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Wie sich gängige Fluidsystem Leckagen in der Reifenherstellung vermeiden lassen

Wie sich gängige Fluidsystem Leckagen in der Reifenherstellung vermeiden lassen

14. Juli 2020 | Jason Duncan, Key Account Manager, Swagelok Alabama | Central and South Florida | West Tennessee

Es besteht allgemein die Auffassung, dass die Umgebungsbedingungen in der Reifenproduktion durch hohe Temperaturen, hohe Lärmpegel und viele Verunreinigungen geprägt sind – und dass irgendwo immer ein Problem auftaucht, das es zu beheben gilt.

Tatsächlich lässt sich dieser negative Eindruck jedoch in vielen Fällen auf eine einzige Ursache zurückführen: undichte Prozessleitungen. Diese unerwünschten Leckagestellen lassen sich nicht nur relativ einfach beheben, sondern können zudem optimiert werden und so für eine höhere Sicherheit, betriebliche Effizienz, Profitabilität und Produktqualität sorgen.

Sie fragen sich wahrscheinlich, wie es möglich ist, mit nur einer Stellschraube so viele Verbesserungen zu erreichen. Zum einen gibt es in einer typischen Reifenproduktionsanlage oftmals sehr viele undichte Prozessleitungen. Wenn es gelingt, austretende Dampf- und Prozessflüssigkeitsverluste erfolgreich zu vermeiden, lassen sich dadurch teilweise erhebliche Kosteneinsparungen erzielen. Zum anderen gibt es in der Reifenproduktion auch einige Bereiche, in denen Rohrleitungen eine besonders kritische Rolle spielen. Sie sorgen für präzise Prozesse und sind ausschlaggebend dafür, ob die produzierten Reifen den Spezifikationen entsprechen.

Im Folgenden haben wir einige Bereiche in Reifenproduktionsanlagen zusammengestellt, in denen die Vermeidung von kostenintensiven und potenziell gefährlichen Leckagen zu verbesserten und effizienteren Betriebsprozessen führt.

Dampf- und Kondensatleitungen. Dampfkesselanlagen zählen zu den wichtigsten Systemen in der Reifenproduktion, da sie eine Reihe von Prozessen entlang der gesamten Produktionskette unterstützen. Sie machen einen erheblichen Anteil des Energieverbrauchs einer Anlage aus.

Trotz dieser wichtigen Rolle im Produktionsprozess sind zischende und undichte Dampfleitungen in einer Reifenproduktionsanlage keine Seltenheit. Hierbei handelt es sich um vermeidbare Kosten. Nur eine einzige kleine Gewindeleckage in einer Dampfleitung kann sich jedes Jahr auf Tausende Euro belaufen, wenn sie nicht behoben wird. Das mag sich insgesamt vielleicht nicht nach viel anhören, aber eine solche Dampfleckage kommt in einer typischen Reifenproduktionsanlage in der Regel nicht allein – und die Kosten summieren sich.

Austretender Dampf geht dabei nicht nur mit vermeidbaren Kosten, sondern auch mit potenziellen Sicherheitsrisiken einher. Wenn Mitarbeiter an einer Systemleitung mit dem heißen Dampf in Berührung kommen, sind oftmals schwerwiegende Verletzungen und Verbrennungen die Folge. Die Bezeichnung „Dampftattoo“ zählt in der Reifenindustrie nicht ohne Grund bei vielen zum Standardrepertoire.

Worauf sind all diese Leckagen zurückzuführen? Viele Dampfsysteme bestehen aus miteinander verschraubten Rohrleitungen. An den Verbindungsstellen kann es aufgrund der wechselnden Expansions- und Kontraktionsphasen im Betrieb schnell zu Leckagen kommen. Selbst Schweißverbindungen halten den schwerwiegenden Belastungen und wiederholten Vibrationen mitunter nicht stand – und hier kommt noch hinzu, dass verschweißte Rohrleitungen weitaus schwieriger zu installieren und zu warten sind.

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Eine mögliche Lösung besteht darin, Dampfleitungen durch flexible Rohre und entsprechende Verbindungen zu ersetzen, die den Belastungen im Normalbetrieb besser standhalten können als verschraubte Rohrleitungen. Flexible Rohre sind nicht nur die bessere Lösung für zahlreiche Anwendungen, sondern tragen auch dazu bei, zahlreiche mögliche Leckagestellen zu vermeiden.

