Dort, wo teure oder empfindliche Stoffe eingesetzt werden, ist das kostensparende und effiziente Arbeiten nicht erst seit der Wirtschaftskrise ein Muss. Treten während des Betriebes Produktverluste auf – seien sie noch so minimal – summieren sich die Einbußen über die Jahre zu erheblichen Beträgen. In der Chemie und Petrochemie kann dies ein entscheidender Kostenfaktor sein, der nur durch entsprechende Präventionsmaßnahmen vernachlässigbar werden kann.
Seit Jahren ist daher der Einsatz von Molchen in Rohrleitungen gang und gäbe. Sie sollen zu einem vollständigen Produktaustrag aus der Leitung führen und dabei möglichst totraumfrei arbeiten. Das spart nicht nur Produkt und hilft bei dessen genauer Dosierung; es ermöglicht auch, durch ein einziges Rohr verschiedene Produkte nacheinander zu transportieren, ohne dass eine Verunreinigung oder Vermischung stattfindet. Somit reduzieren sich Produktionsstillstandszeiten zwischen den einzelnen Produktionszyklen.
Außerdem wird durch den nahezu kompletten Produktaustrag die benötigte Spülwasser-Menge klein gehalten. Denn im Inneren des Rohres bleibt nur ein dünner Film zurück. Dadurch, dass der Anwender weniger Reinigungslösung benötigt, oder diese sogar mehrfach zum Spülen einsetzen kann, sinken die Klärkapazität und damit die Kosten für die Abwasserbeseitigung. Aus all diesen Faktoren ergibt sich, wie hoch die Ersparnis im laufenden Produktionsprozess ist. Im Regelfall sollte sich die gesamte, mit der Installation eines Molchsystems zusammenhängende Investition nach zwei bis drei Jahren amortisiert haben.
Ein drittes Anwendungsgebiet stellt der Einsatz bei speziellen Produktanforderungen dar. Um den Einschluss oder das Entstehen von Luftblasen, beispielsweise in Lacken, sowie das Aufschäumen und Austrocknen des Produktes zu vermeiden, kann ein Zwei-Molch-System verwendet werden. Dabei läuft ein Molch direkt vor dem Produkt, damit der Flüssigkeit keine Luft vorströmt, und einer dahinter. Auch hochviskose Produkte und solche, die Feststoffe enthalten, also nicht oder nur schwer zu pumpen sind, können mithilfe der Molche befördert werden.
Je nach Anwendung, Art der zu transportierenden Stoffe und Eigenschaften der Rohrleitung können unterschiedliche Molche und Molchsysteme zum Einsatz kommen. Dabei bieten die Hersteller sowohl Inline-Systeme, als auch einzelne Komponenten an.
Ein- oder vielteilig
Die Molche selbst besitzen meist die Form einer Hantel und sind oft mit Dichtlippen ausgestattet. Diese halten die notwendige Vorspannung, so dass möglichst wenig Produkt oder Treibmedium imRohr zurück bleibt. „Wenn die Lippen durch eine hohe Laufleistung abgenutzt sind und die Vorspannung im Rohr nicht mehr aufrecht erhalten können, kann unser Lippenmolch auseinander geschraubt werden. So müssen nur die Lippen ausgetauscht werden, und das spart eine Menge Geld“, erklärt Jochen Seeber, Geschäftsführer von G.A. Kiesel, das Potenzial seiner Lippenmolche.
Bei anderen Herstellern haben die Produktentwickler ebenfalls Lösungen für das Problem einer ausreichenden Vorspannung gefunden. „Bei unseren Duplex-Molchen kann die Vorspannung flexibel eingestellt werden. Der Durchmesser der Doppelkugeln lässt sich innerhalb einer Nennweite verstellen, um die Lebensdauer (Standzeit) zu verlängern“, beschreibt Jürgen Raichle, Verantwortlicher für den Bereich Molchtechnik bei Kieselmann, das Prinzip ihrer Duplexmolche.
