Polymer für den schweren Korrosionsschutz

Leichtgewicht für aggressive Medien

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Säurewäscher, Prozessbehälter, Transportbehälter für korrosive Chemikalien, Rauchgaswäscher und Rührer für chemische Anlagen haben alle eines gemeinsam: Chemisch aggressive Prozessbedingungen und hohe Temperaturen führen in kurzer Zeit zur chemischen Zerstörung von ungeschützten GFK-Strukturen und Stählen. Abhilfe schafft hier der Tetrafluorethylen-Perfluorvinylether Symalit MFA 500.

Die chemische Zerstörung von Edelstählen wird häufig erst bemerkt, wenn es zu spät ist. Der Grund: Edelstahl korrodiert auf der Prozessseite in Form eines schleichenden Materialverlustes an der Oberfläche, ohne dabei sein glänzendes, optisch ansprechendes Äußeres zu verlieren. Erst nach einer gewissen Zeit ist der Materialverlust klar messbar und zwingt dann den Anlagenbetreiber zu Schutzmaßnahmen gegen die fortschreitende Korrosion. Dies bedeutet dann nicht selten den Austausch des betroffenen Behälters oder des betroffenen Equipments.

Hier können Auskleidungsmaterialien aus Fluorkunststoffen Abhilfe schaffen. Diese sind aufgrund ihrer chemischen Struktur äußerst widerstandsfähig gegen chemischen Angriff und schützen, in GFK- oder Metallbehälter eingebracht, die darunter liegenden Strukturen lange und zuverlässig vor Korrosion. Für Anwendungen mit hochkorrosiven Medien und höhere Temperaturbereiche steht nun eine weitere technische Alternative zur Verfügung. Symalit MFA 500, ein vollfluorierter Polymer (Tetrafluorethylen-Perfluorvinylether) von Quadrant, eröffnet aufgrund seiner besonderen chemischen Beschaffenheit einen weiten Einsatzbereich.
Eine spezielle Eigenschaft des Symalit MFA 500 ist die sehr hohe Wechselbiegefestigkeit (Flex-Life). In den meisten Anwendungen der chemischen Industrie treten Knickbewegungen zwar als solche nicht auf, jedoch ist das Flex-Life direkt mit der Materialbeständigkeit bei Temperaturwechselbeanspruchung korrelierbar. Dies ist bei Prozessen, die mit starken Temperaturschwankungen gefahren werden, von großer Bedeutung: Hat ein Auskleidungsmaterial ein zu geringes Flex-Life, so ist es auch anfälliger für Spannungsrisse bei Temperaturwechselbeanspruchung.
Seine Eigenschaften empfehlen Symalit MFA 500 somit besonders für alle Anwendungen, bei denen Temperaturwechselbeanspruchungen zusammen mit starker chemischer Belastung auftreten. Es kann aber auch für praktisch alle übrigen Anwendungen eingesetzt werden, die eine besondere Temperatur und/oder Chemikalienresistenz erfordern (oberhalb Ethylen-Chlortrifluorethylen, ECTFE).
Auf die Anwendung abgestimmte Verfügbarkeit
Wie alle Symalit-Fluorkunststoffe ist auch Symalit MFA 500 thermoform- und schweißbar und als Halbzeug unterschiedlichster Ausführung für die Auskleidung von GFK- und Metallstrukturen erhältlich. Zur Angebotspalette gehören sowohl unkaschierte Folien (Standard-Polymerdicke: 1,5 oder 2,3 mm) als auch Folien mit der Symalit-GGS-Kaschierung (Standard-Polymerdicke: 1,5 oder 2,3 mm). Symalit GGS steht für ein dehnbares und daher ebenfalls hervorragend thermoformbares Glasfasergestrick. Die Haftfestigkeit der GGS-Kaschierung sowie die faserfreie Polymerdicke entsprechen hier wie bei allen Symalit-Folien mit Kaschierung der US-amerikanischen Norm ASME RTP-1. Selbstverständlich ist auch Symalit-MFA-500- Schweißdraht zur Verarbeitung des Materials erhältlich.
Für Auskleidungen komplizierter Stahlstrukturen, wie z. B. Rührer und aufwendig geformte Transportbehälter, kann die hohe mechanische Flexibilität von Symalit MFA 500 große Vorteile bringen. Diese ist mit der von Symalit-FEP(Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen)-Auskleidungsmaterial vergleichbar. So kann Symalit MFA 500 beispielsweise bei der Verwendung in Flüssigkeitstransportbehältern häufig über weite Bereiche an Schwallwände und andere konturenbildende Einbauten angepasst werden, ohne das Material schneiden zu müssen. Gegenüber einer Auskleidung mit mechanisch starreren Materialien wie beispielsweise ECTFE können so in vielen Fällen Schweißnähte gespart werden. Dies senkt Verarbeitungskosten und steigert zudem die Prozesssicherheit, da Schweißnähte als potenzielle Angriffspunkte für Materialspannungen teilweise entfallen.
