DE4433202C1

DE4433202C1 - Korrosionsschutzauskleidung für metallische Behälter und Rohrleitungen

Info

Publication number: DE4433202C1
Application number: DE19944433202
Authority: DE
Inventors: Horst Vanck
Original assignee: Theodor Vanck & Co KG GmbH
Current assignee: CHRISTEN + LAUDON GMBH KUNSTSTOFF-APPARATEBAU, 546
Priority date: 1994-09-17
Filing date: 1994-09-17
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2014-09-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Korrosionsschutzauskleidung für metallische Behälter und Rohrleitungen, insbesondere Behälter und Rohrleitungen in einer naß arbeitenden Rauchgasent schwefelungsanlage.

Aus der Praxis ist es bekannt, Behälter und Rohrleitungen in Chemieanlagen sowie in naß arbeitenden Rauchgasentschwefe lungsanlagen mit einer Korrosionsschutzauskleidung in Form einer Gummierung oder einer Kunstharzbeschichtung zu versehen. Die bekannten Maßnahmen sind jedoch unzureichend, wenn auf grund der Fluidbeschaffenheit sowie der Temperatur eine ver stärkte Wasserdampfdiffusion in der Beschichtung auftritt. Die Wasserdampfdiffusion verursacht Ablösungen zwischen der Be schichtung und dem Stahluntergrund und bewirkt eine in diesen Bereich einsetzende Korrosion der Behälter/Rohrwand. Einer in "VGB Kraftwerkstechnik" 72 (1992), Heft 9, Seiten 805 bis 822, veröffentlichten Studie zufolge zeigten sich mit der Inbe triebnahme nasser Rauchgasreinigungsanlagen insbesondere hinter braunkohlebefeuerten Blöcken bereits nach kurzer Be triebszeit gravierende Veränderungen an den Gummierungen und Beschichtungen der Reingaskanäle und Wäscher.

Aus DE 38 19 086 C2 ist eine Korrosionsschutzauskleidung für Rohrleitungen und Behälter in naß arbeitenden Rauchgasreini gungsanlagen bekannt, die aus einem hinterlüfteten Innenrohr aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) besteht. Das GFK- Innenrohr liegt an Abstandsringen an, die an der Rohr- bzw. Behälterwand befestigt sind. Das als selbständiges Bauteil ausgeführte GFK-Innenrohr besitzt eine sinusförmige Wellung, um unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen dem GFK-Innenrohr und der metallischen Rohrleitung auszugleichen. Fertigung und Montage der Auskleidung sind aufwendig.

Aus DE 32 11 536 A1 ist ein mehrschaliger Schornstein aus einem Innenrohr, einer Wärmedämmschicht aus Mineralfasern und einem Außenmantel bekannt, wobei der Hohlraum zwischen Außen mantel und Innenrohr belüftet ist. Frischluft ist durch man telseitige Belüftungsöffnungen am Fuß und im Kopfbereich des Schornsteins zu- und abführbar. An der Innenseite des Außen mantels oder am äußeren Umfang des Innenrohres sind Strömungs kanäle für die Frischluft vorgesehen. Die Frischluft strömt an der Wärmedämmschicht entlang. Außenmantel und Innenrohr sind als selbständige, tragende Bauteile ausgebildet. Die Anordnung ist aufwendig.

Für Tanks aus GFK, Stahl und Stahlbeton sind Leckschutzaus kleidungen bekannt, die aus einem Laminat aus glasfaserver stärktem Kunststoff und einem zwischen dem Laminat und der Tankwand angeordneten Abstandsgewebe besteht. Der von dem Ab standsgewebe gebildete Hohlraum dient der Lecküberwachung und wird mit Überdruck oder Unterdruck betrieben. Überdruck- oder Vakuum-Leckanzeigegeräte sind an vorgesehenen Öffnungen an schließbar. Ein Ausgleich unterschiedlicher Wärmedehnungen zwischen Behälterwand und Auskleidung ist bei den bekannten Tankbehältern, die bei Umgebungstemperatur eingesetzt werden, nicht erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bei erhöhter Temperatur einsetzbare und gegen Wasserdampfdiffusion be ständige Korrosionsschutzauskleidung für Behälter und Rohr leitungen, insbesondere in naß arbeitenden Rauchgasentschwefe lungsanlagen, anzugeben, die mit der auszukleidenden Rohrwand fest verbunden ist und Wärmedehnungen aufnimmt.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist eine Korrosionsschutzauskleidung für metallische Behälter und Rohr leitungen, insbesondere in einer naß arbeitenden Rauchgas entschwefelungsanlage, bestehend aus einem Schichtenverbund aus einem an der Behälter/Rohrwand aufgebrachten Außenlaminat aus faserverstärktem Kunststoff, einem darauf angeordneten Abstandsgewebe aus glasfaserverstärktem Kunststoff und einem das Abstandsgewebe überdeckenden Innenlaminat aus faserver stärktem Kunststoff, wobei das Abstandsgewebe eine obere und eine untere Gewebeschicht sowie durchströmbare Hohlräume bildende Abstandshalter zwischen den Gewebeschichten aufweist und wobei in dem Außenlaminat mindestens zwei Belüftungs öffnungen für die Zuführung und Abführung von Frischluft, welche die Hohlräume des Abstandsgewebes durchströmt und durch das Innenlaminat dringenden Wasserdampf aufnimmt, angeord net sind.

