Druckluftverteilung: Worauf es bei Rohren und Verbindern ankommt
Druckluftnetze gehören in Industriebetrieben zur unverzichtbaren Infrastruktur, um unter anderem Maschinen zu steuern oder Verarbeitungsprozesse umzusetzen. Genauso vielfältig wie der Einsatz, so flexibel und belastbar muss die Druckluftverteilung sein, wenn es beispielsweise um die Reparatur, die Erweiterung oder um Veränderungen der Netze geht. Deshalb werden mit der Wahl der „richtigen“ Rohrleitungswerkstoffe schon entscheidende Weichen gestellt – vor allem bezüglich künftiger Betriebskosten.
Druckluftleitungen aus Kunststoff haben erhebliche Nachteile
Bei der Planung von neuen Druckluftnetzen steht die Entscheidung, ob Rohrleitungssysteme aus Kunststoff oder Metall installiert werden sollen, an vorderster Stelle. Führende Hersteller von Druckluftkompressoren empfehlen hier Rohrleitungswerkstoffe aus Metall. Denn die angeblichen Vorteile von Kunststoffrohren – wie Korrosionsbeständigkeit, geringerer Rauigkeitswert und damit geringe Druckverluste sowie vermeintlich einfachere Montage – werden genauso von Systemen aus metallenen Werkstoffen erfüllt. Darüber hinaus ist aber zu berücksichtigen, dass die Druckverluste in einem Druckluftnetz (also auch die Betriebskosten) wesentlich stärker von der Beschaffenheit der Verbinder abhängen als von der Rauigkeit der Rohroberfläche – und da liegen metallene Rohrleitungssysteme ganz klar vorn.
Außerdem weisen Druckluftleitungen aus Kunststoff in puncto Betriebssicherheit erhebliche Nachteile auf: Zum einen schwanken die tolerierbaren Betriebsdrücke je nach Umgebungstemperatur. Das liegt an der höheren thermischen Ausdehnung und geringeren Steifigkeit von Kunststoff. Zum anderen versprödet der Kunststoff im Laufe der Zeit. Es besteht die Gefahr des Berstens.
Metallene Rohrleitungssysteme wie Temponox bieten höchste Betriebssicherheit und geringe Druckverluste für Druckluftnetze.
Eine grundlegende Anforderung an Rohrleitungssysteme für Druckluftverteilungen ist die Beständigkeit gegen Korrosion. Denn Kondensat fällt immer an. Darüber hinaus ist die notwendige mechanische und chemische Festigkeit zu berücksichtigen. Das verdeutlicht eine Analyse von unbehandelter Luft: Ein Kubikmeter unbehandelter Luft enthält in etwa
- 180 Millionen Schmutzpartikel in der Größe 0,01 bis 100 μm,
- 5 bis 40 g Wasser,
- 0,01 bis 0,03 mg Öl in Form von Aerosolen und
- verbrannte Kohlenwasserstoffe sowie Spuren von Schwermetallen.
Bei der Verdichtung solch unbehandelter Luft auf 1 MPa (10 bar) erhöht sich die Konzentration dieser Stoffe um den Faktor 11. Das ergibt ein massives Abrasions- sowie ein nicht minder großes Korrosionspotenzial.
Unter diesen Prämissen haben sich für die Druckluftverteilung ab Druckluftaufbereitung Rohrleitungen aus verzinktem Stahl, dickwandigem schwarzen Stahl, Kupfer und Edelstahl aus unterschiedlichen Gründen als besonders langzeitstabil bewährt:
Druckluftleitungen aus Metall im Werkstoffvergleich
Verzinkter Stahl
Preisgünstige Qualität, korrosionsgeschützt, doch der Abrieb durch mitgeführte Partikel kann die Verzinkung im Laufe der Zeit schwächen. Die Rohrrauigkeit von gezogenem, verzinktem Stahlrohr beträgt etwa 0,07 bis 0,1 mm.
