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Der norwegische Tunnelbau durchdringt einige der strukturell komplexesten Gesteinsformationen Europas. Zu den Projekten zählen der Oslofjord-Tunnel, die Wasserkraft-Stollen in Hardanger sowie die Straßentunnel durch Gneis und Amphibolit des Bergen-Arches – alle erfordern Schlagbohrungen in Gestein mit erheblichem Grundwasserzufluss. Dieses Wasser – kalt, unter Druck stehend und mit einem pH-Wert von 6,2 bis 6,8 infolge des Kontakts mit Silikatgesteinen – befindet sich an der Grenzfläche zwischen dem Spülkreislauf und dem Hydraulikölkreislauf im vorderen Gehäuse des RD18U. Die O-Ringe Aufrechterhaltung dieser Grenzfläche erfolgt mittels NBR-Compounds mit einer spezifischen Shore-Härte; bei korrekter Auswahl und Zustand bleibt alles unverändert. Bei falscher Auswahl oder Alterung der Dichtungen kündigt sich die Kontamination erst an, wenn das Hydrauliköl milchig wird.
O-Ringe in den Atlas Copco RD18U erfüllen drei unterschiedliche Dichtungsaufgaben, die jeweils verschiedene Ausfallmechanismen aufweisen. Statische Flachdichtungen an der Schnittstelle zwischen Schlagmodul und Vordergehäuse begrenzen den Schlagölkreislauf bei dauerhaftem Druck von 180–200 bar. Stützringe an der Akkumulatoranschlussfläche verhindern das Ausspritzen bei Druckspitzen. Die O-Ringe des Spülkreislaufs befinden sich in einer gemischten Umgebung – sie stehen gleichzeitig auf der einen Seite mit Hydrauliköl und auf der anderen Seite mit druckbeaufschlagtem Spülwasser in Kontakt.
Versagensmechanismen von O-Ringen nach Einbaustelle
Einbaustelle des O-Rings |
Druckbelastung |
Hauptausfallart |
Norwegischer Standortfaktor |
Fläche des Schlagmoduls |
statischer Druck von 160–200 bar |
Kompressionsset nach über 500 Betriebsstunden |
Hohe Luftfeuchtigkeit beschleunigt die Alterung |
Fläche des Akkumulatoranschlusses |
Druckspitze bis 220 bar |
Extrusion in den Freiraumspalt |
Kaltes Starten erhöht die Spitzenamplitude |
Spülkreislauf |
Doppelte Fluidgrenze |
Quellung durch Wasserkontakt |
Saures Grundwasser greift NBR an |
Ventilblock-Schnittstellen |
120–180 bar |
Rillenoberflächenverschleiß |
Partikelkontamination durch Bohrspäne |
Norwegische Tunnelbauunternehmen im Wasserkraftsektor verwenden für die Spülkreislaufpositionen standardmäßig HNBR-O-Ringe, nachdem NBR-Compounds im sauren Grundwasser wiederholt frühzeitig versagten. Die HNBR-Formulierung widersteht sowohl der ölseitigen Kohlenwasserstoffbelastung als auch dem wassergebundenen chemischen Angriff – im Gegensatz zu NBR, dessen Beständigkeit bei pH-Werten unter 6,5 unzuverlässiger ist. Die O-Ringe an der Schlagmodulfläche und am Ventilblock bleiben aus NBR – die Betriebsbedingungen dort rechtfertigen die höhere Kostenbelastung nicht. HOVOO liefert RD18U O-Ring Sätze mit HNBR-Optionen für Spülkreislaufpositionen. Vollständige Kit-Referenzen unter hovooseal.com.
