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Verfahrenstechnik 6/2015

Verfahrenstechnik 6/2015

KOMPONENTEN UND SYSTEME

KOMPONENTEN UND SYSTEME I ACHEMA Wenn es heiß hergeht Bewährter Werkstoff jetzt auch in Doppelrohrbauweise Thomas Engel Bei der Wahl des geeigneten Werkstoffes für einen konkreten Einsatzzweck stellt die chemische Widerstandsfähigkeit in vielen Fällen ein entscheidendes Kriterium dar. Diese ist abhängig von dem Medium und seiner Konzentration, der Temperatur, der Druckbelastung sowie den Herstellungsbedingungen. A ls Produzent von thermoplastischen Kunst stoffprodukten verfügt die Simona AG über eine allgemeine, bauaufsichtliche Zulassung beim DIBt für die Formmasse PP-H AlphaPlus (Zulassungsbescheid Z.40.25–424). Durch die begleitende Fremdüber wachung kann ein durchgehend hohes Quali tätsniveau in der Fertigung garantiert werden. Mit dem eigens nukleierten Werkstoff PP-H AlphaPlus stellt Simona ein Material zur Verfügung, das als homopolymeres Polypropylen (PP-H) zahlreiche Produktund Verarbeitungsvorteile bündelt. Die Alpha-Nukleierung, von der das Material seinen Namen hat, bewirkt eine stabile Kristallitstruktur mit extrem feiner Struktur im PP-Materialgefüge. Seine ausgezeichnete Autor: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Engel, Simona AG, Kirn Widerstandsfähigkeit gegenüber wässrigen Lösungen von Salzen, Säuren, Alkalien, Alkoholika und Lösungsmitteln hält der Werkstoff auch bei hohen Temperaturen. Das Homopolymer zeigt erhöhte Kerbschlagzähigkeit bei verbesserter Steifigkeit und dabei eine gute Spannungsrissbeständigkeit aufgrund der thermischen Nachbehandlung im Fertigungsprozess. Durch die äußerst geringe Wandrauigkeit ergeben sich hervorragende hydraulische Eigenschaften, die eine hohe Energieeffizienz garantieren (z. B. Beschleunigung der Durchflussgeschwindigkeit, Verringerung des Durchflusswiderstandes). Bei diesem Werkstoff kommen die bekannten Eigenschaften eines Homopolymers zum Tragen. Im Detail sind das: n hervorragende Verschweißbarkeit auch mit anderen PP-Rohrmaterialien n Dauereinsatzfähigkeit bei Medientemperaturen von 10 bis + 80 °C n Einleitspitzen mit Temperaturen von mehr als + 100 °C zulässig Universell einsetzbar Die hohe Zähigkeit und das feine Materialgefüge wirken sich in mehrfacher Hinsicht positiv auf die chemische Widerstandsfähigkeit aus. Kritische Angriffe auf die Oberflächenstruktur des Materials laufen wesentlich verzögert ab. Neben den verbesserten Schweißeigenschaften ist generell ein Verschweißen mit allen im Rahmen der DVS zulässigen PP-Werkstoffen gesichert. Ein Garant für die universelle Einsetzbarkeit auch bei Anlagenerweiterungen. Die Einsatztemperatur gibt Auskunft über die Temperaturbeständigkeit eines Werkstoffes. Die Einsatzgrenze von PP-H AlphaPlus liegt zwischen 10 und + 120 °C, wobei dies in Abhängigkeit der Betriebsdauer festgelegt wird. Die Auslegungstemperatur kann wechselnde Temperaturniveaus enthalten. Für die Betriebsdauer ist die tatsächlich auftretende Rohrwandtemperatur maßgeblich. Dabei können Medien auch kurzzeitig mit 40 VERFAHRENSTECHNIK 6/2015

