AGRULINE PE 100-RC PIPING SYSTEMS

KRAFTWERKS-KÜHLWASSER-LEITUNGEN

Für ein Dampfkraftwerk in Finnland, betrieben durch „Porvoon Energia“, musste eine Lösung gefunden werden um die extrem korrodierten Stahl-Rohrleitungen für den Transport von Kühlwasser effizient und rasch auszutauschen. Das zu transportierende Medium ist Meerwasser. Es ist für sein hohes Korrosionspotenzial an Metallen bekannt und hat dies bei der bestehenden Stahlleitung nach nur 4 Jahren im Betrieb eindrucksvoll gezeigt.

Skizze der Rohrleitung
Fig. 1 Skizze der Rohrleitung für die Kühlwasserversorgung.
Entfernte Stahl-Rohrleitungskomponenten
Fig. 2 Entfernte Stahl-Rohrleitungskomponenten welche durch starke Korrosion nicht mehr einsetzbar sind.

Was ist Korrosion?

Korrosion ist eine elektrochemische Reaktion eines Werkstoffs mit seiner Umgebung, die zu einer Veränderung des Werkstoffs führt. Die Art der Korrosion kann chemisch, elektrochemisch oder metallphysikalisch sein.

Welche Faktoren beeinflussen die Korrosionsrate entscheidend?

Folgende Faktoren sind für die Korrosionsrate maßgebend und beeinflussen diese umgehend:
•    Je mehr Reaktivität eines Metalls, desto höher die Korrosionswahrscheinlichkeit.
•    Jegliche Verunreinigungen beschleunigen die Korrosionsgeschwindigkeit.
•    Wasser und darin enthaltene Elektrolyte (z.B. Salz), als auch höhere Temperaturen erhöhen die Korrosionsrate.
•    Beschichtungen der metallischen Oberfläche mit Materialien die aktiver sind als das Metall selbst, können die Korrosionsrate verzögern (z.B. Zink).

Folgen von Korrosion in Rohrleitungen:

Die Auswirkungen und der Grad der Korrosion in einem Rohrleitungssystem variieren je nach Anwendung und Materialgüte, und hängen stark von den oben genannten Faktoren ab. In den meisten Fällen kommt es bei korrodierten Rohrleitungen zu folgenden Problemen:
•    Teilweise kann der Querschnitt und somit die Durchflussmenge durch Inkrustationen reduziert werden, dann wird mehr Pumpenleistung benötigt und die Betriebskosten steigen.
•    Verunreinigung der zu transportierenden Flüssigkeit durch sich ablösende Partikel.
•    Die Rohrwände korrodieren und werden dünner. Die Druckfestigkeit nimmt infolge ab.
•    Leckagen sind die weitere Folge. Hoher Kostenaufwand durch Wasserschäden.

PE verbunden mit Edelstahlflanschen
Fig. 4 PE Großrohr von AGRU, verbunden mit Edelstahlflanschen.

Ein Trend zeichnet sich ab:

Ein Großteil der derzeit betriebenen Rohrleitungen bei Anwendungen mit Meer- bzw. Salzwasser besteht in der Regel aus hochwertigem Edelstahl, verzinktem Stahl oder Guss. Diese Materialien werden weitgreifend als „salzwasserbeständig“ tituliert, sind jedoch im Laufe der Zeit Korrosion ausgesetzt, was unweigerlich zu hohen Wartungskosten und sogar zu Ausfällen/Stillständen der Anlagen führt.

Seit einigen Jahren geht der Trend jedoch in Richtung Kunststoff. Speziell unter Meerwasserbedingungen sind die Standzeiten von thermoplastischen Materialien, welche eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bieten, um ein vielfaches höher. Durch die sehr glatte Oberfläche von z.B. PE 100-RC Rohren finden Partikel nur sehr schwer Halt und bilden sich somit kaum Ablagerungen.

PE 100-RC Unterwasserinstallation
4 PE Großrohr von AGRU, verbunden mit Edelstahlflanschen.

Der korrosionsbeständige Werkstoff

Nach ausführlicher Überlegung und Planung hat man sich entschieden, die korrodierten Stahl-Rohrleitungen mit PE 100-RC Rohren und Formteilen zu ersetzen. Die Anforderungen bezüglich Temperatur und Druck inklusive der berechneten Sicherheiten werden mit einem SDR 11 (PN 16) System erfüllt. Darüber hinaus waren die einfache Installation und die geringen Materialkosten Faktoren, die letztendlich die Entscheidung beeinflussten.

Nachfolgend nur einige Vorteile von PE100-RC Rohrsystemen:
•    Hohe Flexibilität, geringes Gewicht
•    Homogen verschweißbar, UV beständig
•    Sehr gute chemische Beständigkeit
•    Beständig gegen Witterungen, hohe Lebensdauer
•    Perfekte Abrasionsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Druckstöße
    (bis zu 200 % des nominalen Betriebsdruckes)
•    Einsatz auch bei sehr niedrigen Temperaturen (Einsatzbereich -40 °C bis + 60 °C)
•    Physiologische Unbedenklichkeit

PE Rohrleitungsteil länger als 40 Jahre im Betrieb
Fig. 6 PE Rohrleitungsteil welcher länger als 40 Jahre im Betrieb war. Es gibt keine Abnützung und keine Korrosion. Die thermischen und mechanischen Eigenschaften des Rohres und der Schweißverbindung wurden durch unzählige Prüfungen der Fa. AGRU ermittelt. Die Werte entsprechen einem neuwertigen PE 80 Rohr.
Fertig verlegte Rohrleitung aus PE 100-RC
Abb. 8 Fertig verlegte Rohrleitung aus PE 100-RC.

Verlegung

Die Planung und Verlegung der neuen AGRU PE 100-RC Rohrleitung wurde von der erfahrenen finnischen Firma Atolli durchgeführt. Zum Verschweißen der Rohrleitungsteile kamen AGRU PE 100-RC Heizwendelformteile zum Einsatz.
Die Verlegearbeiten konnten termingerecht innerhalb weniger Werktage durchgeführt werden und das Kraftwerk wieder in Betrieb genommen werden.

Heizwendelformteile
Fig. 7 AGRU Heizwendelformteile.

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