Wir sind bestrebt, die Kosten zu senken und die Lebensdauer der Bordsysteme zu verlängern
Die Kreuzfahrtbranche beherbergt über 30 Millionen Passagiere pro Jahr und hat eine jährliche globale Produktion von 134 Milliarden US-Dollar (Quelle 2019: CLIA). Bei der Beförderung einer großen Anzahl von Passagieren über Ozeane sind Gesundheit und Sicherheit sowie ein hohes Maß an Komfort grundlegende Anforderungen. Diese grundlegenden Ziele der Branche sind mit erheblichen Kosten verbunden. Aus diesem Grund konzentrieren sich Schiffseigner und Auftragnehmer darauf, die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Bordinfrastruktur, den Einrichtungen und dem damit verbundenen Energieverbrauch so früh wie möglich im Schiffsentwurfsprozess nachhaltig anzugehen.
Polybuten-1 (Polybutylen, PB-1) ist ein hervorragendes Material für Schiffbau-Rohrleitungssysteme, die für die folgenden Anwendungen verwendet werden:
- Drucksysteme mit heißem und kaltem Wasser
- hält konstanten Temperaturen von 0°C — 95°C bei 6 bar stand - Druckluft
- Entsalzung
- Umkehrosmose
- Leitungen für Klimaanlagen
- Heizen und Kühlen
- Kondensations- und/oder Rezirkulationsleitungen
PB-1 ist für anspruchsvolle Umgebungen spezifiziert
Im Vergleich zu anderen Polymeren bietet Polybuten-1 (Polybutylen, PB-1) die umfassendste Liste an physikalischen Fähigkeiten im gesamten mechanischen Eigenschaftsspektrum. Zu den Produkten aus PB-1, die von Schiffbauern verwendet werden, gehören:
- Pfeifen
- kann aufgewickelt und in großen Längen geliefert werden
- als reguläre oder mehrlagige vorisolierte Rohre erhältlich - Beschläge
- Kugelhähne
- Membranventile
- Betätigte Ventile
- Messung und Steuerung
PB-1-Rohrleitungssysteme sind ideal für den Schiffbau
Schnelle und effiziente Installation• Lange Spulen• Wenige Werkzeuge erforderlich• Keine Flammen oder Flussmittel• Flexibel für enge Bereiche• Weniger Verbindungen
Hohe Chemikalienbeständigkeit und korrosionsfrei
- resistent gegen Lösungsmittel und chemische Produkte
- resistent gegen konzentrierte Salzlake
hohe Flexibilität
- ermöglicht eine einfache Handhabung und Installation an Bord mithilfe von Spulen und reduziert die Anzahl der Anschlüsse
- bietet Vorteile bei der Nachrüstung neuer Rohrleitungssysteme an engen Stellen in bestehenden Schiffsinnenräumen
Niedriges Gewicht
- deutliche Reduzierung des Gesamtgewichts des Decks im Vergleich zu anderen Kunststoffen und Metallen
Druckfest und langzeitberstfest
- bei konstant hohen Temperaturen
Erstklassige akustische Eigenschaften
- mit hervorragender Schalldämpfung und Niedrigwasserhammer
Schnelle und effiziente Installation
- Das leichte und hochflexible PB-1-Rohr in Spiralen ermöglicht einen einfachen Transport, weniger Anschlüsse und eine einfachere Handhabung und Installation an Bord in engen Bereichen
- Es sind nur wenige Werkzeuge erforderlich und es werden keine Flammen, Hitze, Flussmittel oder andere Chemikalien benötigt, sodass keine Zertifikate für heiße Arbeiten erforderlich sind
- Die Lieferanten von PB-1-Systemen bieten komplette Systeme an, die Leistung, Verbindungsintegrität und Auswahl optimieren
- einsetzbar für alle gängigen Fügetechniken
- Die Möglichkeiten der PB-1-Rohrleitungssysteme für die Vorfertigung außerhalb des Standorts reduzieren die Installationszeit an Bord radikal und ermöglichen die Installation auf See
Lange Lebensdauer
- lange Lebensdauer des Systems bei niedrigen Service- und Wartungskosten im Vergleich zu anderen Materialien
Erhöhte Flüssigkeitsdurchflussrate
- im Vergleich zu Kunststoffen anderer Hersteller bei gleichem Rohraußendurchmesser
- Die höchste SDR-Klassifizierung ermöglicht die dünnste Wand und damit den größten Innenquerschnitt und die größte Durchflussrate
Geeignet zum Kühlen und Klimatisieren
Niedriger ökologischer Fußabdruck
- im Vergleich zu Wettbewerbspolymeren
- recycelbar
Entspricht internationalen Standards
Weltweite Verfügbarkeit von PB-1-Rohrleitungssystemen
Signifikante Leistungsvorteile für den Schiffbau
Polybuten-1-Rohrleitungssysteme (Polybutylen, PB-1) bieten eine Reihe von Leistungsvorteilen, die das Material zur Wahl der neuesten Generation für Rohrleitungssysteme auf Schiffen gemacht haben
Zu den Leistungsvorteilen gehört eine geringere Wärmeleitfähigkeit als bei Kupferrohren, was bedeutet, dass Wasser bei kaltem Wetter länger braucht, um darin zu gefrieren.
