Chemikalienbeständige Rohrbefestigungen: Werkstoffe und Oberflächen richtig auswählen

Rohrbefestigungen in chemisch belasteten Bereichen müssen mehr leisten als Rohrleitungen sicher zu tragen und zu führen. Säuren, Laugen, Reinigungschemikalien, Dämpfe, Kondensate oder aggressive Umgebungsbedingungen können Werkstoffe, Beschichtungen und Einlagen langfristig angreifen.

Eine pauschal „chemikalienbeständige“ Rohrschelle gibt es deshalb nicht. Welche Ausführung für Ihre Anlage geeignet ist, hängt immer davon ab, welchen Stoffen die Befestigung tatsächlich ausgesetzt ist und unter welchen Bedingungen diese einwirken.

Für die Auswahl sollten Sie insbesondere Medium, Konzentration, Temperatur, Einwirkdauer, Feuchtigkeit, mechanische Belastung und die verwendeten Materialkombinationen berücksichtigen.

Wann werden chemikalienbeständige Rohrbefestigungen benötigt?

Chemische Belastungen treten nicht nur in klassischen Chemiewerken auf. Auch in der Prozessindustrie, Wasseraufbereitung, Lebensmittelproduktion, im Anlagenbau oder bei industriellen Reinigungsprozessen können Rohrbefestigungen mit aggressiven Stoffen in Berührung kommen.

Typische Belastungen entstehen durch:

• Säuren und Laugen
• chemische Dämpfe und Aerosole
• Reinigungs- und Desinfektionsmittel
• salzhaltige Lösungen
• Prozessrückstände
• Spritzwasser und Leckagen
• Kondensat
• dauerhaft feuchte oder korrosive Atmosphären

Für Anwendungen innerhalb chemischer Produktions- und Prozessanlagen finden Sie weitere Informationen bei den Rohrbefestigungen für die chemische Industrie.

Chemikalienbeständig bedeutet nicht gegen jedes Medium beständig

Bei der Werkstoffauswahl sollte nicht allein nach einer allgemeinen Angabe wie „korrosionsbeständig“ oder „chemikalienbeständig“ entschieden werden.

Die Beständigkeit eines Werkstoffes kann sich erheblich verändern, wenn sich Konzentration oder Temperatur eines Mediums ändern. Auch die Einwirkdauer spielt eine Rolle. Ein gelegentlicher Kontakt durch Spritzer stellt andere Anforderungen als eine dauerhaft feuchte oder chemisch belastete Umgebung.

Für eine belastbare Auswahl sollten Sie daher möglichst genau festlegen:

1. Welche Stoffe können mit der Rohrbefestigung in Kontakt kommen?
2. In welcher Konzentration treten diese auf?
3. Welche Temperaturen sind im Betrieb zu erwarten?
4. Handelt es sich um dauerhaften oder gelegentlichen Kontakt?
5. Treten zusätzliche Feuchtigkeit oder Kondensate auf?
6. Werden bei Wartung und Reinigung weitere Chemikalien eingesetzt?

Erst anhand dieser Informationen lässt sich beurteilen, welcher Werkstoff beziehungsweise welches Oberflächensystem zur Anwendung passt.

Edelstahl für chemisch belastete Rohrbefestigungen

Nichtrostende Stähle werden häufig eingesetzt, wenn hohe Anforderungen an den Korrosionsschutz bestehen. Sie kommen deshalb auch für Rohrschellen, Rohrhalter und Rohrschlitten in anspruchsvollen Industrieumgebungen infrage.

STEBA verarbeitet bei Rohrbefestigungen unter anderem die Edelstahlqualitäten 1.4301 und 1.4571. Welche Qualität für ein Projekt geeignet ist, richtet sich nach den jeweiligen Betriebsbedingungen.

Edelstahl 1.4301

1.4301 ist ein häufig eingesetzter nichtrostender Stahl. Für zahlreiche normale Industrieumgebungen bietet er einen guten Korrosionsschutz.

Bei stärker aggressiven chemischen Belastungen, chloridhaltigen Umgebungen oder besonderen Prozessbedingungen muss jedoch geprüft werden, ob seine Beständigkeit ausreicht.

Edelstahl 1.4571

1.4571 wird ebenfalls für industrielle Rohrbefestigungen eingesetzt und kommt insbesondere für anspruchsvollere korrosive Einsatzbedingungen infrage.

