Neues Verfahren entwickelt: "High-Tech-Orbitalschweißen"

Seit über 25 Jahren gehört mechanisiertes Orbitalschweißen zur Kernkompetenz der Bilfinger Engineering & Technologies GmbH. Diese Technologie kommt überall dort zum Einsatz, wo äußerste Präzision und spezielle Anforderungen gefragt sind. Das neuartige Verfahren zum direkten Verschweißen von Mischverbindungen kürzlich seine Premiere.

Die neu entwickelte Schweißtechnologie wurde Ende 2017 bei der Modernisierung von zwei Kernkraftwerken in Schweden erfolgreich umgesetzt. Es handelt sich dabei um das sogenannte „High-Tech-Orbitalschweißen“. Neben der De- und Remontage von Rohrleitungsteilen, Pumpen und Armaturen beauftragten die Betreiber Bilfinger mit der Herstellung komplexer mechanisierter Orbital-Engspaltschweißungen. Das neue Verfahren wurde im Zuge der Beauftragung auch für zukünftige Anwendungen standardisiert.

Höchste Qualitätsansprüche

Bei den Aufträgen in Schweden mussten die Schweißungen mechanisiert erfolgen, das heißt sie wurden ferngesteuert und kameraüberwacht ausgeführt. Es gibt nicht viele Unternehmen, die solche Projekte umsetzen können, da die Anforderungen an Personal und Equipment enorm sind. Unter anderem sind spezielle Qualifizierungen für Schweißtechniken notwendig, um bestimmte Werkstoffe oder Abmessungen schweißen zu dürfen. Darüber hinaus gelten sehr hohe HSE-Ansprüche. Dazu kommen beengte Platzverhältnisse vor Ort und das sehr kurze Zeitfenster zur Ausführung sämtlicher Arbeiten. Diese Umstände erforderten spezielle Modifikationen, Qualifikationen und Trainings der Beteiligten.

Eigenes Trainingszentrum: Der Bilfinger-Standort in Osterode verfügt über ein eigenes Schweißzentrum, das zu Trainingszwecken eingesetzt wird.

Eigenes Trainingszentrum

Der Bilfinger-Standort in Osterode verfügt über ein eigenes Schweißzentrum, das zu Trainingszwecken eingesetzt wird. Die großzügige Halle verfügt über 6 mechanisierte und 16 manuelle Trainingsplätze. Hier herrschen ideale Übungsbedingungen für diejenigen, die sich Prüfungen unterziehen müssen oder sich weiter qualifizieren wollen. Das Trainingszentrum wird auch von anderen Bilfinger-Einheiten und externen Unternehmen regelmäßig genutzt. Im Vorfeld von Projekten werden hier zum Beispiel Test-Schweißungen durchgeführt. Dabei wurde auch das neue „High-Tech-Orbitalschweißen“ entwickelt. Ergänzt wird das Ganze um ein eigenes Labor, in dem zum Beispiel Schweißnähte zerstörend und zerstörungsfrei geprüft werden. Der TÜV zertifiziert die Eignung neuer Schweißverfahren.

Mehr als nur Standard

Je nach Regelwerk sind beim Schweißen verschiedene Klassifizierungen, Qualitätsstufen und Normen zu beachten. Für beide Kernkraftwerke wurden mehrere Schweißnähte angefertigt, die umfangreich qualifiziert wurden. „Bei einem der Kraftwerke besteht ein hoher Investitionsbedarf“, erklärt Michael Wedemeyer, Projekt Direktor in Osterode. In den nächsten Jahren sind an diesem Standort viele Umrüstungen geplant. „Für 'Spezialprobleme' sind wir technisch versiert – im kerntechnischen Bereich haben wir da ein Alleinstellungsmerkmal“, so Wedemeyer. Das mechanisierte Orbitalschweißen könnte ebenfalls in der Pharmaindustrie eingesetzt werden.

Orbital-Schweißkopf

Vorteile

Die Vorteile der neuen Technologie liegen vor allem im reduzierten Aufwand durch den Entfall der Pufferung. Es wird jede Menge Zeit gespart und die ist bei Revisionen der Kernkraftwerke erfahrungsgemäß knapp. Bei der Durchführung von Instandhaltungsarbeiten zahlt jede Minute. Es wird Tag und Nacht gearbeitet, in insgesamt drei Schichten. „Es wird richtig teuer, wenn man die Zeitfenster nicht einhalten kann", bestätigt Wedemeyer. „Im Regelfall hat so ein Auftrag mindestens ein bis eineinhalb Jahre Vorlauf, um das Projekt vorzubereiten."

Zufriedener Kunde

Nach Abschluss der Vorbereitungen wurden die geplanten Arbeitsabläufe in einer Modell-Simulation präsentiert. Im Zuge dieses sogenannten Mock-ups konnte sich der Auftraggeber von der Leistungsfähigkeit und der professionellen Umsetzung überzeugen. Der Kunde war aufgrund der schnellen Umsetzung und der qualitätsgerechten Ausführung mehr als zufrieden.

Orbitalschweißen ist ein vollmechanisches Schutzgasschweißverfahren,bei dem der Lichtbogen maschinell ohne Unterbrechung 360 Grad um Rohre herumgeführt wird. Bei dem von Bilfinger neuartig entwickelten Verfahren wurden erstmalig Mischverbindungen von rostfreiem (austenit) und unlegiertem (ferrit) Stahl ohne das Aufbringen einer sonst dafür üblichen Zwischenschicht („Pufferung“) mechanisiert verschweißt.

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