(openPR) Pipelines sollen Öl oder Gas möglichst sicher und wirtschaftlich über weite Strecken transportieren. Das stellt große Ansprüche an die Rohre. Ein neu entwickeltes Verfahren, macht es möglich, Pipelines in großen Längen direkt vor Ort zu produzieren. Bisher werden Pipelines aus relativ kurzen Rohrstücken vorproduziert und vor Ort aufwändig zusammengesetzt. Das neue Verfahren verkürzt die Lieferzeiten, erlaubt eine schnellere Installation und erhöht außerdem die Druckfestigkeit der Rohre.
Pipestream Inc., ein Tochterunternehmen des Shell Technology Ventures Fund 1BV, hat das neue Verfahren mit der Bezeichnung X200 entwickelt. Die erforderlichen neuen Wärmeprozesse verwirklicht ein maßgeschneidertes Infrarot-System von Heraeus Noblelight, dessen Kernstück der QRC® Infrarot-Strahler mit Nanoreflektor ist.
Konventionell werden Pipelines für Öl oder Gas aus Rohrabschnitten in Längen von je 12m gefertigt, mit einer typischen Wanddicke von etwa 15mm. Die Rohre werden dann zu einem Lager gebracht und von dort aus bei Bedarf an den Einsatzort transportiert, wo sie schließlich miteinander verschweißt werden.
Pipestream Inc. geht mit der X200-Technologie beim Bau einer Pipeline neue Wege. Das X200-Verfahren beruht auf einem dünnwandigen inneren Rohr für die Flüssigkeit, mit einem Durchmesser von bis zu 60 cm, bei dem die Druckfestigkeit des Rohres durch eine Hülle aus Streifen von martensitischem Stahl erreicht wird. Dieser Aufbau wird zum Schutz vor Korrosion dann mit einem passenden Material beschichtet, zum Beispiel mit einem Polyolefin Tape.
Durch diese Art der Rohrherstellung ist ein kontinuierlicher Prozess möglich, mit durchgehenden Rohrlängen von bis zu 450m. Die einzelnen Produktionsschritte finden in Standard ISO Containern statt, so dass die Rohrherstellung dort erfolgen kann, wo die Rohre auch gebraucht werden; das macht die Installation schneller, und verkürzt die Lieferzeiten. Der neuartige Rohraufbau erhöht zusätzlich die Druckfestigkeit.
So zeigten Drucktests beispielsweise, dass neuartige Rohre mit einem Durchmesser von etwa 15 cm erst bei etwa 300 bar platzten.
Innovative Pipeline-Technologie
Die Herstellung der Pipeline-Rohre erfolgt in drei Schritten. Zuerst wird rostfreier Stahl geformt und verschweißt, um das Innenrohr herzustellen. Danach wird ein martensitischer Stahlstreifen, der für hohe Belastbarkeit sorgt, helixartig um das Rohr gewunden und mit ihm verklebt. Früher wurde der Kleber durch Hochleistungs-Infrarot-Strahler gehärtet, heute nutzt man einen Kleber, der bei Umgebungstemperaturen aushärtet. Zuletzt wird ein Polyolefin-Tape ebenfalls helixartig aufgebracht. Das Gewebe dient sowohl der Isolierung als auch dem Schutz vor Korrosion. Das Polyolefin-Tape wird mit dem Rohr ebenfalls durch einen Kleber verbunden und die Hochleistungs-Infrarot-Strahler werden genutzt, um das Rohr zu erwärmen, bevor das Tape mit dem Kleber aufgelegt wird. Da die Beschichtung thermisch isolierend wirkt, wäre es nicht möglich, den Kleber später von außen zu erwärmen und zu härten. Dennoch wird das Tape zusätzlich von außen durch einige Infrarot-Strahler erwärmt, damit es seine Flexibilität behält. Dazu sind drei Paar Module, die kurzwellige Hochleistungs-Strahler enthalten, rund um das Rohr angebracht. Diese rotieren so, dass sie mit der Geschwindigkeit der Abwicklung Schritt halten. Sie werden über Pyrometer gesteuert, um die Temperatur auf ±3 ºC genau zu halten. Das stellt das Aushärten des Klebers sicher und verhindert Blasenbildung oder eine zu starke Erweichung des Gewebes.
Neuer QRC® Infrarot-Strahler mit Nanoreflektor für stabile Prozesse
Beim neuen X200-Verfahren kommen kurzwellige Infrarot-Strahler mit einem neuartigen Reflektor zum Einsatz. QRC® Infrarot-Strahler mit Nanoreflektor sind Hochleistungsstrahler, die mit einer Flächenleistung von 300kW/m2 dafür sorgen, dass die benötigte Energiemenge schnell und effizient genau dort erzeugt wird, wo man sie braucht.
Bei dem von Heraeus Noblelight entwickelten Infrarot-Strahler mit dem neuen QRC® Nanoreflektor besteht der Reflektor nicht aus Gold oder Metalloxiden, sondern aus opakem Quarzglas. Quarzglas ist äußerst hitzebeständig und weitgehend resistent gegen den Angriff von aggressiven Stoffen.
Dank des sehr hohen diffusen Reflexionsvermögens des Strahlers mit dem weißen Reflektor können Wärmeprozesse stabilisiert und optimiert werden, da Prozessparameter wie die Temperatur und deren Homogenität auf dem Substrat besser eingehalten werden. Durch konstante und stabile Bedingungen wird beispielsweise die Qualität einer Beschichtung stark verbessert.
Nicht zuletzt hilft ein homogener Wärmeprozess, die Kosten zu senken und die Energieeffizienz einer Anlage zu steigern.
Heraeus Noblelight bietet die gesamte Palette der Infrarot-Strahlung vom nahen Infrarot NIR bis zur mittelwelligen Carbon Technologie CIR, führt Versuche mit den Materialien durch und berät bei der Auswahl der optimalen Strahler für den jeweiligen Prozess. Heraeus hat mehr als 40 Jahre Erfahrung mit Infrarot-Strahlern und führt in hauseigenen Anwendungszentren praxisnahe Tests mit Kundenmaterialien durch, um die optimale Prozesslösung zu finden.
