtenden Einbrennbeschichtungen kommen insbesondere Systeme auf Phenolharz- und Epoxy-Phenolharzbasis zum Einsatz. Diese zeichnen sich durch eine herausragende chemische Beständigkeit, auch bei hohen Medienkonzentrationen und erhöhten Temperaturen, aus. Sie bieten exzellenten Schutz gegen stark saure wie auch alkalische Medien – selbst unter langanhaltender thermischer Belastung.

Ergänzt wird das Portfolio durch katalytisch härtende Systeme, etwa auf Epoxy-, Novolac-Vinylester- oder Epoxy-Vinylester-Basis. Diese eignen sich besonders für Anwendungen mit hoher chemischer Beanspruchung bei gleichzeitig begrenzter thermischer Last.

Für großvolumige Anlagen oder Bauteile, die unter moderaten Temperaturbedingungen betrieben werden, bieten kalthärtende Epoxy-Beschichtungen eine wirtschaftlich und technisch überzeugende Lösung. Sie lassen sich effizient applizieren, verfügen über gute Chemikalienresistenz und können auch vor Ort eingesetzt werden – ideal bei eingeschränkter Mobilität großer Komponenten.

Unsere 4 leistungsstärksten Lösungen für Turbinen, Laufräder, Pumpenräder & Co.:

• Si 14 E:das Original, bis heute aktuell. Eine duroplastische einkomponentige Beschichtung auf Phenol-Basis, die chemisch beständig gegen organische und anorganische Säuren, Salzlösungen, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Rauchgase, Alkohole und Kühlwasser, inklusive Brack-, Fluss- und Meerwasser sowie deionisiertem Wasser ist. Ihre hydrophoben Eigenschaften verhindern Anbackungen, Inkrustation und Fouling.
• Si 17 N: eine einkomponentige duroplastische Beschichtung auf Phenol-Basis. Sie ist chemisch beständig gegen Metall-Oxychloride (VOCl3), 40%ige Flusssäure, verschiedene andere stark saure bis schwach alkalische wässrige Lösungen und Dämpfe, Rauchgase, aliphatische und aromatische chlorierte Kohlenwasserstoffe, organische und anorganische Salzlösungen, Öle und Fett. Sie verfügt über eine sehr glatte Oberfläche.
• HR 60 Extra G (Red): eine zweikomponentige Beschichtung auf Epoxy-Basis. Sie ist beständig gegen Temperaturschwankungen sowie alle Arten von Wasser, inkl. Brack-, Fluss- und Meerwasser sowie deionisiertes Wasser, verschiedene Medien von sauer bis stark alkalisch, anorganische Salze und deren Lösungen, Kraftstoffe, wässrige saure Lösungen und konzentrierteSalzsäure.
• SÄKATONIT Extra AR: eine hochwertige zweikomponentige Beschichtung auf Epoxy-Basis, das sich durch seine Hydrophobie, mechanische Beständigkeit, chemische Beständigkeit gegen verschiedene Substanzen sowie Abrieb- und Schlagfestigkeit auszeichnet. Sein Festkörper beträgt in Mischung über 95% (Gew.-%), womit die Beschichtung als Ultra-High-Solid klassifizierbar ist. Des Weiteren ist die Beschichtung witterungsbeständig und widersteht widrigsten Bedingungen.

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