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Sicherheit und Effizienz sind besonders dort relevant, wo Bauteile und Anlagen
hohen chemischen, thermischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind und zuverlässig und dauerhaft vor Korrosion geschützt werden müssen. Dabei kommt es besonders auf die Auswahl des Werkstoffs an. Der Verbundwerkstoff Keraverin, der dem Rohrtyp B – DIN 16965 Teil 2 entspricht und aus einem chemisch resistenten Inliner mit einer Verstärkung aus GFK besteht, bietet in vielen Fällen eine technisch sichere und wirtschaftlich vertretbare Lösung. In der chemischen Prozessindustrie kommt insbesondere Keraverin mit dem Inliner PTFE-M zum Einsatz und beweist dort in verschiedenen Applikationen eine ganze Reihe von Vorteilen.
Reduzierte Flanschverbindungen
Flanschverbindungen erfordern hohen Wartungsaufwand, da die Verbindungen und Dichtungen regelmäßig zu kontrollieren sind. Mit Verbund-Kunststoffrohrleitungen können die Flanschverbindungen auf ein Minimum reduziert werden. Dort, wo z. B. bei Leitungen aus Stahl/PTFE Flansche erforderlich sind, werden bei Kunststoffrohrleitungen Schweißverbindungen gesetzt.
Kunststoffrohrleitungen greifen nicht auf Baukastenteile zurück, sodass sehr individuelle Leitungsverläufe und Bauteile möglich sind, die sich den baulichen Gegebenheiten bestmöglich anpassen können. Neben dem flexiblen Design gibt es die Möglichkeit, den PTFE-M Liner sowie das Harzsystem elektrisch ableitfähig einzustellen.
Hohe Festigkeit, auch bei Vakuum
Ein Verbundwerkstoff aus einem thermoplastischen Liner und einer GFK-Armierung lebt von der Haftscherfestigkeit an der Haftbrücke zwischen den beiden Werkstoffen. So werden große Unterschiede in der Wärmeausdehnung zwischen Liner und GFK ausgeglichen und das System bleibt selbst bei hohen Temperaturen formstabil und vakuumfest.
Aufgrund ihrer charakteristischen Struktur und Oberflächengüte stellen vor allem teil- oder vollfluorierte Kunststoffe besondere Anforderungen an diese Haftbrücke. Keraverin PTFE-M greift bei Rohrleitungen auf ein patentiertes System zur Herstellung des Verbunds zurück: Aus Pastenextrudat hergestellte PTFE-M-Rohrleitungen werden dauerhaft mit dem GFK verbunden. Im Bereich von größeren Nennweiten, beispielsweise im Behälter- und Apparatebau, wird auf PTFE-M-Tafelmaterial zurückgegriffen, auf dem die Haftbrücke bereits im Herstellungsprozess aufgebracht wurde.
Die Werte der Haftscherfestigkeit nehmen üblicherweise bei höheren Temperaturen ab. Keraverin PTFE-M weist jedoch im Vergleich zu allen anderen Linerwerkstoffen bei Temperaturen über 150 °C die höchsten Haftscherfestigkeiten auf. Damit sind Keraverin PTFE-M-Systeme auch bei hohen Temperaturen vakuumfest und formstabil.
Und noch mehr Vorteile
Der Verbundwerkstoff Keraverin ist chemisch und thermisch hoch beständig. Komponenten aus Kunststoff bieten darüber hinaus im Vergleich etwa zu den bis zu 6-fach schwereren Stahl/PTFE-Rohrleitungen oder -Behältern einen entscheidenden Gewichtsvorteil. Unterkonstruktionen, Rohrbrücken und Halterungen sind unter Verwendung von Kunststoff wesentlich leichter, was Handlings- und Montagezeiten verkürzt und den Einsatz von Kränen minimiert.
Ein weiterer Vorteil ist, dass im Fall einer Undichtigkeit, z. B. zum Ende der Lebensdauer des thermoplastischen Liners, die Rohrleitung durch das verstärkende Glasfaser-Harz-Material für eine bestimmte Zeit weiterbetrieben werden kann. Das Glasfaser-Harz-Material ist häufig so gewählt, dass es für
eine begrenzte Übergangszeit den Austritt des Mediums verhindert. Somit lässt sich ein außerplanmäßiger Stillstand verhindern.
Praktische Einsatzmöglichkeiten
Bei der Werkstoffwahl für chemisch und thermisch hoch beanspruchte Apparate, Behälter und Rohrleitungen muss der Anlagenbetreiber häufig einen Kompromiss zwischen verschiedenen technischen und wirtschaftlichen Anforderungen schließen. Bisher hatte er oft nur die Wahl zwischen exotischen Metallen – und damit einer sehr teuren Ausführung – oder Lösungen mit stark verkürzter Standzeit. Der Werkstoff PTFE-M/GFK beweist sich bei zahlreichen Einsatzmöglichkeiten gegen viele aggressive Medien. Praxisbeispiele belegen die Eignung bei hohen Beanspruchungen, Temperaturen und Drücken. Ausgeführt wurden u. a.:
- Prozesskolonnen DN 1000 x 14 000 mm für 160 °C und 6 barg
- Absorptionskolonnen DN 2800 x 16 000 mm für 135 °C und Vakuum
- Druckbehälter DN 1100 x 4000 mm für 100 °C und 7,5 barg
- Rohrleitungssysteme DN 100 bis DN 300 mm für 160 °C und 7 barg
- Prozess-Druckbehälter aus elektrisch ableitbarem Keraverin PTFE-M
Aufgrund der breitgefächerten Beständigkeit finden PTFE-M/GFK-Systeme auch dort Anwendung, wo Medien nicht immer vollständig zu identifizieren sind oder wechseln können, z. B. in Abwassersystemen.
Steuler-KCH GmbH, Siershahn
