Anlagenbau & Prozesstechnik

Schlauchliner

Breites Spektrum für Rohrsanierungen

30.05.2012 -

CITplus - Seit den achtziger Jahren werden Rohre in Chemieanlagen mit Schlauchlinersystemen saniert. Materialtechnische Fortschritte haben das Einsatzfeld seither kontinuierlich erweitert und ermöglichen auch Spezialanwendungen wie bei Druckleitungen. Vermehrt ist Expertenwissen nötig, damit die Sanierung auch langfristig erfolgreich ist.

Fehlstellen in Rohrsystemen wie verminderte Wanddicken oder Risse können mit Schlauchlinern unkompliziert und ohne Leitungstausch saniert werden. Dazu wird ein passender Schlauch aus Glas-, Kohle- oder Kunststofffaser in den defekten Rohrabschnitt eingezogen. Diese unterschiedlichen Verstärkungsmaterialien sind mit einem geeigneten Kunststoffharz getränkt und werden an die Innenwände der Rohrleitung gedrückt. Anschließend wird es durch Energiezufuhr (heißes Wasser, Dampf oder UV-Licht) ausgehärtet, sodass es ein Rohr im Rohr bildet. Zeit, Ressourcen und bis zu 70 % der Kosten können mit diesem Verfahren gegenüber einer konventionellen Rohrsanierung eingespart werden.

Erst müssen die Rahmenbedingungen feststehen
In der Praxis müssen im Vorfeld allerdings die Rahmenbedingungen geklärt, definiert und bedacht werden. Denn Verstärkungslagen, Harzsystem und die Arbeitsmethode sind gezielt auf die im Rohr transportierten Inhaltsstoffe und die konkreten Einsatzbedingungen abzustimmen: Hohe Betriebsdrücke und Temperaturen sowie aggressive Medien, wie sie in Raffinerien mit katalytischen Crackanlagen oder bei Polymerisationsanlagen auftreten, stellen dabei besondere Anforderungen an die Material- und Verfahrenswahl. Gerade Liner mit Glasfasern sind sehr beständig und eignen sich auch für Produktleitungen oder bei korrosiven Medien (z. B. aggressive Betriebsabwässer).
In erster Linie ist entscheidend, dass Harzsystem und Verstärkungsmaterial kompatibel sind. Darüber hinaus geben Kennwerte über Betriebsbedingungen wie Druck, Temperatur oder Einsatzort Auskunft über die Eignung des Liners. Die zugehörigen Nachweise muss der Hersteller liefern. Diese orientieren sich an grundsätzlichen Betrachtungen wie der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) oder dem Medienbeständigkeitstest nach ISO 175:2010 (Kunststoffe - Prüfverfahren zur Bestimmung des Verhaltens gegen flüssige Chemikalien). Auf den Prüfstand kommen die Aushärtungstechnik, das Trägermaterial, die Verstärkungskomponenten sowie die Harzmischung. Unter anderem zählen die Biegefestigkeit, Dichtigkeit und Wanddicke zu den Prüfkriterien.

Zertifikat als Eignungsnachweis nicht ausreichend
Zwar haben unabhängige Prüfinstitute bei Linern mit zum Beispiel DIBt-Zulassung im Vorfeld die nötigen Materialprüfungen vorgenommen. Ein zentraler Aspekt ist jedoch, dass die eingeführten, allgemeinen Normen und Regelwerke nicht in jeder praktischen Situation ausreichen, um den vielfältigen und teils sehr speziellen Anforderungen in der chemischen Industrie gerecht zu werden. Folglich können selbst zertifizierte Produkte bei falscher Planung und nicht fachgerechtem Einbau unvorhergesehene Mängel aufweisen, da mechanische, thermische, tribologische und chemische Einflüsse wirken und in besonderer Kombination zum Versagen eines Schlauchliners führen können.
Um die Betriebssicherheit, Leistungsfähigkeit und Restlebensdauer von Rohrleitungen und Schlauchlinern zuverlässig beurteilen zu können, kombinieren die Kunststoff-Experten von TÜV Süd modernste Messmethoden. Darüber hinaus führen sie Langzeitversuche hinsichtlich der physikalisch-technologischen und chemischen Eigenschaften der verschiedensten Systeme durch, sodass Aussagen zur Eignung eines Werkstoffs für den vorgesehenen Einsatzbereich getroffen werden können. Auch die Verarbeitungsmerkmale und der Zustand der Werkstoffe werden geprüft und bewertet, sodass Schäden vermieden, Ursachen frühzeitig erkannt und bereits vorliegende Schadensfälle zuverlässig beurteilt werden können.

Erhöhte Risiken durch mangelnde Produktinformationen
Aufgrund des Wettbewerbsdrucks liefern einige Hersteller mitunter nur begrenzte Produktinformationen. Umso wichtiger ist es, die technischen Eigenschaften eines Schlauchlinersystems von unabhängiger Seite validieren zu lassen. Wesentlich für den Erfolg der Sanierung ist auch die qualifizierte Bauüberwachung vor Ort, sodass negative Einflüsse - beispielsweise Faltenbildung oder ungeeignete Witterungsverhältnisse, die sich auf die Haftung des Schlauchliners am Rohr auswirken können - vermieden werden. Wenn unabhängige Experten schon bei Planung und Entscheidungsfindung zu einem Linersystem eingebunden werden, können bestehende Erfahrungswerte und materialwissenschaftliches Know-how die möglichen Risiken erheblich reduzieren und ungeplante Folgekosten verhindern.
Das Institut für Kunststoffe von TÜV Süd Industrie Service unterstützt Hersteller und Anlagenbetreiber in allen Fragen der Analytik, physikalisch-technologischer Prüfungen und Praxistests. Umfassende Erkenntnisse gewinnen die Experten auch im eigenen Analytikzentrum, wo das thermische Verhalten, der Aufbau und die Zusammensetzung von faserverstärkten Duroplasten (GFK, CFK), Thermoplasten und Elastomeren untersucht wird. Materialproben können hier mit modernen Methoden - beispielsweise der Dynamischen Differenz Kalorimetrie (DDK, DSC) oder der Infrarotspektroskopie (FT-IR) - analysiert und identifiziert sowie passende Verarbeitungskriterien festgestellt werden. Eine umfangreiche Datenbank liefert dazu die Referenzwerte. Darüber hinaus können Alterungsprozesse im Klimaschrank unter Ozon- und UV-Einwirkung simuliert werden.

Fazit
Alternativ zum Austausch eines kompletten Rohrleitungsstrangs sind Schlauchlinersysteme eine kostengünstige und umweltschonende Sanierungsvariante - wenn sie qualitätsgesichert umgesetzt wird. Es muss kaum in die Infrastruktur der Industrieanlagen eingegriffen werden und es kann vergleichsweise schnell saniert werden. Die Rohre können dann bis zu 50 Jahren und mehr weiter betrieben werden, wenn die Rahmenbedingungen und die fachliche Expertise stimmen.

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