Hochwertige Auskleidung von GFK-Apparaten

Anbieter zum Thema

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

K-Profile AG Innovationen in Kunststoff

Ramseier

Angenstein AG

Typische Einsatzgebiete sind der Korrosionsschutz in der Chemie- und Pharmaindustrie, der Biotechnologie, Halbleiterfertigung sowie bei Wärmetauschern und Rohrleitungen für hochkorrosive Stoffe in Kraftwerken und Abgasreinigungsanlagen. Angenstein bezieht das Material als Rollenware mit einer Wanddicke von 2,3 Millimeter sowie als Verbund mit einem oberflächenseitig eingelassenen Glasgestrick.

Auskleidung als «loses Hemd»

«Da der thermische Ausdehnungskoeffizient sich um den Faktor 5 von demjenigen des GFK-Grundkörpers unterscheidet, ist ein fester Verbund schwer darstellbar», erklärt S. Naegelin. Die bei Temperaturwechseln auftretenden Kräfte würden zu so hohen Spannungen im Material führen, dass der Verbund innerhalb kürzester Zeit delaminiert würde. Stattdessen wird die Auskleidung als sog. «loses Hemd» ausgeführt. Im Prinzip handelt es sich demnach um einen frei hängenden Schlauch, der oben mit dem Flansch des Quenche-Grundkörpers abschliesst und bündig an der Innenwand anliegt, mit dieser jedoch nirgends fest verbunden ist. Besonders problematisch ist die Verbindung mit den zahlreichen seitlichen Stutzen im oberen Bereich, die ihrerseits ebenfalls über eigene Auskleidungen verfügen, die am Flansch beginnen und durch Ausschnitte in den geschützten Innenraum hineinragen. Hier kommt es insbesondere auf die Vermeidung unzulässiger Spannungsspitzen in den Übergängen zwischen der Hauptauskleidung und den Auskleidungen der Stutzen an. Für diesen Bereich setzt man bei Angenstein auf eine geschickte Abstützung durch grossflächige «schwimmende» Stabilisierungskragen aus einem selbst entwickelten Verbundmaterial aus PFA und auflaminiertem GFK, die sich der Form des Liners anpassen und ihn so an der Wand des Gefässes fixieren, ohne jedoch unzulässige seitliche Kräfte auszuüben.

Im unteren Bereich, wo keine Stutzen angeordnet sind, erfolgt die ebenfalls notwendige Fixierung der Auskleidung durch einen steifen Ring aus Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen (FEP), einem Kunststoff, dessen Eigenschaften weitgehend denjenigen von PFA entsprechen. Dieser Ring wird bei Angenstein durch einen thermischen Prozess aus fertig bezogenem Rohrmaterial gebogen und an der Nahtstelle verschweisst. Er wird durch ebenfalls aufgeschweisste Laschen an der Auskleidung gehalten und sorgt dafür, dass diese auch im unteren Bereich eng am Grundkörper der Quenche anliegt.

Schweissquali entscheidend

«Die gesamte Auskleidung ist im Prinzip eine aufwändige Schweisskonstruktion mit zahlreichen Längs-, Quer- und Ringnähten», sagt S. Paul. Das Material ist nur mässig steif, muss aber in grossen Dimensionen in die gewünschte Form gebracht und dann trotz geringer Wanddicke mit Stossnähten verschweisst werden. Diese Nähte müssen völlig dicht sein und dürfen keinerlei Schwachstellen aufweisen. Dies stellt allein schon für sich eine echte Herausforderung dar.

Hinzu kommt, dass das Schweissen immer unter Vollschutz geschehen muss, um eine Gesundheitsgefährdung des Schweissers durch Gase zu vermeiden, die bei der Überhitzung des Materials entstehen können. Zudem erfordert dies den Einsatz erfahrener und speziell auf die Besonderheiten des Materials und seiner Verarbeitungseigenschaften hin geschulter Spezialisten. Für diese Schweissarbeiten gibt es bislang keine allgemeinverbindlichen Prüfnormen, sondern Werksvorschriften des Herstellers, der hierfür eigene Schulungen und Zertifizierungen anbietet. Deshalb seien alle bei Angenstein in diesem Bereich tätigen Mitarbeiter diesbezüglich geschult und individuell zertifiziert. Ausserdem arbeite man bei der Weiterentwicklung der Verfahren mit der Firma Quadrant seit Jahren eng zusammen. Daher verfüge man in diesem Bereich über ein aussergewöhnlich umfangreiches Know-how. <<

(ID:42952125)