Duplex im Tankbau
Duplex hat in den letzten Jahren an Popularität gewonnen und wird zunehmend im Tankbau eingesetzt. Für welche Industriezweige ist dieses Material interessant und kann Duplex in Zukunft andere Edelstahlarten ersetzen? Gemeinsam mit unseren Ingenieuren nehmen wir dieses Material unter die Lupe.
Duplex ist ein austenitisch-ferritischer Stahltyp, was bedeutet, dass die Zusammensetzung des Materials eine höhere mechanische Festigkeit aufweist als die üblichen (austenitischen) Edelstahltypen 304(L) und 316(L). Duplex-Edelstahl ist daher teurer, aber viel stärker und korrosionsbeständiger. Aufgrund dieser Festigkeit ist es möglich, Duplexverdünner anzuwenden – was zu größeren Tanks mit geringeren Gesamtkosten und einer kürzeren Produktionszeit führt – ohne Einbußen bei der Korrosionsbeständigkeit.
Duplex ist in verschiedenen Typen mit unterschiedlichen Eigenschaften erhältlich. Die bekanntesten Duplex-Typen sind Lean Duplex, Superduplex oder Hyperduplex, jeweils mit bestimmten für bestimmte Branchen und Anwendungen geeignete Eigenschaften.
Duplex erfordert spezielle Schweißmethoden und -verfahren. Die Arbeitstemperatur des Materials beträgt maximal 250-300 °C. Bei höheren Temperaturen wird es spröde und verliert seine Korrosionsbeständigkeit – genau das ist der Hauptvorteil des Werkstoffs.
Ein zusätzlicher Vorteil von Duplextanks ist die Verwendung einer dünneren Beschichtung als bei der Verwendung von Edelstahl der Güte 304(L) oder 316(L). Für den Kunden bedeutet dies kürzere Konstruktionszeiten und geringere Anschaffungskosten bei gleichzeitiger Erhaltung der Haltbarkeit (schätzungsweise doppelt so lang wie bei anderen Stahlsorten).
Beispiele für Duplex-Anwendungen bei Gpi
Kelstream
Unser eigener Kelstream, ein Schabewärmetauscher, ist aus Duplex gefertigt. Der Kelstream wird zur Inline-Kühlung und -Erwärmung von hochviskosen Produkten, insbesondere in der Lebensmittelindustrie, eingesetzt.
Prozesstanks
Darüber hinaus werden Prozesstanks für die Pasteurisierung und Mischung zunehmend aus Duplexstahl 1.4462 hergestellt. Einer unserer Partner – die Firma Selo, die Lebensmittelverarbeitungslinien entwirft – entscheidet sich aufgrund der Haltbarkeit des Materials für Duplex.
Tank mit entmineralisiertem Wasser für USG
Die Ingenieure von Gpi entwarfen einen Tank mit einer Kombination aus Edelstahl 304 und Duplex LDX2101, um einen Demi-Wassertank mit einem Fassungsvermögen von mehr als 7.300 m3 zu bauen. Der Kunde USG wünschte, dass der Puffertank viele Jahre lang verschiedene Institutionen am Standort Chemelot mit Demi-Wasser versorgt.
Unsere Experten haben das Wort
Duplex wird oft als eine perfekte Lösung betrachtet, wenn andere Materialien die Anforderungen nicht erfüllen. Ist dies gerechtfertigt? Wir fragen unsere Spezialisten, die uns mehr über die Möglichkeiten und Grenzen des Materials erzählen.
Krzysztof Kozan erklärt, wann er unseren Kunden Duplex empfiehlt: „Aufgrund der höheren Korrosionsbeständigkeit empfehle ich die Verwendung von Duplexstahl in aggressiven Umgebungen und dort, wo eine lange Lebensdauer des Tanks erwartet wird. Ich rate von der Verwendung dieses Stahls bei niedrigen Temperaturen, bei denen die Schlagfestigkeit erheblich reduziert ist, ab.“
„Aufgrund der erhöhten mechanischen Eigenschaften (höhere Zugfestigkeit) lohnt es sich, Duplex beim Entwurf von Schwerlastanwendungen in Betracht zu ziehen“.
Das Material der Zukunft
Krzysztof Kozan und Wiktor Czerep sind sich darüber einig, dass Duplex das Material der Zukunft ist. Es ist noch nicht so bekannt wie die (austenitischen) Typen 304(L) und 316(L), und eine Vielzahl an Kunden entdeckt gerade erst seine Verwendung.
Wiktor Czerep ist der Meinung, dass es nur eine Frage der Zeit ist, das Duplex populärer wird.
„Die Schweißtechnik muss angepasst werden, Blechdicken und Oberflächen müssen abgeschätzt werden, nicht jeder Tankhersteller ist dafür bereit“.
Krzysztof Kozan verfügt über 10 Jahre an Erfahrung als Ingenieur. Er weist darauf hin, dass Duplexstahl jedes Jahr von den Kunden anerkannt wird, aber dass dies nicht die einzige Lösung ist. „In schwach belasteten oder kryogenen Anwendungen ist die Verwendung von Duplexstählen unwirtschaftlich. In der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie ist eine zusätzliche Verarbeitung von Stahl erforderlich (wegen der Grundausführung 1E). Die Lösung, die wir vorschlagen, könnte Lean Duplex sein, das billiger ist, mit besserer Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, was dieses Material sehr attraktiv macht, insbesondere für die Chemie-, Kraftstoff- und Schiffbauindustrie.“
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