DE102021113307A1

DE102021113307A1 - Technische Isolierung für industrielle Rohrleitungen

Info

Publication number: DE102021113307A1
Application number: DE102021113307.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Jakoby; Daniel Tacke
Original assignee: Tacke and Lindemann Baubeschlag und Metallhandel & Co Kg GmbH; Tacke Lindemann Baubeschlag und Metallhandel & Co Kg GmbH
Current assignee: Tacke and Lindemann De GmbH
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2022-12-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine technische Isolierung für industrielle Rohrleitungen, umfassend eine Beschichtung (4), die eine körnige Oberflächenstruktur aufweist, die aus einer Anordnung von Bergen und Tälern gebildet ist, wobei die Oberflächenstruktur eine gemittelte Rautiefe Rz von zwischen 500 µm und 1200 µm aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine technische Isolierung für industrielle Rohrleitungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In vielen Industriebereichen werden Rohrleitungen zum Transport warmer Fluide eingesetzt. Solche Rohrleitungen sind regelmäßig mit einer technischen Isolierung ummantelt, um einem Energieverlust des Fluids während des Transports entgegenzuwirken. Die Isolierung hat darüber hinaus die Aufgabe, das Personal vor Verletzungen durch Verbrennung bei Berührung der Rohrleitungen zu schützen.
Bei engen Platzverhältnissen besteht häufig das Problem, dass der Raum für eine hinreichende Dicke der Isolierung zur Wärmeisolation nicht vorhanden ist. Dabei ist eine Kompensation der geringeren Isolierschichtdicke durch Einsatz von - kostenintensiven - Spezialisoliermaterialien nicht immer möglich. Der Personenschutz ist in jedem Falle vorrangig. In solchen Fällen, wo ein hinreichender Schutz vor Verbrennungen durch Kontakt mit von warmen fluiden durchströmten Rohrleitungen nicht gegeben ist, kann der Zugang ohne entsprechende Schutzkleidung nicht gewährt werden.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine technische Isolierung für industrielle Rohrleitungen, bereitzustellen, bei der auch bei einer geringen Dicke die Gefahr von Verbrennungen vermieden ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine technische Isolierung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Mit der Erfindung ist eine technische Isolierung für industrielle Rohrleitungen, bereitgestellt, bei der auch bei einer geringen Dicke die Gefahr von Verbrennungen vermieden ist. Dadurch, dass die Isolierung eine körnige Oberflächenstruktur aufweist, die aus einer Anordnung von Bergen und Tälern gebildet ist, wobei die Oberflächenstruktur eine gemittelte Rautiefe Rz von zwischen 500 µm und 1200 µm aufweist, wird die Oberflächentemperatur der Außenseite der Isolierung vermindert, wodurch einer Verbrennungsgefahr entgegengewirkt ist.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, im Falle einer unzureichenden Dicke der Isolierschicht eine beschleunigte Wärmeabfuhr von der Außenfläche der Isolierung zu erzielen und hierdurch die Außentemperatur der Isolierschicht zu verringern. Überraschend wurde gefunden, dass durch eine Beschichtung mit einer körnigen Oberflächenstruktur mit einer gemittelten Rautiefe Rz von zwischen 500 µm und 1200 µm eine Erhöhung des Emissionsgrades erzielt werden kann, was eine Erhöhung der Wärmeabfuhr bewirkt. Der Emissionsgrad ε ist ein Maß dafür, wie stark eine Materialfläche Wärmestrahlung mit seiner Umgebung austauscht. Bevorzugt weist die Oberflächenstruktur eine gemittelte Rautiefe Rz von zwischen 550 µm und 1000 µm auf. In diesem Bereich sind besonders hohe Emissionsgrade erzielbar.
In Weiterbildung der Erfindung umfasst die Isolierung ein Metallblech zur Ummantelung einer Rohrleitung, das auf wenigstens seiner nach außen gerichteten Außenseite, bevorzugt auf beiden Seiten mit der Beschichtung versehen ist. Hierdurch ist eine einfach zu montierende, stabile Isolierung mit geringer Dicke erzielt. Vorzugsweise ist das Metallblech ein Aluminiumblech. Hierdurch ist die Wärmeableitung weiter verbessert. Ein weiterhin positiver Einfluss auf den Emissionsgrad wird dadurch erzielt, dass die Beschichtung eine silberne Farbe aufweist.
In Ausgestaltung der Erfindung weist die Beschichtung eine minimale Dicke von zwischen 25 µm und 35 µm, vorzugsweise von 30 µm auf. Die minimale Schichtdicke findet sich im Bereich der Täler. Durch die geringe Schichtdicke ist ein maximal verbleibender Raum für eine mögliche Isolationsschicht zwischen Metallblech und Rohrleitung erzielt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Beschichtung aus Kunststoff, insbesondere aus hochbeständigem Polyethylen (PE) hergestellt. Hierdurch ist auch bei geringster Schichtdicke eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen erzielt. Bevorzugt weist die Beschichtung eine UV-Beständigkeit der Kategorie RUV3 (gemäß DIN EN 10169:2010-2) sowie besonders bevorzugt eine Korrosionsbeständigkeit der Kategorie C5 auf (Die Korrosionsbeständigkeit ist nach DIN 55634-1 - 2018-03 in fünf Kategorien (RC 1 bis RC 5) eingeteilt. Die unterschiedlichen Korrosionsbeständigkeiten sind den in der DIN EN ISO 12944-2 festgelegten Korrosivitätskategorien zugeordnet und in die Klassen C1 (unbedeutend) bis C5M (sehr stark) eingeteilt.).
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Rohrleitung, die mit einer solchen Isolierung ummantelt ist. Vorzugsweise ist die Beschichtung auf zumindest der Außenseite, vorzugsweise auf beiden Seiten eines Metallblechs angeordnet, das die Rohrleitung ummantelnd angeordnet ist, wobei zwischen Rohrleitung und Aluminiumblech eine zusätzliche Isolierschicht angeordnet ist. Die zusätzliche Isolierschicht kann beispielsweise aus Polyurethan (PUR) oder Polyethylen (PE) hergestellt sein.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