Wenn es zu einem Einfrieren kommt, dehnt sich das Rohr aus, um dem zusätzlichen Volumen Rechnung zu tragen, und nimmt beim Auftauen wieder seine normalen Abmessungen an. Die gleiche thermische Eigenschaft von PB-1 funktioniert umgekehrt, sodass sie sich kühl anfühlen, selbst wenn Wasser mit hoher Temperatur transportiert wird.
In Meeresumgebungen sind PB-1-Rohrleitungssysteme korrosionsfrei und skalieren bei hartem Wasser nicht.
Sie absorbieren und unterdrücken Schall, anstatt ihn zu übertragen, und sie sind keinem „Wasserschlag“ ausgesetzt, insbesondere in Gebieten, in denen der Wasserdruck hoch ist.
Die Schweißtechnik mit PB-1 bietet zusätzliche Möglichkeiten, Abschnitte außerhalb des Standorts vorzufertigen, wodurch der logistische Aufwand und die Installationszeit reduziert werden.
Langzeittests nach ISO 9080, die an Polybuten-1-Rohren durchgeführt wurden, gehen von einer Nutzungsdauer von 50 Jahren oder mehr für PB-1-Warmwasserleitungen aus, die mit Wasser bei 70 °C und einem Druck von 10 bar betrieben werden. ISO 9080-Tests werden gemäß internationalen Protokollen von unabhängigen und akkreditierten Testagenturen wie EXOVA durchgeführt.
Ein Vergleich der verfügbaren Verbindungstechniken zwischen Rohrleitungssystemen und Polymeren
PB-1 ist ein vielseitiges Material für alle verfügbaren Verbindungstechniken
Die Akustik gehört zu den herausragenden Eigenschaften von Polybuten-1-Rohrleitungssystemen
Angesichts der räumlichen Nähe der Passagiere auf Schiffen und der gestiegenen Erwartungen an Komfort, Geräuschpegel und akustische Eigenschaften von Rohrleitungssystemen spielen akustische Eigenschaften im Schiffbau eine wichtige Rolle. Rohrleitungssysteme, die Flüssigkeitsgeräusche minimieren, und Wasserschläge an den Stellen, an denen Rohrleitungen durch Decken und Wände führen, sind ein Schlüsselelement, um den Lärmbelästigungen der Passagiere Rechnung zu tragen.
Schalldämpfung
Zu den überlegenen Eigenschaften von Polybuten-1 im Vergleich zu anderen Materialien gehört seine hervorragende Schalldämpfung. Die Kombination aus dünnerer Rohrwandkonstruktion, niedrigem Elastizitätsmodul und niedriger spezifischer Dichte bei Polybuten-1-Rohren (λ = 0,9 g/cm3) führt zu einer hohen Absorption von „Wasserschlägen“ und anderen Geräuschen, die mit dem Heizen und Kühlen in Rohrsystemen verbunden sind.
