Kurzantwort: Bristle Blasting ist ein strahlmittelfreies, mechanisches Verfahren der Oberflächenvorbereitung, bei dem ein rotierendes Band aus gehärteten Drahtborsten von einer Beschleunigerleiste zurückgehalten, dann freigegeben wird, auf den Stahl schlägt und zurückprallt. Jeder Aufprall entfernt Rost, Walzhaut und Beschichtung und hinterlässt einen Krater, sodass ein einziger Durchgang in dokumentierten Tests eine Reinheit vergleichbar mit ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10 und ein Rauheitsprofil von 65–85 µm Rz erzielt.
Das Playbook zur strahlmittelfreien Oberflächenvorbereitung enthält sofort einsetzbare Spezifikationstexte, Normentabellen, Hinweise zur ATEX-Konformität und Fallstudien aus der Praxis.
→ Playbook herunterladenDieser Artikel erklärt, wie Bristle Blasting funktioniert, mit welchen Normen der Oberflächenvorbereitung seine Ergebnisse verglichen werden, wie die vorbereitete Oberfläche gemessen und geprüft wird, wann das Verfahren spezifiziert werden sollte und wie es in eine Projektspezifikation aufgenommen wird. Bristle Blasting ist ein mechanisches Verfahren der strahlmittelfreien Oberflächenvorbereitung, das eine Reinheit vergleichbar mit nahezu metallisch rein (ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10) und ein kontrolliertes Rauheitsprofil ohne Strahlmittel erzeugt. Es wird in Offshore, Energie, Schifffahrt und industrieller Instandhaltung überall dort eingesetzt, wo Strahlen mit Strahlmittel eingeschränkt, unpraktisch oder unwirtschaftlich ist.
Was ist Bristle Blasting?
Bristle Blasting ist eine Technik der Oberflächenvorbereitung, bei der ein rotierendes Band aus gehärteten Stahldrahtspitzen mit hoher Geschwindigkeit auf ein Stahlsubstrat trifft und dabei Korrosion, Walzhaut und vorhandene Beschichtung entfernt und im selben Arbeitsgang ein Rauheitsprofil erzeugt. Der von MontiPower® entwickelte Bristle Blaster® ist das handgeführte Maschinenwerkzeug, das auf diesem Prinzip beruht. In dokumentierten Tests erzielt er auf Standardstahl eine Reinheit vergleichbar mit Sa 2½ / SSPC-SP 10 und ein Rauheitsprofil von 65–85 µm Rz, ohne Strahlmittel.
Der Name „Bristle Blasting“ bezieht sich auf den strahlähnlichen Oberflächenzustand, den ein borstenartiges Werkzeug erzeugt, nicht auf das Strahlen mit Strahlmittel. Es sind weder Strahlkorn, Stahlkies, Sand noch andere Strahlmittel im Spiel. Die Oberflächenvorbereitung ist rein mechanisch und wird durch die kinetische Energie der aufprallenden Drahtspitzen bewirkt.
So funktioniert Bristle Blasting: der Aufprallmechanismus
Um Bristle Blasting zu verstehen, muss man verstehen, warum ein rotierendes Drahtwerkzeug grundlegend andere Ergebnisse erzielen kann als eine Drahtbürste. Der Unterschied liegt nicht in Drehzahl oder Anpressdruck, sondern im Mechanismus.
Drahtbürste vs. Bristle Blasting: der entscheidende Unterschied
Eine herkömmliche Drahtbürste entfernt lose Verunreinigungen durch Abrieb: Die Drahtspitzen schleifen über die Oberfläche und kratzen ab, was nur schwach anhaftet. Fest haftende Walzhaut widersteht diesem Abrieb. Das Ergebnis ist bestenfalls typischerweise SSPC-SP 2 / SP 3 (ISO 8501-1 St 2 / St 3), oft mit einer polierten statt einer aufgerauten Oberfläche. SSPC-SP 3 selbst stellt fest, dass mit dem Verfahren keine Entfernung festhaftender Walzhaut beabsichtigt ist, und SSPC-SP 11 warnt, dass maschinell betriebene Drahtbürsten allein möglicherweise nicht das geforderte Profil erzeugen. Polieren ist für die Haftung der Beschichtung kontraproduktiv.
Der Bristle Blaster® arbeitet nach einem anderen Prinzip. Während das Band rotiert, werden die Drahtspitzen von einer Beschleunigerleiste zurückgehalten und dann freigegeben, sodass sie mit einem schlagenden Aufprall statt mit schleifendem Kontakt auf das Substrat treffen und zurückprallen. Jeder Aufprall ist ein kleiner Hämmervorgang: Die Spitze bricht die Walzhaut oder Korrosionsschicht auf und erzeugt einen lokal begrenzten Krater in der Substratoberfläche.
