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Robuste Polyurethanlösungen für die Pipeline-Industrie |
Polyurethane und andere Schäume
Robuste Polyurethanlösungen für die Pipeline-Industrie
Ausführungen von Dr. Stefan Quaiser, Vertriebsleiter Europa für Coatings, Adhesives, Sealants, Elastomers und Spezialitäten, Elastogran GmbH, Olching
22. Juni 2004, Fachpressekonferenz zur K 2004 in Ludwigshafen
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Gas- und Ölpipelines sichern die langfristige Energieversorgung. Die oft mehrere hundert Kilometer langen Rohrleitungen unterliegen dabei höchsten Anforderungen an die Leckagedichtheit und Wärmedämmung. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang auch der Korrosionsschutz und die Dichtheit der Verbindungsmuffen zwischen den einzelnen Rohrsegmenten (Bild 1).
Mit ihren verstärkenden, dämmenden und korrosionsschützenden Eigenschaften sind Polyurethane (PUR) als Beschichtungsmaterialien von Pipelines Stand der Technik. Die Elastogran als der führende europäische PUR-Systemanbieter hat für die Anforderungen der Öl- und Gasindustrie bereits in der Vergangenheit zahlreiche Lösungen entwickelt. Ein neues Komplettpaket aus drei Produktgruppen erlaubt das sichere und effiziente Verlegen der Rohre an Land und unter Wasser (Bild 2).
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Schnelle Ummantelung von Schweißnähten und Muffen: Elastocoat C 6830
Die neue Beschichtungs- und Vergussmasse Elastocoat® C 6830 verleiht Pipelines einen dauerhaften Schutz, egal ob sie unter der Erde oder im Offshorebereich am Meeresboden verlegt werden. Speziell an den Rohrverbindungsstellen und Muffen kann mit Elastocoat C 6830 schnell und ökonomisch ein hoher Korrosionsschutz aufgebracht werden, der nur einem geringen Verschleiß unterliegt. Härte, Dichte und Verarbeitungsgeschwindigkeit von Elastocoat können individuell eingestellt werden, so dass die Rohrverlegung an die Umgebungsbedingungen angepasst werden kann (Bild 3).
Beim Mikrotunneling, einer vielfach angewandten Art der Landverlegung, wird die eigentliche Pipeline in ein Betonrohr eingebettet. Hier treten an den Muffen und Zentrierringen hohe Zugbelastungen auf, die besondere Ansprüche bezüglich mechanischer Stabilität und Abriebfestigkeit an den Dämmstoff stellen. Die einfache Verarbeitung der Vergussmasse gilt vor allem beim Einsatz auf Rohrverlegeschiffen als Vorteil. Auf diesen Schiffen werden zuerst die einzelnen Rohrelemente zusammengeschweißt. Nach dem Zusammenfügen der beiden Stahlrohre wird die Schweißnaht gereinigt und sandgestrahlt. Bei Bedarf wird eine dünne Schicht Polyurethan-Primer aufgetragen und dann die Rohrmuffe mit einer Form umhüllt. In diese Form wird schließlich das Polyurethan eingefüllt. Elastocoat-Systeme ermöglichen eine extrem kurze Verarbeitungszeit, sodass schon nach wenigen Minuten die Form entfernt werden kann, und das Rohrelement fertig zur Verlegung ist. Diese schnelle Entformzeit ermöglicht die effiziente Verlegung einer Pipeline. Elastocoat C 6830 kam unter anderem beim Bau der mehr als 400 Kilometer langen Gasfernleitung zwischen Libyen und Italien zum Einsatz, hier speziell für die Ummantelung der Anoden, die als Korrosionsschutz an den Pipelines angebracht sind (Bild 4).
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Wärmedämmung unter Wasser: Das bekannte Elastopor H und das neue Elastoshore 2570
Polyurethane für Offshore-Anwendungen müssen nicht nur Korrosionsschutz gegen Meerwasser und Luft bieten. Auch Hydrolysebeständigkeit, geringe Wasseraufnahme und gute Haftung zu Metall sind Basisvoraussetzungen für den Einsatz auf See. Besonders wichtig ist aber auch einfache, schnelle und sichere Verarbeitbarkeit unter den engen und rauhen Bedingungen auf dem Schiff, bei frostigen wie tropischen Temperaturen (Bild 5).
Elastopor® H
Für die thermische Dämmung von Rohren, die im Meer verlegt werden, kommen spezielle Hartschaumstoffe zum Einsatz. Die Dämmung ist notwendig, um einen Temperaturabfall des Rohöls möglichst gering zu halten und so die Fließfähigkeit sowie die Förderleistung sicherzustellen (Bild 6). Für eine hocheffektive thermische Dämmung bei Anwendungen bis zu 200 Metern Wassertiefe entwickelte Elastogran gemeinsam mit einem Kunden eine spezielle Variante mit besonders hoher Druckfestigkeit in der Hartschaumstoffreihe Elastopor H.
Elastoshore® 2570
Da heute beim so genannten „Ultra-Deep-Sea-Offshore“ jedoch bereits Lagerstätten in bis zu 3.000 Meter tiefem Wasser erschlossen werden, war eine Weiterentwicklung der Hartschäume erforderlich. Unter dem hohen hydrostatischen Druck, der bei solchen Wassertiefen auf der Pipeline lastet, würde ein herkömmlicher Hartschaum, der in Flachwasser noch eine ausreichende Festigkeit bietet, sofort kollabieren. Durch einen Trick gelingt die thermische Dämmung trotzdem. Dazu wird ein spezielles, kompaktes PUR-Elastomer mit feinsten Hohlglaskugeln gemischt. Das in den Glaskugeln herrschende Vakuum führt zur gewünschten thermischen Dämmung. Der Verbundwerkstoff Polyurethan/ Glaskugeln ist praktisch nicht kompressibel. Selbst mehrere tausend Meter Wassersäule verändern die Struktur nicht. Unter dem Namen Elastoshore 2570 vervollständigt diese Spezialanwendung das Portfolio der Elastogran im Bereich Gas- und Ölpipelines (Bild 7).
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