technische informationen industrie rohrsysteme. allgemeine informationen industrie rohrsysteme

TECHNISCHE INFORMATIONENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

ALLGEMEINE INFORMATIONENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

• Allgemeine Informationen

Polyethylen PE

Polypropylen PP

PVC, PS,...Polyolefine Fluorpolymere

Polyvinylidenfluorid PVDF

Ethylen-Chlortrifluorethylen ECTFE

Das Kunststoff-Sortiment

Synthetische Kunststoffe Abgewandelte Naturstoffe

Polymerisate Polykondensate Polyaddukte

Thermoplaste

• Material-eigenschaften

• Zeitstandskurve

• Sondermaterialien

• Berechnungs-grundlagen

• Schweißrichtlinien

• Lösbare Verbindungen

• Philosophie Spritzgießen

• Produktpalette

• Zeitstand -Innendruckversuch

• Anwendungs-beispiele

WARUM KUNSTSTOFFE ?

gute physikalische Eigenschaften (geringes spez. Gewicht, flexibles Material,...)

großer Anwendungsbereich

einfache Handhabung

einfache Installation

hervorragende chemische Eigenschaften

reines Material

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

MATERIALEIGENSCHAFTENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

POLYETHYLEN PECHEMISCHER AUFBAU

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

POLYETHYLEN PEALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN

flexibel

niedrige spezifische Dichte von 0,95 g/cm³

ausgezeichnete Transporteigenschaften (z.B. Rollen)

gute Witterungsbeständigkeit

einfache und sichere Schweißbarkeit

keine Ablagerungen und Zuwachsen

nagetierbeständig

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

POLYETHYLEN PEALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN/TYPEN

Molekularstruktur

PE 100 (dritte Generation)

Modifizierter überwachter Polymerisationsprozess mit neuen Katalysatoren Bimodulstruktur ergibt bessere Eigenschaften

Molekularstruktur

= Zusammensetzung aus einem Polymer [Polyethylen mit hoher Dichte (PEHD)]

PE 80 (zweite Generation)

= Zusammensetzung aus einem Polymer [Polyethylen mit hoher Dichte (PEHD)]Niederdruck Polymerisationsprozess (Standard)

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PE 100

PE 80 TREND• Allgemeine

Informationen

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

POLYETHYLEN PEALLGEMEIN

POLYPROPYLEN PPCHEMISCHER AUFBAU

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

POLYPROPYLEN PPALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN

flexibel

niedrige spezifische Dichte von 0,91 g/cm³

ausgezeichnete Transporteigenschaften (z.B. Rollen)

korrosionsbeständig

einfache und sichere Schweißbarkeit

Beständigkeit gegen jede Art von Mikroorganismen

niedrige Durchlässigkeit (Permeation)

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

POLYPROPYLEN PPALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN/TYPEN

= Zusammensetzung von einem Polymer, dem Polypropylen

PP-B 80 (Block-Copolymer)

PP-H 100 (Homopolymer)

P – P – P – P – P – P – P – P – P – P

Der Blockpolymer ist ein Copolymer, der Ethylen blockweise bis 30 % enthält (normal <7%)

P – P – P – E – E – E – P – P – P – P

PP-R 80 (Random-Copolymer)

Random-Copolymer, der einen bestimmten Prozentsatz (2 – 7%) von Ethylen statistisch verteilt, enthält.

E – P – E – P – P – P – E – P – P – P

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

POLYVINYLIDENFLUORID PVDFCHEMISCHER AUFBAU

PVDF entsteht bei der Polymerisation von Vinylidenfluorid

(C2H2F2)n

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

POLYVINYLIDENFLUORID PVDFALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN

hohe Wärmeformbeständigkeit

sehr gute chemische Beständigkeit

beständig gegenüber UV- und – Strahlung

ausgezeichnete Abriebfestigkeit (geringe Reibungszahl)

hervorragende Isolations- und Elektrische Eigenschaften

schwer entflammbar (UL94-VO)

gute mechanische Eigenschaften

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

POLYVINYLIDENFLUORID PVDFALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN

Rohre, Formstücke, Ventile und Halbzeuge werden aus einem Rohmaterial hergestellt.