Was im Moment des Aufpralls geschieht
In dem Moment, in dem eine Bristle Blaster® Spitze die Oberfläche berührt, geschehen drei Dinge:
- Aufbrechen und Auswerfen des Zunders. Die Aufprallenergie bricht das spröde Oxid der Walzhaut oder Korrosionsschicht auf, und das Bruchstück wird beim Zurückprallen der Spitze von der Oberfläche geschleudert. Walzhaut ist im Vergleich zum duktilen Stahl darunter hart und spröde, sodass sie unter einem scharfen, lokal begrenzten Aufprall reißt, statt poliert zu werden.
- Kraterbildung. Der Stahl unter dem Zunder verformt sich unter dem Aufprall plastisch und bildet einen Krater. Der Kraterrand wird nach oben und außen verdrängt und bildet eine Spitze. Die Kombination aus Kratern und Spitzen ist das Rauheitsprofil, also die Oberflächentextur, die für die mechanische Verankerung des Beschichtungssystems sorgt.
- Druckeigenspannung. Die plastische Verformung bringt Druckeigenspannungen in den oberflächennahen Stahl ein. Es ist derselbe Mechanismus, der beim Kugelstrahlen von Bauteilen zur Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit genutzt wird. Eine NACE-Studie hat die Druckeigenspannung in bristle-gestrahltem Stahl gemessen und mit sandgestrahlten Referenzen verglichen – eine Eigenschaft des Aufprallmechanismus, die das Drahtbürsten nicht erzeugt.
Die Stango-Forschung: unabhängige wissenschaftliche Charakterisierung
Der Mechanismus des Bristle Blasting wurde von Professor Robert J. Stango von der Marquette University in einer Reihe von Konferenzbeiträgen charakterisiert, die über NACE International veröffentlicht wurden, beginnend mit dem Beitrag von 2009 zu den Grundlagen des Bristle Blasting, gefolgt von einer Studie zur Eigenspannung aus dem Jahr 2014. Diese Arbeiten nutzten Oberflächenprofilometrie, Mikroskopie und Eigenspannungsmessung, um die vom Bristle Blaster® erzeugte Oberfläche zu charakterisieren. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehörten ein kraterbasiertes Rauheitsprofil, das dem Sandstrahlen in Reinheit und Rauheit ähnelt, sowie eine Signatur von Druckeigenspannungen. Zusammen mit unabhängigen Werfttests (Dankiw und Fosdike, 2018) und Jotuns Norm für die Bristle-Blast-Reinigung bildet dies die technische Grundlage, auf der Bristle Blasting in Beschichtungsspezifikationen aufgenommen wird.
Mit welchen Normen werden die Ergebnisse des Bristle Blasting verglichen?
Reinheit
Strahlreinigungsgrade wie ISO 8501-1 Sa 2½ und SSPC-SP 10 sind für die Strahlreinigung mit Strahlmittel definiert. Ein Ergebnis mit einem Maschinenwerkzeug wird daher als vergleichbar mit einem Strahlgrad beschrieben und vom zuständigen Inspektor anhand der Projektspezifikation abgenommen. In dokumentierten Tests erzielt der Bristle Blaster® auf Kohlenstoffstahl mit Walzhaut und Rostgraden A bis D eine Reinheit vergleichbar mit SSPC-SP 10 / NACE No. 2 / ISO 8501-1 Sa 2½ (nahezu metallisch rein). Auf sauberem oder leicht korrodiertem Stahl lässt sich mit zusätzlichen Durchgängen ein Ergebnis vergleichbar mit Sa 3 (SSPC-SP 5 / metallisch rein) erreichen. Im Dezember 2021 forderte die Spezifikation bei einem Projekt zur Feldnahtbeschichtung für Total E&P Bolivia Sa 3 / SSPC-SP 5, und der Messwert für lösliche Salze nach der Vorbereitung betrug 1,4 µg/cm².
