Werkstoffe für die Tieftemperatur-Isolation

Für den effizienten Transport und die sichere Lagerung kyrogener Gase (LNG, LPG, Ethylen)

Der Bedarf an verflüssigtem Erdgas (LNG) steigt weltweit. Für den zuverlässige Transport und die Lagerung ist leistungsfähige Technik gefragt. Konstrukteure müssen Anlagen entwickeln, die effizient und sicher sind. Der Tieftemperaturbereich von  −161 bis −164 °C (112 bis 109 K) in dem Erdgas flüssig ist, stellt an die technische Infrastruktur entlang der gesamten Wertschöpfungskette von LNG jedoch sehr hohe Anforderungen. Alle Anlagenbauteile und Systeme, die mit Flüssiggas in Kontakt stehen, müssen thermisch sehr gut isoliert sein.

Dazu zählen insbesondere Rohrsysteme, durch die das LNG transportiert wird, sowie Tanks für die Lagerung des Flüssiggases. Besonders wichtig ist: Die Tanks und Rohre müssen aufgrund der Tieftemperatur zuverlässig von den anliegenden Anlagenkomponenten isoliert werden. Das gilt auch an den Stellen, wo mechanische Kräfte aufgenommen werden müssen, wie in Halterungen oder Lagern. Hier müssen Wärmebrücken beziehungsweise Kältebrücken unbedingt vermieden werden. Dafür sind leistungsfähige Tieftemperatur-Isolationswerkstoffe essentiell, die nicht verspröden, hohe mechanische Kräfte aufnehmen können und gleichzeitig über eine außergewöhnlich niedrige Wärmeleitfähigkeit verfügen.

Werkstoffe für die Tieftemperatur-Isolierung

Wir bieten Ihnen speziell für die Tieftemperatur-Isolierung von LNG entwickelte Werkstoffe: Das Kunstharzpressholz Lignostone® cryogenic und unser Faserverbundwerkstoff Durolight® haben sich weltweit in zahlreichen Projekten bewährt. Mit ihren speziellen Eigenschaften tragen sie zum sicheren Transport und zur zuverlässigen Lagerung von LNG bei.

 

Lignostone® cryogenic und Durolight®:

  • vermeiden zuverlässig Wärmebrücken bzw. Kältebrücken
  • sind mechanisch hoch belastbar
  • unterstützen den effizienten Transport und die Lagerung von LNG
  • sind wartungsarm und langlebig
  • sind von zahlreichen Unternehmen zugelassen/spezifiziert
  • weltweit im Einsatz - bewährte Qualität!


Anwendungen - Tieftemperatur-Isolationswerkstoffe

Unsere Tieftemperatur-Isolationswerkstoffe sind weltweit in verschiedenen Anwendungen entlang der LNG-Wertschöpfungskette im Einsatz. Zum Beispiel:

Schiffe:

  • Lagertanks
  • Treibstofftanks
  • Rohr-Systeme

Terminals:

  • Rohrsysteme
  • Lagertanks
  • Terminals

Offshore:

  • Floating LNG und LPG Schiffe
  • Bunkering tank supports

Lignostone® cryogenic

Mit Lignostone® cryogenic bieten wir Ihnen ein mit speziellen Harzen imprägniertes Kunstharzpressholz, aus einem nachwachsenden Rohstoff,  bestehend aus Rotbuchenfurnieren (Fagus sylvatica), die mit härtbaren Harzsystemen unter Druck und Wärme verdichtet und verbunden werden. So entsteht ein einzigartiges Eigenschaftsprofil, das sich ideal für die thermische Isolation von LNG eignet.

Bewährte Anwendungsbereiche sind:

  • Pipe supports

Eigenschaften - Lignostone® cryogenic:

  • Geringe Wärmeleitfähigkeit
  • Hervorragende Temperaturbeständigkeit: -196 °C bis + 90 °C
  • Hohe mechanische Festigkeit
  • Geringer Gleitreibungskoeffizient
  • Hohe Verschleiß- und Abriebfestigkeit
  • Geringes spezifisches Gewicht

Vorteile:

Lignostone® cryogenic

  • isoliert zuverlässig LNG-Lagertanks, Treibstofftanks und Rohrsysteme
  • und unterstützt so die Wirtschaftlichkeit, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Anwendungen

Durolight® - Tieftemperatur-Abstützungen für Rohrleitungssysteme

Mit Durolight® erhalten Sie einen Werkstoff, der speziell für Abstützungen für Rohrleitungssysteme entwickelt wurde. Er bietet mit seiner speziellen Rezeptur aus ausgewählten Harzen in Verbindung mit einer mechanisch hochfesten Glasfaserverstärkung eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, eine hervorragende thermische Isolation und eignet sich für Einsatztemperaturen von -196 °C bis +200 °C. Gleichzeitig zeichnet sich Durolight® durch eine hohe Dimensionsstabilität, Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit aus, ist halogenfrei, flammhemmend nach der internationalen Norm UL 94 nach V0 klassifiziert und erfüllt so die hohen Anforderungen an Werkstoffe für die Förderung und den Transport von LNG.

