Wie man SSPC-SP10-ähnliche Ergebnisse ohne Sandstrahlen erzielt

Eine mit Sa 2½ (ISO 8501-1) / SSPC-SP 10 vergleichbare Oberflächenreinheit ohne Strahlen mit Strahlmittel zu erreichen, ist eine betriebliche Notwendigkeit für Teams, die an installierten Bauwerken, in explosionsgefährdeten Bereichen, an Rundnähten von Pipelines oder überall dort arbeiten, wo konventionelles Strahlen unpraktisch, nicht erlaubt oder unverhältnismäßig teuer ist.

Dieser Leitfaden zeigt, wie das mit dem Bristle Blaster® gelingt: wann das Verfahren passt, das Vorgehen Schritt für Schritt, die Ausrüstung, wie der Inspektor das Ergebnis prüft und die dokumentierten Praxisergebnisse. Strahlgrade sind für die Strahlreinigung geschrieben; ein mit einem Maschinenwerkzeug erzieltes Ergebnis wird daher als vergleichbar mit SP 10 beschrieben und vom zuständigen Inspektor anhand der Projektspezifikation abgenommen.

Wann ist Sandstrahlen nicht die Lösung?

Es gibt vier typische Situationen, in denen Strahlen mit Strahlmittel nicht verfügbar oder ungeeignet ist:

• Explosionsgefährdete Bereiche (ATEX). In laufenden Raffinerien, auf Offshore-Plattformen, an LNG-Terminals und in petrochemischen Anlagen ist offenes Strahlen mit Strahlmittel durch die Zoneneinteilung, die Gefährdungsbeurteilung und das Arbeitserlaubnissystem des Standorts meist ausgeschlossen oder streng eingeschränkt, da der Aufprall von Strahlmittel auf Stahl Funken erzeugen kann. In diesen Zonen eingesetzte Geräte müssen für die jeweilige Zone geeignet sein; die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU regelt diese Geräte, während der Anlagenbetreiber entscheidet, welche Arbeiten durchgeführt werden dürfen. Siehe unseren Leitfaden zur Oberflächenvorbereitung in ATEX-Zone 1.
• Keine Einhausung möglich. Strahlen erfordert eine Einhausung für Strahlmittel und Staub: Einhausungen, Absaughauben oder provisorische Planen. Bei einer Schweißnahtreparatur an einer Brücke, einer Bauteilreparatur in einer laufenden Anlage oder einer Rohrreparatur in einem geschlossenen Raum stehen tagelange Gerüst- und Planenarbeiten in keinem Verhältnis zur Aufgabe.
• Rundnähte an Pipelines. Jede Feldverbindung (der blanke Stahlbereich beiderseits einer Rundnaht) muss vor dem Verlegen vorbereitet und beschichtet werden. Für eine Vorbereitungszone von 300–600 mm an jeder Verbindung eine komplette Strahlanlage zu mobilisieren, ist unter Baustellenbedingungen logistisch und wirtschaftlich schwierig.
• Risiko der Kontamination durch Strahlmittel. Wo verirrtes Strahlmittel angrenzende Prozessanlagen verunreinigen würde, etwa bei Instandhaltungsarbeiten in der Pharma-, Lebensmittel- oder Luftfahrtindustrie, ist ein strahlmittelfreies Verfahren unabhängig von der Flächengröße oft die praktikable Option.

Das Verfahren: Bristle Blaster® für eine mit SSPC-SP 10 vergleichbare Reinheit

Der Bristle Blaster® erzeugt durch den Aufprall von Drahtspitzen mit hoher Geschwindigkeit eine mit SSPC-SP 10 vergleichbare Oberflächenreinheit. Gehärtete Stahldrahtspitzen auf einem rotierenden Band (die Ultimate-Antriebseinheiten laufen mit 2.300 U/min ±5 %) werden von einer Beschleunigerleiste zurückgehalten und dann freigegeben, sodass sie auf die Oberfläche schlagen und zurückprallen. Jeder Aufprall entfernt Korrosion und hinterlässt einen Mikrokrater; das Ergebnis ist eine saubere Oberfläche mit einem kantigen, strahlähnlichen Rauheitsprofil. Es wird kein Strahlmittel verwendet, doch abgetragener Rost und abgetragene Beschichtung werden dennoch zu Partikeln, die Absaugung und Atemschutz erfordern.