Widerstand gegen Wasserschläge
Je höher die SDR-Klasse, desto niedriger ist der Wasserschlag bei einer bestimmten Durchflussrate. PB-1 hat im Vergleich zu PP-H, PP-R, PE-RT und PEX die höchste SDR-Klasse
Eine sich bewegende Wassersäule in einer Pipeline enthält gespeicherte kinetische Energie, die sich aus ihrer Masse und Geschwindigkeit ergibt. Da Wasser im Wesentlichen inkompressibel ist, kann diese Energie nicht aufgenommen werden, wenn ein Ventil plötzlich geschlossen wird.
Das Ergebnis ist ein hoher augenblicklicher Druckstoß, der normalerweise als „Wasserhammer“ bezeichnet wird.
Aufgrund der inhärenten Dichte von Schiffskabinen stellen der Geräuschpegel und die akustischen Eigenschaften von Rohrleitungssystemen ein erhebliches Problem dar. Rohrleitungssysteme, die Flüssigkeitsgeräusche minimieren, und Wasserschläge an den Stellen, an denen Rohrleitungen durch die innere Schiffsstruktur verlaufen, sind ein Schlüsselelement, um den Lärmbelästigungen der Passagiere Rechnung zu tragen.
Wiederholter Wasserschlag kann Rohrsysteme zerstören. Neben dem Geräusch kann ein Wasserschlag dazu führen, dass Rohrleitungen brechen, wenn der Druck hoch genug ist.
Der maximale theoretische Wert des Druckstoßes Ps ist:
v0 · a · α = ps
v0 = Geschwindigkeit des Mediums [m/s]
ein = Ausbreitungsgeschwindigkeit der Druckwelle [m/s]
. = Dichte des Mediums [kg/m³]
ps = Druckstoß — Wasserschlag [N/m²]
Der niedrige Elastizitätsmodul von Polybuten-1 führt in Kombination mit der reduzierten Wandstärke zu einem niedrigen Stoßdruck bei gegebenem Außendurchmesser und Nenndruck des Rohres. In der folgenden Tabelle wird der maximale Stoßdruck für Rohre mit einem Außendurchmesser von 38,1 mm (1-1/2 Zoll) aus verschiedenen Kunststoffmaterialien verglichen, die für den gleichen Druckbetrieb ausgelegt sind.
Im Vergleich zu PP-H, PP-B, PE-RT und PEX hat PB-1 die höchste SDR-Klasse und bietet die besten akustischen Eigenschaften, einschließlich des niedrigsten Wasserschlagpegels.
Die PB-1-Druckfähigkeit ermöglicht eine größere Innenfläche und Durchflussrate als PEX und PE-RT
Um die Leistung von PB-1, PE-RT und PEX in Bezug auf den angegebenen Betriebsdruck von 8 bar bei einem kleinen Rohrdurchmesser von 50 mm ø zu veranschaulichen, finden Sie in der folgenden Tabelle und Abbildung einen Vergleich der erforderlichen Rohrinnenabmessungen.
PB-1 ist stärker als PE-RT und PEX, und bei einem Betriebsdruck von 8 bar und einem Rohraußendurchmesser von 50 mm ø sind die erforderlichen Wandstärken:
Wie oben beschrieben, sorgt der größere Innendurchmesser des PB-1-Rohrs mit 50 mm Außendurchmesser bei gleichem Wasserdruck für eine wesentlich höhere Durchflussrate als die beiden anderen Materialien.
Umgekehrt weisen PB-1-Rohre bei einer bestimmten Durchflussrate einen geringeren Druckverlust auf, was weniger Energie für den Betrieb von Systemen und/oder Pumpen mit geringerer Kapazität erfordert.
Wie in den obigen Grafiken dargestellt, kann PE-RT zu Vergleichszwecken mit einem Anteil von 100% als Referenzwert betrachtet werden. Beim Vergleich des Innenquerschnitts eines Rohres mit einem Durchmesser von 50 mm (linkes Diagramm) übertrifft PB-1 deutlich die Leistung von PE-RT mit einem zusätzlichen Volumenanteil von 27%. Vergleicht man außerdem die Materialmenge pro Meter für ein Rohr mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Nennleistung von 8 bar (rechtes Diagramm), so verbraucht das PB-1-Rohr 29% weniger Material als PE-RT.