Anwendungen:

Eigenschaften - Durolight®

  • sehr geringe Wärmeleitfähigkeit
  • hohe mechanische Festigkeit
  • Einsatztemperatur von -196 bis +200°C
  • Dimensionsstabil
  • Flammhemmend (halogenfrei)
  • UV-stabil

Warum sind leistungsfähige Tieftemperatur-Isolierungen wichtig?

LNG (Liquefied Natural Gas) ist verflüssigtes Erdgas, das in flüssigem Zustand nur 1/600 des Volumens in gasförmigem Zustand hat. Das Erdgas wird auf -164 °C heruntergekühlt und so zu LNG. Dank der Volumenreduzierung eignet sich das flüssige Erdgas ideal für den effizienten Transport und die Lagerung.

Die tiefe Temperatur des LNG stellt jedoch besondere Anforderungen an die Anlagenbauteile und das Equipment, die für die Lagerung und den Transport des LNG zum Einsatz kommen – wie Rohrsysteme, durch die LNG transportiert wird, und Tanks, in denen LNG gelagert wird. Die Rohre und Tanks müssen dauerhaft von den anliegenden Anlagenkomponenten thermisch isoliert werden. Essentiell dafür sind Tieftemperatur-Isolierungen.

Wärmeaustausch verhindern

Die Tieftemperatur-Isolierungen müssen zuverlässig einen Wärmeaustausch zwischen den Rohren und Tanks und der jeweiligen Anlagenstruktur verhindern. Dies ist für den effizienten Betrieb der Anlagen entlang der LNG-Wertschöpfungskette sehr wichtig. Das hat vor allem drei Gründe:

  • Ein Wärmeaustausch und ein damit verbundenes Erwärmen der Tanks und Rohre würde die benötigte Energie zur Kühlung des Flüssiggases erhöhen
  • Gleichzeitig würde andersherum ein Kälteaustausch die anliegende Struktur, wie beispielsweise Trittflächen, vereisen und die Arbeitssicherheit gefährden
  • Zudem tragen Tieftemperatur-Isolierungen zur Vermeidung extremer Temperaturschwankungen bei und verhindern so unerwünschte Ausdehnungen von Anlagenkomponenten und eine damit verbundene Belastung von Verbindungselementen

Anforderungen an Tieftemperatur-Isolierungen

Maßgeblich bestimmt wird die Leistungsfähigkeit von Tieftemperatur-Isolierungen durch die Wärmeleitfähigkeit, in Verbindung mit den sehr guten mechanischen Eigenschaften, wie Druck und Scherfestigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit wird über die Maßeinheit W/(m•K) angegeben. Je niedriger der Wert für einen Werkstoff ist, desto geringer ist seine Wärmeleitfähigkeit und desto besser können Wärmebrücken vermieden werden.

Allerdings gilt: Eine geringe Wärmeleitfähigkeit bestimmt nicht alleine die Leistungsfähigkeit von Tieftemperatur-Isolationswerkstoffen. Abhängig von der jeweiligen Anwendung in der LNG-Wertschöpfungskette müssen Werkstoffe zahlreiche weitere Anforderungen erfüllen: Dazu gehören beispielsweise:

  • Schwerentflammbarkeit für Bereiche mit hohen Anforderungen an das Brandverhalten (u.a. Halogenfreiheit)
  • Mechanische Eigenschaften: beispielsweise bei tragenden Strukturen von Pipeline-Systemen
  • Eine hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlung und Korrosion: beispielsweise beim Einsatz im Offshore-Bereich
  • die Dauereinsatztemperatur
  • die Dimensionsstabilität.

Ihre individuelle Tieftemperatur-Isolierung

Für die richtige Auswahl von Tieftemperatur-Isolationswerkstoffen für eine Anwendung müssen daher immer die spezifischen Anforderungen und Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden. Jede Anwendung braucht individuell abgestimmte Tieftemperatur-Isolationswerkstoffe.

Gerne beraten wir Sie bei der Auswahl der richtigen Tieftemperatur-Isolationswerkstoffe für Ihre Anwendung. Sprechen Sie uns an. Sie erhalten Lignostone® cryogenic und Durolight® nach Kundenzeichnung als zerspante Bauteile individuell für Ihre Anwendung.

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Rainer Sanders
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