Der Bristle Blaster® Pneumatic wird vollständig mit Druckluft betrieben, hat keine elektrischen Bauteile und ist nach ATEX für Zone 1 (explosionsfähige Gasatmosphäre) und Zone 21 (explosionsfähige Staubatmosphäre) bewertet; die ATEX-Kennzeichnung (II 2G c IIA T4 X) gilt für spezifizierte Bänder in Verbindung mit der originalen Pneumatic-Antriebseinheit. Der Ultimate Electric (230 V / 120 V) liefert in nicht explosionsgefährdeten Bereichen dasselbe Oberflächenergebnis ohne Druckluftversorgung, der Ultimate Cordless (18 V CAS) ohne Kabel.

Vorgehen Schritt für Schritt

Schritt 1: Den Untergrund beurteilen

Bestimmen Sie vor der Vorbereitung den Ausgangsrostgrad des Stahls nach ISO 8501-1:

• Rostgrad A: Stahloberfläche weitgehend mit festhaftender Walzhaut bedeckt, kaum oder gar nicht verrostet
• Rostgrad B: Stahl, der zu rosten begonnen hat und von dem die Walzhaut abzublättern beginnt
• Rostgrad C: Stahl, von dem die Walzhaut abgerostet ist oder sich abschaben lässt, mit leichten, mit bloßem Auge sichtbaren Rostnarben
• Rostgrad D: Stahl, von dem die Walzhaut abgerostet ist und der mit bloßem Auge sichtbare, flächige Rostnarben aufweist

Bei Stahl der Rostgrade A und B genügt oft ein einziger systematischer Durchgang mit dem Bristle Blaster®, um eine mit SSPC-SP 10 vergleichbare Reinheit zu erreichen. Stahl der Rostgrade C und D mit starkem losem Rost kann einen vorgeschalteten Grobabtrag erfordern (Schritt 2).

Schritt 2: Starke Korrosion entfernen (falls erforderlich)

Bei Stahl der Rostgrade C oder D mit dickem, losem oder abblätterndem Rost oder dicker Altbeschichtung führen Sie einen ersten Durchgang mit einer Tercoo®-Scheibe für starken Abtrag durch, bevor Sie zum Bristle-Blaster®-Band wechseln. Tercoo® entfernt groben Rost, Altbeschichtung, Teer und Epoxid ohne Wärmeentwicklung, was das Band entlastet und das abschließende, mit SP 10 vergleichbare Ergebnis gleichmäßiger macht. Bei der MontiPower-Zwei-Schritt-Methode laufen beide Schritte auf derselben Bristle-Blaster®-Antriebseinheit; der Wechsel dauert je nach Werkzeugkonfiguration deutlich weniger als eine Minute.

Liegt keine starke Korrosion vor (Rostgrad A oder B), gehen Sie direkt zu Schritt 3.

Schritt 3: Den Bristle Blaster® einrichten

Wählen Sie die Antriebseinheit passend zu Ihrer Umgebung:

• Explosionsgefährdete Bereiche: Bristle Blaster® Pneumatic mit den spezifizierten Bändern. Druckluftversorgung mit 6,2 bar (90 psi), ca. 0,5 m³/min (17,5 cfm), über den mitgelieferten Druckregler. Stellen Sie sicher, dass der Kompressor außerhalb der Ex-Zone steht oder selbst für sie geeignet ist und dass die Arbeitserlaubnis des Standorts die Arbeiten abdeckt.
• Nicht explosionsgefährdete Bereiche: Bristle Blaster® Ultimate Electric (230 V oder 120 V) oder Ultimate Cordless. Halten Sie das Netzkabel aus dem Arbeitsbereich fern und lassen Sie die Schutzhaube montiert.

Prüfen Sie das Band vor Arbeitsbeginn. Ein verschlissenes Band erzeugt ein geringeres und ungleichmäßigeres Profil. Ersetzen Sie es, wenn die Spitzen merklich abgerundet sind oder das Ende seiner Standzeit erreicht ist.

Schritt 4: Den Bristle Blaster® anwenden

Arbeiten Sie in überlappenden Bahnen mit etwa 50 % seitlicher Überlappung in einem kontrollierten, gleichmäßigen Tempo. Vermeiden Sie es, an einer Stelle zu verweilen (Überbearbeitung und lokale Erwärmung) oder sich zu schnell zu bewegen (unvollständige Abdeckung). Lassen Sie die Borstenspitzen die Arbeit machen, statt fest anzudrücken.

An Rohren arbeiten Sie in Umfangsrichtung in überlappenden Bändern, an Blechen oder Stahlbauteilen in einem systematischen Muster paralleler Bahnen. Halten Sie das Werkzeug rechtwinklig zur Oberfläche: Ein tangentialer Winkel verringert Profiltiefe und Gleichmäßigkeit.

