Das Stahlguss-Pumpengehäuse einer Kreiselpumpe ist das zentrale drucktragende Bauteil des Pumpenkörpers und primär für anspruchsvolle Betriebsbedingungen wie hohe Temperaturen, hohen Druck, starke Korrosion oder besondere Anforderungen an die Verschleißfestigkeit ausgelegt. Es unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Gusseisen-Pumpengehäusen hinsichtlich Leistung und Anwendung.
Anwendungsbereiche: Pumpengehäuse aus Stahlguss (gängige Werkstoffe wie Kohlenstoffstahl ZG230-450 oder verschiedene Edelstähle und legierte Stähle) werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Zähigkeit häufig in mehrstufigen Hochdruckpumpen (mit einem typischen Ausgangsdruck von 1,6 MPa, der sogar mehrere zehn MPa erreichen kann), Kesselspeisewasserpumpen, petrochemischen Pumpen und für den Transport von Hochtemperaturmedien (bis zu mehreren hundert Grad Celsius) eingesetzt. Im Gegensatz dazu wird Gusseisen/Sphäroguss primär für Bauteile verwendet, die für normales Niederdruckwasser oder korrosionsbeständige Bauteile bei Umgebungstemperaturen geeignet sind.
Leistungsmerkmale: Gussstahl weist im Vergleich zu Gusseisen eine überlegene Plastizität und Schweißbarkeit auf, wodurch er widerstandsfähiger gegen Sprödbrüche unter Stoß- oder Wechselbeanspruchung ist und gleichzeitig eine verbesserte Hochtemperaturbeständigkeit aufweist.
Häufige Herausforderungen beim Gießen: Aufgrund der komplexen Struktur des Pumpengehäuses (mehrere Strömungskanäle und erhebliche Wandstärkenschwankungen) neigen Stahlgussteile zu Fehlern wie Lunkerbildung/Hautbildung (unzureichende Speisung an Stellen mit hoher Durchlässigkeit), Schlackeneinschlüssen, Rissen (konzentrierte Schwindspannungen an Übergängen zwischen dünnen und dicken Wandstärken) und Sandanhaftungen in den Strömungskanälen. Präzisions-Mehrstufenguss von Pumpengehäusen erfordert typischerweise spezielle Speisungstechniken und Kaltguss-Einrichtungen, um die innere Dichte zu gewährleisten.
Störungen und Instandhaltung: Treten während des Betriebs Risse im Pumpengehäuse auf, müssen drucktragende Bereiche in der Regel durch Schweißen repariert werden. Kleinere Risse in nicht drucktragenden Bereichen können durch das Bohren von Rissstopplöchern behoben werden, um deren Ausbreitung zu verhindern. Längere Einwirkung von Erosion durch schnell fließende Flüssigkeiten und korrosive Medien führt häufig zu Wanddickenreduzierung oder Perforation, was häufige Ausfallursachen darstellt.