Bei der industriellenMolchreinigung stellen aber nicht nur Verschleißerscheinungen ein Problem dar. Auch schlechte Leitungen mit vielen Rohrbögen können ein Hindernis bei der Entleerung sein. Für diese Aufgabe hat IST Molchtechnik einen Wechsellippenmolch im Portfolio. Marketingleiter Horst-Dieter Kludas erklärt: „In den Rohrbögen klappen bei unserem Wechsellippenmolch die Lippen nicht um, so dass der Molch auch dort dicht schließt. Dieses System wird zum Beispiel in der Ölindustrie oder Chemischen Industrie eingesetzt.“ Die Molchmodelle anderer Hersteller wiederum sind mit einem Gelenk ausgestattet, so dass sie auch bei extrem engen Rohrbögen eingesetzt werden können. Der Anwender kann sich das für ihn passendes System aussuchen.
Für jede Flüssigkeit der passende Werkstoff
Die Materialien für den Molchkörper sind ebenso vielfältig wie die verschiedenen Konstruktionen. Sie reichen von Silikon über Fluorelastomere bis hin zu Thermoplasten. Dabei kommenSilikonmolche häufig in hygienischen Bereichen, meist in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmabranche zum Einsatz. „Im Lebensmittelbereich wird heute noch häufig das Produkt verworfen, anstatt innovative Technik einzusetzen, obwohl eine Amortisation sich in den allermeisten Fällen einstellen wird. Im Pharmabereich zahlen sich High-Tech-Molchsysteme natürlich schneller aus“, erklärt Manfred Gruner, Geschäftsführer des MolchlieferantenMogema.
Ein Beispiel für ein solches Produkt ist das Varicover-Molchsysystem von GEA Tuchenhagen: ein Inline-System mit einem einstückigen Silikonmolch. „Dadurch haben wir Verschraubungen oder Spalten vermieden, so dass nach der Reinigung keine Produktrückstände am Molch verbleiben. Während der Reinigung befindet sich der Molch im geschlossenen System und wird nur zur Inspektion bzw. zum Einsetzen eines Ersatzmolches entnommen“, beschreibt Christian Blecken, Produktmanager des Varicover-Systems sein Produkt. Silikonmolche haben einen ruhigen Lauf und können Toleranzen imRohr ausgleichen. Sie können zwar für viele Anwendungen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt werden, beim Befördern von sauren oder fettigen Substanzen können sie jedoch aufquellen und eine wabbelige Konsistenz bekommen. Für diese Anwendungsgebiete, beispielsweise bei sauren oder fettigen Flüssigkeiten, stehen Molche aus Fluorelastomeren wie FKM zur Verfügung. Diese sind zwar weniger elastisch, dafür sind sie jedoch beständiger. Sie können auch in chemischen Bereichen für aggressive Substanzen wie Waschbenzin, Ethanol oder Toluol verwendet werden.
In unhygienischen Bereichen werden jedoch weniger Inline-Systeme verwendet. Dort wird meist nur eine Sende- und eine Empfangsstation am Anfang bzw. Ende des Rohrleitungssystems benötigt. Dabei ist der Länge der Rohre keine Grenze gesetzt – sofern der Druck der Sendestation entsprechend angepasst wird. Außerdem können zusätzliche mechanische Treibregler oder elektrische Tempomaten die Drücke entsprechend den individuellen Anforderungen anpassen, die sich durch Rohrlänge, Höhenunterschiede oder Produktmenge ergeben. Flüssigkeiten können so mithilfe eines Molches durch mehrere Kilometer lange Rohrleitungen transportiert werden. Die Molche werden an ihrer Bewegung auch von Ventilen nicht gehindert. Einzig Pumpen und Messgeräte innerhalb der Leitung müssen entweder genau am Anfang oder Ende eingesetzt oder technisch aufwendiger und kostenintensiver durch einen entsprechenden Bypass umgangen werden.
Um die Position des Molches innerhalb der Anlage verfolgen zu können, kann er im Inneren mit einem Magneten ausgestattet werden. So besteht die Möglichkeit, den Molch mit der Anlage vollautomatisch zu steuern und Störungen im Betrieb rasch zu erkennen.
