Industrieanwendungen

Der ständig wachsende Anteil an Kunststoffrohrsystemen aus thermoplastischen Werkstoffen im industriellen Anwendungsbereich zeigt die Vielzahl der Anwendungsmöglichkeiten für diese innovativen Werkstoffe. Aufgrund der verschiedenen zur Verfügung stehenden Werkstoffe können deren spezielle Eigenschaften gezielt genutzt werden, um einen effizienten Betrieb der Anlage zu gewährleisten.

Rohrsysteme aus PE 100


Allgemeine Eigenschaften von Polyethylen

Durch die permanente Weiterentwicklung der PE-Formmassen in den letzten Jahren wurde die Leistungsfähigkeit von PE-Rohren und Formteilen erheblich verbessert. Polyethylen wird seit einigen Jahren nicht mehr nach der Dichte eingeteilt (PELD, PEMD, PEHD), sondern nach Festigkeitsklassen gemäß ISO 9080 eingestuft (PE63, PE80, PE 100). Die bisher als PEHD bezeichneten Formmassen sind heute bis auf wenige Ausnahmen, die technisch keine Bedeutung mehr besitzen, als PE 80 eingestuft. Im Vergleich zu anderen Thermoplasten weist PE eine ausgezeichnete Diffusionsbeständigkeit auf und wird daher seit vielen Jahren für den sicheren Transport von Gasen verwendet.

Weitere wesentliche Vorteile dieses schwarz eingefärbten Materiales sind die UV-Stabilität und die Flexibilität des Werkstoffes.


PE 100

Diese Materialien werden auch als Polyethylentypen der dritten Generation bzw. auch als MRS 10 Materialien bezeichnet. Es handelt sich hierbei um eine Weiterentwicklung der PE Materialien, die durch ein modifiziertes Polymerisationsverfahren ein geänderte Molmassenverteilung aufweisen. Dadurch haben PE 100 Typen eine höhere Dichte und auch verbesserte mechanische Eigenschaften wie eine erhöhte Steifigkeit und Härte. Die Zeitstandfestigkeit sowie der Widerstand gegen langsame und schnelle Fortpflanzung konnten deutlich verbessert werden. Somit eignet sich dieses Material z.B. für die Herstellung von Druckrohren größerer Dimensionen, da im Vergleich zu den herkömmlichen Druckrohren aus PE mit geringeren Wanddicken die entsprechende Druckstufe erreicht wird.

Verhalten bei Strahlenbelastung

Rohre aus Polyethylen können grundsätzlich im Bereich energiereicher Strahlung eingesetzt werden. So haben sich Rohre aus PE seit vielen Jahren zur Ableitung radioaktiver Abwässer aus heißen Laboratorien und als Kühlwasserleitungen in der Kernenergietechnik bewährt. Die üblichen radioaktiven Abwässer enthalten Beta- und Gammastrahlen. PE-Rohrleitungen werden selbst nach jahrelangem Einsatz nicht radioaktiv. Auch in Umgebung höherer Aktivitäten werden Rohre aus PE nicht geschädigt, wenn sie während ihrer gesamten Betriebszeit keine größere, gleichmäßig verteilte Strahlendosis als 104 Gray erhalten.

Physiologische Unbedenklichkeit

Polyethylen entspricht in seiner Zusammensetzung den einschlägigen lebensmittelrechtlichen Bestimmungen (nach BGA und KTW-Richtlinien). Weiterhin sind die PE-Rohre und -Formteile auf Trinkwassertauglichkeit überprüft und zugelassen.

Chemische Beständigkeit

Infolge seiner unpolaren Struktur weist PE eine ungewöhnlich hohe Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Säuren und Laugen auf. Es ist widerstandsfähig gegen wässrige Lösungen von Salzen, gegen nicht oxidierende Säuren und Alkalien. Bis 60°C ist PE gegen viele Lösungsmittel beständig, wird jedoch von aromatischen und halogenierten Fetten und Wachsen angequollen. Gegen starke Oxidationsmittel wie Salpetersäure, Ozon, Oleum, Wasserstoffperoxid oder Halogene ist PE bedingt bis nicht widerstandsfähig. Die chemische Beständigkeitsliste in diesem Katalog gilt als erster Hinweis. Konkrete Anwendungsfälle können mit uns geklärt werden.

