Säurebeständige Auskleidungen und chemische Verfahrenstechnik

Auslegung säurebeständiger Auskleidungen für Industrieanlagen

Chemische Angriffe können herkömmliches Mauerwerk, Beton und metallische Anlagenkomponenten schädigen und dadurch Querschnittsverluste, beschädigte Fugen sowie eine Kontamination der Tragkonstruktion verursachen. Die Belastung kann durch dauerhaften Kontakt, zeitweiliges Eintauchen, Verschütten, Spritzer, Dämpfe oder saure Kondensate entstehen. Eine wirksame Auskleidung muss daher für die tatsächlichen Prozessbedingungen ausgelegt werden und darf nicht allein auf einer allgemeinen Angabe wie „Säurebeanspruchung“ beruhen.

Die säurebeständigen Materialien von VITCAS bilden ein aufeinander abgestimmtes Sortiment für gemauerte und monolithische Konstruktionen. Acidcas-Mörtel dient zum Versetzen und Verfugen säurebeständiger Steine und Fliesen. Acidcas-Beschichtungsmörtel bildet eine Schutzschicht auf geeigneten vertikalen Mauerwerks- oder Betonflächen. Acidcas-Beton ermöglicht die Herstellung monolithischer Bauteile und größerer säurebeständiger Flächen. Säurebeständige Schamottesteine bieten eine dichte, abriebfeste Nutzschicht, wenn eine Konstruktion aus Einzelsteinen bevorzugt wird.

Auswahl säurebeständiger Materialien

Die Temperaturbeständigkeit eines einzelnen Materials erhöht nicht die zulässige Betriebstemperatur der gesamten Auskleidung. So darf beispielsweise bei einem gemauerten System mit säurebeständigen Steinen nicht davon ausgegangen werden, dass es oberhalb der für die Steine angegebenen 400 °C betrieben werden kann, nur weil Acidcas-Mörtel bis 1400 °C temperaturbeständig ist. Auch Untergrund, Fugen, Verankerungen, Membranen, Dämmung und alle weiteren kritischen Komponenten müssen die Auslegungsbedingungen erfüllen.

Gemauerte Auskleidungssysteme

Säurebeständige Steine eignen sich für Anlagen, die eine dichte, porenarme und abriebfeste Nutzfläche erfordern. Typische Einsatzbereiche sind Böden, Gruben, Rinnen, Behälterauskleidungen, Schornsteine und Bereiche mit Chemikalienspritzern. Die Steine messen 230 × 114 × 64 mm und werden mit Acidcas-Mörtel verlegt, der eine chemisch verträgliche Bettung und vollständig gefüllte Fugen gewährleistet. Gewöhnlicher Portlandzementmörtel darf innerhalb der säurebeanspruchten Auskleidung nicht als Ersatz verwendet werden.

Monolithische Auskleidungen und Oberflächenschutz

Acidcas-Beschichtungsmörtel ist für geeignete vertikale Mauerwerks- und Betonflächen vorgesehen, die eine säurebeständige Schutzschicht benötigen, darunter Wände, Kanäle und Schornsteinflächen. Acidcas-Beton ist die monolithische Lösung für Böden, größere Auskleidungsflächen und gegossene Bauteile. Bei der Produktauswahl müssen die erforderliche Schichtdicke, Ausrichtung, Art des Untergrunds, mechanische Belastung und Expositionsbedingungen berücksichtigt werden. Acidcas-Beton ist nicht als erste Wahl für Anwendungen vorgesehen, bei denen hohe mechanische Lasten die maßgebende Auslegungsbedingung darstellen.

Einsatzbereiche säurebeständiger Auskleidungen

• Chemische und petrochemische Anlagen: Böden, Rinnen, Tanks, Wannen, Kolonnen, Reaktionsbereiche und Anlagenteile, die sauren Flüssigkeiten oder Dämpfen ausgesetzt sind.
• Schornsteine, Abgaszüge und Kanäle: Auskleidungen, die sauren Rauchgasen und Kondensaten ausgesetzt sind. Gaszusammensetzung, Oberflächentemperatur und Bedingungen am Säuretaupunkt müssen bewertet werden.
• Sekundäre Auffangsysteme: Auffangwannen, Gruben und kontrollierte Entwässerungsbereiche zur Begrenzung von Schäden infolge von Leckagen oder Verschüttungen, vorbehaltlich der vollständigen Auslegung des Auffangsystems.
• Energieerzeugung und Schwerindustrie: Prozessbereiche, die durch saure Gase, chemische Behandlung oder saure Rückstände belastet werden, einschließlich ausgewählter Anwendungen in der Stahl-, Aluminium- und Zementherstellung.
• Wasseraufbereitung, Batterieproduktion, Bergbau sowie Zellstoff- und Papierindustrie: Bereiche, die definierten sauren Prozesslösungen ausgesetzt sind, sofern die vollständige chemische Beanspruchung geprüft wurde.
• Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie: Oberflächen, die sauren Prozessmedien oder Reinigungschemikalien ausgesetzt sind, sofern alle zusätzlichen Anforderungen an Hygiene, Lebensmittelkontakt und gesetzliche Vorschriften ebenfalls bestätigt wurden.

