DE8220643U1 - Korrosionsfest ausgekleidete behaelter mit flanschen und gegebenenfalls innenausstattungen - Google Patents

Description

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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 82/F 914G Dr.GL-ei Werk Gendorf

Korrosionsfest ausgekleidete Behälter mit Flanschen und gegebenenfalls Innenausstattungen

Die Erfindung betrifft korrosionsfest ausgekleidete Behälter mit Flanschen und gegebenenfalls Innenausstattungen für die Aufnahme von apparativen Einrichtungen, wobei die Flanschdichtflächen und diejenigen Oberflächen der Innenausstattungen/ an denen die apparativen Einrichtungen aufliegen, mit einem Schutzbezug aus einer Schicht aus Hartgummi oder einem druck- und temperaturbelastbaren Thermoplasten und die Innenfläche des Behälters und die weiteren Flächenteile der Innenausstattungen mit einem Schutzbezug aus einer Schicht auf Basis von natürlichem oder synthetischem Kautschuk versehen sind, für die Vulkanisation an Ort und Stelle.

Behälter in Form von Reaktionsgefäßen, wie Autoklaven, Kesseln und Tanks, Kolonnen, wie Destillations-, Rektifikations- und Stripkolonnen, Türmen, wie Wasch- und Entgasungstürmen, Wärmeaustauschern und dergleichen, stellen Anlagenteile dar, die in der chemischen und artverwandten Industrie vielfach eingesetzt werden. An diesen Behältern sind in der Regel Flansche und Flanschstutzen angebracht. Sie enthalten auch oft Innenausstattungen in Form von verschiedenen Konstruktionsele— menten, wie T-Profilen oder Laschen, um darauf apparative Einrichtungen, beispielsweise einfache Rohre, Düsenrohre (zum Beispiel in Waschtürmen), Strömungsstörer (zum Beispiel in Rührgefäßen) und dergleichen, auflegen beziehungsweise befestigen zu können.

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Die im Rahmen der Erfindung in Betracht gezogenen Behälter und Flansche aller Art sowie die Innenausstattungen der Behälter zur Aufnahme der verschiedenen apparativen Einrichtungen bestehen in der Regel aus metallischen Werkstoffen, vorzugsweise unlegierten oder legierten Stählen, und bedürfen aufgrund ihrer Verwendung eines Korrosionsschutzes.

Mit der genannten allgemein üblichen Auskleidung läßt sich zwar ein zufriedenstellender Korrosionsschutz erreichen, ihre Anbringung ist jedoch umständlich und zeitaufwendig, und sie weist im Hinblick auf die VuI- =

kanisation an Ort und Stelle mehrere Nachteile auf. |

Das Vulkanisieren wird bekanntlich nach der Methode der Vulkanisation im Vulkanisierkessel oder der Vulkanisation an Ort und Stelle durchgeführt. Wenn die gegen Korrosion zu schützenden Anlagenteile wegen ihrer Größe vom Vulkanisierkessel (Vulkanisierautoklaven) nicht aufgenommen werden können oder ein solcher beispielsweise an einer Baustelle nicht vorliegt, ist die Vulkanisation an Ort und Stelle die einzig mögliche Vulkanisiermethode.
Die Vulkanisation an Ort und Stelle kann unter Druck oder drucklos durchgeführt werden (vergleiche VDI-Richtlinien 2537 vom Januar 1976 zum "Oberflächenschutz mit Bahnen auf Basis von Natur- und Synthesekautsehuk": VDI = Verein deutscher Ingenieure). Handelt es sich um einen Behälter, der Druckbelastungen ausgesetzt werden kann, wird zweckmäßigerweise so vulkanisiert, daß der Behälter gleichsam sein eigener Vulkanisierautoklav ist. In diesem Fall wird im allgemeinen bei einem Druck von bis zu 6 bar (absolut) und bei einer Temperatur von bis zu 160 ⁰C mit vorzugsweise Sattdampf oder Heißluft als Wärmeträger vulkanisiert. Bei der drucklosen Vulkanisation wird vorzugsweise mit demjenigen Medium, für

