Doppelrohrsystem für Beizsäure in Schweden

Rohrleitung mit integrierter Leckageüberwachung

Kälteschutz von AGRU

Die schwedischen Firmen GPA Flowsystems AG und GT Plast Montage AB haben eine optimale Lösung basierend auf dem PVDF/PVDF Doppelrohrsystem von AGRU entwickelt. Zur Anbindung an die bestehende Beizanlage wurde eine Rohrleitung mit Leckageüberwachung und integrierter Heizung benötigt.

Rohrbrücke

Outokumpu Stainless AB gehört weltweit zu den führenden Unternehmen im Bereich Edelstahl mit der Vision, die Nummer eins zu sein. Aus Umweltschutzgründen, aber auch um die Kosten für Beizsäuren zu reduzieren, wurde eine neue Anlage zur Säureaufbereitung errichtet. Dies bedingt auch die Errichtung einer Rohrleitung, um die Mischung aus Flusssäure (HF) und Salpetersäure (HNO3) zwischen der Säureaufbereitungs- und der Beizanlage zu transportieren.

Entsprechend der Empfehlung des bei Swerea KIMAB durchgeführten Forschungsprojektes hatte Outokumpu bereits PVDF als Rohrmaterial ausgewählt. Zusätzliche Anforderung war ein Doppelrohrsystem mit Leckageüberwachung, das für folgende Betriebsbedingungen geeignet ist:

  • Temperatur: 70 °C
  • Druck: 6 barHNO 3 <250 g/l
  • HF <80 g/l
  • Metallanteil (gelöst) <35 g/l

Der größte Teil des Rohrsystems wurde im Freien auf Rohrbrücken (bis zu 12 m Höhe) installiert und ist somit permanent einer UV-Strahlung und Umgebungsbedingungen ausgesetzt (von -30 °C bis +40 °C). Um das Einfrieren bzw. die Bildung von Kristallen zu unterbinden, darf die Beizsäure zu keinem Zeitpunkt unter +7 °C abkühlen. Diese sollte daher vorzugsweise eine Temperatur von mindesten +40 °C aufweisen. Besonders bei einem Stillstand im Winter kann dies eine Herausforderung sein.

 

 

Doppelrohrbogen 90°

Die Lösung

Mit der Unterstützung von AGRU entwickelten die schwedischen Firmen GPA Flowsystems AG und GT Plast Montage AB eine Lösung basierend auf einem PVDF/PVDF Doppelrohrsystem. Das Innenrohr mit da 63 mm SDR 21 entspricht ISO 10931 und hält den oben angeführten Betriebsbedingungen stand. Das Außenrohr mit da 110 mm SDR 33 bietet zusätzlichen Schutz, sollte das Innenrohr Schaden nehmen. Da auch für das Außenrohr PVDF gewählt wurde, ist es gegenüber den Beizsäuren zur Gänze beständig. Der Ringspalt zwischen den beiden Rohren wird zur Leckageüberwachung genutzt. Um dies zu realisieren, wurde die Rohrleitung mit 600 m Länge in 16 Segmente aufgeteilt und jedes mit einem Leckagesensor ausgerüstet. Weiters wird ein Heizkabel eingesetzt, um zu verhindern, dass die Temperatur der Beizsäure unter +7 °C abfällt. Dieses wurde an der Außenoberfläche des 110 mm-Rohres installiert. Abschließend wurde die gesamte Leitung mit einer Isolierung umhüllt.

Entscheidend bei diesem Projekt war, das Rohrleitungssystem als fix eingespanntes System auszuführen. Das bedeutet, die thermische Längenausdehnung des Innen- und Außenrohres zu unterbinden. Dies wurde mittels Einsatz von Fixpunkten bei jeder Richtungsänderung realisiert, wodurch auf die Errichtung von teuren Ausdehnungsbögen auf den Rohrbrücken verzichtet werden konnte.

 

Installation

Als Verbindungstechnik für das PVDF/PVDF Doppelrohrsystem wurde das Simultanschweißen mittels Infrarot (IR) Schweißtechnik ausgewählt. Es wurden speziell für dieses Projekt Schweißparameter ermittelt, um eine hohe Schweißintegrität und eine hohe Qualität für die gesamte Lebensdauer zu erreichen. Zu Projektbeginn stellte ein Schweißtraining mit einem erfahrenen Supervisor von AGRU einen reibungslosen Start sicher. Insgesamt dauerte es 10 Wochen die Verlegung abzuschließen. Es wurden von jeder Schweißung die Parameter automatisch von der eingesetzten SP-Schweißmaschine aufgezeichnet. Um die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten, wurde jede Schweißung unmittelbar nach ihrem Abschluss mit einem Etikett versehen. Am Ende des Projekts wurde nochmals die einwandfreie Schweißqualität durch eine unabhängige Prüfstelle bestätigt.

 

Doppelrohre - Doppelt sicher

Das Doppelrohrsystem von AGRU wird bereits seit vielen Jahren erfolgreich in den unterschiedlichsten industriellen Anwendungen eingesetzt. Das Innenrohr transportiert das Medium. Folglich wird das Material entsprechend der chemischen Beständigkeit ausgewählt. Das Außenrohr bietet einen zusätzlichen Schutz für den Fall, dass beim Innenrohr eine Leckage auftritt.

Zur Leckageüberwachung werden verschiedene Methoden angeboten, die im Ringspalt zwischen Innen- und Außenrohr eingebaut werden. Durch die Kombination des Außenrohres und eines Leckageüberwachungssystems werden Mitarbeiter und Gebäude geschützt und Sekundärschäden an der Umwelt oder im Grundwasser wird vorgebeugt.

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