Die Ergebnisse variieren je nach Stahlsorte, Rostgrad, Bandzustand und Arbeitstechnik. Die maßgeblichen Definitionen der Normen:
| Norm | Entsprechungen | Definition | Ergebnis mit dem Bristle Blaster® |
|---|---|---|---|
| SSPC-SP 5 / NACE No. 1 | ISO 8501-1 Sa 3 | Strahlen auf metallisch rein: frei von jeglicher sichtbarer Walzhaut, Rost, Beschichtung und Verfärbung | Vergleichbares Ergebnis mit zusätzlichen Durchgängen möglich; in der Praxis dokumentiert (Total E&P Bolivia) |
| SSPC-SP 10 / NACE No. 2 | ISO 8501-1 Sa 2½ | Strahlen auf nahezu metallisch rein: vereinzelte Verfärbungen auf 5 % jeder Flächeneinheit begrenzt | Vergleichbares Ergebnis in dokumentierten Tests auf API 5L Stahl |
| SSPC-SP 6 / NACE No. 3 | ISO 8501-1 Sa 2 | Gründliches Strahlen: Verfärbungen auf 33 % jeder Flächeneinheit begrenzt | Vergleichbares Ergebnis im Normalbetrieb übertroffen |
| SSPC-SP 11 | (keine direkte ISO-Entsprechung) | Maschinelle Reinigung bis auf blankes Metall: keine Walzhaut, kein Rost, keine Beschichtung; Profil mindestens 25 µm (1 mil) | Norm für Maschinenwerkzeuge; erfüllt, wenn die Prüfung Reinheit und Profil bestätigt |
| SSPC-SP 3 | ISO 8501-1 St 3 | Maschinelle Reinigung: Entfernung nur loser Walzhaut, losen Rosts und loser Farbe | Im Normalbetrieb übertroffen |
Rauheitsprofil
Das Rauheitsprofil ist der Oberflächentexturparameter, der die mechanische Haftung der Beschichtung auf dem Substrat bestimmt. Die meisten Hochleistungsbeschichtungssysteme für Industrie und Offshore geben im Produktdatenblatt ein minimales und maximales Rauheitsprofil vor; der geforderte Bereich hängt von Beschichtungsart und Trockenschichtdicke ab, wobei dickere Systeme und thermisches Spritzen in der Regel tiefere Profile erfordern.
Rauheitsprofil des Bristle Blaster® auf Kohlenstoffstahl:
| Bedingung | Typischer Rz (µm) | Typischer Rz (mil) | Hinweise |
|---|---|---|---|
| Standardband, API 5L Rohr | 65–85 µm | 2,6–3,3 mil | Dokumentiertes Testergebnis; im Bereich vieler Epoxidsysteme |
| Standardband, oberer Bereich | Bis zu 120 µm | Bis zu 4,7 mil | Abhängig von Substrat, Band und Arbeitstechnik |
| Mina Constancia / SEPCON (Peru, 4.100 m Höhe) | Ziel SSPC-SP 10 | — | Rund 3 m²/h mit dem Bristle Blaster® Double gemeldet |
Druckeigenspannung
Obwohl die Druckeigenspannung bei Instandhaltungsbeschichtungen normalerweise kein Spezifikationsparameter ist, hat die durch Bristle Blasting eingebrachte Druckeigenspannung in zwei Zusammenhängen technische Bedeutung: bei ermüdungsempfindlichem Pipeline- oder Baustahl, bei dem der Spannungszustand der Oberfläche Rissentstehung und -wachstum beeinflusst, und bei der Instandsetzung korrodierter Bauteile, bei der eine oberflächennahe Druckspannungsschicht von Vorteil ist. Die NACE-Studie von 2014 verglich die Eigenspannung nach dem Bristle Blasting mit sandgestrahlten Referenzen; der Mechanismus entspricht dem Prinzip der Kaltverfestigung beim Kugelstrahlen.
Technische Daten des Bristle Blaster®
| Parameter | Einfachband | Doppelband |
|---|---|---|
| Reinheit | Vergleichbar mit ISO 8501-1 Sa 2½ & Sa 3 / SSPC-SP 10 & SP 5 | |
| Rauheitsprofil (typisch) | 65–85 µm Rz (2,6–3,3 mil) | |
| Rauheitsprofil (oberer Bereich) | Bis zu 120 µm Rz (4,7 mil) | |
| Flächenleistung | ~1,1 m²/h (API 5L X42, Rostgrad B) | ~3 m²/h auf ebenen Flächen |
| Loses Strahlmittel | Keines (strahlmittelfrei); Kaltbearbeitung, kein Wärmeeintrag | |
| ATEX (pneumatisch) | Bewertet nach Richtlinie 2014/34/EU, Kategorie 2: Zone 1 Gas (IIA) und Zone 21 Staub (IIIC), mit den spezifizierten Bändern an der originalen pneumatischen Antriebseinheit | |
| Antriebsoptionen | Pneumatisch (ATEX-bewertet); elektrisch 230 V / 120 V; Akku 18 V (nicht ATEX) | |
| Kompatibles Werkzeug zur Vorbehandlung | Tercoo® (läuft auf derselben Antriebseinheit) | |
| Geeignete Substrate | Kohlenstoff-, Bau- und Pipelinestahl mit Bändern aus Kohlenstoffstahl; Edelstahlbänder und -Beschleunigerleisten für Aluminium und Edelstahl, um Kontamination zu vermeiden | |
Messung und Prüfung der Ergebnisse des Bristle Blasting
Alle drei Ergebnisparameter (Reinheit, Rauheitsprofil und Verunreinigung durch lösliche Salze) sollten vor dem Auftragen der Beschichtung gemessen und dokumentiert werden. Die Messverfahren sind genormt und dieselben wie bei gestrahlten Oberflächen.