An Rundnähten von Pipelines bereiten Sie die gesamte blanke Stahlzone plus die vom Hersteller der Nachumhüllung vorgegebene Überlappung auf die Werksumhüllung vor, damit die Nachumhüllung über den Übergang hinweg haftet. Die Fallstudie zur Zwei-Schritt-Methode von MontiPower zeigt den vollständigen Ablauf.

Schritt 5: Reinheit prüfen und nachweisen

Entfernen Sie nach der Vorbereitung losen Schmutz mit sauberer, trockener, ölfreier Druckluft, einem Sauger oder einer weichen Bürste. Berühren Sie die vorbereitete Oberfläche nicht mit bloßen Händen; Hautfette verunreinigen den Stahl.

Vergleichen Sie die Oberfläche bei gutem, diffusem Tageslicht oder gleichwertigem Kunstlicht mit dem Sa-2½-Referenzfoto für den entsprechenden Ausgangsrostgrad in ISO 8501-1. Sa 2½ erlaubt nur leichte Spuren von Verunreinigungen in Form von Flecken oder Streifen; SSPC-SP 10 begrenzt Verfärbungen auf höchstens 5 % jeder Flächeneinheit. Die Oberfläche sollte das matte Grau von sauberem, durch Aufprall profiliertem Stahl ohne Glanz von Walzhaut zeigen.

Schritt 6: Das Rauheitsprofil messen

Verwenden Sie Testex Press-O-Film® X-Coarse Replika-Band (Messbereich 38–115 µm / 1,5–4,5 mil) nach ASTM D4417 Methode C:

1. Drücken Sie das Band auf die vorbereitete Oberfläche und reiben Sie es mit dem Andrückwerkzeug fest und vollständig an, bis der Schaum gleichmäßig komprimiert ist.
2. Ziehen Sie das Band ab und lesen Sie es mit einer Federmessschraube ab.
3. Ziehen Sie die nicht komprimierbare Folie von 50 µm (2,0 mil) ab oder stellen Sie das Messgerät auf minus 50 µm ein, um den Profilwert zu erhalten.
4. Nehmen Sie die von ASTM D4417 und der Projektspezifikation geforderte Anzahl von Messungen je Fläche vor. Dokumentieren Sie alle Messwerte und den Mittelwert.

Erwartetes Ergebnis auf Pipelinestahl nach API 5L in dokumentierten Tests: 65–85 µm Rz. Vergleichen Sie den Messwert mit dem Datenblatt des Beschichtungsherstellers. ASTM D4417 lässt auch eine Tiefenmessuhr (Methode B) zu, sofern die Spezifikation dies erlaubt.

Schritt 7: Kontamination mit löslichen Salzen messen

Kleben Sie ein Bresle-Pflaster (ISO 8502-6) auf die vorbereitete Oberfläche und injizieren Sie destilliertes oder deionisiertes Wasser (ca. 3 ml bei einem Standardpflaster). Ziehen Sie das Wasser mehrmals auf und spritzen Sie es wieder ein, um die Oberflächensalze zu lösen, entnehmen Sie das Extrakt und messen Sie seine Leitfähigkeit mit einem kalibrierten Messgerät (ISO 8502-9). Rechnen Sie den Messwert in µg/cm² Natriumchlorid-Äquivalent um.

Vergleichen Sie das Ergebnis mit dem Grenzwert im Datenblatt der Beschichtung oder in der Projektspezifikation. Die Grenzwerte variieren; Werte um 3–5 µg/cm² sind in Spezifikationen für Marine, Offshore und Pipelines üblich. Liegt der Wert über dem Grenzwert, waschen Sie die Oberfläche mit Süßwasser, lassen Sie sie trocknen und wiederholen Sie ab Schritt 4.

Schritt 8: Innerhalb des Beschichtungsfensters beschichten

Beschichten Sie die vorbereitete Oberfläche, bevor sich Flugrost bildet. Die maximale Zeit zwischen Vorbereitung und Beschichtung legen das Datenblatt des Beschichtungsherstellers und die Projektspezifikation fest; bei feuchten oder küstennahen Bedingungen ist sie kürzer. Überwachen Sie Stahltemperatur und Taupunkt und beschichten Sie nur, solange der Stahl mindestens 3 °C über dem Taupunkt liegt.

