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Trittfester Rundumschutz gegen Korrosion

Vorisolierte Rohre mit integrierter Begleitheizung
Trittfester Rundumschutz gegen Korrosion

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Rohrleitungskonzepte sind weltweit unterschiedlich gestaltet. Medientemperaturen von -160 °C bei der Lagerung und dem Transport von tiefkalten Gasen, ebenso wie Prozesstemperaturen bis +120 °C, stellen sehr hohe Anforderungen an Engineering, Material und Montage. Mit den vormontierten Kompositrohren von Jabitherm Rohrsysteme lassen sich diese schnell und einfach umsetzen, auch mit Begleitheizung.

Die meisten Rohrinstallationen werden heutzutage innerhalb eines Temperaturbereichs von -40 und +100 °C betrieben, wobei Begleitheizungen zu rund 75 % für Frostschutz und Temperaturerhaltung dienen, seltener zur Temperaturerhöhung. Mit der Überarbeitung der Qualitätsnorm
ISO 9001:2015 steigen die Ansprüche an das optimale Zusammenspiel von Begleitheizung und präziser Temperaturregelung mit Blick auf den Begriff „kontrollierbare Prozesse“. Der zunehmend wachsende Aufwand für die Instandhaltung von Rohrleitungssystemen zwingt Unternehmen zur Gesamtbetrachtung der Projektkosten (TCO). Dabei offenbaren sich Prozessmängel, deren Auslöser vor allem Kondensation und Diffusion von Feuchtigkeit – und in deren Folge Korrosion und feuchte Isolierungen – sind.

Alternativ zur konventionellen Rohrtechnik bieten sich Rohrleitungskonzepte mit vorisolierten Rohren an. Die sogenannte Komposittechnik hat ihren Ursprung in der Fernwärmetechnik. Mediumrohr, Wärmedämmung aus Polyurethanschaum und Schutzmantel bilden dabei eine Einheit. Vor allem die Verwendung eines modifizierten Polyurethanisolierschaums trug in erheblichem Maße zur Eliminierung eines der Auslöser für Mängel bei: der Feuchtigkeit. Dieser Polyurethanschaum zeigt eine geschlossene Zellstruktur, die nahezu keine Feuchtigkeit aufnimmt. Das Schaummaterial ist hoch adhäsiv und bildet zwischen Mediumrohr und Schutzmantel eine kraftschlüssige Verbindung. Diese vermeidet Hohlräume zwischen den Schichten und im Schaum. Der äußere Schutzmantel wird aus einem Blechstreifen geformt, dessen Kanten durch die Herstellung eines Vierfachinnenfalzes diffusionsdicht miteinander verbunden sind. So wird quasi eine „Endlosfertigung“ des Schutzmantels ermöglicht.

Vorbereitung für eine Begleitheizung

Das Ziel eines hohen Wirkungsgrades bei der Wärmeübertragung zum Medium und die Möglichkeit einer feinstufigen Dosierung der zugeführten Wärmeenergie liegen dem vorisolierten Rohrkonzept mit Begleitheizung zugrunde. Die Auswahl der Heizmedien reicht von Warmwasser über Skin-Effekt-Systeme bis hin zu elektrischen Beheizungen mit Heizleitungen und Heizbändern (ein-/dreiphasige Netze).

Bei konventionellen Rohrinstallationen werden Heizleitungen auf dem Rohr in definierten Abständen (z. B. 30 bis 50 cm) befestigt, ggf. durch überlappend gewickelte Metallfolien zur verbesserten Wärmeausbreitung überdeckt. Ganz anders sieht es bei vorisolierten Rohrleitungen aus. Hier werden parallel geführte Begleitheizröhrchen auf dem Mediumrohr befestigt, die vollkommen von der Wärmedämmung umschlossen sind. Die Lage der Begleitheizröhrchen auf dem Mediumrohr ist auf allen 6 und 12 m langen Rohrsegmenten mit offenen Montageenden identisch. Daher lassen sich Skin-Effekt-Leitung, Heizleitung und Heizbänder leicht durchziehen. Leerrohre für Warmwassersysteme werden über Pressmuffen miteinander dicht verbunden. Der vollständige Kontakt zwischen Heizung und Mediumrohr wird durch einen speziell entwickelten Wärmeleitkleber gewährleistet.