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das der Behälter vorgesehen ist/ und bei der entsprechenden Betriebstemperatur vulkanisiert. Bei allen diesen Varianten der Vulkanisation an Ort und Stelle ist ein dichtes Abschließen des Behälters an seinen Flanschen erforderlich. Um dies zu erreichen, werden bei der bekannten und üblichen Auskleidung die Dichtflächen der Flansche vor der Vulkanisation mit einer Schicht aus Hartgummi oder einem druck- und temperaturbelastbaren Thermoplasten belegt. Die hierzu erforderlichen Arbeiten, nämlich das Zuschneiden von entsprechenden Hartgummi- oder Thermoplast-Plattenstücken, ihr Aufkleben auf die Metallflächen der Flansche, wobei spezielle und relativ schwer zu handhabende Klebstoffe wie Epoxidharze verwendet werden müssen, und das anschließende Zuschneiden und Anpassen an die Flansche sind sehr zeitaufwendig und müssen mit großer Genauigkeit und Sorgfalt durchgeführt werden. Nur unter diesem Aufwand ist eine ausreichende Abdichtung erzielbar.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, die eingangs genannte Auskleidung insbesondere dahingehend zu verbessern, daß sie einfach und schnell anbringbar ist und dichte Flanschabschlüsse sowie relativ hoch druckbelastbare Auflageflächen bereits vor der Vulkanisation gewährleistet.

Dies wird erfindungsgexnäß dadurch erreicht, daß neben der Hartgummi- oder Thermoplastschicht eine auf den zu schützenden Flächen anliegende Zwischenschicht auf Basis von natürlichem oder synthetischem Kautschuk

vorliegt, die nach der Vulkanisation eine Härte von 40 bis 100 Shore-Α, vorzugsweise von 45 bis 75 Shore-Α, aufweist.

Zweckmäßige Kautschuktypen für die erfindungsgemäß einzusetzenden Schutzbezüge (Bahnen oder Platten) sind (vergleiche die genannten VDI-Richtlinien 2537): Naturkautschuk (NR, Polyisopren natürlicher Herkunft), Synthesekautschuk (IR, synthetisches Polyisopren), Polybutadien-Kautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR). Polychlorbutadien-Kautschuk (CR), Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR) und Chlorsulfonyl-Polyethylen-Kautschuk (CSM). Für die Bereitung der Zwischenschicht wird vorzugsweise Polychlorbutadien-Kautschuk (CR) oder Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR) eingesetzt.

Für die Bereitung des Schutzbezuges für die Innenfläche der Behälter und für die Oberflächen der Innenausstattungen mit Ausnahme der Auflageflächen der apparativen Einrichtungen wird vorzugsweise Naturkautschuk (NR), Synthesekautschuk (IR), Polychlorbutadien-Kautschuk (CR), Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR) oder Chlorsulf onyl-Polyethylen-Kautschuk (CSM) eingesetzt. Für die Bereitung der Hartgummi- und Thermoplastschicht wird vorzugsweise ausvulkanisierter Naturkautschuk (NR) oder Synthesekautschuk (IR) beziehungsweise Polypropylen (PP), Polyperfluorethylen-Propylen (PFEP), Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet .

Die Dicke der Zwischenschicht beträgt 0,2 bis 1 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm.

Die Hartgummi- bzw. Thermoplastschicht, die an der elastischen Zwischenschicht anliegt, ist 2 bis 10 mm, vorzugsweise 2 bis 6 mm dick. Diese Dicke hat auch der

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Schutzbezug für die Innenfläche des Behälters und für die Oberflächen der Innenausstattungen mit Ausnahme der Auflageflächen der apparativen Einrichtungen.

Das Anbringen der erfindungsgemäß einzusetzenden Bahnen oder Platten auf die zu schützenden Metallflächen und die anschließende Vulkanisation an Ort und Stelle erfolgt nach den in den VDI-Richtlinien 2537 oder 2534 beschriebenen Arbeitsweisen.

Zunächst werden die Metallflächen zweckmäßigerweise mit Hilfe der Sandstrahlung gereinigt. Auf die sauberen Flächen werden dann die entsprechend zugeschnittenen Bahnen oder Platten mittels Primer und Haftvermittler aufgeklebt.