SOLEF = Suspensions-PVDF

• höherer Kristallinitätsgrad

• Höhere Schmelztemperatur

• Höhere thermomechanische Eigenschaften (im Vergleich zum Emulsionsprozess)

Solef 1010

Solef 1008 Solef 1008

Solef 6010

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ETHYLENCHLORTRIFLUORETHYLEN ECTFECHEMISCHER AUFBAU

Copolymer aus Ethylen und Chlortrifluorethylen

C C C C

(-CH2 – CH2 – CF2 – CF -)n

(C4H4F3Cl)n

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ETHYLENCHLORTRIFLUORETHYLEN ECTFEALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN

breiter Temperaturanwendungsbereich

UV und – Strahlung resistent Alterungsbeständig

schwer entflammbar (UL94-V0)

außerordentlich gute chemische Beständigkeit (Säuren, Basen, Lösungsmittel, Chlor,...)

physiologische Unbedenklichkeit

sehr gute Gleiteigenschaften

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ETHYLENCHLORTRIFLUORETHYLEN ECTFEALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN

Rohre, Formstücke, Ventile und Halbzeuge werden aus einem Rohmaterial hergestellt.

Halar 901

Halar 350 Halar 350

Halar 901

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ZEITSTANDSKURVENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

ZEITSTANDSVERHALTENPE 100

0,1 1,0 10 102

0,70,80,91,0

7,08,09,0

1 10 25 50Standzeit [Jahre]

Standzeit [h]

50 Jahre

10,0N/mm²

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ZEITSTANDSVERHALTENPE 100

0,1 1,0 10 102

0,70,80,91,0

7,08,09,0

1 10 25 50Standzeit [Jahre]

Standzeit [h]

~6,7N/mm²

10 Jahre

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ZEITSTANDSVERHALTENPP-H100

0,1 1,0 10 102 103 104 105 1060,5

0,80,91,0

8,09,0

1 10 25 50

Standzeit [Jahre]

Standzeit [h]

10N/mm² MRS10

50 Jahre

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ZEITSTANDSVERHALTENPP-R80

0,1 1,0 10 102 103 104 105 1060,5

0,80,91,0

8,09,0

1 10 25 50

Standzeit [Jahre]

Standzeit [h]

~9,8N/mm²

50 Jahre

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ZEITSTANDSVERHALTENPVDF

1 10 25 50

10 10 10 10 10 102 43 5 6

0,1 1,0

20°C30°C

90°C95°C

100°C

110°C

120°C

130°C

140°C

Time to fail [years]

Standzeit [h]

27N/mm²

50 Jahre

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ZEITSTANDSVERHALTENECTFE

1 5 10 25 50

Time to fail [years]

Standzeit [h]

~18N/mm²

10 Jahre

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ZEITSTANDSVERHALTENPE100/PP-H100/PP-R80/PVDF/ECTFE

Vergleichsspannung [N/mm²] Medium: Wasser 20°C & 50 Jahre

0,1 1,0 10 102

8,09,0

Standzeit [h] 1 10 25 50Standzeit [Jahre]

PP-H100

PP-R80

• Allgemeine Informationen• Material-eigenschaften• Zeitstandskurve

• Sondermaterialien• Berechnungs-grundlagen• Schweißrichtlinien• Lösbare Verbindungen• Philosophie Spritzgießen

• Produktpalette

• Zeitstand -Innendruckversuch• Anwendungs-beispiele

ZEITSTANDSVERHALTENPE100/PP-H100/PP-R80/PVDF/ECTFE

Vergleichsspannung [N/mm²]Medium: Wasser 20°C & 50 Jahre

10 10 9,8

18 (10 Jahre)

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

DICHTEPE/PP/PVDF/ECTFE

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

0,95 0,91 1,78 1,680

Dichte

PE PP PVDF ECTFE

TEMPERATURGRENZEN [°C]PE/PP/PVDF/ECTFE

140150

Untere Temperaturgrenze

Obere Temperaturgrenze[°C]