Reinheit: visueller Vergleich nach ISO 8501-1
Die Oberflächenreinheit wird visuell beurteilt, indem die vorbereitete Oberfläche mit den fotografischen Referenzen der ISO 8501-1 für den jeweiligen Ausgangsrostgrad (A, B, C oder D) verglichen wird. Für Sa 2½ zeigt die Referenz eine Oberfläche frei von sichtbarer Walzhaut, Rost und Beschichtung, bei der verbleibende Spuren nur noch als leichte Verfärbungen erkennbar sind. Die Beurteilung erfolgt bei gutem, diffusem Tageslicht oder gleichwertiger künstlicher Beleuchtung an einer trockenen, kondensatfreien Oberfläche.
Da Bristle Blasting ein Verfahren mit Maschinenwerkzeugen ist, ist SSPC-VIS 3 (Referenzfotos für maschinell und von Hand gereinigten Stahl) neben SSPC-VIS 1 (Strahlreinigung mit Strahlmittel) eine nützliche Querreferenz, insbesondere wenn die Spezifikation auf SSPC-SP 11 oder SP 15 lautet.
Rauheitsprofil: Replica-Tape-Verfahren (ASTM D4417 Methode C)
Das Rauheitsprofil bristle-gestrahlter Oberflächen wird mit dem Replica-Tape-Verfahren nach ASTM D4417 Methode C gemessen, demselben Verfahren wie bei gestrahlten Oberflächen.
Vorgehen Schritt für Schritt:
- Testex Press-O-Film® Band der Qualität X-Coarse wählen (Messbereich 38–115 µm / 1,5–4,5 mil); dieser Bereich deckt das typische Bristle Blaster® Ergebnis von 65–85 µm ab
- Das Band vom Trägerpapier abziehen und auf die trockene, vorbereitete Oberfläche im Messbereich aufbringen
- Das Band mit dem im Set enthaltenen Anreibwerkzeug fest anreiben, bis sich der Schaum der Oberfläche angepasst hat und das Band gleichmäßig dunkel erscheint
- Das Band abnehmen und zwischen die Messflächen einer Feder-Bügelmessschraube (oder eines digitalen Replica-Tape-Lesegeräts) legen
- Die Gesamtdicke aus Schaum und Polyesterträger ablesen
- 50 µm (2 mil), die nominelle inkompressible Trägerdicke, abziehen, um das Oberflächenprofil zu erhalten (die meisten digitalen Lesegeräte tun dies automatisch)
- Die von der Spezifikation geforderte Anzahl von Messungen je repräsentativer Fläche durchführen (üblicherweise mehrere gemittelte Messungen je Messstelle); Mittelwert und Streubreite dokumentieren
- Die komprimierten Bandabdrücke als Nachweis aufbewahren; mit Datum, Ort, Bediener und Messwert beschriften
Erwartete Messwerte für den Bristle Blaster® auf API 5L Stahl: Bügelmessschraube 115–135 µm, was nach Abzug des Trägers ein Profil von 65–85 µm ergibt. Messwerte außerhalb dieses Bereichs sollten untersucht werden: Durchgehend niedrige Werte können auf zu wenige Durchgänge oder Bandverschleiß hindeuten; durchgehend hohe Werte können auf ein weicheres Substrat oder zusätzliche Durchgänge hindeuten. Beachten Sie, dass Replica Tape eine mittlere maximale Spitze-Tal-Höhe angibt, die einem Rz-Wert aus der Tastschnittmessung nahekommt, aber nicht mit ihm identisch ist.
