Rohrleitungsreinigung vor der Inbetriebnahme: Wann lohnt sie sich?

Eine Rohrleitung, die geschweißt, druckgeprüft und von der Montagemannschaft übergeben wurde, ist mechanisch fertig. Sauber ist sie nicht. Im Inneren sitzen weiterhin Walzzunder, Rost aus der Lagerzeit, Schweißspritzer, Konservierungsmittel aus der Vorfertigung und Restwasser aus der Druckprobe. Der erste Durchfluss des Prozessmediums macht daraus eine abrasive Suspension und trägt sie genau dorthin, wo die Anlage sie am wenigsten verträgt.

Die Reinigung hat deshalb einen eigenen Platz im Terminplan, zwischen mechanischer Fertigstellung und Inbetriebnahme. Offen bleibt meist nur, wie weit man geht. Eine Wasserspülung deckt vieles ab und kostet wenig. Eine chemische Reinigung mit Entfetten, Beizen und Passivieren dauert Tage, erfordert Genehmigungen und geschultes Personal und ist manchmal das Einzige, was hilft.

Bei JobTech gehört das zum selben Leistungsumfang wie mechanische Arbeiten, Druckproben und Unterstützung bei der Inbetriebnahme, die wir in Exportprojekten für ausländische Anlagenhersteller und internationale EPC-Teams erbringen.

Was der Bau in der Leitung zurücklässt

Mit schlechter Arbeit hat das nichts zu tun. Warmgewalztes Rohr verlässt das Walzwerk mit einer festhaftenden Zunderschicht, die bis zu den ersten Temperaturwechseln hält und erst dann abplatzt. Monate auf dem Lagerplatz bringen Korrosionsprodukte hinzu, das Schweißen Schlacke und Spritzer, die Vorfertigung Schneidöl. Von der Baustelle kommen Sand, einzelne Elektrodenstummel und hin und wieder ein Dichtungsrest, den niemand bemerkt hat.

Ein eigenes Kapitel ist das Wasser aus der Druckprobe. Bleibt es stehen, greift es Kohlenstoffstahl an. Bei austenitischem Edelstahl richtet es mehr Schaden an: ab etwa 50 ppm Chlorid beginnt Lochfraß, und unter Spannung und Temperatur kann Spannungsrisskorrosion einsetzen, bevor die Anlage eine Stunde gelaufen ist. Deshalb begrenzen Spezifikationen den Chloridgehalt im Prüfwasser und schließen Meerwasser für Edelstahl aus.

Was das Auslassen kostet

Verunreinigungen werden nicht aus dem Reinigungsbudget bezahlt. Sie werden aus dem Terminplan der Inbetriebnahme bezahlt.

Ablagerungen setzen den provisorischen Schmutzfänger zu, die Pumpe verliert Zulauf und kavitiert. Harte Partikel verkratzen Gleitflächen von Dichtungen und Lagerzapfen. Bei Turbomaschinen ist Verschmutzung die häufigste Ursache für den Ausfall von Gasgleitringdichtungen, und sie gelangt überwiegend während der Inbetriebnahme hinein, nicht im Betrieb. Regelventile, die voll Spülwasser und Rost gestanden haben, laufen nicht sauber, und späteres Einregeln des Kreises hilft nicht mehr. Messblenden zeigen falsch an, sodass die Daten der Funktionstests eine Anlage beschreiben, die es nicht gibt. Im Dampfbetrieb erodieren mitgerissene Partikel die Beschaufelung einer Turbine innerhalb von Minuten.

Jeder dieser Fälle bedeutet Demontage, Wartezeit auf Teile mit langen Lieferfristen und die Wiederholung bereits abgenommener Prüfungen.

Die Wahl des Verfahrens

Das Medium entscheidet das meiste. Über den Rest entscheiden die Leitungsführung und das, was dahinter arbeitet.

Bei Flüssigkeitsleitungen beginnt man mit der Wasserspülung, und die Arbeit erledigt die Geschwindigkeit. Gespült wird üblicherweise mit dem Eineinhalb- bis Zweifachen der Betriebsgeschwindigkeit, und die Strömung muss die Sinkgeschwindigkeit der zu entfernenden Partikel übertreffen: als Richtwert etwa 3 m/s für Partikel über 500 µm und etwa 1,5 m/s im Bereich von 100 bis 500 µm. Langsamer verlagert sich der Schmutz nur bis zum nächsten Tiefpunkt. Gas- und Steuerluftleitungen werden stattdessen mit Luft oder Stickstoff ausgeblasen, bei 25 bis 35 m/s.

Dampfleitungen zur Turbine sind der einzige Fall, in dem Sauberkeit eine Zahl ist und keine Einschätzung. Das Ausblasen wird so ausgelegt, dass der Staudruck den Betriebswert übersteigt, was ein Reinigungskraftverhältnis von mindestens 1,0 und in der Praxis 1,2 oder mehr ergibt, und das Ergebnis wird an einem polierten Prallblech abgelesen. Die Leitung wird erst abgenommen, wenn aufeinanderfolgende Ausblasvorgänge Prallbleche innerhalb der Kriterien des Turbinenherstellers liefern.

Schmieröl-, Sperröl- und Steuerölsysteme werden mit hoher Geschwindigkeit ölgespült. Die Strömung muss turbulent sein, also eine Reynolds-Zahl über 4 000, wobei die meisten Verfahren 8 000 bis 10 000 anstreben, bei einer Öltemperatur von etwa 65 bis 75 °C zur Absenkung der Viskosität. Abnahmekriterium ist hier ein Laborwert, eine Reinheitsklasse nach ISO 4406, und kein Blick ins Rohr.