Auch hier kann PE-RT zu Vergleichszwecken mit einem Anteil von 100% als Benchmark betrachtet werden. Gemäß der Abbildung oben (links) liefert ein Rohr aus PB-1 mit 50 mm Außendurchmesser (8 bar) bei gleichem Betriebswasserdruck eine wesentlich höhere Durchflussrate von +35% als ein PE-RT-Rohr mit identischer Nennleistung und demselben Außendurchmesser.
Gemessen mit dem anderen Vergleichspunkt (rechts): Bei einer bestimmten Durchflussrate (Leistung) weisen PB-1-Rohre einen um 44% geringeren Druckverlust auf als PE-RT-Rohre. Das bedeutet, dass PB-1-Rohre weniger Energie für den Betrieb eines Systems benötigen — oder — Pumpen mit geringerer Kapazität bei gleicher Leistung aufnehmen können.
Erstklassige Flexibilität senkt die Installationszeit
Flexibilität ist ein Vorteil, den eine Reihe von Kunststoffen im Vergleich zu Metallen bieten. Polybuten-1 ist jedoch eindeutig das Kunststoffmaterial der Wahl, wie in der folgenden Tabelle dargestellt, in der die typischen Biegeelastizitätswerte verschiedener Polyolefin-Rohrmaterialien verglichen werden.
Die Vorteile der Flexibilität bei der Installation und Wartung von Polybuten-1-Rohrleitungssystemen werden auf dieser Website ausführlich beschrieben und gelten insbesondere für die Anforderungen des Schiffbaus. Es liegt auf der Hand, dass die Installationszeit umso kürzer sein sollte, je einfacher ein Rohr vor Ort und in engen Situationen zu manipulieren ist.
In dieser Hinsicht tragen die einfache Verkabelung durch gebohrte Löcher und das Einfädeln durch enge Räume in Kombination mit langen Rohrleitungen, die in Rohrleitungen verfügbar sind, und die damit verbundene Verringerung der Anzahl der erforderlichen Armaturen zur Geschwindigkeit der Installation und der damit verbundenen Senkung der Arbeitskosten bei.
Obwohl sich das Polybuten-1-Rohr leicht verbiegen lässt, sollte darauf geachtet werden, dass das Rohr nicht bis zum Knicken verbiegt wird. In diesem Zusammenhang wird ein Mindestbiegeradius empfohlen, der dem 8-fachen des Rohrdurchmessers entspricht.
Die Abbildung (oben rechts) zeigt die empfohlenen Mindestbiegeradien für verschiedene Polybuten-1-Rohrdurchmesser.
Einfach, schnell und effizient
Rohrleitungssysteme aus Polybuten-1 (Polybutylen, PB-1) haben die Installation von Drucksystemen mit heißem und kaltem Wasser in Schiffen revolutioniert. Bei der Installation von PB-1-Rohrleitungen werden keine Biegewerkzeuge, keine offene Flamme und keine Flussmittel oder Chemikalien benötigt.
PB-1-Rohrleitungssysteme haben die Installation von unter Druck stehenden Warm- und Kaltwassersystemen in Schiffen revolutioniert. Keine Biegewerkzeuge, keine Flammen, keine Flussmittel, keine Chemikalien.
Polybuten-1 bietet aufgrund seiner Flexibilität, der reduzierten Rohrwandstärke und des geringen Memory-Effekts eine verbesserte Handhabung. Polybuten-1-Rohre bieten nicht nur potenzielle Kosteneinsparungen durch eine schnellere Installation, sondern ermöglichen auch die Installation in engen, engen Räumen.
Rohrleitungen mit einem Durchmesser von bis zu 50 mm werden in leichten und einfach zu handhabenden langen Spirallängen geliefert. Installationen können in Bauwerken vorgenommen werden, bevor Decken und Wände montiert werden. Flexible PB-1-Rohre können um Hindernisse herum verkabelt und durch enge Bereiche verdrahtet werden, wodurch sie sich perfekt für Umbauten im Schiffbau eignen. Durchgehende, flexible Rohre bedeuten weniger Verbindungen und sorgen so für eine höhere Systemintegrität.
