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Produkte und Lösungen, 06.08.2009, 11:32

Längere Lebensdauer für Kondensatoren

Mit dem größten „Tubelining“-Auftrag seiner Firmengeschichte manifestiert ThyssenKrupp Xervon seine Instandhaltungskompetenz auf dem Kraftwerkssektor. Der Industriedienstleister hat vor kurzem die knapp 40.000 Rohre des Hauptkondensators im französischen Wärmekraftwerk Cordemais vor Ort auf ganzer Länge mit einer speziellen Plastocor-Innenbeschichtung versehen. Hinzu kam eine klassische Rohrbodenbeschichtung (rund 80 m²). Mit dieser Maßnahme vermeidet der Kraftwerksbetreiber EDF (Électricité de France SA) die um ein Vielfaches teurere Neuberohrung seines Kondensators und verlängert dessen Lebensdauer um mehrere Jahre.

Weltweit verzichtet kaum ein Kraftwerk auf die Beschichtung mit Plastocor – eine patentierte zwei-komponentige Epoxidharzrezeptur, für die ThyssenKrupp Xervon exklusiv das Vertriebsrecht besitzt. In erster Linie sind es Kondensatoren (alt wie neu), die mit dem kaltreaktiven Stoff langfristig vor Korrosion und Erosion geschützt werden. Aber auch Wärmetauscher, Ölkühler, Pumpengehäuse und Kühlwasserleitungen lassen sich mit Plastocor beschichten und können von dessen Resistenz gegen Kühlwasser, Seewasser, diverse chemische Bestandteile, feststoffhaltige Emulsionen und Flüssigkeiten bei Temperaturen bis +80 Grad Celsius profitieren.

Die Experten von ThyssenKrupp Xervon haben vier Verarbeitungsvarianten entwickelt, die sich zu einem kompletten Beschichtungssystem für alle wichtigen Bauteile des Kühlwasserkreislaufs ergän-zen: „Plastocor 400 K“ ist ein streichfähiges Material, das speziell auf die von Kühlwasser durch-strömten Wasserkammern zugeschnitten ist und in einer 500 bis 600 µm dünnen Schicht manuell aufgerollt oder gespritzt wird. Für den Einsatz an Rohrböden wurde „Plastocor 2000“ entwickelt – eine 3 bis 5 mm dicke Beschichtung, die in Verbindung mit speziellen Stopfen in mehreren Lagen gespachtelt wird. „Plastocor IL bzw. Plastocor IL/Keramik“ ist eine dreilagige Beschichtungsvariante (Schichtdicke: maximal 120 µm), die Rohrein- und austritte auf bis zu 400 mm Länge gegen Verschleiß schützt. Einen ganzflächigen Schutz des Rohrinneren bietet das noch recht junge „Tubelining“-Verfahren. Mit dieser Plastocor-Verarbeitungsvariante lassen sich die Innenflächen der kleinkalibrigen Kondensatorrohre auf ganzer Länge beschichten.

Bestnoten fürs Tubelining

Außergewöhnlich positive Erfahrungen hat man mit dem „Tubelining“ im französischen Kernkraft-werk Phénix gemacht. Dieses Versuchskraftwerk aus dem Jahre 1973 steht vor der Abschaltung. Durch das vor zirka zwei Jahren durchgeführte Tubelining von 20.000 Kondensatorrohren konnte man mit verhältnismäßig geringem finanziellem Aufwand die Lebensdauer des Kondensators noch einmal um mehrere Lebensjahre verlängern – ohne nennenswerten Leistungsverlust. Gleichzeitig gingen die Ausfallzeiten deutlich zurück. Das hat überzeugt und EDF veranlasst, den Kondensator in Cordemais (34 km westlich von Nantes) ebenfalls mit Plastocor zu schützen. Wirbelstromprüfungen hatten bei den im Hauptkondensator vorhandenen Rohren aus Sondermessing (eine Legierung aus Kupfer, Zink und Nickel) so umfassende Wanddickenschwächungen aufgedeckt, dass der komplette Austausch aller Rohre die Alternative gewesen wäre. Das wäre allerdings nicht nur rund zehnmal so teuer gekommen; eine Neuberohrung würde auch wesentlich mehr Zeit (und damit Ausfallzeit des Kraftwerks) kosten als die Beschichtung.

