Doppelrohrsysteme aus Kunststoff

Rohrleitungen, die Chemikalien transportieren, sind in den meisten Anlagen ein integrierter Bestandteil. Da diese Leitungen oft direkt dem unmittelbaren Einfluß des Menschen und der Umwelt ausgesetzt sind, muß dem Schutz solcher Anlagen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Der sicherste Weg dorthin führt über Schutzmaßnahmen gegen mechanische Beschädigung und Verlust von aus- und überlaufenden Medien.

Mit dem Einsatz von Doppelrohrsystemen aus anwendungsgerechten Kunststoffen wird ein äußerst hohes Schutzniveau erreicht. Während die Werkstoffwahl der Innenleitung sich nach der Art des Fördermediums richtet, muß die äußere Schutzleitung in erster Linie gute mechanische Eigenschaften, wie z. B. Schlagfestigkeit oder gute UV-Stabilität, aufweisen. Der Zwischenraum dient als Lecküberwachungsraum oder um die Temperatur des Mediums in der Innenleitung mit einer Flüssigkeit zu stabilisieren. Infolge ihrer guten chemischen und mechanischen Widerstandseigenschaften eignen sich Kunststoffe optimal für die Erstellung von Doppelrohranlagen.

Doppelrohrsysteme werden im allgemeinen dort verwendet, wo eine unzumutbare Gefährdung der Landschaft, der unmittelbaren Umgebung von Anlagen und Menschen besteht, oder wo bereits Vorschriften, beziehungsweise behördliche Auflagen, vorhanden sind. Überall, wo umweltgefährdende Medien zu befördern sind, kann das Unfallrisiko mittels Doppelrohrleitungen mit Lecküberwachung praktisch vollständig behoben werden.

Beispielhaft sind folgende Anwendungsgebiete zu erwähnen:

• Chemische Industrie, insbesondere in Altbauten, auf Rohrbrücken oder im Erdreich von Gebäude zu Gebäude,

• Wasseraufbereitung,

• Lebensmittelindustrie,

• Laboratorien,

• Textilindustrie,

Textilfärbereien,

• Papierindustrie.

Doppelrohranlagen weisen sowohl für den Anwender wie für den Anlagenbauer einen bedeutenden Nutzen auf. Sie vermindern das Gefahrenpotential beim innerbetrieblichen Transport von umweltgefährdenden Medien und reduzieren mögliche Produktionsausfälle. Sie bieten Schutz für Menschen, Anlagen, Gebäude, Erdreich, Luft und Wasser. Korrekt ausgeführte Doppelrohranlagen erfüllen die einschlägigen gesetzlichen Auflagen und helfen, Versicherungsprämien herabzusetzen. Bei einem Schadensfall ermöglicht ein integriertes Leckortungssystem das rasche Auffinden der undichten Stelle. Somit macht sich die Investition schnell bezahlt. Es lohnt sich also, in eine sichere Doppelrohrleitung zu investieren, wenn dabei die Kosten für Sanierungs- und Schutzmaßnahmen (z. B. eine spezielle Chemiewehr) reduziert oder ganz vermieden werden können.

Beim Umgang mit umweltgefährdenden Medien sind die gesetzlichen Vorschriften im jeweiligen Land zu beachten. In der Bundesrepublik sind das Wasserhaushaltsgesetz und in Zukunft die Prüfanforderungen des Deutschen Instituts für Bautechnik, Berlin, zu berücksichtigen. Für die Rohrverbindungstechnik gelten die relevanten DIN-Normen und technischen Vorschriften.

Für einen sicheren Betrieb von Doppelrohranlagen sind folgende Kriterien von Bedeutung:

Doppelrohranlagen müssen auch als vollwertige Druckrohrleitungssysteme eingesetzt werden können. Aus Gründen der Sicherheit sollen die Komponenten der mediumführenden Innenleitung gegenüber einfach gebauten Leitungen unverändert bleiben. Dies garantiert gleichbleibende, überprüfte Qualität (Qualitätssicherung nach ISO 9000).

Die Schweißvorschriften des DVS (Deutscher Verein für Schweißtechnik) sowie die Klebeanleitung des KRV (Kunststoffrohrverband e.V.) sollen gerade für die Doppelrohranlagen uneingeschränkt Gültigkeit haben. Speziell die Beobachtung der Schweißwulstausbildung und der ausgeführten Verbindung bei der Druckprobe sind wichtige Qualitätsmerkmale. Die Richtlinien dieser beiden Institutionen bilden die Grundlagen für viele ISO- und Ländernormen.

Bedingt durch die minimalen Unterschiede im Durchmesser der Innen- und Außenleitung ist auf fixierte Installation zu achten.

Auch unter erschwerten Verlegebedingungen sollen Verbindungen absolut sicher und unter Einhaltung bestehender Vorschriften bzw. Normen ausgeführt werden. Verbindungen der Innenleitung müssen vor dem Verschließen der Außenleitung nach Vorschrift geprüft werden. Gerade bei Doppelrohranlagen, wo Sicherheit im Vordergrund steht, darf man keine „blinden Verbindungen“ tolerieren.

Aus Gründen des Leitungsunterhalts, eines nachträglichen Weiterbaus und eines eventuellen Reparaturfalls sind radial ausbaubare, mechanische Trennungen im Programm vorzusehen. Anschlußmöglichkeiten für alle handelsüblichen Lecküberwachungssysteme müssen gegeben sein.

Der Ausbildung und gründlichen Einweisung des Fachpersonals von Verlegefirmen ist, trotz Einfachheit der Montage, größte Aufmerksamkeit zu widmen.

Je nach Art der Verbindung des Schutzrohres an der letzten Stelle kann man zwischen drei Doppelrohr-Techniken unterscheiden, und zwar

• Halbschalen,

• gleichzeitige Verschweißung des Innen- und des Außenrohres,

• einzelne Verschweißung des Innen- und des Außenrohres.