Mischraumsysteme. Jeder Reifenhersteller stellt seine Produkte nach einem eigenen Qualitätsrezept her – dieser unternehmenseigene „Masterbatch“ setzt sich aus Kautschuk und Additiven zusammen, die zunächst im Mischraum der Anlage miteinander vermengt werden. Die Schraubenrotoren in den großen internen Mischern erreichen dabei 30–40 Umdrehungen pro Minute bei starkem Druck und hohen Temperaturen. Dieser Prozess zeichnet sich durch hohe Scherkräfte sowie einen hohen Energieverbrauch aus.

Wärme und Druck in diesen Mischern werden oftmals über Rohrleitungssysteme reguliert. Wie in Dampfanwendungen kann es auch hier schnell zu Leckagen kommen. Mit flexiblen Rohrleitungen, Rohrverbindungen und Schläuchen lassen sich das Leckage- und andere Risiken in diesen Systemen erheblich reduzieren. Gleichzeitig ermöglichen sie gegenüber starren Rohrleitungen eine bessere Systemauslegung, Verlegung und einfachere Instandhaltung. In einer vollständigen Prüfung dieser Systeme durch einen kompetenten Experten werden mitunter erhebliche Verbesserungspotenziale zur Steigerung der betrieblichen Effizienz aufgedeckt.

Die Heizpresse. Am Ende des Herstellungsprozesses steht die Heizpresse. Hierbei handelt es sich um eine der wichtigsten (und teuersten) Einrichtungen in der Produktion von hochwertigen Reifen.

Die hydraulische Heizpresse verbraucht sehr viel Energie und macht 60–90 % des gesamten Dampfverbrauchs einer Anlage aus. Wenn Reifen für einen bestimmten Hersteller produziert werden, müssen dessen Spezifikationen exakt eingehalten werden. Hierbei kommt es auf das kleinste Detail an. Je nach Größe des Reifens muss die Presse dazu in der Lage sein, die erforderlichen Drücke und Temperaturen über einen längeren Zeitraum konstant zu halten. In großen Reifenwerken sind teilweise mehrere Hundert Heizpressen gleichzeitig in Betrieb – somit bieten sich zahlreiche potenzielle Fehlerquellen.

Der benötigte Dampf und die Hydraulikflüssigkeiten werden in vielen Heizpressen über verschraubte Rohrleitungen zugeführt. Im Fall einer Leckage kann es schnell zu Temperatur- und Druckschwankungen kommen, die sich in nicht spezifikationsgerechten Reifen, höheren Ausschussraten oder Instandhaltungsaufwänden niederschlagen können. Die zuvor genannten Sicherheitsaspekte im Zusammenhang mit Dampfleckagen spielen auch hier eine Rolle. Austretende Hydraulikflüssigkeiten stellen für Mitarbeiter zudem eine erhöhte Rutschgefahr dar.

Eine optimierte Kombination aus flexiblen Rohrleitungen und Schläuchen ist hier eine effektive Methode, um Leckagen zu minimieren und die Effizienz zu steigern. Neben der Vermeidung von Leckagen tragen Hochleistungsprodukte (wie isolierte Schläuchen für die Dampfzufuhr) allerdings auch dazu bei, die Temperaturen in der Heizpresse auf einem stabilen Niveau zu halten und Verletzungsrisiken für Mitarbeiter zu reduzieren.

Wenn Ihnen die beschriebenen Herausforderungen bekannt vorkommen oder wenn Sie bereits Verbesserungspotenziale in Ihren Fluidsystemprozessen ermittelt haben, lohnt es sich, einen Fluidsystemexperten hinzuziehen. Dieser unterstützt Sie bei der Optimierung Ihrer Dampf- und Hydrauliksysteme sowie anderen Prozessen. Mit den Prüfservices für Fluidsysteme und Schläuche unterstützt Sie Swagelok dabei, Verbesserungspotenziale auszuloten, Ihre Systeme effizienter zu gestalten und Instandhaltungsaufwände zu minimieren.

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