Salzkontamination: Bresle-Patch-Verfahren
Die Verunreinigung durch lösliche Salze sollte nach der Oberflächenvorbereitung und vor dem Auftragen der Beschichtung an jeder Oberfläche gemessen werden, die maritimen, Offshore- oder industriellen atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt war. Das Bresle-Patch-Verfahren (ISO 8502-6, mit konduktometrischer Auswertung nach ISO 8502-9) ist das am weitesten verbreitete Feldverfahren:
- Das selbstklebende Bresle-Patch auf die vorbereitete Oberfläche kleben
- Ein abgemessenes Volumen entionisiertes oder destilliertes Wasser (typischerweise 3 ml bei einem Standard-Patch) durch die Schaumdichtung injizieren
- Das Patch massieren, um die Oberflächensalze im Wasser zu lösen, dann die Lösung mehrmals absaugen und wieder injizieren
- Die Lösung absaugen und die Leitfähigkeit mit einem kalibrierten Leitfähigkeitsmessgerät messen
- Den Leitfähigkeitswert mit dem Verfahren nach ISO 8502-9 oder der integrierten Umrechnung des Geräts in eine Flächendichte löslicher Salze umrechnen
Die Grenzwerte werden vom Beschichtungshersteller und der Projektspezifikation festgelegt und variieren mit den Einsatzbedingungen; Immersionsbeanspruchung erfordert in der Regel niedrigere Grenzwerte als atmosphärische Belastung. Beim Feldnahtprojekt für Total E&P Bolivia wurden nach der Vorbereitung mit dem Bristle Blaster® 1,4 µg/cm² (14 mg/m²) gemessen. Das M-TESTCO® Sortiment von MontiPower umfasst tragbare Prüfgeräte für diese Arbeiten.
Wann Bristle Blasting spezifiziert werden sollte
Bristle Blasting ist eine gute Wahl für die Spezifikation, wenn eine oder mehrere der folgenden Bedingungen auf das Projekt zutreffen.
Als ATEX-Zone 1 oder Zone 2 eingestufter Bereich
Der Bristle Blaster® Pneumatic ist vollpneumatisch ohne elektrische Bauteile und wurde nach ATEX 2014/34/EU als Gerät der Kategorie 2 für Zone 1 Gas und Zone 21 Staub in Kombination mit spezifizierten Bändern bewertet. Nur wenige handgeführte Werkzeuge verbinden eine ATEX-Bewertung mit einem profilierenden Ergebnis bis auf blankes Metall. Das macht ihn zu einer praktikablen Option, wenn die Beschichtungsspezifikation innerhalb eines eingestuften Bereichs ein mit SP 10 vergleichbares Ergebnis verlangt. Mechanische Vorbereitung auf Stahl kann dennoch Funken erzeugen: Ob die Arbeiten durchgeführt werden, entscheiden die Zoneneinteilung, die Gefährdungsbeurteilung und das Erlaubnisscheinsystem des Anlagenbetreibers.
Keine Infrastruktur für das Strahlen mit Strahlmittel verfügbar
Abgelegene Pipelineabschnitte, Offshore-Arbeiten im laufenden Betrieb, Schiffe auf Fahrt und Notreparaturen, bei denen kein Strahlkessel und kein Hochleistungskompressor mobilisiert werden können. Der Bristle Blaster® läuft mit Druckluft, Netzstrom oder einem 18-V-Akku und ist ein handgeführtes Werkzeug für einen einzelnen Bediener.
Punktreparatur und lokale Instandhaltung
Bei Beschichtungsschäden an Schweißnähten, Verbindungselementen, Halteschellen, Stutzenbereichen und Schadstellen, die einen großen Teil der Instandhaltungsumfänge ausmachen, sind die Mobilisierungskosten des Strahlens mit Strahlmittel im Verhältnis zur behandelten Fläche hoch. Im Feldversuch bei Wales & West Utilities dauerte eine kleinflächige Korrosionsreparatur mit dem Bristle Blaster® insgesamt 45 Personenminuten gegenüber 260 Personenminuten beim Sandstrahlen, hauptsächlich wegen Auf- und Abbau sowie Reinigung.
Keine Einhausung verfügbar oder zulässig
Bristle Blasting benötigt keine Strahleinhausung, da es keinen Strahlmittelstrom gibt. Die entstehenden Partikel (abgesprengter Zunder, Rost und Beschichtungsteilchen) sind überwiegend grob und setzen sich nahe am Arbeitsbereich ab, sodass sich das Umweltmanagement auf das Einsammeln der Rückstände im unmittelbaren Arbeitsbereich konzentriert statt auf Einhausung und Entsorgung von verbrauchtem Strahlmittel. Strahlmittelfrei bedeutet jedoch nicht staubfrei: Feine Partikel des abgetragenen Materials gelangen dennoch in die Luft, daher sollten Absaugung und Atemschutz der Gefährdungsbeurteilung vor Ort folgen, insbesondere wenn Altbeschichtungen Blei oder Chrom(VI) enthalten können.
