DICHTKUNST FÜR KUNSTSTOFF - Tectrion

Sonderdruck aus März 2010, Hüthig GmbH, Heidelberg
DICHTKUNST FÜR KUNSTSTOFF
Dichtung für GFK-Leitungen mit TA-Luft-Zulassung In der chemischen Industrie werden immer häufiger
glasfaserverstärkte Kunststoffrohre, kurz GFK-Rohre, eingesetzt. Flanschverbindungen für Kunststoffverbundsysteme
waren bislang jedoch nur schwer dicht zu bekommen. Gummidichtungen alterten zu schnell,
bei beständigen PTFE-Dichtungen mussten die Flanschverbindungen immer wieder nachgezogen werden.
Eine neuartige Flachdichtung soll diese Probleme lösen.
Bilder: Tectrion
Seit einigen Jahren werden Kunststoffverbundsysteme,
wie Glasfaserverstärkter
Kunststoff (GFK),
immer häufiger als Rohrmaterial für aggressive
Chemikalien sowie bei steigenden
Temperaturen und Drücken eingesetzt.
Die Mindestflächenpressung der
bislang eingesetzten PTFE-Dichtungen
(Polytetrafluorethylen) erfordert jedoch
Anzugsmomente, die das Kunststoffverbundsystem
an die eigene Festigkeitsgrenze
führen können. Im Extremfall
droht die GFK-Flansch-Verbindung im
Betrieb undicht zu werden, sodass aufwendige
und umfangreiche Instandsetzungsarbeiten
erforderlich werden, um
eine Anlage am Laufen zu halten.
Früher wurden bei niedrigen Belastungen
„weiche“ Gummidichtungen für
die Kunststoffrohrleitungen verwendet.
Später sorgten Gummidichtungen mit
Autor
Ralf Breihan,
Leiter Kunststoffwerkstatt, Tectrion
Sonderdruck im Auftrag des Kunden TECTRION GMBH, Leverkusen
Die Flach-Dichtung ist nach TA-Luft zertifiziert.
Somit können nun auch GFK-Leitungen für luftgefährdende
Stoffe verwendet werden
Stahlkern für dichte Rohrleitungen. Ein
Problem blieb aber bestehen: Gummi ist
sowohl gegen Chemikalien als auch gegen
Alterungsprozesse nur unzureichend
beständig. Als Alternative kamen verschiedene
Dichtungen aus PTFE, zum
Einsatz. Doch auch diese waren in der
Praxis keine optimale Lösung: Die Instandhalter
mussten regelmäßig durch
die Anlagen laufen, um jede einzelne
Flanschverbindung nachzuziehen. Ein
Vorgang, der teuer und zeitintensiv ist.
Einerseits ist PTFE sehr reaktionsträge
und eignet sich daher gut für aggressive
Chemikalien, andererseits erweisen sich
die notwendige Einbauflächenpressung
und die Betriebsflächenpressung als signifikantes
Problem. Darüber hinaus führen
die nötigen Anzugsmomente das
Kunststoffrohrverbundsystem zwangsläufig
an die eigene Festigkeitsgrenze.
Insbesondere das Relaxationsverhalten
der GFK-Losflansche verursacht bei hohen
Anzugsmomenten, dass sich die aufgebrachten
Spannungen bereits nach relativ
kurzer Zeit abbauen – vor allem bei
wechselnden Temperaturen. In der Folge
droht das System undicht zu werden. Eine
Störung, deren Beseitigung erhöhte
Personal- und Wartungskosten verursacht,
die mit einer explizit für Kunststoffverbundsysteme
zugeschnittenen
Dichtung vermeidbar wären.
Aus der Praxis lässt sich ableiten, dass
die für heutige Ansprüche optimale
Dichtung folgende Eigenschaften besitzen
muss:
Die hohe chemische Beständigkeit von
PTFE muss erhalten bleiben.
Die Dichtung muss eine relativ hohe
Rückfederrate aufweisen.
Die Anzugsmomente dürfen das
Flanschsystem nicht übermäßig belasten.
Nur wenn diese Eigenschaften gegeben
sind, ist es möglich, dauerhaft dichte und
sichere Kunststoffrohrverbundsysteme
zu betreiben.
Flachdichtung mit
TA-Luft-Zertifizierung
Der Industriedienstleister Tectrion – vormals
Technische Dienste der Bayer Industry
Services – entwickelte in seiner
hauseigenen Kunststoffwerkstatt in Zusammenarbeit
mit Bayer Material Science
eine Flachdichtung mit genau den
geforderten Eigenschaften. Entstanden
ist eine Dichtung, die im GFK-Flansch
Mit den neuen Flachdichtungen
können Instandhaltungsintervalle
verlängert und damit Kosten
gespart werden

dicht bleibt und als erste und bislang einzige
ihrer Art über das TA-Luft-Zertifikat
für Kunststoffverbundsysteme verfügt.