Das auf die Innenwand des auszukleidenden Behälters bzw. der auszukleidenden Rohrleitung aufgebrachte Außenlaminat nimmt durch den Schubverbund zum metallischen Werkstoff Wärmedehnun gen auf und gewährleistet eine gute Haftung der Korrosions schutzauskleidung auch bei häufigem Temperaturwechsel. Das Außenlaminat bildet gleichzeitig eine Korrosionsbeschichtung der metallischen Behälter/Rohrwand, die infolge der Belüftung des zwischen Innenlaminat und Außenlaminat vorhandenen Spalt raumes einer besonderen Wasserdampfdiffusionsbelastung nicht ausgesetzt ist und daher eine hohe Lebensdauer besitzt. Durch das Innenlaminat permeierende Bestandteile, insbesondere durch das Innenlaminat diffundierender Wasserdampf, werden von der Frischluft aufgenommen und im Frischluftstrom bei niedrigem Wasserdampfpartialdruck ausgetragen. Bei erhöhter Betriebs temperatur erwärmt sich die an der Rückseite des Innen laminates geführte Frischluft, wodurch die relative Feuchte des Frischluftstromes weiter absinkt.

Das Abstandsgewebe kann, je nach Art seines Aufbaus, unter schiedliche Strömungswiderstände in Längs- und Querrichtung besitzen. Die Ausrichtung des Abstandsgewebes sowie die An ordnung der Belüftungsöffnung ist so zu wählen, daß der Strö mungsdruckverlust der Frischluft möglichst klein ist. In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß die Belüf tungsöffnungen für die Zuführung und Abführung der Frischluft in Verteiler- und Sammlerräume münden, die von dem Außen laminat und dem Innenlaminat begrenzt sind und kein Abstands gewebe enthalten. An diese Verteiler- und Sammlerräume schließen mit Abstandsgewebe ausgefüllte Spalträume an. Die Verteiler- und Sammlerräume stellen sicher, daß der Spaltraum zwischen dem Innenlaminat und dem Außenlaminat gleichmäßig mit Frischluft beaufschlagt und von Frischluft auch gleichmäßig durchströmt wird. Vorzugsweise haben die Abstandshalter eine Höhe von mindestens 2 mm.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, für die Belüftung der Hohlräume des Abstandsgewebes ein Gebläse vorzusehen. Eine solche Zwangsbelüftung ist bei horizontal liegenden Behältern und im wesentlichen horizontal verlegten Rohrleitungen sinnvoll. Sie ist auch dann zweckmäßig, wenn der ausgekleidete Behälter bzw. die ausgekleidete Rohrleitung keine gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhte Betriebstemperatur aufweist. Bei erhöhter Betriebstemperatur des Behälters bzw. der Rohr leitung, insbesondere bei Behältern großer Höhe und vertikal verlegten Rohrleitungen, kann die Ausrichtung des Abstands gewebes sowie die Anordnung der Belüftungsöffnungen so gewählt werden, daß die Durchströmung der Hohlräume des Abstands gewebes durch freie Konvektion zwischen einer unten angeord neten Belüftungsöffnung für die Luftzuführung und einer oben angeordneten Belüftungsöffnung für die Luftabführung erfolgt. Insbesondere in Rauchgasentschwefelungsanlagen ist die Belüf tung des von dem Abstandsgewebe gebildeten Spaltraumes durch freie Konvektion ausreichend und bedarf keiner Gebläse unterstützung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher er läutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung den Längsschnitt durch eine Rohrleitung 1 aus Stahl mit einer Korrosionsschutzauskleidung 2. Bei der Rohrleitung 1 mag es sich um den Reingaskanal hinter dem Wäscher einer naß arbei tenden Rauchgasentschwefelungsanlage handeln. Das Reingas ist mit Wasserdampf gesättigt und weist je nach Betriebsweise der Anlage Temperaturen zwischen 50 und 80°C auf.

Die Korrosionsschutzauskleidung 2 besteht aus einem Schichten verbund aus einem an der Rohrwand 1 aufgebrachten Außenlaminat 3 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, einem darauf angeordne ten Abstandsgewebe 4 aus glasfaserverstärktem Kunststoff und einem das Abstandsgewebe 4 überdeckenden Innenlaminat 5 aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Das Abstandsgewebe 4 besitzt eine obere und eine untere Gewebeschicht sowie Abstandshalter zwischen den Gewebeschichten. Die Abstandshalter bilden durch strömbare Hohlräume. In dem Außenlaminat 3 und der Rohrwand 1 sind mindestens zwei Belüftungsöffnungen 6 für die Zuführung und Abführung von Frischluft angeordnet. Die Frischluft durch strömt die Hohlräume des Abstandsgewebes 4 und nimmt Wasserdampf, der durch das Innenlaminat 5 permeiert, und andere flüchtige Bestandteile auf. Ein Richtungspfeil veran schaulicht die Frischluftführung.