Spitzentemperaturen von mehr als 100 °C eingeleitet werden. Die Auslegungstemperatur wird nach Miner’scher Regel gemäß DVS 2205-1 festgelegt. Üblicherweise erfolgt die Auslegung nicht auf Basis der maximalen Medientemperatur. Hohe Widerstandsfähigkeit Aufgrund der äußerst geringen Wandrauigkeit nehmen die Standzeiten zu und ermöglichen einen langfristig sicheren Betrieb. Größten Anteil hieran hat wiederum die feine und stabile Kristallitstruktur des Werkstoffes, die spannungsreduzierend wirkt. Besonders in kritischen Zonen wie Schweiß nähten und Festpunkten, in denen innere oder von außen aufgebrachte Spannungen auftreten, ist die Widerstandsfähigkeit im Kontakt mit spannungsrissauslösenden Chemikalien deutlich erhöht. Somit bietet der Werkstoff aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften hohe Sicherheitsreserven für Anwendungen im chemischen Anlagenbau. Die Industrierohrsysteme aus PP-H AlphaPlus sind geeignete Transportsysteme für Flüssigkeiten und Anwendungen – auch in sehr aggressiven Milieus. Darüber hinaus gelten beim Transport von Chemikalien zusätzliche Anforderungen an den Personen- und Umweltschutz. Um die Sicherheit des Transportes hochaggressiver Medien zu kontrollieren, eignen sich Doppelrohrleitungssysteme mit Leckagemeldung. Doppelter Schutz Im industriellen Rohrleitungsbau muss bereits bei der Anlagenplanung, vom Lagerbehälter bis zu Verteiler- und Dosierleitungen, auf ein durchgängig hohes Sicherheitsniveau geachtet werden. Zum Transport solcher Gefahrenstoffe werden doppelwandige Rohrleitungen empfohlen. Mit dem Simodual-Doppelrohrsystem hat Simona ein Komplettsystem mit integ rierten Festpunkten für den industriellen Rohrleitungsbau entwickelt. Der Fokus liegt auf einer standardisierten Produktlösung für höchste Sicherheitsanforderungen ohne aufwändige Sonderkonstruktionen. Um höchste Sicherheit zu gewährleisten, werden Simodual-Rohrsysteme aus einem Montagebeispiel eines Simodual-Doppelrohrsystems inneren Medienrohr und einem äußeren Schutzrohr gefertigt. Dies erfolgt auf Basis von gütegesicherten und fremdüberwachten Einzelkomponenten. Neben PP-H AlphaPlus kommt auch PE 100 zum Einsatz. Statt eines einfachen Spritzschutzes verfügt das Rohrsystem über einen durchgängigen, überwachbaren und druckfesten Leckagerückhalteraum. Damit bietet das neue, druckfeste Doppelrohrsystem maximale Sicherheit – auch im Havariefall. Die Doppelrohrsysteme sind mit bewährten Verfahren wie Heizelementstumpfschweißen und Heizwendelschweißen wirtschaftlich zu montieren. Hohe Planungssicherheit Für die Simodual-Doppelrohre gelten keine komplizierten Ausführungskonzeptionen, sondern einfache Planungsgrundsätze. Der Werkstoffeinsatz ist abhängig von der chemischen Beanspruchung. Die Online- Datenbank Simchem (www.simchem.de) kann dazu eine erste Einschätzung liefern. Diese Applikation informiert über die chemische Widerstandsfähigkeit der Simona- Werkstoffe gegenüber fast 4000 Medien und Handelsprodukten. Die Datenbank liefert dabei eine grundsätzliche Einschätzung zur Eignung eines Werkstoffes für einen konkreten Anwendungszweck oder allgemeine Informationen zur Verarbeitungsfähigkeit der Werkstoffe für ein spezielles Verarbeitungsverfahren. Im nächsten Schritt wird durch die festgelegten Betriebstemperaturen die Materialauswahl weiter eingegrenzt. Die Auslegungsbasis hierfür sind die Zeitstandskurven der Rohrmaterialien. Diese technischen Daten werden von unabhängigen Prüfinstituten erhoben und sind in den Richtlinien des DVS veröffentlicht. Nach erfolgter Festlegung des Rohrwerkstoffes wird die notwendige Wandstärke des Rohrsystems bestimmt. Dies erfolgt durch die Vorgaben des Betriebsdrucks. Hier steht die Wahl des richtigen Verhältnisses von Außendurchmesser zur Wanddicke (SDR) im Fokus, um eine Rohrgeometrie aus dem bestehenden Lagersortiment des Herstellers auszuwählen. Für Industrieanwendungen aus PP-H AlphaPlus und PE 100 erfolgt in der Regel eine Standardauslegung in der Geometrie SDR 11. Das Ergebnis sind sichere und wirtschaftliche Doppelrohrleitungssysteme für dauerhaft beständige Problemlösungen, die auf den spezifischen Einsatzzweck zugeschnitten sind. Halle 8.0, Stand J61 Fotos: Fotolia, Simona PUMPEN | ARMATUREN MESS- & REGELTECHNIK Lösungen für aggressive Medien ZUVERLÄSSIG. LEISTUNGSSTARK. SICHERHEIT FÜR IHREN PROZESS. PVC-U · PP · PVDF Treffen Sie uns auf der Achema 2015 am 15. – 19. Juni 2015 in der Halle 8, Stand C63 www.simona.de www.asv-stuebbe.de

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