Auch bei diesem Werkstoff gilt: Die Bezeichnung Edelstahl allein garantiert keine Beständigkeit gegenüber jeder Säure, Lauge oder Chemikalie. Medium, Konzentration und Temperatur müssen gemeinsam betrachtet werden.

Wann kann beschichteter Stahl eine Alternative sein?

Nicht jede chemisch belastete Anwendung erfordert zwingend eine Rohrbefestigung aus Edelstahl. Abhängig von der Umgebung kann Stahl mit einem geeigneten Korrosionsschutz eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Lösung darstellen.

Mögliche Ausführungen sind beispielsweise:

• Grundierungen
• Deckbeschichtungen
• Mehrschichtsysteme
• Verzinkungen
• projektspezifische Beschichtungssysteme

STEBA verfügt über eine eigene Lackiererei und kann unterschiedliche Beschichtungssysteme direkt in den Fertigungsprozess integrieren.

Dabei sollte die Beschichtung nicht nur hinsichtlich allgemeiner Korrosionsbeanspruchung ausgewählt werden. Auch die chemische Beständigkeit gegenüber den tatsächlich auftretenden Stoffen muss berücksichtigt werden.

Edelstahl oder beschichteter Stahl?

Welche Variante besser geeignet ist, hängt von der konkreten Anwendung ab.

Werkstoff und Oberfläche sollten daher gemeinsam spezifiziert werden.

Das Medium innerhalb des Rohres ist nicht automatisch die relevante Chemikalie

Bei der Planung wird häufig zuerst betrachtet, welches Medium innerhalb der Rohrleitung transportiert wird. Für die Rohrbefestigung ist jedoch vor allem relevant, womit sie tatsächlich in Kontakt kommen kann.

Bei einer geschlossenen und intakten Rohrleitung besteht im normalen Betrieb beispielsweise kein direkter Kontakt zwischen Rohrschelle und Prozessmedium.

Die Belastung der Befestigung kann stattdessen durch andere Einflüsse entstehen:

• Dämpfe aus dem Produktionsprozess
• Spritzer
• Leckagen
• Kondensate
• Reinigungsmittel
• Umgebungsluft
• Prozesswasser

Dadurch kann sich für die Rohrbefestigung ein anderes Anforderungsprofil ergeben als für das Rohr selbst.

Temperatur und Konzentration beeinflussen die Beständigkeit

Eine Aussage zur chemischen Beständigkeit sollte immer zusammen mit den Betriebsbedingungen betrachtet werden.

Steigende Temperaturen können chemische Reaktionen und Korrosionsprozesse beschleunigen. Gleichzeitig kann derselbe Werkstoff gegenüber einer stark verdünnten Chemikalie geeignet sein, während bei einer höheren Konzentration eine andere Materiallösung erforderlich wird.

Geben Sie bei einer technischen Anfrage daher möglichst nicht nur den Stoffnamen an, sondern auch:

• Konzentration
• minimale Temperatur
• maximale Temperatur
• Einwirkdauer
• Häufigkeit des Kontakts

Bei wechselnden Prozessbedingungen sollten zusätzlich Anfahr-, Reinigungs- und Stillstandsphasen berücksichtigt werden.

Einlagen müssen separat auf chemische Beständigkeit geprüft werden

Bei einer Rohrschelle mit Einlage reicht es nicht aus, nur den metallischen Schellenkörper zu beurteilen.

Gummi, Elastomere und technische Kunststoffe besitzen eigene Beständigkeitsprofile. Eine Einlage kann gegenüber bestimmten Säuren oder Laugen geeignet sein und gleichzeitig auf Öle, Kraftstoffe, Lösungsmittel oder hohe Temperaturen empfindlich reagieren.

Deshalb sollten neben dem Grundwerkstoff auch folgende Komponenten geprüft werden:

• Gummieinlagen
• Kunststoffeinlagen
• Gleitplatten
• Dichtungen
• Beschichtungen
• Klebstoffe
• weitere nichtmetallische Kontaktteile

Gerade bei Rohrbefestigungen mit mehreren Werkstoffen sollte jede Komponente auf die tatsächliche Umgebung abgestimmt werden.

Materialpaarungen und Kontaktkorrosion berücksichtigen

Auch wenn zwei Bauteile für sich betrachtet korrosionsbeständig sind, kann ihre Kombination problematisch sein.

