Natronwasserglas wird in zahlreichen Industriezweigen eingesetzt, unter anderem in der Bauchemie, Papier- und Waschmittelherstellung, in Gießereien und bei der Herstellung von Feuerfestmaterialien. In Lagertanks liegt es als zähflüssige, stark alkalische Lösung vor. Durch Wasserverlust und den Kontakt mit Kohlendioxid aus der Luft können sich feste Silikatablagerungen bilden, die mit der Zeit immer dicker und härter werden.
Diese Fallstudie zeigt, wie die NT Service GmbH einen durch ausgehärtetes Natronwasserglas blockierten Lagertank innerhalb von vier Tagen mithilfe kontrollierter Sprengtechnik von massiven Ablagerungen befreit hat.
Ausgangslage: Blockierter Lagertank Bei dem betroffenen Behälter handelte es sich um einen liegenden Lagertank in einer Industrieanlage. Die Heizschlangen am Boden waren vollständig von Ablagerungen umschlossen. Am Tankende hatte sich ein massiver Block aus ausgehärtetem Natronwasserglas gebildet, der nahezu den gesamten Querschnitt ausfüllte. An den Tankwänden hafteten mehrschichtige Verkrustungen und Anbackungen.
Ein regulärer Betrieb des Tanks war unter diesen Bedingungen nicht mehr möglich.
Das ausgehärtete Material war weder eine lose Schüttung noch Schlamm, sondern eine kompakte, glasartige Masse, die fest am Stahl haftete. Ein einfaches mechanisches Ausräumen war deshalb nicht möglich. Bereits die Bestandsaufnahme im Behälter erforderte umfangreiche Schutzmaßnahmen.
Warum Wasserglas schwer zu entfernen ist Natronwasserglas ist eine wässrige Lösung aus Natriumsilikaten mit einem pH-Wert im stark alkalischen Bereich. Durch Wasserentzug und chemische Reaktionen, beispielsweise mit Kohlendioxid aus der Luft, kann die Lösung gelieren und aushärten. Dabei können feste Silikatstrukturen entstehen, die eine hohe Härte aufweisen und spröde sind.
Auf rauen oder korrodierten Stahloberflächen können solche Ablagerungen besonders fest haften. Im ausgehärteten Zustand lassen sie sich durch einfaches Spülen mit Wasser häufig nicht mehr ausreichend entfernen.
Bei der Bearbeitung können zudem alkalische Stäube oder Schlämme entstehen. Abhängig von der Zusammensetzung und dem eingesetzten Reinigungsverfahren ergeben sich daraus Gefährdungen für Haut, Augen und Atemwege.
Besonders problematisch sind die Einbauten eines Tanks. Heizregister und Heizschlangen bieten zusätzliche Oberflächen, an denen sich Ablagerungen festsetzen können. Mit zunehmender Verkrustung können auch Stutzen, Ausläufe und Rohrleitungen beeinträchtigt werden.
Im vorliegenden Fall hatten sich die Ablagerungen tief in die Halterungen und Zwischenräume der Heizschlangen gesetzt. Eine rein mechanische Bearbeitung hätte das Risiko mit sich gebracht, die Einbauten zu beschädigen. Das Reinigungsverfahren musste deshalb sowohl die massiven Silikatablagerungen lösen als auch die vorhandene Anlagentechnik berücksichtigen.
Arbeit im Tank unter Vollschutz Einstieg in den Tank Vorbereitung der Sprengladung Der gereinigte Tank
Grenzen herkömmlicher Verfahren Eine Möglichkeit zur Entfernung ausgehärteter Ablagerungen ist das manuelle Stemmen. Dabei arbeiten sich Fachkräfte mit Druckluft- oder Elektrohämmern schrittweise durch das Material.
Bei besonders harten und massiven Silikatablagerungen kann der Arbeitsfortschritt gering sein. Hinzu kommen die körperliche Belastung, lange Aufenthaltszeiten im Behälter und die mögliche Exposition gegenüber alkalischen Stäuben.
Auch das Hochdruckwasserstrahlen gehört zu den etablierten Verfahren der Industriereinigung. Bei kompakten und stark ausgehärteten Ablagerungen kann seine Wirkung jedoch auf die oberflächennahen Bereiche begrenzt sein. Zudem können größere Mengen alkalischen Abwassers entstehen, die aufgefangen und fachgerecht behandelt oder entsorgt werden müssen.
Eine weitere Möglichkeit ist das chemische Anlösen beziehungsweise die Behandlung mit geeigneten Medien, Heißwasser oder Dampf. Bei besonders dicken und alten Ablagerungen kann dies jedoch einen erheblichen Zeit- und Energieaufwand verursachen.