Die anschließende Vulkanisation an Ort und Stelle wird nach einer der bekannten Varianten durchgeführt. Sofern es der in Behandlung stehende Behälter zuläßt, wird vorzugsweise unter Druck vulkanisiert. Der Vulkanisationsdruck beträgt 3 bis 6 bar (absolut) und die Vulkanisa- tionstemperatür vorzugsweise 133 bis 160 ⁰C. Als Wärmeträger wird vorzugsweise Dampf benutzt. Bei dieser Sattdampf-Vulkanisation unter Druck beträgt die Vulkanisationszeit, ähnlich wie bei der Vulkanisation im Vulkanisierkessel, in der Regel 1 bis 3 Stunden.

Im Fall der drucklosen Vulkanisation wird bevorzugt durch das für den Behälter vorgesehene Medium und bei der vorgesehenen Betriebstemperatur vulkanisiert. Die drucklose Vulkanisation kann auch mit Hilfe eines eigenen Wärmeträgermediums, beispielsweise Warmwasser oder Warmluft, durchgeführt werden. Die Vulkanisationstemperatur beträgt je nach Medium vorzugsweise 25 bis 100 ^CC. Die benötigte Vulkanisationszeit ist länger ails die bei der Vulkanisation unter Druck.

Nach Beendigung der Vulkanisation an Ort und Stelle liegt der erfindungsgemäß ausgestattete Behälter vor.

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Die nach der Vulkanisation vorliegenden Hartgummischichten besitzen eine Härte von 60 bis 85 Shore-D, vorzugsweise von 65 bis 75 Shore-D.

Die erfindungsgemäße Auskleidung weist mehrere Vorteile auf. Die Schutzbezüge aus der relativ dicken Hartgummi- bzw. Thermoplastplatte und der darauf angeklebten relativ dünnen elastischen Zwischenplatte lassen sich schnell und in einfacher Weise maßgerecht fertigen. Ihre Anbringung auf die Metallflächen mit Hilfe entsprechender Haftvermittler läßt sich ebenfalls leicht und schnell durchführen. Der spezielle Aufbau dieser Schutzbezüge für die Flanschflächen und für die Flächen zum Aufnehmen von apparativen Einrichtungen gewährleistet eine planparallele Auflage und eine einwandfreie Abdichtung beziehungsweise hohe Druckbelastbarkeit, so daß die Vulkanisation an Ort und Stelle störungsfrei durchgeführt werden kann. Bei der Vulkanisation entsteht eine feste Verbindung sowohl zwischen der elastischen Zwischenplatte und der Hartgummi- bzw. Thermoplastplatte als auch zwischen der Metallfläche und der elastischen Zwischenplatte. Mit diesen Schutzbezügen werden auch di«? Spannungen, die zwischen Metall (Stahl) und Hartgummi infolge unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten bei Temperaturdifferenzen auftreten, durch die dazwischenliegende elastische Schicht ausgeglichen. Mit der erfindungsgemäßen Auskleidung wird also eine hohe Dichtigkeit und Druckbelastbarkeit sowie eine korrosionsfeste Auskleidung mit langer Lebensdauer erreicht.

Die Erfindung wird nun an Beispielen und anhand einer Zeichnung noch näher erläutert.

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Beispiel 1

Es wurden die zwei Umlenkkaitimern mit Flansch eines Wärmeaustauschers erfindungsgemäß ausgekleidet. Dazu wurden die zu schützenden Flächen durch Strahlen metallisch blank gereinigt und mit den üblichen Primer und Haftvermittlern für das Ankleben der Schutzbezüge angestrichen. Die Flanschdichtflächen wurden mit einer 4 mm dicken Platte aus (ausvulkanisiertem) Hartgummi auf der Basis von Synthesekautschuk (IR) der Härte 75 Shore-D und einer 0,5 mm dicken Platte aus (unvulkanisiertem) Weichgummi auf der Basis von Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR) belegt, wobei die 0,5 rom dicke Platte auf der Metallfläche auflag. Auf die Kammerinnenflächen wurden 4 mm dicke Bahnen auf der Basis von Synthesekautschuk (IR) aufgebracht.

Die so korrosionsfest ausgekleideten Umlenkkammern mit Flansch konnten für die Vulkanisation an Ort und Stelle ganz dicht abgeschlossen werden.

Beispiel 2

Es wurde eine Rauchgasentschwefelungs-Kolonne erfindungsgemäß ausgekleidet. In einer solchen Kolonne sind bekanntlich Düsen-Waschrohre auf querliegenden metallischen Trägern angeordnet.