Vorbereitung für die Feldnahtbeschichtung von Pipelines
Bristle Blasting wird als primäres oder Ersatzverfahren für die Vorbereitung der Feldnahtbeschichtung an Onshore- und Offshore-Pipelines spezifiziert. An Rundnähten entfernt es Walzhaut und Schweißoxidation von der Nahtoberraupe und der Wärmeeinflusszone, erzeugt das Rauheitsprofil für das Feldnahtbeschichtungssystem (Schrumpfmanschette, Flüssigepoxid oder kalt applizierte Bandage) und liefert eine Reinheit vergleichbar mit dem vom Nahtbeschichtungsverfahren geforderten Grad SP 10 oder SP 5.
Instandhaltung im laufenden Betrieb an Anlagen
Wo die Produktion für das Strahlen nicht unterbrochen werden kann, ermöglicht Bristle Blasting Instandhaltungsarbeiten neben in Betrieb befindlichen Prozessanlagen, vorbehaltlich des Erlaubnisscheinsystems am Standort. Deshalb wird es von Betreibern und Auftragnehmern in Öl- und Gas-, petrochemischen und chemischen Anlagen für routinemäßige Instandhaltungsumfänge an laufenden Anlagen eingesetzt.
So nehmen Sie Bristle Blasting in eine Projektspezifikation auf
Der folgende Spezifikationstext dient als Ausgangspunkt. Er sollte an das jeweilige Beschichtungssystem, das Substrat und die Projektanforderungen angepasst werden. Gleichen Sie ihn stets mit dem Produktdatenblatt des Beschichtungsherstellers ab, das den geforderten Reinheitsgrad, den Bereich des Rauheitsprofils und den maximalen Gehalt an löslichen Salzen für das aufzutragende Produkt festlegt.
Die Oberflächenvorbereitung ist mit einem Bristle Blaster® Rotations-Schlag-Maschinenwerkzeug (MontiPower) durchzuführen, um mindestens eine Reinheit vergleichbar mit ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10 (nahezu metallisch rein) zu erreichen, die vom Inspektor visuell anhand der ISO 8501-1 beurteilt wird. Das Rauheitsprofil ist nach ASTM D4417 Methode C mit Testex Press-O-Film® X-Coarse Replica Tape zu messen und muss innerhalb des im Beschichtungsdatenblatt geforderten Bereichs [x–y µm] liegen. Die Verunreinigung durch lösliche Salze ist nach ISO 8502-6 / ISO 8502-9 (Bresle-Patch-Verfahren) zu prüfen und darf [Grenzwert] mg/m² nicht überschreiten. Mit dem Auftragen der Beschichtung ist innerhalb von [Zeit] nach Abschluss der Oberflächenvorbereitung oder vor sichtbarem Wiederanrosten zu beginnen, je nachdem, was zuerst eintritt. In ATEX-eingestuften Bereichen darf, vorbehaltlich des Erlaubnisscheins für den Standort, nur der Bristle Blaster® Pneumatic mit seinen spezifizierten ATEX-Bändern verwendet werden.
Hinweise für Spezifizierende:
- Wenn das Beschichtungssystem Sa 3 / SSPC-SP 5 erfordert, spezifizieren Sie zusätzliche Durchgänge mit dem Bristle Blaster® und sehen Sie vor dem Beschichten einen Haltepunkt für die QC-Prüfung vor.
- Bei Oberflächen mit starker vorhandener Korrosion oder dicken Beschichtungsaufbauten spezifizieren Sie vor der Profilierung mit dem Bristle Blaster® eine Vorbehandlung mit dem Tercoo® (dieselbe Antriebseinheit wie der Bristle Blaster®). Dies ist die Zwei-Schritt-Methode.
- Führen Sie die Stango/NACE-Beiträge, die Studie von Dankiw und Fosdike (2018) und Jotuns Norm für die Bristle-Blast-Reinigung im Grundlagendokument der Spezifikation an, um die technische Grundlage des Verfahrens zu belegen.
- Prüfen Sie, ob das Produktdatenblatt des Beschichtungssystems eine mechanisch vorbereitete Oberfläche mit dem spezifizierten Rauheitsprofil zulässt. Viele moderne Epoxidsysteme tun das; einige ältere Zinksilikatsysteme wurden unter der Annahme einer reinen Strahlvorbereitung verfasst.