Werden unterschiedliche metallische Werkstoffe elektrisch leitend miteinander verbunden und ist gleichzeitig ein Elektrolyt wie Feuchtigkeit vorhanden, kann galvanische Korrosion auftreten.

Deshalb sollten Sie nicht nur die Rohrschelle betrachten, sondern das gesamte Befestigungssystem:

• Rohrwerkstoff
• Rohrschelle
• Schrauben und Muttern
• Rohrhalter
• Tragkonstruktion
• Zwischenlagen
• Kontaktflächen
• Beschichtungen

Besonders in dauerhaft feuchten oder chemisch belasteten Bereichen sollte die Materialkombination bereits bei der Planung berücksichtigt werden.

Rohrschellen, Rohrhalter und Rohrschlitten passend zur Anwendung auswählen

Chemische Beständigkeit ist nur eine Anforderung an eine industrielle Rohrbefestigung. Gleichzeitig muss das Bauteil sämtliche auftretenden mechanischen Lasten aufnehmen und die vorgesehene Funktion innerhalb des Rohrleitungssystems erfüllen.

Rohrschellen

Rohrschellen fixieren beziehungsweise führen Rohrleitungen und übertragen Kräfte auf die Tragkonstruktion. Neben dem Werkstoff müssen daher Rohrdurchmesser, Belastung, Befestigungspunkt und Einbausituation berücksichtigt werden.

Einen Überblick über die unterschiedlichen Befestigungsarten erhalten Sie auf der Seite Rohrbefestigung.

Rohrhalter

Rohrhalter lagern und führen Rohrleitungen. Bei chemisch belasteten Anwendungen sollten Konstruktion, Werkstoff und Oberfläche so gewählt werden, dass kritische Korrosionsstellen möglichst vermieden werden.

Dabei sind auch Bereiche relevant, in denen sich Flüssigkeiten sammeln oder Beschichtungen mechanisch beschädigt werden können.

Rohrschlitten

Bei temperaturbedingten Längenänderungen einer Rohrleitung ermöglichen Rohrschlitten kontrollierte Bewegungen.

STEBA fertigt Rohrschlitten unter anderem aus S235, S355, 1.4301 und 1.4571 und bietet unterschiedliche Korrosionsschutzsysteme sowie Auflager-, Führungs- und Gleitplatten an.

Bei chemischer Belastung müssen daher sowohl der tragende Werkstoff als auch Beschichtungen und Gleitkomponenten zur Anwendung passen.

Konstruktive Details können die Korrosionsbeständigkeit beeinflussen

Nicht nur die Materialbezeichnung bestimmt die Lebensdauer einer Rohrbefestigung. Auch die Konstruktion selbst kann dazu beitragen, Korrosionsrisiken zu reduzieren.

Zu beachten sind beispielsweise:

• Bereiche, in denen Flüssigkeiten stehen bleiben können
• enge Spalte und Kontaktflächen
• beschädigungsgefährdete Beschichtungen
• Schweißnähte und Kanten
• schwer zugängliche Reinigungsbereiche
• Übergänge zwischen unterschiedlichen Werkstoffen

Bei Sonderkonstruktionen können solche Randbedingungen bereits bei der Bauteilauslegung berücksichtigt werden.

Sonderanfertigungen für chemisch belastete Anlagen

In industriellen Anlagen reichen Standardabmessungen oder Standardwerkstoffe nicht immer aus. Besondere Rohrdurchmesser, hohe Lasten, eingeschränkte Einbauräume oder projektspezifische Werkstoff- und Oberflächenvorgaben können eine individuelle Fertigung erforderlich machen.

STEBA fertigt Sonderanfertigungen im Rohrleitungsbau nach Zeichnung, Muster, Werksnorm oder abgestimmter technischer Vorgabe.

Dadurch können unter anderem folgende Merkmale auf die Anwendung abgestimmt werden:

• Werkstoff
• Materialstärke
• Abmessungen
• Anschlussgeometrie
• Oberfläche
• Beschichtungssystem
• Gleit- und Kontaktflächen
• Kennzeichnung und Dokumentation

Das bietet insbesondere bei chemisch belasteten Prozessanlagen die Möglichkeit, Befestigung und Einsatzbedingungen bereits konstruktiv aufeinander abzustimmen.

Welche Angaben benötigen Sie für die Auswahl?

Für die technische Klärung chemikalienbeständiger Rohrbefestigungen sollten möglichst vollständige Einsatzdaten vorliegen.