Im Rahmen einer Kraftwerksrevision hat deshalb von Anfang Juni bis Ende Juli ein 14-köpfiges Xervon-Team in Cordemais die Rohrplatten und die Innenrohre beschichtet. Dazu wurden zunächst die Rohrplatten nach DIN EN ISO 12944 (Teil 4) gesandstrahlt: Rautiefe größer 60 µm, Reinheitsgrad SA 2,5. Die 13 m langen Innenrohre wiederum wurden mit einem speziellen Strahljet auf die Beschichtung vorbereitet. Er bläst das feine Strahlmittel turbulent ins Innenrohr und setzt diesen Vorgang über die gesamte Rohrlänge fort, so dass die oberflächlichen Ablagerungen abgetragen werden und ein beschichtungsgerechter Untergrund entsteht. Anschließend wurden die rund 80 m² Rohrböden mit Plastocor 2000 beschichtet. Dieses Beschichtungsverfahren wird in Verbindung mit speziell für diesen Zweck entwickelten, konisch ausgebildeten Systemstopfen ausgeführt, die als Negativform dienen. Sie werden vor dem Spachteln so weit in den Rohrvorstand eingesetzt, wie es die gewünschte Beschichtungsdicke erfordert (im Normalfall drei bis fünf Millimeter). Anschließend wird das Beschichtungssystem in mehreren Lagen aufgetragen. Nach einer Zwischentrocknung von acht bis zwölf Stunden bei +20 Grad Celsius wird die gespachtelte Oberfläche dann geschliffen, anschließend die Stopfen entfernt und endversiegelt. Das Ergebnis: die ausgehärtete Beschichtung bildet den konischen Verlauf der Systemstopfen nach, gewährleistet dadurch einen strömungsfreien Einlauf in die Kühlwassereintrittsrohre und schützt die Einwalzstellen vor Korrosion.

Dann folgte in einem weiteren Arbeitsschritt das Tubelining mit „Plastocor TL“. Dabei wurden insgesamt 37.150 Rohre auf ihrer gesamten Länge von 13 m mit einer dünnen Plastocor-Schicht ge-schützt. Aufgetragen wird die Beschichtung grundsätzlich vor Ort am Kondensator teilautomatisch mit einer speziell für diesen Zweck entwickelten „Tubelining“-Maschine. Dabei fährt zunächst ein mit einer Rundkegelspritzdüse bestückter Schlauch durch das zu beschichtende Rohr bis ans Rohrende. Dann startet die Tubelining-Maschine den Materialauftrag, und während der Schlauch zurückfährt (außerhalb des Rohres wird innerhalb einer Sekunde das Spritzbild aufgebaut), wird das Rohrinnere rundum und auf ganzer Länge beschichtet. Ein Computer steuert dabei alle entscheidenden Parameter. Der entscheidende Vorteil dieses Verfahrens: Die aufgetragene Beschichtung reduziert die Leistung des Kondensators nicht stärker als die ganz normalen Veränderungen in einem ungeschützten Rohr. Im Gegenteil: Während die Wärmeleitfähigkeit eines neuen, unbeschichteten Rohres durch Fouling, Erosion und Korrosion bereits nach wenigen Monaten Betriebsdauer abnimmt, hält ein mit Plastocor geschütztes Rohr den Wärmedurchgang lange Zeit auf hohem Niveau. Beispielsweise auch, weil die hydrophobe Oberfläche manchen Anbackungen widersteht und sich daher leichter reinigen und pflegen lässt.

Größte Herausforderung bei den Beschichtungsarbeiten in Cordemais war der äußerst eng gesteckte Zeitrahmen. Insbesondere das Tubelining erfordert viel Erfahrung, Fingerspitzengefühl und lässt sich nicht beschleunigen. Zudem vereinfachte der speziell in französischen Kraftwerken verbreitete geringe Rohrinnendurchmesser von nur 18 mm (in Deutschland sind 20 mm oder größer üblich) die Beschichtungsarbeiten auch nicht gerade. Dennoch konnten die Xervon-Spezialisten den Auftrag termingerecht abgewickeln.

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