Worthington Cylinders GmbH Location/Date/Presentator

Transkript

1 Atemschutzflaschen Worthington Cylinders Austria (WCA) Walter Fischer

2 Worthington Cylinders GmbH Gegründet 1817 Übernahme der Fa. HEISER durch Worthington im Juni 1998 Hochdruck Gasflaschen aus Stahl und Composite 360 Mitarbeiter Stück pro Jahr 100 Mio. EUR Umsatz Beliefert 65 Länder weltweit Anwendungen Industriegas Medizin/Lebensmittelindustrie Erdgas Feuerlöschsysteme Atemluft Rettungsausrüstungen

3 Geschichte der Gasflasche ca Erstmalig werden luftdicht genietete Flaschen aus Eisenblech für verdichtete Atemluft genannt. ca Atemluft verdichtet in genieteten Flaschen ca CO 2 verdichtet in Röhren Später normalgeglühte Flaschen (hergestellt nach dem Erhardt Verfahren sowie aus dem Rohr) Fa. Heiser beginnt mit Flaschenherstellung Beginn der Herstellung aus der Ronde um 1935 zu Beginn des 2. Weltkrieges - vergütete Flaschen ca Entwicklungsbeginn hochfeste Flaschen ca Composite Flaschen (in USA etwas früher)

4 Genietete Flasche für f Atemschutzgerät t des österreichischen k. k. Mineurkorps für Stollensprengungen mit 60 bar Prüfdruck und 20 bar Fülldruck

5 Die Herstellungsverfahren der Hochdruck-Stahlflaschen ÜBERSICHT Nahtlos aus dem Block (Erhardt Verfahren) Nahtlos aus dem Rohr Nahtlos aus der Ronde (tiefgezogen) Kaltfließpressverfahren (Kleinflaschen)

6 Herstellung und Prüfung von Atemschutzflaschen Nahtlose Rohre als Ausgangsmaterial

7 Zuschnitt der Rohre auf die erforderliche Länge

8 Überprüfung der Wanddicke der Rohrabschnitte

9 Besichtigung der Innenoberfläche

10 Bodenformgebung / Schulterformgebung erhitzen einformen schließen

11 Wärmebehandlung Vergüten durch Härten und Anlassen

12 Sandstrahlen der Außenoberfläche Verzunderte Oberfläche nach der Wärmebehandlung Sandgestrahlte Oberfläche

13 Automatische Härteprüfung an jeder Flasche zur Kontrolle des Vergütungszustandes

14 Aufbohren des Halszapfens und Gewindeschneiden

15 Stichprobenartige zerstörende Werkstoffprüfung Berstproben, Zugproben, Kerbschlagproben

16 Ultraschallprüfung an jeder Flasche zur Erkennung von Materialfehlern und zur Messung der Wanddicke

17 Wasserdruckprüfung an jeder Flasche bei 1,5-fachen Arbeitsdruck z.b. 300 bar Prüfdruck und 30 Sekunden Haltedauer

18 Einprägung der Kennzeichnungen

19 Lackierung - Pulverbeschichtungsanlage

20 Endausfertigung und Verpackung Zusätzliche Ausstattungen auf Kundenwunsch: Montage von Ventilen Anbringen von Aufklebern Anbringen von Kundenlogos etc.

21 Herstellung und Prüfung von Composite Flaschen Verschiedene Arten von Verbundflaschen Umfangsgewickelte Composite Flaschen mit lasttragenden metallischen Linern (Typ 2) Vollgewickelte Composite Flaschen mit lasttragenden metallischen Linern (Typ 3) Vollgewickelte Composite Flaschen mit nicht lasttragenden Metall- oder Kunststoff Linern (Typ 4) Nicht lasttragender Liner: Liner, der unter Prüfdruck weniger als 5 % zur Tragfähigkeit der gesamten Flaschenkonstruktion beiträgt und nur dafür vorgesehen ist, die Diffusion des enthaltenen Gases zu verhindern Composite Flaschen ohne Liner (Typ 5), für niedrige Drücke Anmerkung: Liner = metallischer oder nichtmetallischer Innenbehälter, der das Gas enthält, jedoch auch zum mechanischen Verhalten der Flasche beitragen kann

22 Umfangsgewickelte Composite Flaschen (Typ 2) Nur metallische Liner Liner muß etwa 50% der Umfangsspannung tragen (halbe Wanddicke einer monolithischen Flasche) Liner-Enden sind voll lasttragend (wie bei monolithischer Flasche) Faserwerkstoffe (Glas-, Aramid-, Kohlefaser) Gewichtsersparnis etwa 30%

23 Vollgewickelte Composite Flaschen (Typ 3) Stahl oder Aluminium Liner Sowohl Zylinder als auch Pole gewickelt Wickelung trägt Hauptanteil der Last (hält auch Pole) Gewichtseinsparung ca. 60% (bei Alu-Liner) Faserwicklung Alu-Liner inklusive Anschlußgewinde Vorteile von Typ 3: Liner aus einem Stück Diffussionsdicht Einfache und sichere Handhabung beim Ventileinbau Metalle unterliegen keinem Alterungsprozeß

