Ein langjähriger Bardenhagen-Kunde in Hessen hatte kurz vor Weihnachten ein dringendes Problem bei 2 Wärmetauschern, die wichtig für die laufende Produktion eines chemischen Vorproduktes sind.

Die 2 parallel laufenden Wärmetauscher mit je 2.094 Rohren von 6 Metern Länge dienen dem Herunterkühlen des ca. 95°C heißen Produktes bei 5 bar Betriebsdruck. Spaltkorrosion hatte hier schon in der Vergangenheit Undichtigkeiten ausgelöst, die den Produktionsprozess beeinträchtigten. Bardenhagen-Techniker hatten aus diesem Grund schon knapp 100 Rohre mit den TÜV zertifizierten Pop-A-Plug Rohrstopfen beidseitig verschlossen, um eine Vermischung des Produktes mit dem Kühlwasser zu unterbinden. Dadurch litt aber die Effektivität der Wärmetauscher, und das Problem der weiter auftretenden Undichtigkeiten verschärfte die Situation weiter. Der nächste planmäßige Stillstand, bei dem der Wärmetauscher neu berohrt bzw. ausgetauscht werden kann, erfolgt erst in knapp 2 Jahren.

Die Wärmetauscherrohre aus Edelstahl (1.4404) haben einen Innendurchmesser von 21 mm und eine Wandstärke von 2 mm. Eine vom Kunden zusätzlich zu den Ergebnissen diverser Wasserdruckprüfungen beauftragte zerstörungsfreie Prüfung mit dem Wirbelstromverfahren an den beiden Wärmetauscherbündeln hatte ergeben, dass Schäden nur im Bereich der jeweils hinteren Einwalzung der Bündelrohre im Übergangsbereich zur Rohrbündelplatte vorhanden waren.

Der Bardenhagen-Projektleiter Wärmetauscherservice schlug als schnelle Lösung das Setzen von Rohrschutzhülsen, sogenannten Sleeves, mit einer Länge von nur 345 mm anstatt über die gesamte Rohrlänge von 6 Metern vor. Beim Sleeving wird eine Rohrschutzhülse über die gesamte Rohrlänge oder – wie in diesem Fall – über einen kürzeren Bereich mit Dünnwandigkeit oder Undichtigkeiten innen eingeführt und entweder mechanisch und/oder hydraulisch aufgeweitet, bis sie sich an die Innenseite des Rohres anschmiegt. In schwierigen Fällen wird die Rohrschutzhülse vor dem Einführen in das beschädigte Rohr noch außen vollflächig mit einem Spezialklebstoff bestrichen, um so zusätzliche Sicherheit zu erreichen (siehe Artikel Sleeving von Wärmetauscherrohren). Dies war vom Kunden gewünscht, denn das Ziel der Reparaturmaßnahme war Gasdichtheit.

Die für das Projekt erforderlichen knapp 2.000 Stück Sleeves wurden in der Bardenhagen Niederlassung Bergheim bei Köln aus nahtlos geglühten und korrosionsbeständigem 1.4571 Rohrmaterial angefertigt, dessen mechanische Eigenschaften dem vorhandenen Bündelrohrmaterial sehr nahe liegen, mit einem Außendurchmesser von 20mm und einer Wandstärke von 0,5mm.

Vorab fand ein Test mit den Sleeves an einem Dummy mit 1 m langen Rohren statt, die identisch mit den Wärmetauscherrohren waren. An diesem Dummy wurden die Sleeves in der Bardenhagen-Niederlassung Bergheim unter Aufsicht des Kunden eingeführt, hydraulisch und mechanisch angelegt und dann bei 60 bar Prüfdruck mit Wasser getestet – es traten keine Leckagen auf, und auch die vom Kunden gewünschte Gasdichtigkeit konnte durch eine Einzelrohrdruckprüfung nachgewiesen werden.

7 Techniker aus den Bardenhagen-Niederlassungen Bergheim, Horneburg, Schwedt und Wels sowie ein Techniker des Partnerunternehmens, das die Einwalzung der Sleeves übernahm, reisten dann unter Leitung des Bergheimer Niederlassungsleiters Frank Volmer an, um das anspruchsvolle Projekt durchzuführen. Entscheidend für das Erzielen dieser Ergebnisse auf der Baustelle war hierbei, dass die Rohre innen sauber und trocken waren und dass die Umgebungstemperatur um 20°C lag, damit der verwandte Spezialkleber sich optimal mit den Rohren des Wärmetauschers verbinden konnte – keine leichte Aufgabe bei Außentemperaturen um den Gefrierpunkt. Der Kunde hatte vorab die Wärmetauscher aus dem Produktionsprozess genommen, mit Planen abgedeckt, gespült und sorgte für permanente Beheizung. Die Bardenhagen-Techniker entfernten zunächst zerstörungsfrei die Pop-A-Plug Rohrstopfen, die in ca. 100 Rohren gesetzt worden waren.

Insgesamt wurden dann im ersten Schritt 1896 Sleeves gesetzt, nur auf der Produkteintrittsseite in den Bündelrohrenden, bei denen die Wirbelstrommessung schadhafte Befunde ergeben hatten, zusätzlich auf der Produktaustrittseite bei den Rohren, die vorher mit Pop-A-Plug Rohrstopfen beidseitig verschlossen worden waren. Nach Abschluss der Reparatur wurden die beiden Wärmetauscher einer Wasserdruckprobe unter Aufsicht des TÜV Süd unterzogen. Alle durch Bardenhagen mit Sleeves versehenen Bündelrohre waren bei diesem Drucktest dicht, allerdings wurden bei der Prüfung an Rohrenden, die im beauftragten Reparaturumfang nicht vorgesehen waren, noch weitere Undichtigkeiten festgestellt. Diese Rohrenden und präventiv auch benachbarte Bündelrohrenden wurden dann noch mit zusätzlichen 85 Reserve-Sleeves versehen. Nach insgesamt 9 Arbeitstagen (inklusive Wochenende) konnte die Reparatur erfolgreich beendet werden und der Kunde seine beiden Wärmetauscher wieder vollständig in Betrieb nehmen.

Video: Anlegen der Sleeves mit Wasserdruck Video: Einwalzen des Sleeves

Der erste Großeinsatz des neuen Reparaturverfahrens Sleeving in Deutschland war somit ein voller Erfolg.

Kontakt:
Herr Gerhard Tamke, Leiter Wärmetauscherservice
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Tel. 0 41 63 / 8 09 40 23

Frank Volmer, Niederlassungsleiter Bergheim
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Tel. 0 22 71 / 99 55 60