Schritt 9: Die Prüfung dokumentieren

Halten Sie für die Qualitätsdokumentation des Projekts Folgendes fest:

• Datum, Uhrzeit und Lage der vorbereiteten Fläche
• Ausgangsrostgrad und Vorbereitungsverfahren
• Beurteilte Reinheit (vergleichbar mit Sa 2½ nach ISO 8501-1)
• Profilmesswerte (Verfahren, Bandtyp, Einzelwerte, Mittelwert)
• Ergebnisse der Salzprüfung (Verfahren, Wert, Grenzwert)
• Umgebungsbedingungen (Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Taupunkt, Stahltemperatur)
• Name des Inspektors

Dokumentierte Praxisergebnisse

Was misst der Inspektor und was können Sie erwarten?

Ein Inspektor, der eine mit SP 10 vergleichbare Reinheit auf einer mit dem Bristle Blaster® vorbereiteten Oberfläche nachweist, verwendet dieselben Instrumente und Kriterien wie bei einer gestrahlten Oberfläche. Für die strahlmittelfreie Vorbereitung gibt es kein separates Prüfprotokoll. Der Inspektor wird:

• die Oberfläche visuell mit den Sa-2½-Referenzfotos aus ISO 8501-1 vergleichen und eine saubere, matt-graue Oberfläche mit kantiger Struktur erwarten
• das Profil mit X-Coarse-Replika-Band ablesen und auf Stahl nach API 5L oder Baustahl typischerweise 65–85 µm Rz feststellen (die Ergebnisse variieren mit Stahlsorte, Rostgrad, Band und Technik)
• wo vorgeschrieben, eine Bresle-Salzprüfung durchführen. Die Restwerte hängen von der Ausgangskontamination ab und davon, ob die Oberfläche gewaschen oder vorbehandelt wurde; manche Spezifikationen verlangen auf profiliertem Stahl wiederholte Extraktionen, da eine einzelne Extraktion die Salzbelastung unterschätzen kann

Die vollständigen Anforderungen von SSPC-SP 10 finden Sie in unserem vollständigen technischen Leitfaden zu SSPC-SP 10. Einen Vergleich mit konventionellem Sandstrahlen Parameter für Parameter finden Sie unter Bristle Blaster® vs. Sandstrahlen.

Häufig gestellte Fragen

Wie viele Durchgänge braucht der Bristle Blaster®, um eine mit SSPC-SP 10 vergleichbare Reinheit zu erreichen?

Bei Stahl der Rostgrade A oder B genügt oft ein systematischer Durchgang mit etwa 50 % Überlappung, entscheidend ist aber der Vergleich des Inspektors mit ISO 8501-1. Bei Stahl der Rostgrade C oder D mit starkem Rost oder Rostnarben entfernen Sie zunächst den Großteil mit einer Scheibe für starken Abtrag wie Tercoo® und bearbeiten dann mit dem Bristle Blaster®. Die Ergebnisse variieren mit Stahlsorte, Rostgrad, Band und Technik.

Wie lange hält ein Bristle-Blaster®-Band?

MontiPower gibt eine durchschnittliche Bandstandzeit von etwa einer Arbeitsstunde an, also rund 1–1,5 m² Oberfläche. Bei leichteren Arbeiten wie unbeschichtetem Baustahl oder einfachen Schweißnähten wurden bis zu etwa 3 m² pro Band berichtet. Prüfen Sie die Spitzen vor jeder neuen Fläche: Verschlissene, abgerundete Spitzen ergeben ein geringeres und ungleichmäßigeres Profil.

Welches Rauheitsprofil erzeugt Bristle Blasting?

In dokumentierten Tests auf Standardstahl nach API 5L erzeugt der Bristle Blaster® 65–85 µm Rz (2,6–3,3 mil), unter bestimmten Bedingungen wurden bis zu 120 µm Rz berichtet. Messen Sie es bei jedem Auftrag mit Replika-Band oder einer Tiefenmessuhr nach ASTM D4417 und vergleichen Sie den Wert mit dem Datenblatt des Beschichtungsherstellers.

Kann der Bristle Blaster® in engen Räumen eingesetzt werden?

Ja, sofern Werkzeug und Bediener die Oberfläche erreichen. Der Ultimate Cordless kommt ohne Kabel und Luftschlauch aus und eignet sich für beengte oder hochgelegene Stellen. Die Regeln für enge Räume gelten weiterhin: Sauerstoff und brennbare Gase überwachen, für Belüftung und Absaugung sorgen und das Arbeitserlaubnissystem des Standorts vor und während der Arbeiten einhalten.