Zukunftsweisende Technologien für Hochleistungsrohre in der Öl- und Gasindustrie

06.06.2018
– TCP-Pilotanlage (Thermoplastic Composite Pipes) zeigt live den Umwicklungsprozess mit glasfaserverstärkten UD-Tapes
– Neuartiges Rohrkopfkonzept produziert dreischichtiges Rohr auf der Basis von Engineering Polymeren als funktionale Innenschicht
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(München, 06. Juni 2018). Im Rahmen des Competence Forums zum 180. Geburtstag von KraussMaffei stehen zwei technologische Highlights aus der Rohrextrusion im Mittelpunkt. Mit der TCP Pilotlinie (Thermoplastic Composite Pipes) geht KraussMaffei Berstorff neue Wege in der Faserverbundtechnologie und unterstützt damit die Vorqualifizierung kundenspezifischer Musterrohre, die den Druckanforderungen in der Öl – und Gasindustrie gerecht werden. Als Ergänzung dazu zeigt der neu entwickelte Rohrkopf ein dreischichtiges Rohr mit einer funktionalen Innenschicht aus PA 12 – besonders geeignet für den Transport aggressiver und abrasiver Medien.

Einzigartiger Service der Vorqualifizierung von TCP Musterrohren

„Mit unserer Pilotlinie unterstützen wir unsere Kunden mit deren Anforderungen hinsichtlich verfahrenstechnischer Produktauslegung von faserverstärkten Rohren“, sagt Matt Sieverding, President der Extrusionstechnik bei der KraussMaffei Gruppe. „Wir bieten Ihnen damit einen weltweit einzigartigen Service der Vorqualifizierung von Neuentwicklungen - ein echter Kundennutzen, da langwierige und zeitaufwendige Prozessschritte drastisch verkürzt werden“, so Sieverding. Das Basisrohr kann auf unserer hauseigenen Rohrlinien produziert, am Markt bezogen oder vom Kunden zur Verfügung gestellt werden. Die Umwicklung der Tapes erfolgt dann auf der TCP Pilotlinie. Ein Umbau der Linie ermöglicht die anschließende Ummantelung mit einer Schutzschicht.

Maximale Flexibilität durch Dreistufen-Prozess

„Zur Herstellung von TCP Rohren setzten wir mit unserem Anlagenkonzept auf einen Dreistufen-Prozess, der dem Kunden maximale Flexibilität in der Herstellung –gewährleistet. Und das kombiniert mit einem minimalen Risiko im Produktionsablauf “, sagt Sieverding. In der 2. Stufe des Prozesses wird auf der Wickelanlage mit Hilfe von Infrarot die Oberfläche des PE Rohres erwärmt. Auf zwei aufeinanderfolgenden Wickelstationen erfolgt dann die Aufbringung des Tapes. Ein Infrarotofen für jede Lage stellt das Verschmelzen des Innenrohres mit den Verstärkungslagen und damit den vollständigen Materialschluss sicher. Eine entsprechende Führungseinrichtung sorgt für eine exakte Positionierung und vermeidet etwaige Überlappungen des Tapes. „Die faserverstärkten Rohre sind somit für die enormen Sicherheitsanforderungen und hohen Druckbelastungen in der Öl- und Gasindustrie hervorragend geeignet“, erklärt Sieverding. Im Onshore-Bereich erreicht der Arbeitsdruck zum Teil bis zu 150 bar, im Offshore-Bereich kann dem Rohr sogar eine Druckstabilität von mehr als 500 bar abverlangt werden.

Die Live-Anlage auf dem Competence Forum ist ausgelegt für einen Rohrinnendurchmesserbereich von 50,8 – 152, 4 mm und einem maximal zulässigem Betriebsdruck bis 100 bar (1500 psi). Sie ist aktuell konzipiert für die Verwendung von PE Rohren - ummantelt mit glasfaserverstärkten PE Tapes. Langfristig werden aber auch mehrlagige Rohre, andere Fasern und Engineering Polymere getestet.

Engineering Polymere als funktionale Innenschicht

„Als Ergänzung zu den Verbundrohren gehen wir mit der Verarbeitung von Engineering Polymeren zukunftsweisende Wege in der Rohrextrusion“, sagt Sieverding. Integriert in eine komplette Fertigungslinie produziert der Rohrkopf KM-3L RKW 250 F³ ein dreischichtiges PE Rohr mit einer funktionalen Innenschicht aus Polyamid (PA 12). „Unserem Entwicklungsteam ist es gelungen, die unterschiedlichen Verarbeitungsparameter der Ausgangsstoffe, wie Temperatur oder Schrumpfung in diesem neuartigen Rohrkopf-Konzept zu vereinen“, freut sich Sieverding. Die Kombination der Materialien lag nahe, da PA erheblich teurer als PE ist, aber sehr hohe Chemikalien- und Abriebbeständigkeit bietet. Für den Materialschluss wird eine zusätzliche Kleberschicht benötigt. Die so hergestellten Rohre sind aufgrund ihrer hohen Schlagzähigkeit und Abriebbeständigkeit besonders für aggressive und abrasive Medien, wie sie in der Öl-, Gas- und der Chemieindustrie vielfach angewandt werden, hervorragend geeignet.

Die Live-Anlage mit den Einschneckenextrudern KME 75-36 B/R, KME 45-36 B/R und KME 30-25 D/C ist ausgelegt für den Dimensionsbereich 50 – 282 mm und einer Ausstoßleistung von 800 kg/ für PE, 30 kg/h für den Haftvermittler und 180 kg/h für die funktionale Schicht.

 
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