Während sowohl bei der ersten wie auch bei der dritten Doppelrohr-Technikvariante eine visuelle Kontrolle der Schweißnaht und die Erstellung eines Schweißprotokolls möglich ist, kann die Verbindung des Innenrohres bei gleichzeitiger Verschweißung nach der zweiten Methode nicht mehr kontrolliert werden. Die Verwendung von Halbschalen hat zwar den Nachteil, daß eine relativ große Trennfläche dicht gemacht werden muß, bietet aber den Vorteil, daß bestehende Leitungen, auch in metallischen Werkstoffen, nachträglich noch eingepackt werden können. Die dritte Methode gestattet es, eine Doppelrohrleitung analog einer einfachen Leitung mit der bewährten Verbindungstechnik sicher und kontrolliert zu verbinden. Ihr ganz entscheidender Vorzug ist die kontrollierte letzte Verbindung. Bei allen bisherigen Doppelrohrsystemen mußten Innen- und Außenleitung gleichzeitig mit einer Stumpfschweißung verbunden werden. Dabei mußte ausgerechnet die Verbindung des mediumführenden Innenrohres blind ausgeführt werden. Mit Methode 3 erfolgt nun jede Verbindung sicher und kontrolliert. Die Verbindungen der Innenleitung können einer Druckprüfung unterzogen werden, und erst dann wird die Schutzleitung durch Muffen geschlossen. Bei den Doppelrohrsystemen dieses Herstellers kommt dabei die patentierte Schnappringtechnik zur Anwendung (Abb. 2).

Eine Doppelrohrarmatur als einbaufertige Einheit sollte von außen bedienbar sein und zu Wartungszwecken geöffnet werden können. Das Material des Armaturenkörpers soll dem Fördermedium angepaßt sein. Zur automatisierten Betätigung können die Doppelrohrarmaturen auch mit elektrischem oder pneumatischem Stellantrieb versehen werden (Abb. 3). Auch handelsübliche Lecküberwachungssysteme können in die Armaturen integriert werden. Eine speziell konzipierte Zug-/Druckentlastung des mediumführenden Armaturenkörpers ermöglicht dessen radialen Ein- und Ausbau. Doppelrohrarmaturen sind bei der Planung als Fixpunkte auszulegen.

Diese halten das Innenrohr auf geraden Strecken im Zentrum des Außenrohres. Die Abstände sind identisch mit den üblichen Rohrschellenabständen des jeweils verwendeten Rohrmaterials.

Die geschützte Leitungsführung bei einer Doppelrohranlage bietet doppelte Sicherheit. Sollte jedoch durch eine undichte Stelle aus dem Innenrohr Medium austreten und den Zwischenraum füllen, so wird aus der Doppelrohranlage eine einfache Rohrleitung. Aus diesem Grunde sollten Doppelrohranlagen mit einem Leckerkennungssystem überwacht werden. In der Praxis werden fünf Systeme eingesetzt:

• Differenzdrucküberwachung im Zwischenraum,

• optische Überwachung des Zwischenraumes,

• optolektronische Überwachung des Zwischenraumes (Flüssigkeitssensoren),

• Überwachung des Zwischenraumes durch elektronische Sensorkabel,

• Überwachung des Zwischenraumes mit Flüssigkeiten oder Gasen. Beim ersten System wird der Zwischenraum über einen Druckspeicher mit Stickstoff oder Luft gefüllt und mit einem höheren Druck als der Betriebsdruck beaufschlagt. Das dazwischengeschaltete Gerät gibt bei einem Druckabfall Alarm.

Beim zweiten System wird der Zwischenraum an den tiefsten Stellen der Leitungszuführung von Zeit zu Zeit manuell und optisch kontrolliert. Diese Variante ist die kostengünstigste. System 3 ist wie Variante 2 jedoch mit Flüssigkeitssensoren und automatischer Alarmauslösung ausgestattet. Beim vierten System wird im Zwischenraum ein Kabel verlegt, das entweder auf leitende Flüssigkeiten oder auf bestimmte Chemikalien reagiert und den Alarm auslöst. Das Kabel ist in der Lage, die undichte Stelle auf den Meter genau zu orten. Variante 5 bietet sich dann an, wenn die Temperatur des Mediums mit zirkulierendem Warmwasser im Zwischenraum gehalten oder wenn Inertgas eingesetzt wird. Eine eventuelle Undichtigkeit des Innenrohres wird durch Messung des pH-Wertes oder der elektrischen Leitfähigkeit des Warmwassers bzw. durch Analyse des Gases aus dem Zwischenraum erfaßt.

Bei allen Systemen, außer bei Variante 5, wird eine Undichtigkeit des Mediumrohres durch Sondierbohrungen und diejenige des Schutzrohres durch direkte Überprüfung geortet. Bei allen Systemen empfiehlt es sich, die Leitung mit Endfittings in Leckortungsabschnitte zu unterteilen (Abb. 4).

Doppelrohrsysteme aus Kunststoff bieten eine sichere und wirtschaftliche Lösung, um aggressive und umweltgefährdende Medien kontrolliert zu transportieren. Die Innenleitung kann mit einem Leckwarnsystem überwacht werden. Sollte das Medium aus der Leitung austreten, wird es durch die äußere Schutzleitung aufgefangen, bis der Schaden geortet und behoben worden ist. Doppelrohranlagen bieten erhöhten Schutz für Mensch, Anlagen und Umwelt und erfüllen die einschlägigen behördlichen Auflagen. Besonders sicher sind Doppelrohrsysteme, die es ermöglichen, alle Rohrverbindungen getrennt und kontrolliert auszuführen.

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