Rohrleitungstechnik Mit Gummi-Kompensatoren Rohrleitungen sicher verbinden

Die Kompensation von Bewegung, hervorgerufen durch Wärmeausdehnung, Druckverformung oder Massekräfte, ist eine zentrale Herausforderung der Rohrleitungstechnik. Welche Rolle spielen Gummi-Kompensatoren bei der Lösung solcher Anwendungen? In welchen Ausführungen sind sie erhältlich? Und wo kommen die Kompen-satoren an ihre Grenzen? Antworten auf diese und weitere Fragen gibt der folgende Artikel.

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WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG

NESS Wärmetechnik GmbH

STENFLEX Rudolf Stender GmbH

Werden Rohrleitungen im unbelasteten und kalten Zustand montiert, dehnen sie sich im Betriebszustand unter Druck und erhöhter Temperatur aus. Nehmen Druck und Temperatur ab, schrumpfen sie wieder. Wenn diese Wärmedehnungen nicht ausgeglichen werden, verwandeln sie sich zu Druckspannungen und damit in zu hohe Festpunktkräfte. Im schlimmsten Fall können zu hohe Festpunktkräfte zum Bruch des Leitungssystems führen.

Natürliche Kompensation, wie ausladende Lyrabögen und extrem weiche Rohrleitungsverläufe, sind für die Lösung von Kompensations- und Schwingungsproblemen nicht mehr zeitgemäß. Die kompakte Bauweise der modernen Technik lässt eine solche raumgreifende Kompensation nicht mehr zu. Daher greift man hierfür auf künstliche Kompensation durch Balg-Kompensatoren zurück. Dank intensiver Materialforschung konnten sich Gummi-Kompensatoren, beispielsweise von Stenflex, weltweit als betriebssichere Komponente im industriellen, chemischen und verfahrenstechnischen Anlagenbau etablieren.

Auf den Gummi kommt es an

Aufgrund der Formgebung und der elastischen Eigenschaften können Gummi-Kompensatoren bei gleichzeitig kurzer Baulänge und geringen Verstellkräften große Bewegungen im Rohrleitungssystem aufnehmen. Da die Anzahl der möglichen Bewegungen praktisch unbegrenzt ist, können vor allem Schwingungen gut ausgeglichen werden. Darüber hinaus haben sie eine schalldämmende Wirkung, die sich speziell an Pumpenanschlüssen bewährt. Der Einsatz von Gummi-Kompensatoren ist einerseits durch die Betriebsverhältnisse und andererseits durch die verwendeten Werkstoffe begrenzt. Wurde der Kompensatorbalg ursprünglich aus Naturkautschuk gefertigt, so ist er zwischenzeitlich vom Synthesekautschuk verdrängt worden.

So ist z.B. der Werkstoff EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) inzwischen als Standardwerkstoff im Einsatz. Er vereint Hitze- und Witterungsbeständigkeit. Zudem ist er widerstandfähig gegen eine Vielzahl von chemischen Einflüssen im Dauertemperaturbereich bis maximal 100 °C.

Neben EPDM sind heute auch Standardausführungen aus NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk/Perbunan) und CIIR (Chlorbutylkautschuk/Butyl) lieferbar. NBR zeichnet sich durch gute Benzin- und Ölbeständigkeit aus. CIIR eignet sich speziell für Trinkwasser-Versorgungsanlagen. All diese Werkstoffe decken die meisten Anwendungen in einem Druckbereich vom technisch erreichbaren Vakuum bis zu einem Überdruck von 16 bar im Nennweitenbereich DN 25 bis DN 3600 ab. Der zulässige Temperaturbereich für Gummi-Kompensatoren liegt zwischen -30 und 110 °C Dauertemperatur. Unter dem Gesichtspunkt der genannten Faktoren dient der Gummi-Kompensator

zur Aufnahme von Wärmedehnungen,

zum Ausgleich von Montageungenauigkeiten,

als Ausbaustück sowie

zur Geräusch- und Schwingungsdämpfung, z.B. an Pumpen.

Zu anspruchsvollen technischen Rohrleitungskomponenten werden Gummi-Kompensatoren, wenn sie in Kompensationssystemen als komplette Systemlösung eingesetzt werden. Hier sind die technische Ausarbeitung und Planung von besonderer Bedeutung: Rohrabschnitte, Bögen undT-Stücke müssen zusammen mit den Gummi-Kompensatoren und den erforderlichen Komponenten, wie Verspannungen oder Gelenken, eine Einheit bilden und zu einem einbaufähigen Kompensationssystem zusammengesetzt werden.

Fazit: Richtig eingesetzt, sind Gummi-Kompensatoren eine sichere und platzsparende Lösung für den Ausgleich von Schwingungen und Dehnungsspannungen in Rohrleitungssystemen. Die Vielfalt an Werkstoffen ermöglicht dem Anwender dabei eine präzise Anpassung an die jeweilige Anlage.

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