Aramidgewebe contra Polyester
Neue Technik für alte Leitungen
Ihr Vorteil: Eine schnelle Sanierung großer Leitungsabschnitte mit geringen Auswirkungen auf Umwelt und Umgebung. Zwischen den Produkten dieser Kategorie gibt esjedoch teils erhebliche Unterschiede bei Material und Herstellung.
Primus Line verlängert eigenen Angaben zufolge die Lebensdauer einer Leitung um mindestens 50 weitere Jahre. Zu diesem Ergebnis kamen verschiedene Langzeittests des Herstellers. Auch hier sei das Material entscheidend, denn während Aramid eine Kriechrate von etwa 0,035 % pro Jahrzehnt aufweist, verformt sich Polyester mit einer Kriechrate von etwa 0,2 % um fast das Sechsfache stärker. Daraus ergibt sich eine schnellere Materialalterung bei Polyester-Linern, resümiert Primus Line. Wie kann das sein?
Der Hersteller berichtet, dass mit Aramid verstärkte Lösungen wie Primus Line aufgrund der mechanischen Eigenschaften des Materials in der Lage seien, den Betriebsdruck einer Leitung aufzunehmen, ohne sich dabei des Halts des Altrohres zu bedienen. Zwischen Altrohr und eingezogenem Liner bleibt ein Ringraum, denn bei Druckbeaufschlagung behält der Primus Liner seinen Innen- und Außendurchmesser.
Radiale Spannungen werden so nicht auf das Grundrohr übertragen. Deraramid-verstärkte Liner reduziert aufgrund der Übernahme des Innendrucks sogar die Last auf das Altrohr und verlängert damit gleichzeitig die Lebensdauer.
Aufgrund des hohen E-Moduls lassen sich so absolut zuverlässig auch hohe Betriebsdrücke realisieren. Das Primus Line Mitteldrucksystem DN 150 beispielsweise ermöglicht auf der Geraden Betriebsdrücke von bis zu 56 bar. Verifiziert wird dies durch Berstdruckprüfungen jeder Produktionscharge, verspricht der Hersteller.
Der Primus Liner verfügt über einen dreilagen Aufbau. Die Innenschicht wird an das jeweilige zu transportierendeMedium angepasst und besteht wie die Außenschicht aus abriebfestemPolyethylen (PE) oder thermoplastischem Polyurethan (TPU).
Die Außenschicht schützt das Gewebe in der Mitte vor äußeren Einflüssen bei Transport und Einbau. Bei der mittleren Schicht handelt es sich um das nahtlos hergestellte Aramidgewebe.
Diese Schicht nimmt jegliche Zugkräfte und Betriebsdrücke auf, ohne sich dabei auf das bestehende Altrohr zu stützen. Aramid hat eine höhere Festigkeit. Es dehnt sich weniger stark aus und reißt später, was sich positiv auf Zugfestigkeit, Druckbeständigkeit und Lebensdauer auswirkt. Dabei sind Aramid-Liner immer noch ausreichend flexibel und ermöglichen Bewegungen in den Verbindungen,Bodenbewegungen, Reparaturabschnitte, Stufenverbindungen, die Auskleidung durch Dehnungsfugen.
Mithilfe eines Rundwebstuhls wird aus den Aramidfasern das Gewebe des Primus Liners hergestellt. Dabei werden die Innen- und die Außenschicht jeweils separat von beiden Seiten aufgebracht. Andere Anbieter stellen zunächst das Gewebe her und drücken dann die Beschichtung mittels Extrusion durch das Gewebe, um eine Beschichtung von beiden Seiten zu erreichen. Die Verwendung unterschiedlicher Materialien für die Innen- und Außenschicht ist dadurch nicht möglich. Eine weitere Folge: ungleichmäßige Wand- und Schichtdicken.
Ausschlaggebend für die Einbaulänge ist zum einen die Bruchfestigkeit des Materials. Da diese bei Aramid stärker ausgeprägt ist als bei Polyester, halten aramid-verstärkte Liner höheren Zugkräften stand. Zudem entscheidet die Reißdehnung über die Einbaulänge. Je höher die Reißdehnung, umso stärker dehnt sich das Material beim Einzug aus. Das bedeutet, dass sich Polyester-Liner unter Zug stärker dehnen als aramid-verstärkte Liner und so einer höheren Spannung ausgesetzt sind.
Die maximale Druckbelastbarkeit einer mit einem Polyester-Liner sanierten Leitung hängt damit auch von der Festigkeit des Grundrohrmaterials sowie des Zustands der Leitung ab. Korrosionslöcher, Brüche und Risse schwächen die Festigkeit des Altrohres und stützen den Liner unzureichend.
Zu den ungestützten Bereichen zählen auch Bögen, Reparaturabschnitte, Stufenverbindungen und Auskleidungen durch Kompensatoren. Die auf das Altrohr wirkenden Spannungen bergen Risiken für Altrohr und Liner. Die Folge: Der Alterungsprozess der Leitung setzt sich fort und erhöht die Wahrscheinlichkeit eines Versagens.
Der maximal mögliche Betriebsdruck einer mit Polyester-Liner sanierten Leitung ist so schwieriger kalkulierbar. Derartige Risiken lassen sich mit aramid-verstärkten Linern umgehen.
Da der Polyester-Liner den Halt des Altrohres zur Realisierung des Betriebsdruckes benötigt, muss er auch in Bögen am Altrohr anliegen. Um dies zu erreichen sind nur Bögen von maximal 30° möglich. Trotz des hohen E-Moduls von Aramid ist der Primus Liner flexibel, sodass das System Bögen von bis zu 90° abbilden kann. Durch die Dehnung des Materials in Bögen ist aber auch hier mit einem Performanceverlust hinsichtlich des maximalen Betriebsdrucks zu rechnen, verspricht der Hersteller.
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