7 Dinge, die Sie schon immer über das Beschichten von U-Rohren in Wärmetauschern wissen wollten

Warum sollte man U-Rohrbündel beschichten? Ist das überhaupt machbar? Und wie kann ein Fachbetrieb dabei helfen? Wir liefern die Antworten.

Wärmetauscher sind essenzielle Komponenten in unzähligen industriellen Prozessen, da sie einen effizienten Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeiten ermöglichen. Unter den verschiedenen verfügbaren Bauformen ist der U-Rohr-Wärmetauscher aufgrund seiner Fähigkeit, thermische Ausdehnung auszugleichen, und seiner vergleichsweise einfache Konstruktion, die lediglich einen Rohrboden erfordert, weit verbreitet. In dieser Bauweise befindet sich ein Bündel aus U-förmig gebogenen Rohren innerhalb eines Gehäuses. In der Regel strömt ein Medium durch die Rohre (Rohrseite), während ein anderes Medium außerhalb der Rohre und innerhalb des Mantels fließt (Mantelseite).

1. Warum sollten U-Rohre überhaupt innenbeschichtet werden?

U-Rohre in Wärmetauschern transportieren oft Medien, die hochgradig korrosiv, abrasiv oder anfällig für Ablagerungen sind. Über die Zeit führt dies zu:

• Korrosion: Chemikalien in den Flüssigkeiten greifen die Rohrwandung an.
• Erosion: Strömungen mit hoher Geschwindigkeit tragen Material ab.
• Fouling: Ablagerungen im Rohrinneren verringern die Effizienz.

Zwar ist der Einsatz korrosionsbeständiger Legierungen möglich, aber häufig sehr kostenintensiv oder technisch nicht umsetzbar. Die Innenbeschichtung bietet eine wirtschaftlich attraktive Alternative: Sie schützt einen preisgünstigen Basismaterialwerkstoff, wie beispielsweise C-Stahl, vor aggressiven Medien, verhindert Leckagen, erhält die Effizienz und verlängert die Lebensdauer des Wärmetauschers.

2. Warum ist die Innenbeschichtung von U-Rohren so herausfordernd?

Gerade Rohre zu beschichten? Kein Problem. Aber bei U-Rohren sieht die Sache anders aus:

• Enge Radien: Die Biegung erschwert eine gleichmäßige Beschichtung der Innenwand. Doch genau diese Gleichmäßigkeit ist entscheidend, sonst drohen eventuell Risse oder Delamination in der Beschichtung oder ein mangelhafter Einbrand der Beschichtung.
• Verarbeitungsqualität: Der Flutprozess dauert länger. Dadurch steigt das Risiko, dass das Beschichtungsmaterial zäh wird und den Materialfluss aus den Rohrenden behindert. Zudem dürfen die Rohrenden nicht zu stark aufgeweitet oder mit tiefen Rillen versehen sein.

Und natürlich gelten auch hier die generellen Herausforderungen bei Wärmetauschern:

• Oberflächenvorbereitung: Die Innenflächen müssen absolut sauber und aufgeraut sein, damit die Beschichtung zuverlässig haftet – gerade bei engen, gebogenen Rohren ist das eine Herausforderung.
• Lange Rohre, kleiner Durchmesser: Das Beschichtungsmaterial muss tief und gleichmäßig eingebracht werden.
• Schichtdicke: In manchen Bereichen kann sich zu viel, in anderen zu wenig Beschichtung aufbauen.
• Haftung: Wenn die Beschichtung ungleichmäßig aufgetragen und somit polymerisiert wird, delaminiert sie zwischen den Schichten und lässt das Rohr ungeschützt.

3. Wie überprüft man das Ergebnis der Innenbeschichtung?

Auch die Qualitätskontrolle ist nicht trivial. Zur Sichtprüfung kommen Videoskope zum Einsatz – diese „schlängeln“ sich durch die Rohre, jedoch ist der Blick „um die Ecke“, also in den U-Bogen, physikalisch unmöglich. Umso entscheidender ist fachliche Kompetenz beim Beschichtungsprozess. Darüber hinaus erfordert die Erkennung winziger Poren spezielle elektrische Prüfgeräte (Holiday-Detektoren), die für Rohre mit kleinem Durchmesser geeignet sind. Und natürlich muss die Trockenfilmdicke (DFT) kontrolliert werden: Verlässliche Messungen sind in der Regel bis zu 20 cm tief von den Rohrenden aus möglich.

4. Wie stellt man sicher, dass die Innenbeschichtung korrekt durchgeführt wird?

Spezialwissenist hier von entscheidender Bedeutung. Ein auf die Innenbeschichtung von Wärmetauscherrohren spezialisiertes Unternehmen ist der ideale Partner – mit tiefgehendem Wissen, nachgewiesener Expertise, erprobten Produkten und Prozessen sowie hervorragenden Arbeitsqualität. Bei einem so komplexen Vorgang ist höchste Sorgfalt für den Erfolg unerlässlich.

5. Wie läuft der Innenbeschichtungsprozess bei U-Rohren konkret ab?

Die häufigste Methode ist die Flut-Applikation. Dabei werden folgende Schritte durchlaufen:

• Oberflächenvorbereitung: Gründliche Innenreinigung zur Entfernung von Schmutz, Rost, Rückständen oder Altbeschichtungen.
• Positionierung: Das Rohrbündel wird auf Rollen gelagert, damit es gedreht werden kann.
• Applikation:Die flüssige Beschichtung wird in die Rohre eingeflutet und mit kontrollierter Geschwindigkeit wieder abgelassen. Anschließend wird das Rohrbündel rotiert und der Vorgang wiederholt, bis eine gleichmäßige Schichtdicke erreicht ist.
• Einbrennen: erfolgt bei thermischen Beschichtungen. Dies stellt eine zusätzliche Herausforderung dar, da bei anderen Arten von Wärmetauschern heiße Luft in die Rohre geblasen wird, während hier ein spezieller Kniff nötig ist (der bleibt allerdings unser gut gehütetes Betriebsgeheimnis!).
• Prüfung: Kontrollen mit speziellen Mess- und Inspektionsgeräten.

6. Was passiert, wenn die Innenbeschichtung fehlerhaft durchgeführt wird?

Eine minderwertige Beschichtung kann zu Versagen der Schutzschicht führen (die Beschichtung löst sich ab oder reißt, wodurch das Metall freiliegt) und zu ungleichmäßigem Schutz (einzelne Bereiche bleiben anfällig für Korrosion), was zu einerverringerten Wärmeübertragung, einer geringeren Anlageneffizienz und damit zu höheren Betriebs- und Instandhaltungskosten führt.

7. Ist die Innenbeschichtung von U-Rohren ein Standardprozess?

Definitiv nicht! Die Innenbeschichtung von U-Rohren ist eine hochspezialisierte Dienstleistung, die fundierte Erfahrung und modernste Ausrüstung erfordert. Nur mit dem richtigen Know-how und den richtigen Werkzeugen lässt sich diese anspruchsvolle Aufgabe sicher, effizient und dauerhaft zuverlässig umsetzen.

Deshalb ist ein erfahrener Partner wie SÄKAPHEN die richtige Wahl. Kontaktieren Sie uns– wir unterstützen Sie mit unserer Erfahrung!