Autor: Max Wedekind, Geschäftsführer der DENSO Group Germany
Sicherer und nachhaltiger Schutz von Rohrabschnitten und Schweißnähten gehört zu den zentralen Herausforderungen beim Pipelinebau. Bislang kommen dabei unterschiedlichste, oft aufwändige und je nach Anwendungsfall variierende Verfahren zum Einsatz. Mit SEALID® All-in-1 bringt die DENSO Group Germany eine patentierte, universell einsetzbare Neuentwicklung auf den Markt: Sie bietet weltweit erstmalig Schutz vor Korrosion und gleichzeitig mechanischen Belastungen in nur einem Arbeitsschritt – ohne zusätzlichen Voranstrich (Primer) und ohne Geräte. Korrosionsschutz wird damit so einfach wie nie zuvor.
„Die Rahmenbedingungen im Pipelinegeschäft haben sich deutlich verändert: Kürzere Projektlaufzeiten, höhere Normanforderungen und die komplexe Verarbeitung von Produkten stellen die Branche vor zunehmende Herausforderungen“, sagt Thomas Kaiser, Geschäftsführer der DENSO Group Germany. „Neben einem dauerhaften Schutz von Rohrabschnitten und Schweißnähten sind daher Schnelligkeit, Sicherheit und Effizienz im Bau gefordert.“ Durch Erfüllung der ISO- und EN-Normen wird SEALID® All-in-1 den stetig steigenden Anforderungen im internationalen Pipelinebau gerecht: Mit nur einem Wickelvorgang werden die Anforderungen der ISO 21809-3 bei Betriebstemperaturen bis zu +70°C (+158°F) erfüllt. Auch die Anforderungen der EN 12068 und der DIN 30672 werden für die Klasse C50 mit einem Wickelvorgang erreicht.
Kein Voranstrich – nur eine Wicklung für korrosiven und mechanischen Schutz
Fokussiert auf das Ziel, Korrosionsschutz immer sicherer und effizienter zu machen, stellt DENSO nach mehrjähriger Entwicklungszeit eine weltweite Innovation vor: SEALID® All-in-1 vereinfacht den Schutz von Rohren und Schweißnähten radikal.
„An die Entwicklung von SEALID® haben wir hohe Anforderungen gestellt: Kein Primer und nur eine Wicklung für gleichzeitig korrosiven und mechanischen Schutz. Dadurch war ein Band mit besonderen Klebeeigenschaften und ebenso hoher Widerstandskraft gefordert. Das überragend kohäsive Trennbild zeigt dabei eindrucksvoll die Leistung von SEALID®“, erläutert Thomas Kaiser (Abb.1).
Die neue All-in-One-Lösung wird in echter Mehrschicht-Coextrusion hergestellt. Das Band bildet bei spiralförmiger Wicklung einen durchgehend geschlossenen Schutzschlauch von großer Langlebigkeit. Undurchlässig für Wasserdampf, Sauerstoff, Bodenbakterien und Bodenelektrolyten erreicht der Schutzschlauch eine minimierte kathodische Enthaftung bei herausragender Schäl- und Zugscherfestigkeit.
Effizient und kostensparend beim Einsatz auf der Baustelle
Dank seiner einfachen Anwendung ist SEALID® All-in-1 sehr nachhaltig mit signifikanten Einsparungen von Arbeit, Zeit und Kosten. Besonders bei komplexen Bauvorhaben und engen Projektlaufzeiten reduziert sich der Zeit- und Arbeitsaufwand bei Einsatz der patentierten Neuentwicklung erheblich. Als universelle Lösung bei Neubau und Rehabilitation eignet sich SEALID® für viele Anwendungsbereiche – ob zum Schweißnahtschutz, zur Ganzrohrbewickelung, für Rohrbögen oder T-Stücke. Das Produkt kommt ganz ohne den Einsatz von Gefahrgut, komplexer Anlagentechnik und gesundheitsgefährdenden Stoffen aus. Ein wichtiger Beitrag zum Umwelt- und Arbeitsschutz. „Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und einfachen Verarbeitung ist SEALID® All-in-1 die universelle Lösung für den Korrosionsschutz von Rohrleitungen“, so Thomas Kaiser.