Dickwandiger schwarzer Stahl
Sehr beständig gegen mechanische Belastungen von innen und außen. Innen ohne Korrosionsschutz, außen durch Lackierung möglich. Bei Neuinstallationen nicht mehr erste Wahl, jedoch in vielen Bestandsanlagen verbaut. Rauigkeit vergleichbar mit der von gezogenen, verzinkten Stahlrohren.
Kupfer
Hochwertiger, korrosionsbeständiger Werkstoff. Wird wegen der antibakteriellen Eigenschaft häufig in gesundheitsrelevanten Bereichen eingesetzt. Mechanische Beständigkeit geringer als Stahl. Rauigkeit nur 0,0015 mm.
Edelstahl
Korrosionsbeständiger Werkstoff, der zudem sehr robust gegen mechanische und chemische Einflüsse ist. Die optische Wirkung der sauberen Oberfläche ist besonders für Betriebe der Lebensmittel- und Chemiebranche sowie für Gesundheitseinrichtungen relevant. Rauigkeit nur 0,0015 mm.
5 Vorteile der Pressverbindungstechnik
Neben der Werkstoffwahl ist die eingesetzte Verbindungstechnik eine wichtige Größe. Sie bestimmt nicht nur bei Neuinstallationen in erheblichem Maß den Montageaufwand: Der Zeitaufwand bei der Instandsetzung oder Erweiterung von Druckluftnetzen ist noch wesentlich gravierender; Stichwort: Maschinenstillstandszeiten. Die Pressverbindungstechnik, die sich in der Gebäudeinstallation seit langem durchgesetzt hat, ist daher auch für alle Rohrleitungen ideal, die industrielle Medien transportieren. Bezogen auf Druckluftnetze haben Pressverbinder im Vergleich zu anderen Verbindungstechniken folgende Vorteile:
1. Presstechnik ist ein „kaltes“ Verfahren
Es wird also keine offene Flamme wie beim Schweißen eingesetzt. Das spart aufwendige Brandschutzmaßnahmen.
2. Presstechnik ist einfach in der Anwendung
Schweißverbindungen dürfen nur von Personen mit entsprechender Qualifikation durchgeführt werden. Die Handhabung der Presstechnik und die sichere Herstellung von Pressverbindungen ist hingegen schnell zu erlernen und bedarf als Einweisung durch den Hersteller keiner Zertifizierung.
3. Pressverbindungen sind sehr belastbar
Durch das Verpressen entsteht eine mechanisch dauerhafte Verbindung. Beim Löten ist die mechanische Stabilität hingegen von der Qualität der Lötverbindung abhängig.
4. Pressverbinder von Viega sind strömungsgünstig
Viele Steck- und Schraubverbindungen reduzieren den Innenquerschnitt, sodass es hier zu teilweise beträchtlichen Druckverlusten kommt. Die Pressverbinder von Viega sind dagegen besonders strömungsgünstig konzipiert. Die geringen Rohrreibungswiderstände der Pressverbinder führen also zu höheren Energieeinsparungen.
Unabhängig von der Frage des Werkstoffs verfügen alle Pressverbinder von Viega über die bewährte SC-Contur, eine Zwangsundichtheit im unverpressten Zustand. Das ist ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal.
5. Pressverbinder sind zuverlässig dicht
Bei Schraubverbindungen müssen Dichtmittel oft manuell hinzugefügt werden, beispielsweise Hanf. Damit ist die Qualität nicht reproduzierbar. Ähnliches gilt für Löt- oder Schweißverbindungen. Pressverbinder von Viega haben ein Dichtelement integriert, das zudem durch die zylindrische Rohrführung geschützt ist. Nach dem Pressvorgang mit Zwangsverpressung ist eine sofort belastbare, kraftschlüssige und dichte Verbindung hergestellt.
Auf das System kommt es an
Für Druckluftnetze aus verzinktem Stahl, dickwandigen Stahlrohren, Edelstahl und Kupfer bietet Viega optimal abgestimmte Pressverbindersysteme:
