PipeWrap™: Verstärkung von Rohren mit Kohlefaserpolymeren

PipeWrap™ ist ein günstiges KohleFRPsystem zur Verstärkung von korrodierten Rohren. Speziell angefertigte Kohlefaserstreifen werden an der Oberfläche angebracht und erhöhen damit die Rohrfestigkeit. Die Installation ist schnell und günstig und der Innendurchmesser des Rohres bleibt praktisch unverändert. Sie können eine kurze Animation des Einbaus von PipeWrap™ KohleFRP hier ansehen.

Vorgespannte Betonrohre mit großem Durchmesser werden in den USA vorwiegend in Wasser- und Abwassersystemen benutzt. Diese Rohre bestehen aus mehreren Stahl- und Betonschichten, inklusive hochfester Stahlspiralen, die in der radialen Richtung vorgespannt sind. Ameron ist der Haupthersteller dieser Rohre in den USA.

Korrosion dieser Stahlvorspannung ist ein Hauptfaktor für das Versagen dieser Rohre. In den letzten Jahren wurde von vielen solcher Fälle mit erheblichen finanziellen Einbußen berichtet.

Viele Lösungen und Versorgungssysteme wurden in den letzten Jahren angeboten. Faserwerkstoffe stellen aber die einzige Methode dar, die die Festigkeit der Rohre erhöht. Das PipeWrap™system unterscheidet sich also von anderen Systemen darin, dass es die Rohrfestigkeit bedeutend erhöht, in vielen Fällen sogar weit über die ursprüngliche Bemessungsfestigkeit hinaus.

• Erhöhung der Wandstärke um weniger als 7 mm
• Wiederherstellung der radialen und längsgerichteten Festigkeit
• Reduzierung der Reibung an der Innenoberfläche
• Rohrfestigkeit wird höher als beim ursprünglichen Entwurf
• Abdichtung von undichten Stellen
• Zugang über den Kanalschacht genügt
• Unempfindlichkeit gegenüber Chemikalien und Giftstoffen

Einer der Kunden von PipeWrap™ ist das größte Atomkraftwerk der USA. In mehreren vorgespannten Stahlbetonrohren führte Korrosion der Stahlspiralen zu Rissen im Beton und Festigkeitsverlust der Rohre. Nach dem Bewerten aller Möglichkeiten wurden Faserpolymere als Mittel zur Verstärkung der Rohre ausgewählt.

Während einer Demonstration zur Wirksamkeit von Faserplatten wurde Stahlbewehrung in einem neuen Stahlbetonrohr durchtrennt. Das geschwächte Rohr wurde mit Kohlefaserplatten umlappt, die Öffnungen mit Stahlplatten abgedichtet und der Luftdruck im Rohr erhöht. Der Test wurde gestoppt, als der Druck den Bemessungsdruck erreichte. Durch den Versuch wurde die Anwendbarkeit von Kohlefaserplatten zur Verstärkung von vorgespannten Stahlbetonrohren eindrucksvoll nachgewiesen.

Die hochqualifizierten Fachkräfte von QuakeWrap können problemspezifische Lösungen entwickeln und den Kunden anbieten. Im Falle des Atomkraftwerkes war PipeWrap™ der einzige Anbieter, der einen schweren Kohlefaserpolymer mit genügend Festigkeit in der Längs- und Radialrichtung herstellen konnte. Diese Kohlefaserplatten erlaubten die Reduzierung von 5 auf 3 Schichten und eine erheblich kürzere Bauzeit. Dies bedeutete für den Kunden einen erheblichen Vorteil angesichts der verringerten Anzahl von Tagen, an denen das Werk abgeschaltet werden musste.

Zeit ist ein kritischer Faktor bei Rohrsanierungen. Unser Epoxidharzkleber ist ein dickflüssiges Epoxidharz hoher Viskosität. Als Teil des Nachweises wurde gezeigt, dass eine einzige Schicht von J200TC auf der Rohroberfläche stark genug war, um 3 Schichten der schweren PipeWrap™ Kohlefaserplatten zu tragen. Dies erlaubt eine schnelle Installation.

Die hochqualifizierten Fachkräfte von QuakeWrap können problemspezifische Lösungen entwickeln und den Kunden anbieten. Im Falle des Atomkraftwerkes war PipeWrap™ der einzige Anbieter, der einen schweren Kohlefaserpolymer mit genügend Festigkeit in der Längs- und Radialrichtung herstellen konnte. Diese Kohlefaserplatten erlaubten die Reduzierung von 5 auf 3 Schichten und eine erheblich kürzere Bauzeit. Dies bedeutete für den Kunden einen erheblichen Vorteil angesichts der verringerten Anzahl von Tagen, an denen das Werk abgeschaltet werden musste.

Das PipeWrap™ system wurde ebenfalls zur Reparatur von vorgespannten Rohren mit 2,70m Durchmesser in Arizona verwendet.

Fallstudie

• Kernkraftwerk

• Kohlekraftwerk