24 Vollkunststoff Flasche (Typ 4) Liner aus Kunststoff Liner trägt keine Last (weniger als 5%) Metallisches Anschlußstück Schlagschutzkappen an den Polen notwendig (Fallschutz) Gewichtseinsparung ca. 60% Faserwicklung Metallisches Anschlußst stück Kunststoff- Liner Schlagschutz kappe

25 Wickelvorgang Wickelvorgang mit Umfangswicklungen und Polwicklungen an Typ 3 Flaschen

26 Aushärteprozeß Die Fasern sind mit Harz imprägniert, das nach dem Aushärten zum Verbinden und Zusammenhalten der Fasern in ihrer Lage dient

27 Autofrettageprozess Dadurch wird die Composite-Flasche (Typ 2 und Typ 3) alterungsbeständig Autofrettage = Selbstverfestigung Druckaufbringungsverfahren, durch das der Metall-Liner ausreichend über dessen Fließgrenze hinaus beansprucht wird, um eine bleibende plastische Verformung hervorzurufen, und das beim Liner zu einer Druckspannung sowie an den Fasern zu einer Zugspannung führt, wenn der mit dem Manometer gemessene Innendruck null beträgt

28 Vollgewickelte Flasche nach dem Lackieren Merkmale 6,8 Liter Flasche 535 mm Länge 156 mm Durchmesser 3,90 kg Fertiggewicht M 18 x 1,5 Gewinde 300 bar Fülldruck 450 bar Prüfdruck CE Kennzeichnung

29 Prüfungskriterien für vollgewickelte Composite Flaschen (nach ÖNORM EN 12245) Berstdruck: mind. 2 x Prüfdruck (z.b. min. 900 bar) Lastwechsel: mind LW auf Prüfdruck für 15 Jahre Lebensdauer Falltests aus 1,2 m Höhe Salzwasserbelastung über 90 Tage (für Tauchflaschen) Unterfeuerungsversuch: 2 Minuten ohne zu Bersten Auslagerungsversuch bei +70 C und Prüfdruck, über 1000 Stunden Temperaturzyklenversuch (-50 C; +60 C) Kerbberstversuch Beschußversuch

30 Gesetzliche Regelungen für Atemschutzflaschen Gültige Vorschriften in Österreich: Druckgeräteverordnung DGVO (nationale Umsetzung der europäischen Druckgeräterichtlinie 97/23/EG, CE Kennzeichnung als Zeichen der Konformität zur Richtlinie) - regelt das Inverkehrbringen der Druckbehälter Versandbehälterverordnung VBV2002 in der Fassung von regelt den Betrieb, die Verwendung und wiederkehrende Prüfung

31 Wiederkehrende Untersuchungen und Fristen Folgende Anforderung ist in der VBV2002 bezüglich der wiederkehrenden Untersuchungen von Atemschutzflaschen enthalten: An Flaschen, die in Atemschutzgeräten Verwendung finden, ist alle zehn Jahre eine innere und äußere Untersuchung, verbunden mit einer Druckprüfung durchzuführen. Zur Durchführung der äußeren und inneren Besichtigung sind die Behälter gereinigt bereitzustellen. Die Durchführung der wiederkehrenden Untersuchungen hat in der Regel vor Ablauf der jeweils zutreffenden Fristen zu erfolgen. Wiederkehrende Untersuchungen und Überprüfungen an Versandbehältern dürfen von Kesselprüfstellen durchgeführt werden. Speziell bei Composite Flaschen sind auch die Angaben des Flaschenherstellers zu beachten. Diese können sich auf die Prüffristen (z.b. 5 Jahre), die Art und Weise der Handhabung und Prüfung sowie auf die maximal zulässige Lebensdauer (z.b. 15 Jahre) der Flaschen beziehen.

32 Normen für die wiederkehrende Prüfung Wiederkehrende Prüfung von Stahlflaschen: ÖNORM EN 1968:2005 Ortsbewegliche Gasflaschen Wiederkehrende Prüfung von nahtlosen Gasflaschen aus Stahl Äußere Sichtprüfung: Dellen, Kerben, Korrosion, Brandmarken, Risse Innere Sichtprüfung: Rost/Korrosion, Verunreinigungen Gewindeprüfung Wasserdruckprüfung: 30 sek. auf Prüfdruck Gewichtsprüfung Wiederkehrende Prüfung von Composite-Flaschen: ÖNORM EN ISO 11623:2003 Ortsbewegliche Gasflaschen - Wiederkehrende Prüfung von Gasflaschen aus Verbundwerkstoffen Äußere Sichtprüfung: Abrieb, Delamination, Schnitte, chemische Beeinflussung Druckprüfung und ggf. Ermittlung der permanenten Dehnung Prüfung der Kennzeichnung

33 Danke für Ihre Aufmerksamkeit und Ihr Interesse!