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Glatter Durchschuss

08.02.2007 | Autor / Redakteur: Redaktion PROCESS /

Heutzutage ist die Aufgabe eines Molches klar definiert: Er reinigt die Rohrleitung nach einem Fördervorgang, schiebt Altprodukte zur Restentleerung heraus und trennt Produkte innerhalb einer Leitung. Dabei wird der Molch mithilfe eines Treibmediums durch die Leitung gedrückt und reinigt durch seine Form die Innenwände. Schaut man jedoch zurück auf die Anfänge, so erkennt man, dass die Entwicklung von vielen Details geprägt war.

Heutzutage ist die Aufgabe eines Molches klar definiert: Er reinigt die Rohrleitung nach einem Fördervorgang, schiebt Altprodukte zur Restentleerung heraus und trennt Produkte innerhalb einer Leitung. Dabei wird der Molch mithilfe eines Treibmediums durch die Leitung gedrückt und reinigt durch seine Form die Innenwände. Schaut man jedoch zurück auf die Anfänge, so erkennt man, dass die Entwicklung von vielen Details geprägt war.

In der „Pionierzeit“ diente die als Molch eingesetzte Stahlkugel nur zur Produkttrennung. Die Abdichtungen an den Aufgabestationen und Entnahmestellen waren nur wenig entwickelt. Zudem fand die Molchung nur in einer Richtung statt. Neue Entwicklungen entstanden erst als die Nahrungs-, Brauerei- und Kosmetikindustrie die Technik entdeckten. Hier war die Automatisierung sehr weit fortgeschritten, sodass auch der Molchvorgang automatisiert wurde.

So wurde z.B. der Rücktransport in die Sendestation zum Normalfall. Zusätzlich verbesserten neue Werkstoffe und geänderte Konstruktionen die Reinigungswirkung. Molche aus Kunststoff mit größerem Durchmesser als die Rohrleitung (Vorspannung) erzielten durch den erhöhten Anpressdruck an die Rohrwand einen besseren Reinigungseffekt.

Molche erobern die Chemie

Für den ersten Einsatz in der chemischen Industrie Mitte der 70er Jahre gingen die Modifikationen jedoch noch nicht weit genug. Aufgrund der in der Chemie üblichen hohen Förderdrücke und der durch die Molchfahrt zusätzlich verursachten Druckstöße mussten zusätzliche Randbedingungen berücksichtigt werden. Eine merkliche Verbesserung brachte der Kugelhahn. Er war den bis dahin üblichen Ventilen und Stellgeräten bezüglich Druck- und Stoßaufnahmefähigkeit und aus sicherheitstechnischen Gründen weit überlegen. Besonders die Sicherheitstechnik stand im Mittelpunkt bei der Weiterentwicklung der Eingabestationen. Konventionelle Vorrichtungen entsprachen nicht mehr den Sicherheitsnormen der Chemie.

So ließen sich ganze Teile der Ladevorrichtung demontieren, oder das ganze System musste unter erheblicher Gefahr geöffnet werden. Aus diesen Vorgaben entstanden die folgenden überschneidungsfreien und hohen Prozessdrücken widerstehenden Molcharmaturen:

  • Die Molcheinschleusarmatur besitzt eine mit Sackloch versehene Kugel, die eine gefahrlose Ein- und Ausgabe der Molche möglich macht: Der Molch wird von Hand in das Sackloch geschoben, die Kugel um 180° mit der Öffnung nach innen gedreht und schließlich der Molch mit Treibmittel über einen entsprechenden Anschluss der Armatur in die Anlage gedrückt. Da die Armatur fest mit der Leitung verbunden ist, sind keine Demontagearbeiten am System notwendig.
  • Die Produkteindosierarmatur besteht aus einem molchbaren T-Stück mit integrierter Absperrarmatur. Durch die unmittelbar am Molchdurchgang angeordnete Kugel und die dadurch notwendige Ausfräsung in der Kugel ist die Armatur totraumfrei molchbar: Durch den einfachen und soliden Aufbau als Kugelhahn ist die Armatur dauerhaft dicht. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn für Molchanlagen zwei verschiedene Medien an der Kugel anstehen: Medium A als Produkt, welches über diese Armatur in die Leitung eindosiert wird, Medium B als Produkt, welches gerade von einer anderen Eindosierung ausgehend durch die Molchleitung verpumpt wird.
  • Die 3-Wege Molchweichen entsprechen im Aufbau einem zapfengelagerten Kugelhahn mit drei Anschlüssen unter 120°. Um eine saubere Molchung der Weiche zu ermöglichen, ist ein großer Krümmungsradius der Kugelbohrung erforderlich, der wiederum einen sehr großen Durchmesser der Kugel zur Folge hat. Gute Molchweichen sind damit auch an ihren Gehäuseabmessungen zu erkennen.Besonders der Transport von zähflüssigen Medien stellt hohe Anforderungen an die nachfolgende Reinigung. Abgelagerte Produktreste müssen durch aufwändige Spülvorgänge beseitigt werden.

Dies führt beim Produktwechsel zu langen Stillstandszeiten und hohen Produktverlusten. Um auf Spülvorgänge ganz verzichten zu können, muss eine optimale Reinigungswirkung des Molchvorgangs erreicht werden. Heute erfüllen speziell gefertigte Rohrleitungen im Zusammenspiel mit bis zu fünf Prozent vorgespannten Molchen, totraumarmen Armaturen und der genauen Steuerung und Überwachung des Vorgangs die Vorgaben der Chemie.

Der Einsatz solch stark vorgespannter Molche mit entsprechender Reinigungswirkung erfordert die Verringerung der zulässigen Toleranzen für das Rohrmaterial auf unter die in den gängigen Normen für Rohre genannten Werte. Nur sehr eng tolerierte Innendurchmesser - bei der Nennweite DN 80 darf sie lediglich 60,15 mm (berechnet aus dem Rohrumfang) betragen - exakte Rohrbögen mit nur minimalen Einschnürungen und eine hervorragende Ausführung der Orbitalschweißungen ermöglichen eine absolut gleichmäßige und damit restmengenarme Molchung. Seit etwa zwei Jahren sind diese Anforderungen in der DIN 2430 „Rohrleitungen für Molchanlagen“ festgeschrieben.

Hohe Erwartungen

Heute arbeiten nahezu alle Molchanlagen in der Chemieindustrie automatisch. Jedoch erwarten die Anwender bei der Automatisierung eine Integration der einzelnen Aufgaben in eine Gesamtstrategie. Funktionsabläufe, Prozess- und Produktionsdaten sollen von der Quelle bis zum Technischen Management transparent sein. Eine kommunikationsfähige Anlage könnte wie folgt ausgestattet sein: In der Leitstation wird die Wegewahl mit den entsprechenden Verriegelungsbedingungen gesteuert und überwacht.

Magnetisch-induktive Sensoren registrieren die Wege der Molche und geben die Information an die Leitstation weiter, wo sie grafisch aufbereitet auf einem Bedienterminal erscheinen. Zudem können die Zustände der Armaturen, Pumpen, Sensoren und Schnittstellen zu übergeordneten Leitsystemen dargestellt und konfiguriert werden.

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