Rohrsystem aus PP-R und PP-H


Allgemeine Eigenschaften von PP

Unsere Rohre werden aus PP-H (Polypropylen-Homopolymerisat) hergestellt. Formteile werden standardmäßig aus PP-R (Polypropylen-Random Copolymerisat) gefertigt. Rohre bis zu einem Außendurchmesser von 400 mm werden ebenfalls aus PP-R produziert. Formteile aus PP-H sind auf Anfrage lieferbar. Beide Typen sind hochwärmestabilisiert und bestens geeignet für die Herstellung von druckbeanspruchten Rohrleitungssystemen. Im Vergleich zu anderen Thermoplasten wie PE und PVC besitzt PP eine Temperaturbeständigkeit bis 100° C (kurzzeitig bis 120° C für drucklose Systeme). Die Schlagzähigkeit ist temperaturabhängig und nimmt mit steigender Temperatur zu bzw. mit fallender Temperatur ab. PP-R weist im Vergleich zu PP-H eine bessere Schlagzähigkeit auf.

Verhalten bei Strahlenbelastung

Gegenüber energiereicher Strahlung ist Polypropylen im Allgemeinen nicht dauerhaft beständig. Bei Einwirkung energiereicher Strahlen auf Polypropylen kann es zu einer vorübergehenden Festigkeitserhöhung durch Vernetzung der Molekularstruktur kommen. Bei dauerhafter Strahlenbelastung kommt es aber zu einem Bruch der Molekülketten und damit durch die Schädigung des Werkstoffes zu einer erheblichen Festigkeitsminderung. Diesem Verhalten ist durch einen Abminderungsfaktor Rechnung zu tragen, der experimentell ermittelt werden muß. Bei einer absorbierten Energiedosis von weniger als 104 Gray sind Polypropylenrohrleitungen ohne wesentliche Festigkeitsminderung einsetzbar.

Verhalten von PP bei UV-Strahlung

Rohrleitungen aus grauem Polypropylen sind nicht UV-stabilisiert und müssen daher entsprechend geschützt werden. Als wirksamer Schutz gegen direkte Sonneneinstrahlung ist ein Schutzanstrich (AGRU-Coating) oder eine Isolierung möglich. Weiterhin ist es auch möglich, die auftretende Schädigung der Oberfläche durch einen entsprechenden Wanddickenzuschlag zu kompensieren, da die Schädigung nur oberflächlich auftritt. Der Wanddickenzuschlag darf dabei 2 mm nicht unterschreiten. Da Polypropylen normalerweise nicht mit lichtstabilen Farbpigmentierungen ausgestattet ist, kann es bei langjähriger Freibewitterung zu einer Farbveränderung (Braunverfärbung) kommen.

Physiologische Unbedenklichkeit

Polypropylen entspricht in seiner Zusammensetzung den einschlägigen lebensmittelrechtlichen Bestimmungen (nach BGA und KTW-Richtlinien). Weiterhin sind die PP-Rohre und -Formstücke auf Trinkwassertauglichkeit überprüft und zugelassen.

Chemische Beständigkeit

Grundsätzlich gilt PP als beständig gegenüber einer Vielzahl von Säuren und Laugen. Alkalilaugen, Phosphorsäure, Salzsäure sind nur ein Auszug dessen wogegen PP resistent ist. Gegenüber Kohlenwasserstoffen ist PP hingegen nur bedingt beständig, da es zu einer Quellung >3% führen kann. Als Folge dessen ist PP gegen Benzin weniger geeignet. Gleiches gilt auch gegenüber freiem Chlor und Ozon. Durch seine hohe Temperaturbeständigkeit gilt PP als ideal für den Einsatz in Beizanlagen, der chemischen Industrie als auch von hochaggressiven Abwässern. Die chemische Beständigkeit ist jedoch immer im Zusammenspiel mit der Betriebstemperatur, dem Betriebsdruck und eventuell von außen wirkenden Beanspruchungen zu betrachten, da sich dadurch Einschränkungen ergeben können. Die chemische Beständigkeitsliste in diesem Katalog gilt als erster Hinweis. Konkrete Anwendungsfälle können mit unserer technischen Abteilung geklärt werden.