Häufige Missverständnisse über Bristle Blasting
„Das ist doch nur eine bessere Drahtbürste“
Das ist das häufigste Missverständnis. Eine Drahtbürste entfernt lose Verunreinigungen durch schleifenden Abrieb und erreicht SSPC-SP 2 bis SP 3. Der Bristle Blaster® entfernt fest haftende Walzhaut durch schlagenden Aufprall und erzeugt ein mit SP 10 vergleichbares Ergebnis. Mechanismus und Ergebnis sind grundsätzlich verschieden. Die Stango-Forschung hat diesen Unterschied werkstoffwissenschaftlich charakterisiert, und Werfttests von Dankiw und Fosdike maßen auf denselben Stählen 30–40 µm mit Winkelschleifer und Fächerscheibe gegenüber 50–80 µm mit einem Bristle-Blasting-Werkzeug.
„Bei starker Korrosion hält das nicht durch“
Auf Oberflächen mit starker, schichtförmiger Korrosion dauert ein einzelner Durchgang mit dem Bristle Blaster® länger und verbraucht die Standzeit des Bands schneller. Der praktische Ansatz ist die Zwei-Schritt-Methode: Vorbehandlung mit dem Tercoo® zur Entfernung der Hauptkorrosion, gefolgt vom Bristle Blaster® für Reinheit und Profil. Der Tercoo® wird auf dieselbe Antriebseinheit montiert, es ist also keine separate Mobilisierung nötig.
„Das Profil ist nicht so gut wie beim Strahlen“
Auf Standard-Kohlenstoffstahl API 5L erzeugt der Bristle Blaster® in dokumentierten Tests 65–85 µm Rz und liegt damit im Profilbereich, der für viele Epoxid-Dickschicht- und Zwischenbeschichtungssysteme spezifiziert ist. Das Strahlprofil hängt stark vom Strahlmittel ab: Stahlkugeln ergeben ein abgerundetes, meist flacheres Profil, kantiges Strahlkorn ein tieferes, schärferes. Das Profil des Bristle Blaster® ist in seiner Morphologie nicht identisch mit einem Strahlprofil, liegt aber innerhalb der Profilvorgabe der Beschichtungssysteme, mit denen es verwendet wird. Gleichen Sie das gemessene Profil stets mit dem Beschichtungsdatenblatt ab.
„In Zone 1 funktioniert das nicht – alle Maschinenwerkzeuge sind ausgeschlossen“
Die ATEX-Bewertung ist produktspezifisch und keine allgemeine Eigenschaft pneumatischer Werkzeuge. Der Bristle Blaster® Pneumatic hat eine Zündgefahrenbewertung und eine Konformitätsbewertung nach ATEX 2014/34/EU als Gerät der Kategorie 2 für Zone 1 Gas und Zone 21 Staub durchlaufen, wobei die Kennzeichnung für spezifizierte Bänder in Kombination mit der originalen pneumatischen Antriebseinheit gilt. Standortregeln und Heißarbeitserlaubnisse gelten weiterhin.
Häufig gestellte Fragen
Erfüllt Bristle Blasting SSPC-SP 10?
SSPC-SP 10 / Sa 2½ ist für die Strahlreinigung mit Strahlmittel verfasst, daher wird eine bristle-gestrahlte Oberfläche als vergleichbar mit SP 10 beurteilt und nicht als SP 10 selbst. Dokumentierte Tests zeigen auf Kohlenstoffstahl mit Walzhaut und Rost eine Reinheit vergleichbar mit Sa 2½ / SP 10. Die Abnahme richtet sich nach der Beschichtungsspezifikation und dem Inspektor; die Ergebnisse variieren je nach Stahlsorte, Rostgrad, Band und Arbeitstechnik.
Welches Rauheitsprofil erzeugt Bristle Blasting?
In dokumentierten Tests auf API 5L Pipelinestahl erzeugt der Bristle Blaster® 65–85 µm Rz (2,6–3,3 mil), wobei je nach Substrat und Band bis zu 120 µm Rz möglich sind. Messen Sie es nach ASTM D4417 Methode C mit X-Coarse Replica Tape (Bereich 38–115 µm) und ziehen Sie die 50 µm (2 mil) inkompressible Folie vom Messwert ab.
Ist Bristle Blasting ATEX-zertifiziert?
Der Bristle Blaster® Pneumatic wurde nach der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU als Gerät der Kategorie 2 für Zone 1 Gas (IIA) und Zone 21 Staub (IIIC) in Kombination mit spezifizierten Bändern bewertet. Die elektrischen und akkubetriebenen Modelle sind nicht ATEX-bewertet. Ob in einem eingestuften Bereich gearbeitet werden darf, entscheiden weiterhin Zoneneinteilung, Gefährdungsbeurteilung und Erlaubnisscheinsystem des Standorts.