Eine Lösung für alle Anwendungen
Bei der Verbindung von Rohrsegmenten gilt es bei der Schweißnahtumhüllung die Naht vor korrosiven und mechanischen Belastungen zu schützen. Dabei muss die sensible Schweißnaht mindestens genauso gut geschützt werden wie das gesamte Rohr, denn jede Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. SEALID® All-in-1 schützt die Naht zuverlässig in nur einem Arbeitsschritt schon nach der ersten Wicklung. Dabei benötigt SEALID® All-in-1 eben nicht mehrere Systemkomponenten, zeitaufwendigen Voranstich und zusätzliche Schutzmaßnahmen für Mensch und Umwelt.
Um kostenintensive Unterbrechungen zu vermeiden, erfolgen Sanierungen von Rohrbeschichtungen oder von Leitungsabschnitten häufig während des Betriebs der Leitung. Aufgrund der Explosionsgefahr sind dabei ausschließlich Korrosionsschutzsysteme zulässig, die kalt – ohne Flamme – zu verarbeiten sind. Um die Leitung zeitnah wieder unter voller Last betreiben zu können, ist daher eine sehr schnelle und einfache Verarbeitung des Systems notwendig. Mit SEALID® geschieht dies sicher und effizient: Umfassender Schutz bei kalter Verarbeitung, ohne Vorwärmen des Rohres, Anschmelzen des Materials oder zusätzliche Produkte für den mechanischen Schutz. SEALID® wird einfach per Hand oder mit DENSOMAT® Wickelgeräten appliziert (Abb.2).
Im Bau und Betrieb von Kraftwerken und Raffinerien werden weltweit die höchsten Sicherheitsstandards angesetzt – aufgrund ihres enormen Einflusses auf Mensch und Umwelt, aber auch wegen ihrer technischen Komplexität. Diese Anforderungen umfassen sämtliche Anlagen, Rohrleitungssysteme und komplex geformte Bauteile: Deren langlebiger Korrosionsschutz und dauerhafte Abdichtung sorgen für Arbeits- und Betriebssicherheit, um Unfälle und Störungen zu verhindern. Auch hier bietet SEALID® universellen Schutz ohne aufwändige Vorarbeiten oder mehrstufige Arbeitsabläufe.
Als All-in-One-Lösung bietet SEALID® klare Vorteile gegenüber allen gängigen Korrosionsschutzverfahren.
Bänder und Bandsysteme:
- Im Vergleich zu herkömmlichen Bändern und Bandsystemen benötigt man weder einen Voranstrich noch ein zweites Band. SEALID® wird nur einmal gewickelt. Das spart Zeit, Kosten und Material. Da keine Lösemittel zum Einsatz kommen, sind Mensch und Umwelt besser geschützt.
Schrumpfmanschetten:
- Das Vorwärmen der Stahloberfläche, ein mühsames Schrumpfen und Luftentfernen, wie es bei Schrumpfmanschetten üblich ist, entfallen. Fehler entstehen erst gar nicht. SEALID® kann in nur einem Arbeitsschritt ohne zusätzliche Geräte (kein Gasbrenner) und aufwändige Schutzmaßnahmen verarbeitet werden. Schrumpfmanschetten werden wegen ihrer Dimension nahezu ausschließlich an Schweißnähten eingesetzt. SEALID® hingegen überzeugt als Universallösung auch an ganzen Rohren, Rohrbögen und T-Stücken.
Viskoelastische/Petrolatum-Bänder:
- Anders als bei Viskoelastischen- oder Petrolatum-Bändern werden keine zusätzlichen Produkte für den mechanischen Schutz benötigt. Dadurch entfallen zeit- und kostenintensive Arbeitsschritte.
Streich- und Spritzbeschichtungen:
- SEALID® ist im Vergleich zu flüssigen Streich- und Spritzbeschichtungen von Witterungsbedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit unabhängig. Schutzausrüstung und entsprechende Geräte sind nicht erforderlich, weil keine gesundheitsgefährdenden Stoffe verarbeitet werden. Aufwändige Vorarbeiten entfallen. Verarbeitungsvorschriften wie Mischungsverhältnisse, Schichtdicke oder Härtezeit sind nicht einzuhalten.