Keines dieser Verfahren ist grundsätzlich ungeeignet. Bei dem vorliegenden Schadensbild wäre nach unserer fachlichen Einschätzung mit herkömmlichen mechanischen oder hydraulischen Verfahren allerdings ein deutlich längerer Arbeitsaufwand zu erwarten gewesen.
Kontrollierte Sprengtechnik Die NT Service GmbH verbindet ihre Erfahrung in der Silo- und Tankreinigung mit spezialisierter Sprengtechnik . Als Fachbetrieb mit einer Erlaubnis nach § 7 Sprengstoffgesetz setzen wir das Verfahren dort ein, wo es aufgrund der Materialeigenschaften, der Anlagenkonstruktion und der Gefährdungslage technisch geeignet ist.
Bei der Lockerungssprengung, auch Sprengreinigung genannt, werden die Ablagerungen nicht kontinuierlich Schicht für Schicht abgetragen. Stattdessen wird das verfestigte Material durch kontrollierte Sprengimpulse aufgebrochen und gelockert. Die dabei entstehenden Risse ermöglichen es, größere Materialblöcke zu lösen und anschließend auszuräumen.
Die spröden Eigenschaften des ausgehärteten Natronwasserglases boten bei diesem Einsatz geeignete Voraussetzungen für das Verfahren.
Vor Beginn der Arbeiten wurden die Behältergeometrie, die Wandstärke, der Zustand der Einbauten sowie Art und Umfang der Ablagerungen berücksichtigt. Auf dieser Grundlage erfolgten die Gefährdungsbeurteilung und die sprengtechnische Einsatzplanung.
Das Sprengkonzept wurde auf die jeweiligen Bedingungen abgestimmt, um die Ablagerungen gezielt zu lösen und die Beanspruchung des Tankmantels sowie der Heizschlangen zu begrenzen.
Die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen, die Befahrerlaubnis, das Freimessen und die Absperrbereiche wurden mit dem Anlagenbetreiber abgestimmt. Die Sprengarbeiten wurden von entsprechend befähigtem Fachpersonal durchgeführt.
Die Lockerung erfolgte abschnittsweise. Während der Sprengungen befanden sich keine Personen im Tank.
Arbeitsschutz im Behälter Arbeiten in Behältern, Silos und engen Räumen stellen besondere Anforderungen an die Arbeitssicherheit. Eine wesentliche Grundlage bildet die DGUV Regel 113-004 „Behälter, Silos und enge Räume“.
Bei alkalischen Medien wie Natronwasserglas müssen zusätzlich die stoffbezogenen Gefährdungen berücksichtigt werden. Dazu gehören mögliche Belastungen der Haut, der Augen und der Atemwege.
Unsere Mitarbeiter trugen bei diesem Einsatz Chemikalienschutzanzüge mit abgeklebten Übergängen an Handschuhen und Stiefeln. Je nach Gefährdung und Freimessergebnis kommen Vollmasken mit geeigneten Filtern oder umluftunabhängiger Atemschutz zum Einsatz.
Außerhalb des Behälters sorgte ein Sicherungsposten für die ständige Verbindung zu den im Tank arbeitenden Fachkräften. Die erforderlichen Rettungsmittel standen am Einstieg bereit. Die Beleuchtung war explosionsgeschützt. Beim Anlegen und Ablegen der Schutzausrüstung wurde zwischen kontaminierten und nicht kontaminierten Bereichen unterschieden.
Neben der persönlichen Schutzausrüstung ist die Begrenzung der Expositionsdauer ein wichtiger Bestandteil des Arbeitsschutzes.
Hier bietet die kontrollierte Sprengtechnik einen wesentlichen Vorteil: Durch die gezielte Lockerung massiver Ablagerungen kann sich der Zeitaufwand für die Arbeiten im Behälter gegenüber einer langwierigen manuellen Bearbeitung erheblich reduzieren.
Ergebnis nach vier Tagen Nach den einzelnen Sprengabschnitten lag das ausgehärtete Natronwasserglas nicht mehr als geschlossener Block im Tank vor, sondern als aufgebrochenes und gelockertes Material.
Die Bruchstücke konnten anschließend ausgeräumt, in geeignete Gebinde gefüllt und aus dem Behälter transportiert werden.
Dabei wurden auch die zuvor vollständig eingewachsenen Heizschlangen wieder freigelegt.
Innerhalb von vier Tagen waren die massiven Ablagerungen beseitigt und der Tankquerschnitt wieder frei. Der Boden war geräumt und beide Heizschlangen lagen offen. Auf einzelnen Einbauten verblieb lediglich eine dünne Restschicht, die bei der anschließenden Feinreinigung entfernt werden sollte.
Für ein vergleichbares Schadensbild wäre bei einer ausschließlich mechanischen oder hydraulischen Bearbeitung nach unserer Erfahrung mit einem Arbeitsaufwand von mehreren Wochen zu rechnen gewesen.