Nach Reinigung der zu schützenden Flächen wurde auf der Innenfläche der Kolonne eine 3 mm dicke Bahn auf Basis von Polychlorbutadien-Kautschuk (CR) aufgeklebt. Die Auflagestellen der Rohre auf den querliegenden Trägern wurden wie die Flanschdichtflächen im Beispiel 1 belegt.

Durch die erfindungsgemäße Auskleidung ist die Kolonne dicht abschließbar und kann deshalb sofort in Betrieb genommen werden, wobei die Vulkanisation der Auskleidung abläuft 'die Betriebstemperatur liegt bei der in Rede stehenden Waschkolonne bekanntlich bei etwa 80 ⁰C,und es herrscht Atmosphärendruck1.

Fig. 1 zeigt ein^n Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgekleideten Behälter mit Flansch aus Stahl, wobei lediglich der für das Verständnis wesentliche Teil dargestellt ist.

Auf der Innenfläche 2 des Behälters mit Flansch 1 befindet sich eine 4 mm dicke Bahn 3 auf Basis von Synthesekautschuk. Die Flanschdichtfläche 4 ist mit einer auf der Fläche anliegenden 0,5 miss dicken ersten Platte aus (unvulkanisiertem) Weichgummi auf der Basis von Isobutylen-Isopren-Cautschuk 5 und mit einer daraufliegenden 4 mm dicken zweiten Platte aus (ausvulkanisiertem} Hartgummi auf der Basis von Synthesekautschuk der Härte 75 Shore-D 6 belegt.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäß beschichteten T-profilartigen Träger mit einem daraufliegenden Düsen-Waschrohr aus einer üblichen Rauchgasentschwefelungskolonne. Das Waschrohr 7 liegt auf dem Träger 8 unter Einnahme der Fläche 9 auf. Die Auflagefläche 9 am Träger 8 ist mit einem solchen Schutzbezug 5, 6 versehen wie die Flanschdichtfläche 4 in Fig. 1. Der übrige Flächenteil 10 des Trägers 8 ist mit einer 3 mm dicken Bahn auf Basis von Pclychlorbutadien-Kautschuk 11 belegt.

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Claims (5)

■ t B ■ ι ■ a β - 9 - HOE 82/F Schutzansprüche

1. Korrosionsfest ausgekleidete Behälter mit Flanschen und gegebenenfalls Innenausstattungen für die Aufnahme von apparativen Einrichtungen, wobei die Flanschdichtflächen und diejenigen Oberflächen der Innenausstattungen,an denen die apparativen Einrichtungen aufliegen, mit einem Schutzbezug aus einer Schicht aus Hartgummi oder einem druck- und temperaturbelastbaren Thermoplasten und die Innenfläche des Behälters und die weiteren Flächenteile der Innenausstattungen mit einem Schutzbezug aus einer Schicht auf Basis von natürlichem oder sythetischem Kautschuk versehen sind, für die Vulkanisation an Ort und Stelle, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Hartgummi- oder Thermoplastschicht eine auf den zu schützenden Flächen anliegende Zwischenschicht auf Basis von natürlichem oder synthetischem Kautschuk vorliegt, die nach der Vulkanisation eine Härte von 40 bis 100 Shore-Α aufweist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht nach der Vulkanisation eine Härte von 45 bis 75 Shore-Α aufweist.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zwischenschicht auf Basis Polychiorbutadien-Kautschuk oder Isobutylen-Isopren-Kautschuk bereitet ist.

4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Dicke von 0,2 bis 1 mm aufweist.

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- 10 - HOE 82/F 914G

5. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzbezug für die Innenfläche des Behälters und für die weiteren Flächenteile der Innenausstattungen auf Basis von Naturkautschuk/ Synthese kautschuk, Polychlorbutadien-Kautschuk, Isobutylen-Isopren-Kautschuk oder Chlorsulfonyl-Polyethylen-Kautschuk, die Hartgummischicht auf Basis von ausvulkanisiertem Naturkautschuk oder ausvulkanisiertem Synthesekautschuk und die Thermoplastschicht aus Polypropylen, Polyperfluorethylen-Propylen, Polyvinylidenfluorid oder Polytetrafluorethylen bereitet ist.