Außerordentliche Haftungseigenschaften bei gleichzeitig hoher Zähigkeit
Produkte, die ohne Voranstrich appliziert werden, müssen die zu schützende Oberfläche sehr gut benetzen. Dies erreicht man normalerweise durch Annäherung an einen flüssigen Zustand, wie er durch Aufwärmen und Schmelzen des Materials (z.B. bei Schrumpfmanschetten oder warm zu verarbeitenden Bändern), oder aufgrund der materialeigenen Beschaffenheit (z.B. bei Flüssigbeschichtungen, Petrolatum- und viskoelastischen Produkten) vorliegt. Die Nachteile bei heiß zu verarbeitenden Produkten sind dabei jedoch, dass zusätzliche Gerätetechnik erforderlich ist, eine offene Flamme zum Einsatz kommt und zusätzliche Energie benötigt wird. Bei Materialien mit einer intrinsisch sehr hohen Fließfähigkeit (viskoelastische-/Petrolatum-Produkte) besteht in aller Regel nur eine sehr geringe Widerstandskraft gegen mechanische Kräfte und – i.W. bei viscoelastischen Systemen – gleichzeitig eine eingeschränkte Verbindung zwischen der Korrosionsschutzschicht und dem zusätzlichen mechanischen Schutz.
Mit SEALID® ist es erstmalig gelungen, ein Produkt zu entwickeln, das mechanisch fest bzw. elastisch ist und gleichzeitig gut die Oberfläche benetzt. „SEALID® ist eine völlig neuartige Lösung. Die gängigen Normprüfungen waren für uns nur das Pflichtprogramm. Zusätzlich haben wir Performance-Prüfungen durchgeführt, die praxisgerecht die Belastungen von Korrosionsschutzmaterialien abbilden“, erläutert DENSO Director Engineering Dr. Reha Cetinkaya. Im Fokus des Performance-Tests stand das mechanische Verhalten von SEALID®: Wie gut schützt die Produktinnovation das Rohr vor Belastungen von außen und auch bei Rohrbewegungen?
Auf eine erdverlegte Rohrleitung wirken während ihres Betriebes verschiedene mechanische Kräfte. Diese Belastungen, beispielsweise durch Auflasten und Verkehrslasten, können je nach Art der Bettung im Erdreich punktuell auf die Leitung einwirken. Außerdem unterliegt die Rohrleitung einer Relativbewegung, die zu einer Belastung in Rohrlängsrichtung führt. Beide Belastungsarten verursachen Schäden und beeinträchtigen den mechanischen Schutz. „Wir haben daher einen Prüfstand realisiert, der gleichzeitig eine punktuelle Auflast und eine in Rohrlängsrichtung angreifende Kraft erzeugen kann“, erklärt Dr. Reha Cetinkaya.
SEALID® im Performance-Test: Belastbar und elastisch zugleich
Der Prüfstand sah eine fest gelagerte DN100 (4 Inch) Rohrleitung vor. Auf diese wurde ein Gestell zur Führung eines Schlittens in Rohrlängsrichtung aufgesetzt. Der Schlitten konnte wahlweise mit zwei festen Auflagerpunkten (je ca. 1cm2 Auflagerfläche) oder einem Auflagerpunkt und einem abrollenden Rad als Auflagerpunkt ausgerüstet werden. Zudem war es möglich, ihn mit Gewichten zu belasten. Über ein Zugseil konnte eine Kraft in Rohrlängsrichtung eingeleitet werden – entweder als konstante Last durch ein angehängtes Gewicht oder als Zwangsbewegung, indem das Zugseil mit einer Kurbel aufgewickelt wurde (Abb. 3).
Prüfung 1: Hervorragende Zugscherfestigkeit
In einer ersten Prüfung wurde der Schlitten mit zwei festen Auflagerpunkten versehen und mit 23kg Auflast (entspricht ca. 112N/cm2) belastet. Nach einer Konditionierungszeit von fünf Stunden erfolgte die Belastung mit einem Zuggewicht von 15kg (entspricht ca. 147N Zugkraft). Das Ergebnis: in ca. 70 Minuten war der Schlitten über die gesamte Bandwicklung geglitten, ohne dabei einzelne Bandlagen oder die gesamte Umhüllung zu verschieben. Berechnet auf die Aufstandsfläche betrug die Zug-Scher-Kraft ca. 73N/cm2. Der Schlitten ist über die Beschichtung gewandert, ohne diese zu beschädigen. Die an der Realität orientierten Belastungen führten bei dieser Prüfung also zu keinerlei Beeinträchtigung der Umhüllung und des Korrosionsschutzes.