Wie lange dauert Bristle Blasting?
MontiPower gibt für ein Einzelbandgerät auf API 5L Rohr (Rostgrad B) rund 1,1 m² pro Stunde und für die Doppelbandgeräte auf ebenen Flächen rund 3 m² pro Stunde an. Die tatsächliche Leistung hängt von Stahlhärte, Rostgrad, Beschichtungsart und -dicke sowie der Arbeitstechnik des Bedieners ab. Bei kleinen Reparaturen entsteht die Zeitersparnis vor allem bei Auf- und Abbau sowie Reinigung.
Was ist der Unterschied zwischen Bristle Blasting und Drahtbürsten?
Eine Drahtbürste schleift über die Oberfläche und entfernt loses Material, typischerweise bis SSPC-SP 2 / SP 3, und kann den Stahl polieren. Bristle Blasting nutzt beschleunigte Drahtspitzen, die aufschlagen und zurückprallen, dabei fest haftende Walzhaut und Rost aufbrechen und ein kraterartiges Rauheitsprofil hinterlassen. Es ist ein Schlagverfahren, keine verbesserte Bürste.
Kann Bristle Blasting das Sandstrahlen in einer Beschichtungsspezifikation ersetzen?
Häufig ja, bei Instandhaltung, Punktreparatur und Feldnähten, wenn die Spezifikation auf das Ergebnis abstellt: Reinheitsgrad, Rauheitsprofil und Grenzwert für lösliche Salze. Wenn eine Spezifikation das Strahlen mit Strahlmittel als Verfahren vorschreibt, muss der Eigentümer oder der Beschichtungshersteller die Änderung genehmigen. Prüfen Sie, ob das Beschichtungsdatenblatt eine maschinell vorbereitete Oberfläche mit dem gemessenen Profil zulässt.
Wer setzt Bristle Blasting ein?
Bristle Blasting wird von Pipelinebetreibern, Beschichtungsunternehmen, Werften und Instandhaltungsteams in den Bereichen Öl und Gas, Petrochemie, Schifffahrt, Offshore und Infrastruktur eingesetzt. Zu den veröffentlichten Fallstudien von MontiPower gehören die Feldnahtbeschichtung für Total E&P Bolivia, die Schweißnahtvorbereitung an einer Shell-Anlage und ein Feldversuch bei Wales & West Utilities.
Weiterführende Ressourcen
- Walzhaut von Stahl entfernen: Werkzeuge, Verfahren und Spezifikationen – Warum Walzhaut entfernt werden muss und welche Werkzeuge Reinheitsgrade bis auf blankes Metall erreichen.
- Alternativen zum Sandstrahlen von Stahl: der vollständige Methodenvergleich – Alle Alternativen im Vergleich hinsichtlich ATEX-Eignung, Normen, Flächenleistung und Kosten.
Unser technisches Team bietet Ihnen projektspezifische Beratung zu Reinheitsanforderungen, Zielwerten für das Rauheitsprofil, ATEX-Konformitätsunterlagen und der Verträglichkeit von Beschichtungssystemen.
→ Technischen Support anfordernQuellen
- R.J. Stango et al., Bristle blasting fundamentals, Konferenzbeitrag NACE CORROSION 2009, und NACE-Studie zur Eigenspannung (2014); Zusammenfassungen auf den MontiPower Seiten zu den Grundlagen des Bristle Blasting und zur Eigenspannung. content.ampp.org
- R. Dankiw, D. Fosdike, Defining Mechanical Surface Preparation Standards with Power Tools, Corrosion & Prevention 2018. cactusindustrial.com
- Jotun, Surface Preparation Code and Standard for Bristle Blast Cleaning and Profiling Process (BIPoT). cactusindustrial.com
- SSPC-SP 11, Power Tool Cleaning to Bare Metal, und SSPC-SP 3, Power Tool Cleaning. glavin.net
- KTA-Tator, Industry Standards for Surface Preparation. kta.com
- DeFelsko, Testex replica tape (Coarse 20–50 µm, X-Coarse 38–115 µm). defelsko.com
- MontiPower, Fallberichte Bolivia, ready for coating No. 2 (Total E&P Bolivia, Dez. 2021) und Peru, ready for coating No. 3 (Mina Constancia / SEPCON); technische Datenblätter und ATEX-Dokumentation des Bristle Blaster®.



