Glasiger Leichtbau Mehr Durchhaltevermögen für Rohr und Tank

Der Leichtbau kommt ohne faserverstärkte Kunststoffe (FVK) respektive Composites nicht mehr aus, stellt die AVK fest. Allerdings könnten sie noch mehr, als Ressourcen sparen.

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AVK Industrievereinigung verstärkte Kunststoffe e.V.

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Außer mit ihrer geringen Dichte und der Möglichkeit zur lastgerechten Konstruktion verfügen Composites auch über ein nicht zu verachtendes Eigenschaftsportfolio. Das Bild unten zeigt prinzipiell einige der Vorteile, die speziell glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) im spezifischen Anwendungsfeld bieten. Einige der hier dargestellten Eigenschaften haben es ermöglicht, dass Composites bereits vor über 50 Jahren ein Anwendungsfeld erobert haben, das im wahrsten Sinne des Wortes der Öffentlichkeit verborgen geblieben ist. Es betrifft den Bereich des Rohr-,Tank- und Anlagenbaus.

Viele der Produkte, die sich in diesem Segment finden, sind nämlich entweder unter der Erde oder befinden sich in geschlossenen Anlagen respektive Systemen. Oder die Materialien sind nicht so einfach als Composites zu erkennen. Speziell GFK ist hier aber ein fest etabliertes Material, mit im Vergleich zu herkömmlichen Werkstoffen hervorragend dafür geeigneten Eigenschaften. Deutlich werden die Pluspunkte, wenn man spezifische Beispiele genauer unter die Lupe nimmt, sagt die AVK.

GFK-Komponenten halten auch widrigste Umstände lange aus

Das untere Bild zeigt Quecksilberabsorptionstürme (sogenannte Scrubber) für eine Zinkhütte, die zwischen 1992 und 2001 in Spanien installiert wurden. Als Material wurde ein Epoxy-Vinylester-Harz mit Glasverstärkung gewählt. Die Anlagen messen 5,5 Meter × 35 Meter. Während des Betriebes sind die Türme Schwefeldioxid- und Schwefeltrioxid-Dämpfen ausgesetzt, betont die AVK. Als Waschflüssigkeit wird Natriumthiocyanat eingesetzt. Die Betriebstemperatur beträgt 40 °C. Das schaffe ein Umfeld, welches durch extreme Herausforderungen gekennzeichnet ist. Aber die GFK-Türme halten das aus.

Im Jahr 2015 wurden die Anlage grundlegend geprüft. Das Ergebnis war, dass auch nach 23 Jahren bei keinem der insgesamt sechs eingesetzten Scrubber ein Problem vorlag. Und Schwefelsäure ist als eine der stärksten Säuren bekannt, erinnert die AVK. Sie dient beispielsweise als Trockenmittel oder Katalysator.

Das folgende Beispiel (siehe nächstes Bild) zeigt ein Rohrleitungssystem, das seit 1972 in Quebec (Kanada) in Betrieb ist. Das System dient zum Transport von Elektrolyt (Schwefelsäure 10- bis 12-prozentig). Der Auslegungsdruck beträgt 10 bar (150 psi) und die Betriebstemperatur liegt bei 55 °C.

Trotz der garstigen Betriebsumgebung und des stark korrosiven Umfeldes zeigten die doppelwandigen Rohre (PVC/GFK) bei der letzten Prüfung keinen Grund zur Beanstandung. Im Strukturbereich des Rohres kam erneut ein Epoxy-Vinylester-Harz mit Glasverstärkung zum Einsatz.

Die hier vorgestellten Beispiele solle klar machen, dass GFK mehr sind als „nur“ ein Leichtbaumaterial. Die Langlebigkeit des Werkstoffs soll hier ebenso bewiesen werden, wie seine Wartungsfreiheit. Die hier dargestellten Anlagen werden zwar natürlich entsprechend gewartet und hinsichtlich ihrer Funktionalität geprüft, ein kontinuierlicher Eingriff von außen ist aber nicht nötig. Auch entsprechenden Betriebs- und Umgebungstemperaturen ausgesetzt, zeigt sich GFK als sehr widerstandsfähig. Vorteilhaft ist auch, dass die Materialien sowohl thermisch als auch elektrisch isolieren.

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