Schwindelerregende Schwingungen an einer Heißbrikettieranlage in Russland

Nach der Inbetriebnahme einer in Russland installierten Heißbrikettieranlage traten unter bestimmten Betriebsbedingungen starke Schwingungen innerhalb des über 100 m hohen plattformmäßigen Turmes auf. Innerhalb des Turmes war sowohl der eigentliche Reaktor als Herzstück als auch der Heater mit den verschiedenen Brennern und Schwingförderrinnen eingebaut. Das Betriebspersonal hat die auftretenden Schwingungen als so gefährlich eingestuft, dass es sich weigerte, die betroffenen Arbeitsbereiche zu betreten. Nachdem durch Verstärkungen unterschiedlicher Verstrebungen des Stahlgerüstes kurzfristig keine wesentlichen Verbesserungen des Zustandes erreichbar waren, wurde KÖTTER Consulting Engineers mit der Ursachenanalyse beauftragt.

Durch verschiedene messtechnische Untersuchungen direkt vor Ort wurden die verschiedenen Möglichkeiten für die Entstehung der Schwingungen untersucht. Die Ursache der erhöhten Schwingungen lag jedoch nicht, wie vom Betreiber vermutet, in den im Turm installierten Schwingförderrinnen, sondern in einer akustischen Resonanz in der Rohrleitung der Reduktionsgaszuführung. Innerhalb der 28“-Rohrleitung zum Heater setzten sich diese erhöhten Druckpulsationen an den mechanischen Kopplungspunkten (wie z. B. Rohrkrümmer) in mechanische Schwingungen um. Aufgrund des symmetrischen Aufbaus wurde der Heater und die gesamte Stahlkonstruktion zu Schwingungen angeregt.

Aus den verschiedenen vorgeschlagenen Lösungsvarianten wurde der Einbau von zwei Pulsations-Dämpferplatten nach dem KÖTTER-Prinzip (Durchmesser 700 mm) in der Ringleitung zum Heater (Höhe ca. 70 m) ausgewählt und durchgeführt. Die aufgetretene akustische Resonanz konnte so erfolgreich beseitigt werden. Die Anlage kann seitdem ohne das Auftreten von Schwingungen in allen Betriebspunkten gefahren werden und das Betriebspersonal fühlt sich in allen Arbeitsbereichen wieder sicher.