Die chemische Reinigung setzt dort an, wo all das nicht mehr reicht: bei Verunreinigungen, die chemisch am Metall gebunden sind und die keine Geschwindigkeit löst.

System	Verfahren	Abnahmekriterium	Regelwerk
Prozessleitungen für Flüssigkeiten	Wasserspülung	Sauberer provisorischer Schmutzfänger	ASME B31.3
Gas- und Steuerluftleitungen	Ausblasen mit Luft oder Stickstoff	Partikelfreier Austritt	Branchenpraxis
Dampfleitungen zur Turbine	Dampfausblasen	Prallblech, Reinigungskraftverhältnis ab 1,0	ASME B31.1 / OEM
Schmier-, Sperr- und Steueröl	Ölspülung mit hoher Geschwindigkeit	Klasse nach ISO 4406, z. B. 16/14/11	API 614
Kessel, Wärmetauscher, Ölleitungen	Chemische Reinigung	Passivierte Oberfläche, Spül-pH 6 bis 8	ASTM A380

Ablauf der chemischen Reinigung

Zuerst wird die Anlage freigeschaltet und ein provisorischer Kreislauf aufgebaut: Pumpen, Behälter, Beheizung, Schläuche sowie Passrohrstücke anstelle jedes Regelventils, jedes Messgeräts und jeder Messblende. Durch Armaturen und Lager zirkuliert nichts.

Am Anfang steht das alkalische Entfetten, denn Öl und Konservierungsmittel auf der Oberfläche lassen die Säure nicht an den darunter liegenden Zunder. Das Beizen löst anschließend die Oxide, und welche Säure eingesetzt wird, hängt davon ab, was tatsächlich im Rohr liegt. Ammoniumcitrat passt zu den leichten, rein eisenhaltigen Belägen einer neuen Anlage. Salzsäure mit etwa 5 Prozent kommt bei stärkerem Walzzunder auf Kohlenstoffstahl zum Einsatz. EDTA eignet sich bei hoher Oxidfracht, wo eine lange, langsame Kontaktzeit sicherer ist als eine kurze und aggressive. Die Lösung enthält immer einen Korrosionsinhibitor, und Temperatur wie Kontaktzeit werden eng überwacht, denn eine überbeizte Oberfläche ist angegriffener Grundwerkstoff.

Spülen und Neutralisieren bringen das Endspülwasser auf einen pH-Wert von 6 bis 8, bei kritischen Systemen auf 6 oder 7. Die Passivierung stellt die Schutzschicht wieder her, damit blank gelegtes Metall nicht innerhalb weniger Stunden Flugrost ansetzt. Danach wird die Anlage getrocknet und entweder mit Stickstoff überlagert oder mit einer Konservierungsflüssigkeit gefüllt, je nachdem, wie lange sie bis zum Anfahren steht. Verbrauchte Lösungen sind Sonderabfall, sie werden neutralisiert und zur Entsorgung abgegeben.

Wann lohnt es sich wirklich?

Die ehrliche Antwort lautet: Es hängt davon ab, was hinter der Leitung arbeitet und was eine verlorene Woche Inbetriebnahme kostet.

Die chemische Reinigung rechnet sich bei Systemen, die Turbomaschinen versorgen, bei Schmier- und Sperrölkreisen, bei Kesseln, Abhitzekesseln und Dampfleitungen zur Turbine sowie im Sauerstoffbetrieb, wo Entfetten eine Sicherheitsanforderung ist und keine Qualitätsfrage. Auf die Liste gehören auch katalytische Reaktoren, denn mitgeschlepptes Eisen vergiftet das Bett.

Bei kurzen Nebenleitungen, Kühlwasser und unkritischen Medien ohne nachgeschaltete Maschinen sind Spülen oder Ausblasen die angemessene Antwort, und den Rest übernimmt ein grober Anfahrfilter.

Zwei Umstände wiegen schwerer als diese Abwägung. Rohrleitungen, die vor der Montage lange im Freien lagen, und Anlagen, die mit Wasser aus der Druckprobe stehen geblieben sind, tragen Korrosionsprodukte, die erst nach dem Walzwerk entstanden sind. Spülen erreicht sie nicht.

Reinigung in den Exportprojekten von JobTech

Bei einem internationalen Auftrag erzeugt die Reinigungsphase Nachweise ebenso wie eine saubere Oberfläche. Jeder Kreis braucht ein festgelegtes Verfahren, die tatsächlich gefahrenen Parameter (Geschwindigkeit, Temperatur, Konzentration, Kontaktzeit), ein Abnahmekriterium und einen unterschriebenen Nachweis, dass es erfüllt wurde. Gearbeitet wird nach EN- und ASME-Normen sowie den QA/QC-Vorgaben des Kunden, und die Nachweise gehen in das Übergabepaket für die Inbetriebnahme.

Für einen Anlagenhersteller, der den polnischen Markt beliefert, senkt ein Ausführungsteam vor Ort eine reale Markteintrittshürde. Technologie und Abnahmekriterien kommen vom Hersteller. Mannschaft, Pumpen, Behälter, Chemikalien und Verfahren kommen von uns.

Planen Sie Reinigung und Inbetriebnahme einer Anlage?

JobTech führt Spülungen, chemische Reinigungen sowie Druck- und Dichtheitsprüfungen an industriellen Rohrleitungen und Ausrüstungen durch, als Teil mechanischer Arbeiten und der Unterstützung bei der Inbetriebnahme, vollständig dokumentiert und nach den Vorgaben des Kunden. Wenn Sie gerade klären, wie weit die Reinigung Ihrer Anlage gehen soll, sprechen Sie uns an.