Erforderliche Angaben für die richtige Spezifikation

Chemische und thermische Einsatzgrenzen

Acidcas ist ein zweikomponentiges Produktsortiment auf Silikatbasis mit Beständigkeit gegen die meisten heißen und kalten Säuren, jedoch nicht für Flusssäure geeignet. Der Hersteller weist außerdem darauf hin, dass Acidcas-Materialien nicht für eine länger andauernde Einwirkung alkalischer Stoffe geeignet sind. „Säurebeständig“ darf nicht als Beständigkeit gegen jede Chemikalie, jedes Gemisch oder jede Konzentration verstanden werden.

Die für Acidcas-Mörtel, -Beschichtungsmörtel und -Beton angegebene Temperaturbeständigkeit von 1400 °C beschreibt die Hochtemperaturbeständigkeit; sie stellt keine Beständigkeitstabelle für das Eintauchen in heiße Flüssigkeiten dar. Chemische Zusammensetzung, Konzentration, Temperatur und Einwirkdauer müssen gemeinsam geprüft werden. Bei Schwefel-, Salz-, Salpeter- oder Mischsäuren ist eine Bestätigung für den definierten Betriebsbereich einzuholen, anstatt sich ausschließlich auf die allgemeine Angabe „die meisten Säuren“ zu verlassen.

Verarbeitung und Qualitätskontrolle

Die Tragkonstruktion muss stabil, intakt und fachgerecht ausgeführt sein, bevor die Auskleidungsarbeiten beginnen. Verunreinigungen, Zementhaut, beschädigtes Material und Rückstände, die die Haftung beeinträchtigen könnten, sind zu entfernen. Risse, Arbeitsfugen, Durchdringungen und Materialwechsel müssen erfasst und in die Auslegung der Auskleidung einbezogen werden, anstatt sie ohne vorherige Bewertung zu überbrücken.

Acidcas-Mörtel, -Beschichtungsmörtel und -Beton werden als aufeinander abgestimmte Pulver- und Flüssigkomponenten geliefert. Sie dürfen nur im produktspezifischen Mischungsverhältnis und in der Reihenfolge verarbeitet werden, die in der aktuellen Anleitung angegeben sind. Nicht mit Wasser verdünnen und keine Komponenten verschiedener Acidcas-Qualitäten miteinander kombinieren. Chargengröße, Auftragsdicke, Fugenfüllung und Verarbeitungszeit müssen so kontrolliert werden, dass eine durchgängige Auskleidung ohne Schwachstellen an den Übergängen entsteht.

Die Ausführung ist während der gesamten Aushärtung zu schützen. Wärme, Prozesschemikalien, Reinigungswasser oder mechanische Belastungen dürfen erst eingebracht werden, wenn die angegebenen Bedingungen für die Inbetriebnahme erfüllt sind. Chargenreferenzen, Mischvorgänge, Umgebungsbedingungen, aufgetragene Schichtdicken und Prüfergebnisse sind zu dokumentieren. Bei kritischen Auffangsystemen und Prozessanlagen sind je nach spezifiziertem Auskleidungssystem geeignete Inspektionen sowie Fehlstellen- oder Durchgängigkeitsprüfungen vorzusehen und ein planmäßiges Wartungskonzept festzulegen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine säurebeständige Auskleidung?

Eine säurebeständige Auskleidung ist eine schützende Nutzschicht zwischen einer korrosiven Prozessumgebung und der Tragkonstruktion. Je nach Geometrie, Exposition und mechanischer Beanspruchung kann sie aus säurebeständigen Steinen und Mörtel oder aus einem monolithischen Beschichtungsmörtel beziehungsweise Beton bestehen.

Sind Acidcas-Materialien gegen jede Säure beständig?

Nein. Sie werden als beständig gegen die meisten Säuren beschrieben, Flusssäure ist jedoch ausdrücklich ausgeschlossen. Die Verträglichkeit muss außerdem für die tatsächliche Säurekonzentration, Temperatur, Kontaktzeit, Gemische und Prozessverunreinigungen geprüft werden.

Kann Acidcas bei Flusssäure eingesetzt werden?

Nein. Flusssäure ist von der angegebenen chemischen Beständigkeit des Acidcas-Sortiments und der säurebeständigen Steine ausgeschlossen. Hierfür ist ein separat geprüftes Auskleidungsmaterial erforderlich.