Prüfung 2: Sehr gutes Rückstellverhalten
Die Erkenntnisse aus der ersten Prüfung wurden in einer zweiten Prüfung mit einer weiteren Fragestellung verknüpft. Das Untersuchungsziel war hierbei herauszufinden, ob sich das Band bei einer etwaigen Verschiebung wieder zurückstellen würde. Es wurde also in diesem zweiten Test auf eine zwangsweise Verschiebung einer Bandlage hingewirkt. Im Vergleich zur ersten Prüfung wurde die Systembelastung somit verändert: von einer mit konstanter Kraft (147N) durchgeführten Belastung auf eine vorgegebene Verschiebungsbelastung. Praxisbezogen simuliert dies eine Längsverschiebung einer Rohrleitung, die im Bettungsmaterial „eingespannt“ ist.
Bei dem Versuch wurde die gesamte Verschiebung an nur einem festen Auflager eingeleitet. Die Simulation mit nur einem Auflager anstelle von zweien verstärkte die Wirkung. Das Auflager wurde dazu mit einem Zwei-Komponentenklebstoff fest mit einer Bandlage verklebt. Das andere Schlittenlager bestand aus einem Rad und konnte daher in Längsrichtung keine Kraft übertragen. Der Schlitten wurde für diesen Versuch mit einer Auflast von 28kg belastet. Nach der Vorkonditionierung wurde jeweils nach 30 Minuten eine Verschiebung von 0,5mm aufgebracht. Das Ergebnis: Die maximale Verschiebung betrug 6mm. Der Versuch zeigte, dass sich die einzelne Bandlage mit dem aufgeklebten Festlager verschoben hat (mittleres Bild, Abb. 4). Der Schlitten wurde im Anschluss von der Auflast befreit und das Zugseil spannungsfrei gestellt. Nach ca. zwölf Stunden hatte sich die Bandlage um ca. 5mm (und auch der Schlitten) in Richtung der Ausgangslage selbstständig zurückbewegt. Dies entspricht einer Rückstellung von gut 80 Prozent der zuvor eingebrachten Verschiebung. Damit überzeugt SEALID® mit einem außergewöhnlich guten Rückstellverhalten.
Dies bedeutet: Ein einzelnes Großkorn (Stein), das punktuell auf die Beschichtung einwirkt, würde nicht zu einer dauerhaften Verschiebung des Korrosionsschutzmaterials führen. „Der Performance-Test liefert somit den Beweis dafür, dass es sich bei SEALID® um ein außerordentlich belastbares Material handelt, das zugleich durch sein elastisches Verhalten besticht. Diese Eigenschaften sind von dauerfließfähigen Materialien (viskoelastisch/Petrolatum) kaum zu erwarten, da Verschiebungen in der Regel nicht reversibel sind“, fasst Thomas Kaiser zusammen.
Fazit
Mit SEALID® All-in-1 bringt DENSO eine patentierte, universell einsetzbare Weltneuheit an den Start. Sie ermöglicht erstmals den Schutz vor Korrosion und gleichzeitig mechanischen Belastungen mit nur einem Produkt, in nur einem Arbeitsschritt und bei Erfüllung aller relevanter Normen.
Der Performance-Test zeigt eindrucksvoll, dass ein mit SEALID® geschütztes Rohr sowohl Belastungen durch mechanische Einflüsse von außen als auch Rohrbewegungen zuverlässig standhält. Es schützt nicht nur so effektiv wie andere hochwertige Bandmaterialien, sondern ist zudem überaus effizient: ohne zeitintensive Vorarbeiten (Primern), mehrstufige Verarbeitungsschritte oder unterschiedliche Systemkomponenten. Aufwändige Schutzmaßnahmen für Mensch und Umwelt entfallen. Korrosionsschutz ist damit so einfach wie nie zuvor.
Über die DENSO Group Germany:
Seit 100 Jahren steht die DENSO Group Germany für führende Korrosionsschutz-Lösungen im Pipelinebau. Die co-extrudierte Bandtechnologie im 3-Schicht-Aufbau definiert seit 50 Jahren den Qualitätsstandard. DENSO Ingenieure sind fokussiert auf das eine Ziel: Korrosionsschutz immer sicherer und effizienter zu machen. Mit SEALID® All-in-1 revolutioniert das Unternehmen die Zukunft des Korrosionsschutzes mit einer Universallösung, die den Schutz von Rohren und Schweißnähten radikal vereinfacht.
Kontakt
DENSO Group Germany
Dr. Carsten Fischer
Director Sales D-A-CH & BeNeLux
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