Einen hohen Stellenwert nimmt hier
die Prüfung im realen Kunststoffverbundsystem
mit GFK-Losflanschen ein.
Nach kompletten Temperatur- und
Druckwechseln folgte der für die Zertifizierung
notwendige Belastungstest. Dabei
wurden die Schrauben im Prüfungsverlauf
nicht nachgezogen. Die TA-Luft-
Prüfung erfolgte mit der verbleibenden
Restflächenpressung direkt am Kunststoffverbundrohr
und nicht, wie heute
oft üblich, zwischen Prüfplatten. Der TÜV
bescheinigte eine für PTFE-Dichtungen
dreimal höhere Restflächenpressung im
Kunststoffverbundsystem – ein sehr guter
Wert im Vergleich zu bisherigen PTFE-
Dichtungen. Zudem ist die neue Dichtung
– im Gegensatz zu DIN- und EN-Abmessungen
– speziell auf die vorgegebenen
Durchmesser von Kunststoffverbundsystemen
abgestimmt und liegt jederzeit
zentriert in den Losflanschen.
Sparen bei der Instandhaltung
Undichte Kunststoffverbundsysteme gehören
mit einer chemisch beständigen
und langfristig dichten PTFE-Dichtung
nun der Vergangenheit an. Zudem werden
die Instandsetzungsintervalle für die
Dichtungen erheblich verlängert, wodurch
die Kosten deutlich sinken. Waren
GFK-Leitungen zudem bislang nach TA-
Luft überhaupt nicht nutzbar, können sie
jetzt auch für luftgefährdende Stoffe verwendet
werden.
Bayer Material Science setzt die Dichtungen
bereits ein und hat für ihre zwei
neuen Produktionsanlagen in China hat
unlängst tausende Exemplare geordert
und eingebaut. Die neuen Dichtungen
werden in verschiedenen Nennweiten
von DN 15 bis DN 500 hergestellt. Mit ih-
Sonderdruck im Auftrag des Kunden TECTRION GMBH, Leverkusen
ENTSCHEIDER-FACTS
Für Planer und Betreiber
Die Flachdichtungen sind nach TA-Luft
gemäß VDI 2240 zertifiziert. Dadurch
lassen sich nun auch GFK-Leitungen für
luftgefährdende Stoffe einsetzen.
Der Geltungsbereich der TA-Luft umfasst
einen Betriebsüberdruck bis maximal
10 bar, eine Betriebstemperatur bis maximal
90 °C im Kunststoffverbund -
system und eine Mindestflächenpressung
im Einbauzustand von 10 MPa.
Zu den wichtigsten Eigenschaften der
Dichtungen gehören die Chemikalienbeständigkeit
und die gute Standfestigkeit
durch eine hohe Rückfederrate. Außerdem
sind sie beständig gegen Alterungsprozesse.
Der TÜV hat eine für PTFE-Dichtungen
dreimal höhere Restflächenpressung im
Kunststoffverbundsystem bescheinigt.
rer Entwicklung ist ein wichtiger Schritt
nach vorn gelungen, damit sich Kunststoffverbundsysteme
in chemischen Anlagen
sicher und wirtschaftlich betreiben
lassen. Davon profitieren Anlagenbetreiber
und Instandhalter gleichermaßen.
Eine Jury namhafter Instandhaltungs-
Experten zeichnete die neue Dichtung im
März mit dem Maintainer Award 2010 -
dem „Oscar“ der Instandhaltung - in der
Kategorie „Innovative Produkte“ aus.
KONTAKT
Tectrion GmbH, Gebäude G7,
51368 Leverkusen,Tel.: 02133–5122100,
Fax: 02133–5122164, www.tectrion.de,
dichtung@tectrion.de
Der Beitrag sowie Produkt-Flyer, Produkt-
Film und TA-Luft-Zertifikat sind online abrufbar
auf:
www.chemietechnik.de
mit dem Suchcode 1003CT618
Die Dichtungen sind in verschiedenen
Nennweiten von DN 15 bis DN 500 erhältlich
Gewinner Maintainer-Award 2010: Die
Tectrion Pro-GFK T504 ist die erste Dichtung
ihrer Art mit TA-Luft-Zertifikat
Blick in die
Kunststoff-
werkstatt