Als Abstandsgewebe 4 sind handelsübliche Produkte einsetzbar (TechnoTex® der Firma Vorwerk & Co. Möbelstoffwerke GmbH & Co. KG, D-95312 Kulmbach; ECONFAB® der Firma PARABEAM, NL-5705 AL Helmond). Die Abstandshalter der Abstandsgewebe 4 sind steg förmig ausgebildet und erstrecken sich parallel zueinander in einer Richtung. Die Hohlräume zwischen den Abstandshaltern bilden Strömungskanäle, welche die Belüftungsöffnungen 6 für die Luftzuführung und Luftabführung verbinden. Die Höhe der Abstandshalter beträgt bis zu 20 mm. Bevorzugt ist eine Höhe von mindestens 2 mm.

Der Figur entnimmt man auch, daß die Belüftungsöffnungen 6 für die Zuführung und Abführung der Frischluft in Verteiler- und Sammlerräumen 7 münden, die von dem Außenlaminat 3 und dem Innenlaminat 5 begrenzt sind und kein Abstandsgewebe ent halten. Die Verteiler- und Sammlerräume 7 gewährleisten eine gleichmäßige Beaufschlagung und Durchströmung der vom Ab standsgewebe 4 gebildeten Hohlräume.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, für die Belüftung der Hohl räume des Abstandsgewebes ein Gebläse vorzusehen. Im Ausfüh rungsbeispiel erfolgt die Durchströmung der Hohlräume jedoch durch freie Konvektion zwischen der unten angeordneten Be lüftungsöffnung für die Luftzuführung und der oben angeord neten Belüftungsöffnung für die Luftabführung.

Die Korrosionsschutzauskleidung 2 wird in der folgenden Weise hergestellt: Auf die gestrahlte und mit einer Reinharzschicht beschichtete Stahloberfläche der Rohrleitung 1 werden zuvor mit Harz getränkte Fasermatten mehrlagig aufgebracht und ent lüftet. Ohne Zwischenhärtung wird das Abstandsgewebe 4 mit Harz getränkten Deckschichten aufgelegt und entlüftet. Eine Fasermatte wird schließlich auf das Abstandsgewebe 4 auf laminiert. Es erfolgt eine Zwischenhärtung. Im Anschluß daran werden weitere Lagen aus Fasermatten sowie einem die Anordnung abdeckenden Faservlies auflaminiert. Nach Anhärtung wird schließlich eine paraffinierte Reinharzschicht auf das Innenlaminat 5 aufgebracht.

Claims

1. Korrosionsschutzauskleidung für metallische Behälter und Rohrleitungen, insbesondere in einer naß arbeitenden Rauchgas entschwefelungsanlage, bestehend aus einem Schichtenverbund aus
einem an der Behälter/Rohrwand aufgebrachten Außenlami nat (3) aus faserverstärktem Kunststoff,
einem darauf angeordneten Abstandsgewebe (4) aus glasfaserverstärktem Kunststoff und
einem das Abstandsgewebe (4) überdeckenden Innenlaminat (5) aus faserverstärktem Kunststoff,
wobei das Abstandsgewebe (4) eine obere und eine untere Gewebeschicht sowie durchströmbare Hohlräume bildende Ab standshalter zwischen den Gewebe schichten aufweist und wobei in dem Außenlaminat (3) mindestens zwei Belüftungsöffnungen (6) für die Zuführung und Abführung von Frischluft, welche die Hohlräume des Abstandsgewebes (4) durchströmt und durch das Innenlaminat (5) permeierenden Wasserdampf aufnimmt, angeord net sind.

2. Korrosionsschutzauskleidung nach Anspruch 1, wobei die Be lüftungsöffnungen (6) für die Zuführung und Abführung der Frischluft in Verteiler- und Sammlerräume (7) münden, die von dem Außenlaminat (3) und dem Innenlaminat (5) begrenzt sind und kein Abstandsgewebe enthalten.

3. Korrosionsschutzauskleidung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abstandshalter eine Höhe von mindestens 2 mm aufweisen.

4. Korrosionsschutzauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für die Belüftung der Hohlräume des Abstandsgewebes (4) ein Gebläse vorgesehen ist.

5. Korrosionsschutzauskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Durchströmung der Hohlräume des Abstandsgewebes (4) durch freie Konvektion zwischen einer unten angeordneten Belüftungsöffnung für die Luftzuführung und einer oben ange ordneten Belüftungsöffnung für die Luftabführung erfolgt.