Zusätzlich bietet gerade bei Anwendungen in Transportbehältern die nahezu universelle Beständigkeit von Symalit MFA 500 einen weiteren Vorteil: Ist ein Tankauflieger, ein ISO-Container oder ein Schienentransporttank erst einmal mit dem Werkstoff ausgekleidet, kann der Behälter für fast jedes erdenkliche chemische Medium eingesetzt werden, anders als beispielsweise im Falle von PVDF (Polyvinyliden-Fluorid) oder ECTFE, die gegen wenigere chemische Substanzen beständig sind. Je nach Ausführung der Verarbeitung und Wahl des Klebstoffsystems (verbundfeste Stahlauskleidung) sind die mit Symalit MFA 500 ausgekleideten Transportbehälter oder Ausrüstungsstücke bei Temperaturen von bis zu etwa +140 °C und selbst unter Vakuum einsetzbar; die Temperaturobergrenze ist normalerweise nicht durch das Polymer selbst, sondern durch den verwendeten Klebstoff bestimmt.
Ausgekleidete GFK-Rohre verbinden Prozessbehälter
Oft müssen nicht nur einzelne Behälter, sondern ganze Anlagen so konzipiert werden, dass sie gegen ein oder mehrere aggressive Medien bei hohen Temperaturen unempfindlich sind und so lange Laufzeiten und einen hohen Amortisationsgrad gewährleisten. Zwangsläufig stellt sich dann die Frage nach dem Design der Rohre, die die einzelnen Komponenten der Anlage verbinden. Eine schon seit langem eingesetzte Lösung sind Stahlrohre, die mit einem losen PTFE-Schlauch von innen gegen Korrosion geschützt sind. Diese Methode hat aber technische Nachteile: Zum einen müssen PTFE-ausgekleidete Stahlrohre produktionsbedingt und aufgrund der schlechten Verschweißbarkeit von PTFE spätestens alle sechs Laufmeter durch Flansche verbunden werden, die potenzielle Leckagepunkte sind. Ferner sind die Rohre schwer. Insbesondere Kompensationsbögen zum Aufnehmen von Längenausdehnungen müssen mit acht Flanschen pro Bogen gestaltet werden, woraus enorme Gewichte resultieren können. Die entsprechend großformatige Gestaltung der Stützstrukturen verursacht dann Kosten. Weitere Nachteile sind die für viele Anwendungen unbefriedigende Permeationsbeständigkeit von PTFE und die Gefahr des Kollabierens der nicht-verbundfest in die Stahlrohre eingebrachten PTFE-Rohre bei Auftreten von Unterdrücken.
Hier bilden Symalit-MFA-500-Auskleidungsrohre mit Symalit-GGS-Kaschierung eine gute technische Alternative. Diese können endlos verschweißt und anschließend zur mechanischen Stabilisierung mit GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) umwickelt werden, um Druckstabilität und mechanische Rigidität zu erhalten. Das innenliegende Symalit-MFA-500-Rohr bildet eine hervorragende Permeationsbarriere gegen nahezu alle korrosiven Prozessmedien.
Anwendungsvorteile gegenüber PTFE-ausgekleideten Stahlrohren
Bei so konstruierten Rohrverbindungen wird durch das fast vollständige Entfallen der Flansche das Risiko der Leckage an Flanschverbindungen stark reduziert. Zudem sind GFK-umwickelte Symalit-MFA-500-Rohre – solange keine extrem hohen Drücke gefahren werden müssen – erheblich leichter als ausgekleidete Stahlrohre, wodurch die Kosten für Stützstrukturen reduziert werden. Da das Symalit MFA 500 fest mit dem GFK verbunden ist, können so gestaltete Rohrverbindungen auch für Vakuumanwendungen eingesetzt werden.
Die vergleichsweise hohe Durchlässigkeit des GFK-Werkstoffes selbst für viele chemische Substanzen bietet einen weiteren Vorteil: Selbst im Falle geringer Mengen durch Permeation durch die Auskleidungsrohre gelangender Medien werden diese, anders als bei Stahlrohren, durch die GFK-Schicht direkt nach außen abgeführt, ohne weiteren Schaden zu hinterlassen. Falls es einmal doch zu Undichtigkeiten in den Rohren kommen sollten, sind diese ferner bei der Inspektion der Rohre an äußeren Verfärbungen des GFK leicht frühzeitig zu erkennen und können dann ohne größere Ausfallzeiten an der Anlage behoben werden.
Online-Info www.cav.de/0809461
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