Temperatur in engen Grenzen

Das Ergebnis ist u.a. die Erhaltung der Mediumtemperatur in sehr engen Grenzen. Toleranzen von ±2 K sind in Kombination mit geeigneten Reglersystemen realisierbar. Dadurch lassen sich empfindliche Flüssigkeiten wie Schwefelsäure, Kakaobutter, Spezialfette und -öle, die als Basis für Kosmetika Verwendung finden, kontrolliert, sicher und wirtschaftlich verarbeiten. Die Energieeinsparung und die Umweltneutralität des Schaummaterials unterstreichen den ökologischen Ansatz des Konzeptes. Ein weiterer Vorteil: Besondere Entsorgungskonzepte sind nicht gefordert.

Bei wärmesensitiven Medien oder bei hoher Heizleistungsdichte wird optional eine Vielzahl von Begleitheizrohren auf dem Mediumrohr installiert. Die Heizleistung wird somit auf eine größere Anzahl Heizleitungen verteilt und führt zu einer gleichmäßigen Wärmeverteilung.

Warmwasser-Begleitheizungen reagieren im Vergleich zu elektrischen Systemen träge und stellen eine Alternative für wärmesensitive Medien dar. Ihr Reaktionsverhalten kann das Medium vor Temperaturspitzenwerten (Peaks) und Zerstörung schützen.

Einsatz im Ex-Bereich

Vorisolierte Rohre lassen sich auch innerhalb explosionsgefährdeter Umgebungen einsetzen. Die Veränderung, durch die dieser Einsatz ermöglicht wird, liegt in der Modifizierung des Polyurethanschaums sowie der mehrschichtigen Konzeption des Rohres. Rohre für den Ex-Bereich erhalten zwei- oder dreischichtige Isolierungen aus Polyurethan, getrennt durch eine Diffusionssperre aus Metall. Dadurch lassen sich nachweislich Brandfestigkeiten des Rohrsystems (Firesafe) entsprechend der internationalen Klassifikationen T30, T60 und T90 erzielen. Rohre mit Mehrschichtisolierung werden auch bei kryogenen Temperaturwerten (Cryo) eingesetzt.

Korrosion unter der Isolierung

Ein besonders aktuelles Thema im Anlagenbau und bei den Anlagenbetreibern ist die Korrosion an den Rohren unter der Isolierung (C.U.I – Corrosion under insulation). Diskutiert werden derzeit eine wachsende Anzahl von Schäden, die steigende Unterhaltskosten und Betriebsstillstände erzeugen. Versteckt unter der Isolierung treten unter anderem Spannungsriss- oder Lochfraßkorrosion auf. Die Ursachen hierfür sind vielfältig. Diffusion, feuchte Isolierung oder Wassereinbruch durch zerstörte Rohrummantelungen, die als Fußweg benutzt wurden, sind nur einige Beispiele. In der rauen Umgebung chemischer Anlagen entstehen durch die Feuchtigkeit auf dem Mediumrohr häufig aggressive chemische Verbindungen, die die Rohrleitungen korrodieren. Vorisolierte Rohre bieten hier einen Rundumschutz (ACP = Active Corrosion Protection) – auch im Falle einer äußerlichen Beschädigung. Ihr diffusionsdichter Schutzmantel, die Wasser abweisende Schaumisolierung und die doppelte Beschichtung des Mediumrohres schaffen in solchen Fällen Abhilfe.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: cav0618jabitherm

Halle 9.0, Stand D36


Autor: Thadeus Hoss

Consultant Scandinavia,
UK & Ireland,

Jabitherm Rohrsysteme



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