Artverwandte Molche
Neben der industriellen Molchreinigung gibt es das Gebiet der Schmutzmolchung. Prinzipiell sind beide Verfahren zwar verwandt, unterscheiden sich jedoch beträchtlich in ihrer Problemstellung und den eingesetzten Molchen.
Auch der Zweck der Schmutzmolchung ist das Steigern der Effizienz. Dieser geht allerdings ein anderes Problem voraus: Druckleitungen können durch die Medien, die sie durchströmen, mit der Zeit von innen verkrusten. Dadurch sinkt der Leitungsdruck und die Fördermengen werden kleiner. Wenn hier herkömmliche Rohrreinigungstechniken wie beispielsweise die Sandstrahlreinigung nicht mehr ausreicht, wird sie eingesetzt. Denn durch diese Inkrustierungen verringert sich der Durchmesser des Rohres, und die Menge an Material, die durch die Pipeline fließen kann, wird kleiner. Der Innendurchmesser kann ebenfalls mithilfe der Molche festgestellt werden, wie Herbert Keller, Geschäftsführer vonRTK Rohrreinigunstechnik erklärt: „Durch den Einsatz von Kalibriermolchen können wir den derzeitigen Durchmesser des Rohres feststellen und eine Aussage über den Grad der Inkrustierungen machen.“
Dabei haben verschiedene Faktoren Einfluss auf den Grad der Ablagerungen und die Geschwindigkeit, mit der sie im Rohr entstehen. Zum einen ist die chemische Zusammensetzung, die Temperatur sowie eventuelle Produktverunreinigungen der Flüssigkeiten ein entscheidender Punkt. Zum anderen spielen auch Leitungsparameter, -verlauf und -material eine Rolle. In Abhängigkeit von diesen Faktoren ergibt sich, in welchen zeitlichen Abständen eine Schmutzmolchung vorgenommen werden muss.
Der Machbarkeit an sich sind dabei nur wenige Grenzen gesetzt. „Sowohl Rohrbögen, als auch Schweißnähte sind für die Molche kein Hindernis. Ebenso ist eine Rohrlänge auch von mehreren hundert Kilometern generell molchbar“, beschreibt Jörg Stocksiefen, Geschäftsführer von Stocksiefen, die Möglichkeiten der Schmutzmolchung. Einzig Dimensionswechsel können bei der Reinigung ein Problem für die Molche darstellen. Um auf jede Eventualität vorbereitet zu sein, haben Unternehmen, die Schmutzmolchungen anbieten, meist ein großes Produktportfolio. „Wir haben aktuell rund 5000 verschiedene Molchtypen, die bei vielen Projekten speziell für das Reinigungsobjekt gefertigt werden. So erzielen wir die individuell bestmögliche Reinigungswirkung“, erklärt Stocksiefen.
Aber auch die Kombination von verschiedenen Reinigungstechniken ist anwendbar. „Wir haben eine hydromechanische Reinigung mithilfe eines speziellenArbeitskopfes entwickelt, die auch harte Verkrustungen lösen kann. In Kombination mit einer anschließenden Molchreinigung kann so das Rohr vollständig von Verschmutzungen befreit werden“, beschreibt Keller sein Leistungsportfolio. Dadurch kann auf den Einsatz vonChemie bei der Reinigung komplett verzichtet werden.
Fazit: Die Schmutzmolchung und die industrielle Molchreinigung haben unterschiedliche Problemstellungen, aber das gleiche Ziel: Steigerung der Effizienz beim Transport von Flüssigkeiten. Bei der industriellen Molchreinigung wird jedoch der Fokus auf möglichst geringen Produktverlust, genaue Dosierung einer Flüssigkeit und Chargentrennung gelegt. Dementsprechend sind die Molche an individuelle Erfordernisse angepasst – seien es Hygiene, Reinigbarkeit oder die Eigenschaften der jeweils zu transportierenden Flüssigkeit. Eine ebensolche Anpassung der Molche an die Gegebenheiten ist auch bei der Schmutzmolchung zu finden. Jedoch ist sie ausschließlich zur Reinigung von verkrusteten Rohren gedacht, um einen ungehinderten Materialfluss zu gewährleisten.
