Umgebungen im Bergbau und in der Mineralaufbereitung können chemische Einwirkungen, abrasive Feststoffe, mechanische Belastungen und dauerhafte Feuchtigkeit miteinander verbinden. Diese Bedingungen können die Werkstoffauswahl für Laufstege, Plattformen, Treppenstufen und andere Zugangsbereiche beeinflussen. FRP kann für bestimmte Anwendungen in Betracht gezogen werden, wenn Werkstoff und Ausführung entsprechend der chemischen Einwirkung, der mechanischen Belastung und den Anforderungen an die Oberfläche ausgewählt werden. Dieser Artikel erläutert, wo FRP im Bergbau und in der Mineralaufbereitung typischerweise eingesetzt wird und welche Faktoren bei der Bewertung einer Ausführung berücksichtigt werden sollten. Er basiert auf allgemeinem Branchenwissen und stellt keine Leistungsangabe für eine einzelne geprüfte Produktkonfiguration dar.

Wichtige Umgebungsbedingungen im Bergbau und in der Mineralaufbereitung

Bergbau- und Aufbereitungsanlagen können Werkstoffe gleichzeitig mehreren Bedingungen aussetzen:

  • Saure Grubenwässer: Die Oxidation sulfidhaltiger Mineralien in Gegenwart von Wasser und Luft kann saure Wässer erzeugen. Wasser mit niedrigem pH-Wert kann für exponierte Werkstoffe eine korrosive Umgebung darstellen.
  • Chemische Einwirkung: Flotationsreagenzien, Laugungslösungen, Chemikalien zur pH-Einstellung und andere Prozessmedien können in Aufbereitungsbereichen zusätzliche chemische Belastungen verursachen.
  • Abrasive Schlämme: Erzpartikel, Rückstände und Prozessfeststoffe können exponierte Oberflächen durch wiederholten Kontakt und Bewegung abnutzen.
  • Mechanische Belastung: Laufstege, Plattformen und Treppenstufen können für Personenverkehr, Wartungsgeräte, Wagen oder andere definierte Lasten ausgelegt werden.
  • Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen: Nasse Betriebsbereiche, Luftfeuchtigkeit und Temperaturänderungen können weitere Umgebungsfaktoren darstellen.

Diese Bedingungen können gleichzeitig und nicht nur getrennt voneinander auftreten. Eine Arbeitsplattform in der Nähe eines Aufbereitungsbereichs kann beispielsweise chemischen Spritzern oder Nebel ausgesetzt sein und gleichzeitig wiederkehrenden Begehungen sowie gelegentlichem Kontakt mit Schlamm unterliegen. Die Werkstoffauswahl sollte daher die relevanten Einwirkungen und Lastbedingungen gemeinsam betrachten.

Wo FRP im Bergbau und in der Mineralaufbereitung eingesetzt wird

FRP-Gitterroste

FRP-Gitterroste werden in Zugangsbereichen wie Laufstegen, Arbeitsplattformen und Wartungsdecks eingesetzt, wenn die gewählte Ausführung für die vorgesehenen Lasten und Umgebungsbedingungen geeignet ist. Die Auswahl eines Gitterrosts hängt nicht allein vom Werkstoff ab; auch Geometrie, Spannweite, Auflagerabstand, Verbindungen, Oberflächenstruktur und Harzsystem können die Eignung einer bestimmten Ausführung beeinflussen.

Bei sauren Wässern, Prozesschemikalien oder dauerhafter Feuchtigkeit sollte das Harzsystem anhand der vorhandenen Chemikalien und der erwarteten Expositionsbedingungen geprüft werden. Weitere Informationen finden Sie unter FRP-Gitterroste.

Pultrudierte Stabgitterroste

Pultrudierte Stabgitterroste werden durch die Formgebung von kontinuierlich glasfaserverstärkten Profilen durch ein Harz und ein Formwerkzeug hergestellt. Die gerichtete Verstärkung ist relevant für Anwendungen, bei denen Spannweite und Lastrichtung wichtige Faktoren sind. Wie bei anderen Gitterrosttypen hängt die geeignete Ausführung unter anderem von Last, Spannweite, Auflagerung und Umgebungsbedingungen ab.

Pultrudierte Stabgitterroste können für Plattformen, Laufstege und andere Zugangsbereiche in Betracht gezogen werden, wenn ihre strukturelle Form und Oberflächenausführung zur Anwendung passen. Weitere Produktinformationen finden Sie unter pultrudierte Stabgitterroste.

Plattformen und Treppenstufen

FRP-Plattformen und Treppenstufen können in Bereichen eingesetzt werden, in denen Zugangsflächen Feuchtigkeit, chemischem Kontakt oder Spritzern aus Schlamm ausgesetzt sind. Die Oberflächenstruktur ist ein wichtiger Auswahlfaktor, wenn nasse oder verunreinigte Gehflächen zu erwarten sind.

