Feines Gefüge trotzt rauer Umgebung

Autor Thomas Engel Leiter Anwendungstechnik, Simona

Mit dem eigens modifizierten Werkstoff PP-H Alphaplus stellt Simona ein Material mit bauaufsichtlicher Zulassung beim DIBt zur Verfügung, das als homopolymeres Polypropylen (PP-H) zahlreiche Produkt- und Verarbeitungsvorteile bündelt. Dazu gehören eine stabile Kristallitstruktur mit extrem feinem Gefüge, günstige hydraulische Eigenschaften durch eine geringe Wandrauigkeit, ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber wässrigen Lösungen von Salzen, Säuren, Alkalien, Alkoholika und Lösemitteln auch bei hohen Temperaturen, hohe Spannungsrissbeständigkeit, erhöhte Kerbschlagzähigkeit bei verbesserter Steifigkeit, sehr gute Verschweißbarkeit sowie Dauereinsatzfähigkeit bei Abwassertemperaturen von 0 bis +80 °C. Einleitspitzen mit Temperaturen von mehr als +100 °C sind ebenfalls möglich. Aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit können Auskleidungen und Schutzanstriche wegfallen. Rohre aus diesem Material sind hochdruckspülbar ohne Gefahr der Beschädigung der Rohrinnenwand.

Die hohe Zähigkeit und die feine Morphologie von PP-H Alphaplus 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.

Für die Betriebsdauer ist die mittlere Rohrwandtemperatur maßgeblich. Dabei können auch kurzzeitig Medien mit Spitzentemperaturen von mehr als 100 °C eingeleitet werden. Aufgrund der geringen Wandrauigkeit nehmen die Standzeiten zu und ermöglichen einen langfristig sicheren Betrieb. Anteil hieran hat wiederum die feine und stabile Kristallstruktur des Werkstoffs PP-H Alphaplus, die spannungsreduzierend wirkt. Besonders in kritischen Zonen wie Schweißnähten 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. Industrierohrsysteme aus PP-H Alphaplus sind ideale 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 bei hochaggressiven Medien die Sicherheit zu kontrollieren, eignen sich Doppelrohrleitungssysteme mit integrierter Leckageortung. Im Zwischenraum des medienführenden Innenrohrs und des schützenden Außenrohrs kann ein Ortungssystem zur vollständigen Überwachung der Rohrleitung installiert werden. Im Leckagefall melden entsprechende Punktsensoren die Störung. Simona bietet daher neben den einwandigen PP-H-Alphaplus-Rohrleitungssystemen auch ein Doppelrohrsystem für sicherheitsrelevante Anwendungen. Das druckfeste Simodual²-Doppelrohrsystem ist eine standardisierte Lösung für höchste Sicherheitsanforderungen. Es besteht aus einem inneren Medienrohr und einem äußeren Schutzrohr. Die Fertigung erfolgt auf Basis von gütegesicherten und fremdüberwachten Einzelkomponenten. Statt eines einfachen Spritzschutzes verfügt das Rohrsystem über einen durchgängigen, überwachbaren und druckfesten Leckagerückhalteraum. Damit bietet es maximale Sicherheit – auch im Havariefall. Die Simodual²-Systeme sind mit bewährten Verfahren wie Heizelementstumpfschweißen und Heizwendelschweißen zu montieren.

Das Doppelrohr wird in verschiedenen Kombinationen von Innen- und Außenrohr aus den Werkstoffen PE und PP gefertigt. Der Werk-stoffeinsatz ist abhängig von der chemischen Beanspruchung. Die Online-Datenbank Simchem kann hierzu eine erste Einschätzung liefern. Sie 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 über die Eignung der Werkstoffe für spezielle Verarbeitungsverfahren.

Im nächsten Schritt wird durch die festgelegten Betriebstemperaturen die Materialauswahl weiter eingegrenzt. Die Auslegungsbasis hierfür sind die Zeitstandkurven der Rohrmaterialien. Diese technischen Daten wurden von unabhängigen Prüfinstituten erhoben und sind in den Richtlinien des DVS veröffentlicht. Nach erfolgter Festlegung des Rohrwerkstoffs 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 auszuwählen. Für Industrieanwendungen aus Polypropylen erfolgt in der Regel eine Standardauslegung in der Geometrie SDR 11. Das Ergebnis sind sichere und wirtschaftliche Doppelrohrleitungssysteme, die auf den spezifischen Einsatzzweck zugeschnitten sind.

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