cav – Prozesstechnik für die Chemieindustrie 08.2023

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cav FOKUS PUMPEN, KOMPRESSOREN, ARMATUREN Rohr-in-Rohr-Konstruktion aus Kunststoff bietet maximalen Schutz Doppelrohrsysteme für die Halbleiterproduktion Wie können Planer und Anlagenbetreiber den Umgang mit gefährlichen Medien sicher, umweltfreundlich und ökonomisch gestalten? Die Firma ams-Osram International GmbH benötigte neue Rohrleitungssysteme für den Transport diverser produktionsspezi fischer Chemikalien. Zum Einsatz kommen nun die Doppelrohr - systeme Contain-IT Plus aus Kunststoff. Doppelrohrsysteme aus Kunststoff schützen Mitarbeiter, die Umwelt sowie das Unternehmen selbst Bilder: GF Piping Systems Tritt in der Produktion aus einem undichten Rohr plötzlich eine aggressive Flüssigkeit aus und Mitarbeiter kommen mit ihr in Kontakt, müssen diese medizinisch versorgt werden. Noch dazu werden teure Maschinen beschädigt. Zudem muss der Betreiber der Anlage mit rechtlichen und finanziellen Konsequenzen rechnen – ein Albtraum. Glücklicherweise kommt es aber selten zu solchen Zwischenfällen. Der Umgang mit aggressiven Flüssigkeiten und Gasen gehört zwar in vielen Wirtschaftszweigen zum Alltag, Unternehmen müssen aber dafür Sorge tragen, dass niemand durch ihre Aktivitäten zu Schaden kommt. Diese Verantwortung ist gesetzlich verankert, wichtige Richtlinien sind hier die „Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“ (AwSV) und das Wasserhaushaltsgesetz (WHG). So gibt die AwSV u. a. vor, welche Rohrleitungen doppelwandig auszulegen sind, während das WHG Betreiber dazu anhält, Gewässerschädigungen unbedingt zu vermeiden. Die Anlagen für den Transport wassergefährdender Stoffe müssen laut AwSV also besonders dicht, standsicher und gegenüber den zu erwartenden chemischen Einflüssen hinreichend widerstandsfähig sein. Für den Transport aggressiver Medien haben sich seit vielen Jahren Doppelrohrsysteme bewährt. Sie bestehen aus einem medienführenden Innenrohr sowie einem Außenrohr, das im Falle einer Leckage des Innenrohrs für zusätzlichen Schutz sorgt. Die Innenleitung wird dabei durch den Einsatz von Distanzhaltern im Außenrohr zentriert. Damit Betreiber nach maximal 72 h unerwartete Leckagen aufspüren und entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten können, müssen Leckagedetektionssysteme an den Überwachungsraum angeschlossen werden. Auslegung von Doppelrohrsystemen Insbesondere beim Transport von Säuren oder Laugen stellen Doppelrohr systeme aus Kunststoff eine ideale Lösung dar. Für das Innenrohr werden Materialien wie PVC-U, PVC-C, PP, PE, PVDF oder ECTFE eingesetzt. Für Außenrohre hat sich Polyethylen (PE) als Allrounder etabliert, da es nur für einen kurzen Zeitraum in Kontakt mit dem Medium steht. PE zeichnet sich durch eine gute chemische Beständigkeit gegenüber Säuren, Laugen und Salzen sowie einer Vielzahl von organischen und anorganischen Lösemitteln aus. Darüber hinaus ist der Werkstoff UV-beständig, unempfindlich gegen Kerben, flexibel und schlagzäh. Nicht zuletzt punkten Rohrleitungssysteme aus Kunststoff mit ihrem geringen Gewicht. Für die Projektierung, Konstruktion und Installation eines Doppelrohrsystems ist die DVS- Richtlinie DVS 2210–2 zu berücksichtigen. Die zeitlich versetzte Verbindungstechnik zwischen Innen- und Außenleitung erlaubt es, eine Doppelrohrleitung analog einer Einfachleitung mit den bekannten und bewährten Verbindungstechniken nach den DVS-Richtlinien zu verbinden. Insbesondere in langen Rohrleitungssträngen empfiehlt es sich, den Überwachungsraum 32 cav 08-2023

gemäß den Empfehlungen der DVS 2210–2 mittels Systemunterteilungsfittings in kleinere Überwachungsabschnitte zu unterteilen. Mittels kapazitiven berührungslosen Tiefpunktsensoren können unerwartete Leckagen in den Abschnitten schnell und zuverlässig erkannt werden. Doppelrohrsysteme für Osram Als Teil der Osram-Gruppe ist die ams- Osram International GmbH ein auf optische Halbleiter und LED-Technik spezialisiertes Unternehmen. Für die Produktion der vielfältigen Produkte ist das Unternehmen auf Doppelrohrsysteme angewiesen, denn für die Herstellung von Halbleitern und LED- Technologien spielt die Versorgung und Aufbereitung von Reinstwasser und Chemikalien eine wichtige Rolle. Zum einen werden diese Stoffe für die Produktion