Mit PB-1 können viele Installationen ohne genaue Vormessung durchgeführt werden, da es einfach vor Ort zu messen und zu schneiden ist. Darüber hinaus ermöglichen das geringe Gewicht und die einfache Handhabung der PB-1-Rohrleitungen eine werkseitige Vorfertigung und eine schnelle Installation an Bord oder wenn ein Kreuzfahrtschiff unterwegs ist, wenn der Zeitpunkt entscheidend ist.
Legionellen sind Bakterien, die gelegentlich auf natürliche Weise in Wasserverteilungsnetzen vorkommen und eine potenzielle Gefahr für die Gesundheit der Nutzer dieser Anlagen darstellen.
Die Faktoren, die es zu bekämpfen gilt, um die Vermehrung dieser Bakterien in Rohrleitungssystemen von Gebäuden zu verhindern, sind ihre Fortpflanzungstemperatur und die Bildung eines Biofilms als Substrat für die Ernährung und Besiedlung der Bakterien.
PB-1-Rohrleitungen reduzieren das Legionellenrisiko an Bord durch: • glatte Innenrohroberfläche• keine Metallkorrosion• optimale Beständigkeit bei 70 °C• geeignet für chemische Desinfektion
Die Fortpflanzungstemperatur von Legionellen liegt zwischen 20 °C und 50 °C, weshalb Wassertemperaturen in diesem Bereich vermieden werden müssen. Andererseits wird die Bildung eines Biofilms durch die Ansammlung von stehendem Wasser, die Temperatur innerhalb des oben genannten Bereichs, die Rauheit der Rohrleitungen und die mögliche Korrosion des Metalls unterstützt.
Die Vernichtungstemperatur von Legionellen liegt bei 70 °C, weshalb bei thermischen Desinfektionsbehandlungen die Flüssigkeit auf diese Temperatur erwärmt werden muss.
Die internationalen Produktionsstandards berücksichtigen diese Betriebstemperatur für diese Anwendung, wobei Klasse 2 als zutreffend definiert ist. Die beste Materialwahl für dieses Problem ist Polybuten-1, und mit einer guten Konstruktion und einer angemessenen Wartung der Anlage können potenzielle Legionellenprobleme vermieden werden. PB-Rohre eignen sich aufgrund ihrer geringen Rauheit, des Fehlens von Metallkorrosion und ihrer optimalen Widerstandsfähigkeit bei 70 °C (Vernichtungstemperatur der Bakterien) ideal zur Vorbeugung von Legionellenproblemen. Sie eignen sich außerdem für jährliche chemische Desinfektionsbehandlungen (30 ppm Cl bei 30 °C, 6 bar und für 2 Stunden). Dies geht aus Tests hervor, die der Rohstoffhersteller LyondellBasell in unabhängigen Labors durchgeführt hat.
PB-1 als "umweltfreundlich“ eingestuft
Die Umweltauswirkungen und das Recyclingpotenzial von Rohrleitungssystemen werden in „Cradle to Grave“ -Studien bewertet. Eine solche Studie wurde von der Technischen Universität Berlin an verschiedenen Trinkwasserleitungssystemen durchgeführt, darunter verzinkter Stahl, Kupfer und Kunststoffe: vernetztes Polyethylen (PE-X), Polypropylen (PP-R), chloriertes Polyvinylchlorid (PVC-C) und Polybuten-1 (PB-1).
Eine Umweltverträglichkeitsstudie der Technischen Universität Berlin von Rohrleitungsmaterialien stufte die Auswirkungen von Polybuten-1 als gering ein.
Für alle Vergleichsindizes wurde Polybuten-1 als eines der Produkte mit den niedrigsten Umweltauswirkungen eingestuft. Polybuten-1 genießt im Bereich Nachhaltigkeit einen hohen Stellenwert, was durch strenge nationale und internationale Standards sowie umfangreiche Langzeittests belegt wird. PB-1 ist als „umweltfreundlich“ eingestuft und verbraucht bei der Herstellung, Umwandlung, Installation und Verwendung weniger Energie als seine Konkurrenten. Da es sich um einen unvernetzten Polyolefin-Rohstoff handelt, kann es auch recycelt werden.