Mehrschichtige Lösung

Multilayer-Dichtungen für Chemieanlagen

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26.09.2019 Chemieanlagen erfordern bei der Montage der Dichtungen aufgrund der zahlreichen Gesetze und Normen ein großes Maß an Sachverstand: Jeder kann ermessen, welches Schadenspotenzial eine chemische Anlage in Ballungsräumen hat, wenn Dichtungen versagen. Hier sind Expertenwissen und Erfahrung unabdingbar.

Entscheider-Facts

  • Dichtungen in Chemieanlagen müssen einerseits hohen Sicherheitsansprüchen gerecht werden und andererseits teilweise für den Einsatz unter extremen Bedingungen geeignet sein.
  • Standard-Dichtungen aus Einzelmaterialien verfügen oft nicht über alle erforderlichen Eigenschaften für eine Anwendung.
  • Mit maßgeschneiderten Multilayer-Dichtungen aus Werkstoffen wie FKM und PTFE lassen sich verschiedene Eigenschaften kombinieren und so die komplexen Anforderungen von Chemieanlagen erfüllen.

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Mehrere Schichten von Folien aus unterschiedlichen Werkstoffen lassen sich zu einer maßgeschneiderten Dichtungslösung kombinieren. Bild: Tec-Joint

Dass der Teufel oft im Detail steckt, zeigt sich bei vielen unterschiedlichen Anwendungen in der Chemietechnik. Mit dem richtigen Sachverstand lassen sich viele Aufgabenstellungen auch mit einfachen Mitteln lösen.

Bei einem Projekt für eine Chemieanlage lag ein umfangreiches Anforderungsprofil vor. Das Material musste einem breiten Spektrum an Chemikalien standhalten, bis ca. 180 °C temperaturbeständig sein und eine hohe Witterungs- und Alterungsbeständigkeit sowie Flammwidrigkeit aufweisen. Deshalb wurde zunächst ein FKM-Werkstoff gewählt. Im Verlauf der Projekt-Gespräche mit dem Dichtungsanbieter Tec-Joint aus der Schweiz stellte sich allerdings heraus, dass die Anlagen von Zeit zu Zeit mit Heißwasserdampf gereinigt werden, was eine abbauende Wirkung auf die gewählte FKM-Dichtung hat und somit ein Risiko darstellt. Das Unternehmen ist auf die Produktion und Weiterverarbeitung von Platten, Folien und Multilayer-Dichtungen nach Kundenspezifikationen spezialisiert.

Aufgrund der Erfahrung und des Produktions-Know-hows des Dichtungsherstellers wurde eine Lösung entwickelt, die aus der Kombination der FKM-Dichtung mit zwei Lagen PTFE-Folien besteht. Ein weiterer Vorteil ist dabei die Anti-Haftungswirkung des PTFE, sodass die Dichtungen im Fall der Revision unproblematisch vom Flansch zu lösen sind und die Oberflächen bei der Demontage nicht beschädigt werden.

Standards kommen nicht infrage

Eine weitere Herausforderung an die Lösungskompetenz ergab sich bei der Entwicklung einer neuen chemischen Produktionsanlage. Im Gespräch mit den verantwortlichen Konstrukteuren wurden unter anderem folgende Anforderungen an die Materialien definiert: Gefordert war ein breites Spektrum an Beständigkeit gegenüber Chemikalien, und das Material musste einer Einsatztemperatur von etwa 150 °C standhalten. Weiterhin waren einseitig hervorragende Gleiteigenschaften und eine Antihaftwirkung notwendig, zudem musste diese Seite physiologisch unbedenklich sein. Auf der anderen Seite des Halbzeuges waren eine hohe Festigkeit unter anspruchsvollen Bedingungen sowie ein ausgezeichnetes Langzeit-Kriechverhalten gefragt.

Recht schnell zeigte sich, dass für die Lösung keine Standards infrage kamen. Als Grundlage der Multilayerlösung wurde daraufhin eine EPDM-Mischung in einer 45-Shore-Härte gewählt, die der UL 94 V0 entspricht sowie REACH- und Rohs-konform und flammwidrig ist. Dieses Halbzeug wurde einseitig mit einer 0,2-mm-Folie aus PTFE beschichtet, um die geforderten Gleiteigenschaften und die weiteren Bedingungen zu erfüllen. Die zweite Seite wurde mit einer ebenfalls 0,2 mm starken Folie aus PEEK beschichtet. Insgesamt hatte der Multilayer damit eine Stärke von 1,2 mm und ließ sich innerhalb der geforderten Dickentoleranz fertigen. Zahlreiche aufwendige Tests belegten die Einsatzfähigkeit und Langzeitbeständigkeit.

In zahlreichen Chemieanlagen sind auch Gasgeräte und Anlagen im Einsatz, die höchsten Anforderungen gerecht sein und europäische Normen erfüllen müssen. Für solche Anlagenbetreiber bietet der Dichtungsspezialist Platten und Folien in einer Qualität an, die gleichzeitig die EN 682 (Indoor-Norm) und die EN 549 (Outdoor-Norm) erfüllen. Entsprechend der Kundenvorgaben können die Halbzeuge auch selbstklebend ausgerüstet oder mit Funktionsgeweben kombiniert werden. Überall dort, wo Kontakt zu brennbaren Gasen, flüssigen Kohlenwasserstoffen mit aromatischem Gehalt besteht und Temperaturen von -20 bis 80 °C herrschen, lässt sich diese Qualität verwenden. Typische Anwendungen sind hier Dichtungen in Armaturen, Klappen und als Membrane. Ein weiterer Vorteil dieser 70-Shore-Mischung ist, dass sie frei von krebserregenden Nitrosaminen ist.

Heftausgabe: Oktober/2019

Über den Autor

Richard Gisler, Geschäftsführer, Tec-Joint
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