Für Anwendungen im Bergbau und in der Mineralaufbereitung sollten die vorgesehene Last, Spannweite, Auflagerung, chemische Einwirkung, Oberflächenausführung und Montagebedingungen gemeinsam betrachtet werden, anstatt sich nur am Werkstofftyp zu orientieren.

Korrosion, Abrieb und Labordaten

Eine wichtige Grenze bei Bergbauanwendungen liegt im Unterschied zwischen einer Werkstoffeigenschaft, die unter einer definierten Laborbedingung gemessen wurde, und dem Verhalten unter einer kombinierten Einsatzbeanspruchung. Ein Ergebnis zur Chemikalienbeständigkeit unter kontrollierten Bedingungen belegt für sich allein nicht das Verhalten in einer bewegten abrasiven Schlämme.

Grenze von Nachweis und Geltungsbereich: Labordaten beschreiben das geprüfte Probestück, die Konfiguration, die Prüfbedingung und die bewertete Eigenschaft. Wenn abrasive Feststoffe, chemische Einwirkung, Geschwindigkeit, Temperatur, Belastung oder andere Faktoren gleichzeitig wirken, sollte die Leistung nicht über den Geltungsbereich der verfügbaren Nachweise hinaus extrapoliert werden. Eine kombinierte chemische und mechanische Beanspruchung kann eine gesonderte technische Bewertung erfordern.

Diese Unterscheidung ist insbesondere in Bereichen der Schlammförderung relevant. Abrasive Partikel können eine exponierte Oberfläche kontinuierlich abnutzen, während der Werkstoff gleichzeitig mit einer chemisch belasteten Umgebung in Kontakt steht. Diese Beanspruchung unterscheidet sich von einem Test, bei dem chemischer Kontakt oder mechanische Belastung unter einer kontrollierten Einzelbedingung bewertet wird. Labordaten sollten daher innerhalb ihres angegebenen Geltungsbereichs interpretiert und nicht als direkte Vorhersage für das Verhalten unter kombinierter Schlammbeanspruchung verwendet werden.

Wichtige Auswahlfaktoren für Bergbauanwendungen

Bei der Auswahl von FRP für Anwendungen im Bergbau und in der Mineralaufbereitung sollten mehrere Faktoren betrachtet werden:

  • Last und Spannweite: Die erwartete Last, Spannweite, Auflagerabstände und zulässigen Durchbiegungsanforderungen definieren. Die Gitterrost- oder Plattformkonfiguration sollte als vollständiges strukturelles System und nicht allein anhand der Plattendicke ausgewählt werden.
  • Harzsystem: Die vorhandenen Chemikalien und erwarteten Expositionsbedingungen beim Auswahl des Harzsystems berücksichtigen. Ein Harz, das für eine chemische Umgebung geeignet ist, sollte nicht automatisch als geeignet für eine andere angesehen werden.
  • Gitterrost- oder Plattenkonfiguration: Geometrie, Dicke, Verstärkungsanordnung, Spannweite und Auflagerabstände beeinflussen das strukturelle Verhalten und sollten gemeinsam betrachtet werden.
  • Oberflächenausführung: In nassen oder schlammbeaufschlagten Bereichen sollte die gewählte Oberflächenstruktur zu den vorgesehenen Zugangsbedingungen und Wartungsanforderungen passen.
  • Auflager und Verbindungen: Rahmen, Auflagerabstände, Befestigungen und Montagebedingungen sind Teil der Gesamtanwendung und sollten bei der Bewertung der gewählten Konfiguration berücksichtigt werden.
  • Kombinierte Einwirkung: Wenn chemischer Kontakt und abrasive Schlämme gleichzeitig auftreten, sollte geprüft werden, ob die verfügbaren Nachweise die tatsächlichen Betriebsbedingungen abbilden.

Diese Faktoren hängen zusammen. Eine für eine definierte strukturelle Last geeignete Gitterrostkonfiguration kann ein anderes Harzsystem oder eine andere Oberflächenausführung erfordern, wenn sich chemische Umgebung und Abriebbedingungen ändern. Umgekehrt belegt die chemische Verträglichkeit allein keine strukturelle Eignung.

Zusammenfassung

FRP kann für Zugangsbereiche im Bergbau und in der Mineralaufbereitung in Betracht gezogen werden, wenn chemische Einwirkung, Feuchtigkeit, Abrieb und mechanische Belastung relevante Planungsfaktoren sind. Zu den typischen Anwendungen gehören Gitterroste, Plattformen, Laufstege und Treppenstufen. Bei der Auswahl sollten Harzsystem, strukturelle Konfiguration, Last und Spannweite, Auflagerung, Oberflächenausführung und die tatsächlichen Betriebsbedingungen gemeinsam betrachtet werden.

Bei abrasiven Schlämmen sollten Daten zur Chemikalienbeständigkeit oder zu mechanischen Eigenschaften innerhalb des Geltungsbereichs des geprüften Probestücks und der Prüfbedingungen interpretiert werden. Eine kombinierte Beanspruchung im Betrieb sollte ohne entsprechende Nachweise nicht mit einer Laborbedingung mit nur einem Einflussfaktor gleichgesetzt werden.