1 die Schematische Darstellung eines Querschnitts einer industriellen Rohrleitung mit einer technischen Isolierung und
2 die Oberflächenstrukturen von drei Prüfblechen.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte technische Isolierung umfasst eine Isolierschicht 1, die eine Rohrleitung 2 ummantelnd angeordnet ist. Die Isolierschicht ist im Ausführungsbeispiel aus PUR-Schaum gebildet. Die Isolierschicht 1 umgebend ist auf dieser ein Aluminiumblech 3 angeordnet, das auf beiden Seiten mit einer silberfarbenen Beschichtung 4 versehen ist. Die Beschichtung 4 hat eine silberne Farbe und weist eine von Bergen und Tälern gebildete körnige Oberflächenstruktur mit einer gemittelten Rautiefe Rz von 600 µm auf. Die Beschichtung 4 ist aus hochbeständigem Polyethylen (PE) hergestellt, mit einer Korrosionsbeständigkeit der Kategorie C5 sowie eine UV-Beständigkeit der Kategorie RUV3. Die minimale Schichtdicke der Beschichtung 4 beträgt 30 µm. Zur Ermittlung des Emissionsvermögens wurden Messreihen mit drei Aluminiumblechen durchgeführt, die jeweils mit einer Beschichtung der vorstehenden Art versehen wurden, jedoch mit unterschiedliche Rautiefen (Rz1 = 299 µm, Rz2 = 600 µm, Rz3 = 1200 µm) der Oberflächenstruktur. Die Messungen des Emissionsvermögens an den drei Prüfblechen erfolgten gemäß den Anforderungen der DIN EN 16012:2015-05. Mit jedem Prüfblech wurden jeweils zwei Messreihen von 20 Messungen durchgeführt: Eine Messreihe im Ursprungszustand und eine zweite Messreihe nach einer Konditionierung gemäß DIN EN 16012:2015-05 mittels künstlicher Alterung in einem geregelten Klimaschrank für 28 Tage bei 70°C Lufttemperatur und 90% relativer Luftfeuchte.
Die Oberflächenstrukturen der Prüfbleche sind in 2 gezeigt
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die zusammengefassten Ergebnisse der ersten Messreihe (Prüfbleche im Ursprungszustand): Tabelle 1

Prüfblech-Nr. (Rz) Mittelwert aus 20 Messwerten Standardabweichung

1 (400µm) 0,716 0,002

2 (600 µm) 0,730 0,003

3 (1200 µm) 0,717 0,003
In der folgenden Tabelle 2 sind die zusammengefassten Ergebnisse der zweiten Messreihe (Prüfbleche im gealterten Zustand nach Konditionierung) dargestellt: Tabelle 2

Prüfblech-Nr. (Rz) Mittelwert aus 20 Messwerten Standardabweichung

1 (400µm) 0,725 0,002

2 (600 µm) 0,745 0,003

3 (1200 µm) 0,730 0,003
Es zeigt sich, dass durch die erfindungsgemäße Isolierung ein hohes Emissionsvermögen erzielt ist, das bei einer Rautiefe im Bereich von 600 µm besonders hoch ist. Alle Prüfbleche weisen nach der künstlichen Alterung einen höheren Emissionsgrad auf. Dabei weist das Prüfblech 2 mit einer Rautiefe Rz im Bereich von 600 µm die durchschnittlich höchste Steigerung auf.

Claims

Technische Isolierung für industrielle Rohrleitungen, umfassend eine Beschichtung (4), die eine körnige Oberflächenstruktur aufweist, die aus einer Anordnung von Bergen und Tälern gebildet ist, wobei die Oberflächenstruktur eine gemittelte Rautiefe Rz von zwischen 500 µm und 1200 µm aufweist.
Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur eine gemittelte Rautiefe Rz von zwischen 550 µm und 1000 µm aufweist.
Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Metallblech zur Ummantelung einer Rohrleitung, vorzugsweise ein Aluminiumblech (3) umfasst, das zumindest auf seiner Außenseite, bevorzugt auf beiden Seiten mit der Beschichtung (4) versehen ist.
Isolierung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4) eine silberne Farbe aufweist.
Isolierung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4) eine minimale Dicke von zwischen 25 µm und 40 µm, vorzugsweise 30 µm aufweist.
Isolierung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4) aus Kunststoff, insbesondere aus hochbeständigem Polyethylen (PE) hergestellt ist.
Isolierung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4) eine Korrosionsbeständigkeit der Kategorie C5 aufweist.
Isolierung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4) eine UV-Beständigkeit der Kategorie RUV3 aufweist.
Rohrleitung, die mit einer Isolierung nach einem der vorgenannten Ansprüche ummantelt ist.
Rohrleitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (4) auf zumindest der Außenseite eines Metallblechs, insbesondere eines Aluminiumblechs (3) angeordnet ist, das die Rohrleitung (1) ummantelnd angeordnet ist, wobei zwischen Rohrleitung (1) und Aluminiumblech (3) eine zusätzliche Isolierschicht (1) angeordnet ist.