benötigt, gleichzeitig müssen die resultierenden Abwässer abgeführt, neutralisiert, gefiltert und entsorgt werden. Die zu transportierenden Medien umfassen dabei diverse produktionsspezifische Chemikalien, die in der Halbleiterindustrie eine wichtige Rolle spielen. Im Rahmen einer Produktionserweiterung entschied sich ams-Osram International dazu, ein Doppelrohrsystem zu implementieren, um auch weiterhin höchste qualitative Ansprüche zur erfüllen. Das Unternehmen verfolgte bei dem Projekt zwei Ziele: Es sollten moderne Doppelrohrsysteme aus Kunststoff verbaut werden, die für die vielen verschiedenen Medien in der Produktion gleichermaßen geeignet sind. Zusätzlich sollten zwei Gebäude mit einem neuen Doppelrohrsystem verbunden werden, die über eine unterschiedliche Steuerung verfügen. Mit der Durchführung wurde das auf Anlagen- und Rohrleitungsbau spezialisierte Unternehmen Bilfinger Life Science beauftragt. Die Dichtigkeit des Innenrohrs kann überprüft werden, bevor das Außenrohr verschlossen wird. Transparente Abschnitte erleichtern eine visuelle Inspektion. Einjährige Planungsphase Zunächst übernahm ein externes Ingenieurbüro die Grundplanung und erstellte eine sogenannte Facility-Utility-Matrix (FUM). Diese Matrix dokumentiert die Anforderungen, die die Produktionsanlagen bei ams- Osram International haben, sowie die genauen Mengen und Arten der Medien, die sie benötigen. Die FUM ist für die Planungsphase wichtig, da sie die Grundlage bildet, um die Materialien, Kapazitäten und Auslegung der Rohre festzulegen. Da Produktionsanlagen kontinuierlich modifiziert und weiterentwickelt werden, ist die FUM ein lebendiges Dokument, das regelmäßig angepasst wird. Während der rund einjährigen Planungsphase wurde auf diese Weise auch festgelegt, welche Abschnitte ein Doppelrohrsystem benötigen. Hier entschied sich Bilfinger Life Science für das Contain-IT- Plus-Doppelrohrsystem von GF Piping Systems. Das Unternehmen bietet mit seinem auf die Projektbedürfnisse anpassbaren System ein breites Produkt-Portfolio (darunter Fittings, Rohre, Armaturen, mechanische Trennungen, Leckage-Detektionslösungen, Antriebe), das in starker Anlehnung an die DVS 2210–2 entwickelt wurde. Auch bietet GF Piping Systems zahlreiche Maschinen und Werkzeuge für die Verbindungstechnologien (Kleben, Stumpfschweißen, Elektromuffenschweißen). Darüber hinaus leistet das Unternehmen mit seinen Engineering Services Unterstützung bei Spannungsberechnungen der Rohrleitungsisometrien, die insbesondere bei der Auslegung der Stahlkonstruktion und bei der Installation zu berücksichtigen sind. Darüber hinaus verfügt GF Piping Systems über eine Customizing- Abteilung, in der auch Spezialkomponenten auf Anfrage gefertigt werden. Reibungsloser Einbau Der Einbau der Komponenten verlief reibungslos trotz teils enger Installationsorte und eines straffen Zeitplans, um die Produktion nicht einzuschränken. Hier sind die Eigenschaften der Kunststoffrohrsysteme entgegengekommen. Sie sind leichter und kompakter als Systeme aus Metall und lassen sich dadurch schnell und sicher installieren. Sie sind aufgrund ihrer korrosionsfreien Eigenschaften zum einen sehr langlebig und sorgen für einen reibungslosen Betrieb. Insbesondere die Flexibilität der Außenrohrmaterialien ist beim Contain-IT Plus System hervorzuheben. In harschen Umgebungsbedingungen wurde das Polyethylen-(PE100)- Schutzrohr installiert. Zusätzlich wurden bestimmte Abschnitte mit dem transparenten PVC-U-Außenrohrsystem ausgestattet, um eine visuelle Inspektion im Rahmen der Routinekontrollen sicherzustellen. Ein weiterer Vorteil der GF-Lösung ist, dass die wichtige Verbindung des Innenrohrs auf Dichtigkeit geprüft werden kann, bevor das Außenrohr verbunden wird. Bei simultan geschweißten Doppelrohren kann die Schweißnaht des Innenrohrs nach dem Schweißvorgang nicht von außen begutachtet werden. Der letzte Schritt nach knapp vier Monaten Bauzeit war die Inbetriebnahme. Dazu wurde ein erster Probelauf durchgeführt, bei dem die Innenrohre mit Wasser und die Außenrohre mit Gas auf Dichtigkeit getestet wurden. Im Anschluss konnten die benötigten Medien nach und nach in das neue System eingeführt werden. www.prozesstechnik-online.de Suchwort: GF Piping AUTOR: DANIEL WUNDERLE Global Product Manager Marine & Double Containment Systems, GF Piping Systems cav 08-2023 33