Wenn’s heiß hergeht

Nahezu 80 % aller Rohrleitungen in der chemischen Industrie transportieren Heißdampf bei hohen Drücken. Bei Dampfanwendungen stellen nicht nur Hitze und Druck eine Dichtung vor hohe Anforderungen, es kann oftmals auch zu starken Druckstößen in den Leitungen kommen, die das Dichtmaterial stark beanspruchen. Früher setzte man bei statischen Dichtungen daher auf eine Kombination aus Nitrilkautschuk (NBR) und Asbestfasern, die dem Gummi die nötige Standfestigkeit verliehen. NBR ist jedoch aufgrund seines ungesättigten Polymerrückgrats gerade bei hohen Temperaturen alterungsempfindlich und wird spröde. Zudem ist die Verwendung von Asbest heute nicht mehr erwünscht.

Anstatt des vorangehend beschriebenen Werkstoffverbunds wird nun ein Elastomer-Sandwich mit einer Kernlage aus hochvernetztem NBR zwischen zwei Toplagen aus Therban der Business Unit Technical Rubber Products von Lanxess eingesetzt. An die Stelle des Asbests treten in allen drei Schichten genau austarierte Anteile aus Polyamid, Kaolin und Wollastonit. Die NBR-Schicht zwischen den HNBR-Lagen zeigt eine geringe Verformung unter Last und verleiht dem Verbund durch ihre hohe Festigkeit eine hervorragende Stabilität. Die deutlich alterungs- und oxydationsbeständigeren Therban-Schichten zeigen eine geringe Versprödungsneigung; sie bleiben über einen langen Zeitraum selbst bei hohen Temperaturen elastisch und kompensieren damit zuverlässig dynamische Lastwechsel am Flansch. Dies wirkt Brüchen sowie der allmählichen Mikrorissbildung und somit einer Leckage entgegen. Seine hohe Alterungsbeständigkeit unter den rauen Bedingungen in Heißdampfleitungen verdankt Therban der Hydrierung, bei der selektiv die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und damit die Ansatzpunkte für Abbaureaktionen mit Sauerstoff entzogen werden.

Bei Klinger stellte der Werkstoff seine Leistungsfähigkeit auch in harschen Tests unter Beweis: Hier wurde das Alterungsverhalten der top-sil-ML1-Dichtringe bei 320 °C heißem Sattdampf und anschließenden Gasdichtigkeitstests unter 40 bar Stickstoff untersucht; ihre mechanische Langzeitbeständigkeit mussten sie in einem Dreipunkt-Biegetest nach 160 °C Heißluft- und 185 °C Sattdampfbeaufschlagung – jeweils für 185 h – belegen. Hierbei zeigte sich, dass das Werkstoffkonzept mit den Therban-Toplagen im Vergleich zu konventionellen Dichtungsmaterialien eine weitaus höhere Alterungsbeständigkeit bei höheren Temperaturen aufweist.

cav 405