Der konkrete Einsatz zeigt, dass die kontrollierte Sprengtechnik bei geeigneten Materialeigenschaften und Anlagenbedingungen eine erhebliche Verkürzung der Räumungsarbeiten ermöglichen kann.
Entsorgung der Silikatablagerungen Die ausgeräumten Wasserglasrückstände müssen entsprechend ihrer tatsächlichen Zusammensetzung und ihrer gefährlichen Eigenschaften abfallrechtlich eingestuft und fachgerecht entsorgt werden.
Auf Wunsch übernimmt die NT Service GmbH die gesamte Abwicklung. Dazu gehören die Probenahme und Deklarationsanalytik, die Zuordnung zum geeigneten Abfallschlüssel in Abstimmung mit dem Entsorger, die Bereitstellung geeigneter Gebinde und Container sowie die erforderliche Nachweisführung.
Weitere Einsatzbereiche Die Sprengreinigung kommt insbesondere dort infrage, wo harte und spröde Ablagerungen den Betrieb von Industrieanlagen beeinträchtigen oder vollständig blockieren.
Mögliche Anwendungsbereiche sind Lagertanks mit ausgehärtetem Wasserglas, Silikaten oder Bindemitteln sowie Zement-, Kalk-, Rohmehl- und Klinkersilos mit massiven Anbackungen oder Materialbrücken.
Auch bei Chemietanks mit auskristallisierten Salzen, Behältern mit verhärteten Kalk- oder Gipsablagerungen und Industrieanlagen nach längeren Stillstandszeiten kann das Verfahren eine geeignete Möglichkeit darstellen.
Bei weichen, pastösen oder lösungsmittelhaltigen Rückständen kommen je nach Beschaffenheit und Gefährdungslage andere Verfahren infrage, beispielsweise Hochdruckreinigung, Saugtechnik oder chemische Reinigung.
Die Auswahl des geeigneten Verfahrens erfolgt immer auf Grundlage der konkreten Anlagenbedingungen, der Materialeigenschaften und der sicherheitstechnischen Anforderungen.
Häufige Fragen Kann eine Sprengung den Tank beschädigen?
Sprengarbeiten können den Tank und seine Einbauten beanspruchen. Deshalb werden vor dem Einsatz unter anderem die Wandstärke, der Anlagenzustand und die vorhandenen Einbauten bewertet. Das Sprengkonzept wird auf diese Bedingungen abgestimmt, um die Ablagerungen gezielt zu lösen und das Risiko von Beschädigungen zu begrenzen.
Ist Sprengtechnik in Industrieanlagen erlaubt?
Ja, sofern die rechtlichen und sicherheitstechnischen Voraussetzungen erfüllt sind. Dazu gehören insbesondere die erforderliche Erlaubnis nach dem Sprengstoffgesetz, entsprechend befähigtes Personal, eine Gefährdungsbeurteilung und die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen. Die Durchführung muss mit dem Anlagenbetreiber abgestimmt werden.
Wie viel Zeit spart das Verfahren?
Bei diesem Projekt wurden die massiven Ablagerungen innerhalb von vier Tagen beseitigt. Bei einer rein mechanischen oder hydraulischen Bearbeitung wäre nach unserer fachlichen Einschätzung ein Arbeitsaufwand von mehreren Wochen zu erwarten gewesen. Die tatsächliche Zeitersparnis hängt unter anderem von der Menge und Härte der Ablagerungen sowie von der Zugänglichkeit und Konstruktion der Anlage ab.
Bietet die NT Service GmbH auch andere Reinigungsverfahren an?
Ja. Die Sprengtechnik ist eines von mehreren Verfahren, die wir bei der Silo-, Tank- und Behälterreinigung einsetzen. Welches Verfahren geeignet ist, richtet sich nach den technischen und sicherheitsbezogenen Anforderungen des jeweiligen Einsatzes.
Fazit Ausgehärtetes Natronwasserglas kann in Tankanlagen massive Verkrustungen und Blockaden verursachen, deren Entfernung mit herkömmlichen Reinigungsverfahren einen erheblichen Zeitaufwand erfordert.
Bei dem beschriebenen Einsatz konnten die massiven Ablagerungen mithilfe kontrollierter Sprengtechnik innerhalb von vier Tagen gelöst und ausgeräumt werden. Der Tankquerschnitt und die Heizschlangen wurden wieder freigelegt.
Die Fallstudie zeigt, wie sich bei geeigneten Anlagenbedingungen durch ein gezielt ausgewähltes Spezialverfahren der Arbeitsaufwand und die Aufenthaltsdauer des Personals im Behälter reduzieren lassen.
Jetzt Fachberatung anfordern Die NT Service GmbH ist spezialisiert auf die sichere Reinigung, Inspektion und Dekontamination von Silo- und Tankanlagen. Wir arbeiten europaweit, sicher, dokumentiert und nach höchsten Standards.
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