Eine Anfrage sollte idealerweise folgende Informationen enthalten:

• Rohrdurchmesser und gegebenenfalls Isolierungsstärke
• gewünschte Bauform
• mechanische Belastung
• Werkstoff des Rohres
• chemisch einwirkende Stoffe
• Konzentrationen
• Betriebs- und Umgebungstemperaturen
• dauerhafte oder gelegentliche Medienbelastung
• Feuchtigkeits- und Außenbedingungen
• gewünschter Werkstoff
• gewünschte Oberfläche oder Beschichtung
• Anforderungen an Einlagen oder Gleitflächen
• Zeichnungen beziehungsweise Anschlussmaße
• benötigte Stückzahl

Je genauer die Einsatzbedingungen beschrieben werden, desto gezielter können Werkstoff und Ausführung festgelegt werden.

Chemikalienbeständige Rohrbefestigungen von STEBA

STEBA fertigt Rohrschellen, Rohrhalter, Rohrschlitten und individuelle Rohrbefestigungen für industrielle Anwendungen.

Je nach Projekt können unterschiedliche Stähle, Edelstahlqualitäten und Korrosionsschutzsysteme eingesetzt werden. Durch die eigene Fertigung lassen sich zudem Abmessungen, Konstruktionen und Oberflächen an projektspezifische Anforderungen anpassen.

Bei chemisch belasteten Anwendungen sollte die Materialauswahl immer auf den tatsächlich auftretenden Stoffen und Betriebsbedingungen basieren. So entsteht eine Rohrbefestigung, die nicht nur mechanisch zur Anlage passt, sondern auch auf die vorgesehene Einsatzumgebung abgestimmt ist.

Häufige Fragen zu chemikalienbeständigen Rohrbefestigungen

Welche Rohrbefestigung ist chemikalienbeständig?

Das lässt sich nicht pauschal anhand einer einzelnen Werkstoffbezeichnung beantworten. Die Eignung hängt vom chemischen Medium, seiner Konzentration, der Temperatur, der Einwirkdauer und weiteren Umgebungsbedingungen ab. Auch Beschichtungen und Einlagen müssen berücksichtigt werden.

Ist Edelstahl immer chemikalienbeständig?

Nein. Nichtrostender Stahl bietet eine hohe Korrosionsbeständigkeit, ist aber nicht gegenüber jeder Chemikalie und jeder Konzentration beständig. Die konkrete Edelstahlqualität muss deshalb passend zur Anwendung ausgewählt werden.

Welche Edelstähle verwendet STEBA für Rohrbefestigungen?

STEBA verarbeitet bei verschiedenen Rohrbefestigungen unter anderem die Werkstoffe 1.4301 und 1.4571. Welche Qualität für Ihren Einsatz geeignet ist, sollte anhand der Betriebs- und Umgebungsbedingungen festgelegt werden.

Können lackierte Rohrbefestigungen in chemisch belasteten Bereichen eingesetzt werden?

Das ist möglich, wenn das verwendete Beschichtungssystem für die vorhandene chemische und korrosive Belastung geeignet ist. Neben dem Beschichtungsstoff müssen auch Schichtaufbau, Verarbeitung und mögliche mechanische Beschädigungen berücksichtigt werden.

Muss die Rohrschelle gegen das Medium innerhalb des Rohres beständig sein?

Nur dann, wenn ein Kontakt mit diesem Medium tatsächlich zu erwarten ist. Bei einer geschlossenen Rohrleitung können für die Befestigung beispielsweise Dämpfe, Reinigungsmittel, Spritzer, Kondensate oder die allgemeine Umgebungsatmosphäre relevanter sein.

Müssen Gummieinlagen separat geprüft werden?

Ja. Elastomere besitzen eigene chemische und thermische Beständigkeitsgrenzen. Die Eignung des metallischen Schellenkörpers sagt deshalb nichts darüber aus, ob auch eine verwendete Gummi- oder Kunststoffeinlage für dieselben Bedingungen geeignet ist.

Fertigt STEBA chemikalienbeständige Rohrbefestigungen nach Zeichnung?

STEBA fertigt individuelle Rohrbefestigungen nach Zeichnung, Muster, Werksnorm oder abgestimmter technischer Vorgabe. Dadurch können Werkstoff, Abmessungen, Oberflächen und konstruktive Details entsprechend den Projektanforderungen ausgeführt werden.