Sind Acidcas-Produkte laugenbeständig?

Sie werden nicht für eine länger andauernde Einwirkung alkalischer Stoffe empfohlen. Wechselnde Säure- und Laugenbelastungen, alkalische Reinigungszyklen sowie pH-Wert-Abweichungen müssen bei der Prüfung der chemischen Verträglichkeit berücksichtigt werden.

Wie hoch ist die maximale Betriebstemperatur?

Acidcas-Mörtel, -Beschichtungsmörtel und -Beton sind bis 1400 °C temperaturbeständig. Die säurebeständigen Steine sind für Temperaturen bis 400 °C ausgelegt. Die zulässige Temperatur der gesamten Auskleidung richtet sich nach der kritischen Komponente mit der niedrigsten Temperaturbeständigkeit sowie nach den tatsächlichen chemischen und mechanischen Bedingungen.

Worin unterscheiden sich Acidcas-Mörtel, -Beschichtungsmörtel und -Beton?

Acidcas-Mörtel wird zum Versetzen und Verfugen säurebeständiger Steine oder Fliesen verwendet. Acidcas-Beschichtungsmörtel bildet eine Schutzschicht auf geeigneten vertikalen Mauerwerks- oder Betonflächen. Acidcas-Beton ist ein abgestuft aufgebauter monolithischer Werkstoff zum Gießen von Böden, größeren Flächen und Formteilen.

Können säurebeständige Steine mit gewöhnlichem Mörtel verlegt werden?

Nicht innerhalb der chemisch beanspruchten Auskleidung. Gewöhnlicher Mauermörtel kann in einer ansonsten beständigen Steinoberfläche einen chemisch angreifbaren Durchtrittsweg bilden. Die Steine sind zum Versetzen und Verfugen mit Acidcas-Mörtel vorgesehen.

Kann Acidcas-Beschichtungsmörtel auf vorhandenen Beton aufgetragen werden?

Er ist für geeignete Mauerwerks- und Betonflächen formuliert. Der Untergrund muss jedoch zunächst hinsichtlich Festigkeit, Verunreinigungen, Feuchtigkeit, Rissen und Bewegungen beurteilt werden. Nicht tragfähiger oder chemisch kontaminierter Beton muss vor der Auskleidung fachgerecht vorbereitet oder entfernt werden.

Ist Acidcas-Beton für Industrieböden geeignet?

Er ist für Bodenbereiche vorgesehen, die sauren Stoffen ausgesetzt sind. Der Hersteller beschreibt ihn jedoch für Bereiche, in denen hohe mechanische Belastungen nicht im Vordergrund stehen. Verkehrslasten, Stöße, Abrieb und Punktlasten müssen bei der Auslegung des Bodensystems berücksichtigt werden.

Können Tanks und Behälter mit diesen Materialien ausgekleidet werden?

Sie werden für ausgewählte Auskleidungen von Tanks, Wannen und Behältern eingesetzt, die Eignung muss jedoch projektspezifisch geprüft werden. Chemisches Eintauchen, hydrostatische Belastung, Temperatur, konstruktive Bewegungen, Durchdringungen, Fugen und Anforderungen an sekundäre Auffangsysteme müssen vollständig eingeplant werden.

Bedeutet Säurebeständigkeit, dass die Auskleidung wasserdicht ist?

Nein. Chemische Beständigkeit und Flüssigkeitsdichtheit sind unterschiedliche Leistungsanforderungen. Fugenausbildung, Risse im Untergrund, Durchdringungen, Bewegungen sowie gegebenenfalls erforderliche Membranen oder Sekundärbarrieren müssen in der vollständigen Auskleidungsspezifikation berücksichtigt werden.

Kann Acidcas in Lebensmittel- oder Pharmabetrieben eingesetzt werden?

Der Einsatz kann für Oberflächen erwogen werden, die definierten sauren Prozessmedien ausgesetzt sind. Diese Anwendungsaussage stellt jedoch keine Zulassung für den Lebensmittelkontakt, keine Hygieneklassifizierung, keine Reinraumeignung und keinen Nachweis der Einhaltung branchenspezifischer Vorschriften dar. Jede anwendbare Anforderung ist separat zu bestätigen.

Welche Angaben werden vor der Auswahl einer säurebeständigen Auskleidung benötigt?

Erforderlich sind eine vollständige Chemikalienliste, Konzentrationen, Betriebs- und Reinigungstemperaturen, Kontaktdauer, Eintauch- oder Spritzbedingungen, mechanische Belastungen, Angaben zum Untergrund, Geometrie, Bewegungsfugen und die verfügbare Zeit bis zur Inbetriebnahme. Diese Informationen definieren den Einsatzbereich, anhand dessen die Verträglichkeit beurteilt werden kann.