PE PP PVDF ECTFE

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

SONDERMATERIALIENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

SONDERMATERIALIEN

PE-el: Polyethylen elektrisch leitfähig

PP-s: Polypropylen selbst erlöschend

PP-s-el: Polypropylen selbst erlöschend und elektrisch leitfähig

PP weiß

PP-s weiß

PP schwarz

Modifikationen beeinflussen die Eigenschaften der Standardmaterialien

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

SONDERMATERIALIENANWENDUNGEN

PE-el: Oberflächenwider-stand <106 [Ohm]

Tank- und Container-auskleidungen

PP-s: UL94 – V2 bis V0 (s>9mm)

Ventilations-rohrsysteme

PP-s-el: UL94 – V0 und ein Oberfl.widerstand <106 [Ohm]

Transportleitungen für explosive Medien

Material Eigenschaft Typische Anwendung

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

SONDERMATERIALIENANWENDUNGEN

PP weiß: Anlagenbau

PP-s weiß: UL94 – V2 to V0 (s>9mm)

Nassbänke

PP schwarz: UV stabil Freiluftsysteme

Polypure: PP natural, lichtdurchlässig

Verteilersysteme für reine Medien bis 40°C

Material Eigenschaft Typische Anwendung

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

BERECHNUNGSGRUNDLAGENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

BERECHNUNGSGRUNDLAGENPE/PP/PVDF/ECTFE

Beispiel:

da = 110mm

s = 10mm

SDR = ? SDR = das =

SDR = sda

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

S =SDR - 1

Beispiel:SDR11

S=? S=SDR - 1

11 - 1

Daher: ...SDR11 ISO-S5...

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

S-REIHE

pzul = 20 . MRS

(SDR – 1) . cmin

pzul ...zulässiger Betriebsdruck [bar]

MRS ...Minimum Required Strength [N/mm²]

SDR ...Standard Dimension Ratio

Cmin ...Sicherheitsfaktor (=1,25 acc. ISO 12162)

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

BETRIEBSDRUCK

Beispiel:PE 100 MRS = 10 N/mm²SDR 11cmin = 1,25

pzul = ?

pzul = 20 . MRS

(SDR – 1) . cmin=

20 . 10

(11 – 1) . 1,25 = 16 bar

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

BETRIEBSDRUCK

Material10 bis 40°C 40 bis 60°C über 60°C

PE 100PP-H 1,6 1,4 1,25PP-RPVDFECTFE 2,0

Temperatur

1,251,6

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

SICHERHEITSFAKTOR

BETRIEBSDRUCK FÜR WASSERGEFÄHRDENDE MEDIEN

Pa = PB

fAP . fCR . AZ

Pa ... Betriebsüberdruck der jeweiligen Applikation [bar]

PB ... Bauteil-Betriebsdruck gültig für WasserfAP ... ApplikationsfaktorfCR ... Chemischer Resistenzfaktor nach DVSAZ ... Abminderungsfaktor für die spez. Zähigkeit

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Applikationsfaktor fAP

Werkstoff Applikations- C-Faktor Gesamt-Sicherheits-faktor (nach ISO 12162) faktor bei 20°C

fAP (fAP x C)PE 100 1,6 1,25 2,0PE-el 1,9 1,25 2,4PP-H 1,25 1,6 2,0PP-R 1,6 1,25 2,0PP-R-el 2,4 1,25 3,0PP-R-s-el 2,4 1,25 3,0PVDF 1,25 1,6 2,0ECTFE 1,0 2,0 2,0

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Abminderungsfaktor für spez. Zähigkeit AZ (DVS 2205, Teil 1)

*) nicht empfehlenswert

Werkstoff-10°C 20°C 40°C 60°C

PE-HD 1,2 1 1 1PE-el 1,6 1 1 1PP-H 1,8 1,3 1 1PP-R 1,5 1,1 1 1PP-R-el *) 1,3 1,2 1,1PP-R-s-el *) 1,5 1,4 1,3PVDF 1,6 1,4 1,2 1

Betriebstemperatur

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Beispiel:PE 100 MRS = 10 N/mm²SDR 11, C = 1,25Chemikalie: Salpetersäure, 53%ige KonzentrationTemperatur: 20°C

pad = 20 . MRS

(SDR – 1) . Cmin

=20 . 10

(11 – 1) . 1,25= 16 bar

pa = pB

fAP . fCR . AZ=

1,6 . 2,00 . 1= 5 bar

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

SCHWEIßRICHTLINIENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

SCHWEIßRICHTLINIENPE/PP/PVDF/ECTFE

Flanschverbindung (lösbare Verbindung)

Verschraubung (lösbare Verbindung)

Gewindeverbindung (lösbare Verbindung)

Heizelement Stumpfschweißung

Heizelement Muffenschweißung

Elektroschweißung

Extrusionsschweißung

Warmgasschweißung

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

HEIZELEMENT – STUMPFSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE

Rohrende

Heizelement

Schweißungvorbereiten

Angleichen undAnwärmen

Fügen und Abkühlen

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PRINZIP

HEIZELEMENT – STUMPFSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE

Schweißzeit

Angleichzeit Umstellzeit

Fuegedruck-aufbauzeit

Abkuehlzeit

Anwaermzeit

Temperatur

Schweiß-temperatur

Angleich-druck

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PRINZIP

HEIZELEMENT - STUMPFSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE

SCHWEIßMASCHINE FÜR GROßE Ø• Allgemeine

Informationen

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

HEIZELEMENT - STUMPFSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE

GRABENMASCHINE

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

HEIZELEMENT - MUFFENSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE

Fitting

Heizelement

Rohrende

Schweißungvorbereiten

Anwärmen

Fügen und Abkühlen

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

HEIZELEMENT - MUFFENSCHWEIßENPE/PP/PVDF/ECTFE

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ELEKTROSCHWEIßUNGPE/PP

Anschluß-stecker

Schweißdraht

Indikator

Mittenanschlag

Rohrende

Prinzip: Durch die eingebrachte Energie des Schweißgerätes wird der Schweiß-draht erhitzt. Rohr und Formteil werden miteinander erschweißt.

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ELEKTROSCHWEIßUNGSCHWEIßMASCHINE

Polymatic plus

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

EXTRUSIONSSCHWEIßUNGPE/PP/PVDF

Heißluft

Werkstück

Schweißgerät

Schweißgut (vom Extruder)

Schweißschuh

Schweißnaht

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

EXTRUSIONSSCHWEIßUNGPE/PP/PVDF

HANDSCHWEIßEXTRUDER

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

WARMGASSCHWEIßUNGPE/PP/PVDF

Schweißdraht

Warmgas

Werkstueck

Schweißgeraet

Schweißnaht

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

WARMGASSCHWEIßUNGPE/PP/PVDF

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

LÖSBARE VERBINDUNGENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

FLANSCHVERBINDUNGPE/PP/PVDF/ECTFE

Vorschweißbund

Schrauben Losflansch

Dichtung

Prinzip: Die auf Rohre aufgeschweißten Vorschweißbunde werden mit Hilfe von Losflanschen und Schrauben auf eine dazwischenliegende Dichtung gepreßt.

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

VERSCHRAUBUNGPE/PP/PVDF/ECTFE

Dichtung

Überwurfmutter

GewindeteilDruckteil

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

VERSCHRAUBUNGPE/PP/PVDF/ECTFE

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

GEWINDEVERBINDUNGPE/PP/PVDF

Standard Metrisches Gewinde(NPT-Gewinde auf Anfrage)

Anschweissende

Kompletter Kunststoff- Fliessbereich

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

GEWINDEVERBINDUNGPE/PP/PVDF

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PHILOSOPHIE SPRITZGIEßENINDUSTRIE ROHRSYSTEME

PHILOSOPHIE SPRITZGIEßENZENTRALANGUSS

sehr hohe Maßgenauigkeit des Fittings

keine Verbindungslinie (Schwachstelle !)

niedrige Spannungen im Formteil

gleiche Fließdistanz für alle Bereiche

hohe Langzeiteigenschaften (Zeitstandsinnendruckversuch):

- nötiger Standard: 165h / 1000h

- AGRU Fittinge erreichen mehr als 1.500h bis zu 10.000h höhere Sicherheit

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PHILOSOPHIE SPRITZGIEßENDEZENTRALES ANGUSSSYSTEM

bedingte Maßgenauigkeit des Fittings

Verbindungslinien (Schwachstelle!)

hohe Spannungen im Formteil

niedrige Langzeiteigenschaften

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Verbindungslinie

PHILOSOPHIE SPRITZGIEßENZENTRALANGUSS

Hohe Produktstabilität

Niedrige innere Spannungen

Sehr gute Schweißbarkeit

Sehr gute Langzeiteigenschaften

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PRODUKTEIGENSCHAFTEN

PRODUKTPALETTEINDUSTRIE ROHRSYSTEME

PRODUKTPALETTEPE/PP

Extrudierte Rohre in allen Druckstufen (Ø20 – 1400)

PE Rohre auf Anfrage bis 2200mm

Fittinge für Elektro- und Stumpfschweißung (“verlängerte“ Fittinge) bis 315mm

Fittinge für Stumpfschweißung, Spritzgegossen bis 500mm

Segmentierte Fittinge für Stumpfschweißung bis 1400mm

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PRODUKTPALETTEPE/PP

Elektroschweißfittinge (hauptsächlich PE)

Fittinge für Heizelement - Muffenschweißung (“Muffenschweiß“ Fittinge)

Sonderfittinge

Platten, Rundstäbe, Schweißdrähte

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PRODUKTPALETTEPVDF

Extrudierte Rohre bis Ø400mm

Elektroschweißbare Muffen (HPF-Schweißung)

Muffenschweiß-Fittinge Ø20 bis Ø110mm

Ventile, Armaturen

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PRODUKTPALETTEECTFE

Extrudierte Rohre bis Ø160mm

Membranventile bis Ø63mm

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ZEITSTAND-INNENDRUCKVERSUCH

INDUSTRIE ROHRSYSTEME

LANGZEIT-ZEITSTANDSINNENDRUCK-VERSUCH NACH DIN 8078

Testkriterien: 1000h bei 95°C s=3,5N/mm²

Testresultat: >2400h ohne Fehler

AGRU PP-Rohr

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Andere PP-Rohre im Vergleich

Testkriterien: 1000h bei 95°C s=3,5N/mm²

Testresultat: 36h bis zum Fehler

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIE ROHRSYSTEME

ANWENDUNGSBEISPIELEINDUSTRIEROHRSYSTEME

Doppelrohrsystem für den Transport von Chemikalien – Austritt wird verhindert durch Doppelwand (Einsatz in ökologisch sensiblen Gebieten)

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

BrückenentwässerungPE Ø315mmAnschlüsse Ø90mmStumpf- und Elektromuffenschweißung

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PE Wasserversorgung

AGRU- Werk1

Hauptdimension Ø200mm

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Brauchwasserversorgung

PE Rohrleitung in Verbindung mit PE Auffangbecken

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PP Rohrleitung

Ø560mm

Segmentierte Formteile

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Versorgungsleitung für den Chemikalientransport in PP

segmentierte Formteile Ø560mm

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Versorgungsleitung PP Ø355mm

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

PVDF Prozessleitung Ø40mm• Allgemeine Informationen

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

Chemische Versorgungsleitung für eine Mischanlage aus PVDF

Ø50 und Ø32mm

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

ECTFE Prozessrohrsystem Ø32 und Ø50mm• Allgemeine Informationen

• Zeitstandskurve

• Produktpalette

AGRU Kunststofftechnik GmbHIng.-Pesendorfer-Str. 31

A-4540 Bad HallAustria / EU

www.agru.at

T +43 (0) 7258 790 - 0F +43 (0) 7258 3863E office@agru.at

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