Abdichten unregelmäßiger Öffnungen – die Leistungsfähigkeit und Vielseitigkeit speziell entwickelte Expansionsschäume

Asset Manager und Teams für Betrieb und Instandhaltung (O&M) stehen regelmäßig vor umweltbedingten Wartungsherausforderungen durch ungeschützte Komponenten ihrer Infrastruktur. Wenn kritische Anlagen nicht vor äußeren Einflüssen geschützt sind, steigen die Kosten durch Geräteschäden und Betriebsunterbrechungen drastisch an. Oft fehlen Zeit und finanzielle Mittel, um das Problem zu beheben. Eine häufig übersehene Technologie kann jedoch Folgeschäden kostengünstig minimieren: speziell entwickelte Zweikomponenten-Expansionsschäume.

Speziell entwickelte Zweikomponenten-Polyurethanschäume bilden geschlossenzellige Strukturen, die undurchlässig für Flüssigkeiten, Gase und Schädlinge sind. Sie können sich an einzigartige (unregelmäßige) Geometrien anpassen, wie sie häufig in der Elektro- und Telekommunikationsinfrastruktur vorkommen, und dadurch maßgeschneiderte Abdichtungen schaffen.

Erfahrene Außendiensttechniker und kreative Ingenieure haben neue Anwendungen für bestehende Technologien entwickelt oder die Leistungsfähigkeit spezieller Schaumtechnologien erkannt – wie in den folgenden vier Beispielen. Auch wenn einige dieser Beispiele von der ursprünglich vorgesehenen Anwendung des Herstellers abweichen, zeigen diese Anwendungsfälle, wie anpassungsfähig zweikomponentige, speziell entwickelte Expansionsschaumprodukte sind, wie sie sich an unregelmäßig geformte Hohlräume anpassen und wie sie schnell robuste Abdichtungen ermöglichen, wenn herkömmliche mechanische Dichtungssysteme an ihre Grenzen stoßen.

Verhindern von Überflutungen in Umspannwerken mit Expansionsschaumabdichtungen

Ein neu errichtetes Umspannwerk mit gasisolierter Schaltanlage (GIS) in Mumbai, Indien, verfügte über vier nicht abgedichtete Gebäudeeingänge, bei denen mit Beginn des jährlichen Monsuns ein Überflutungsrisiko bestand. Die veralteten Normen, denen das Designteam folgte, sahen keine Verwendung von Dichtungsmitteln vor, sondern lediglich den Einsatz von Sumpfpumpen zur Ableitung von Hochwasser. Dadurch war die kritische GIS-Ausrüstung einem Ausfallrisiko ausgesetzt.

Jede Gebäudezugangsöffnung befand sich in einem beengten Bereich, wodurch der Zugang für Arbeiter erschwert wurde. Die Sanierungsarbeiten wurden zusätzlich dadurch erschwert, dass jeder Eingang durch mehr als 20 miteinander verflochtene Kabel mit verschmutzten Kabelmänteln versperrt war. Zwischen den Kabeln befanden sich potenzielle Wasserwege, durch die Feuchtigkeit eindringen konnte. Da die Monsunsaison unmittelbar bevorstand, war die Beschaffung maßgefertigter mechanischer Dichtungen keine Option, da diese zu kostspielig gewesen wäre und zu lange Lieferzeiten gehabt hätte.

Der Anlagenbetreiber war auf ein früheres Abdichtungsprojekt aufmerksam geworden, bei dem ein speziell entwickelter Zweikomponenten-Schaumdichtstoff zum Schutz einer neu errichteten U-Bahn-Station in der Nähe eingesetzt wurde. Daraufhin beauftragte er denselben Auftragnehmer und setzte bei seinem Projekt auf dieselbe Technologie.

Da jeder Kabeleinführungspunkt aufgrund der Vielzahl an Kabeln zu beengt war, um eine ordnungsgemäße Reinigung und das Eindringen des Dichtungsmittels zwischen den Kabeln sicherzustellen (siehe Foto 1), errichtete der Auftragnehmer Wandabschlüsse aus Ziegeln, Zement und Betondichtmittel.  Die neuen Einhausungen, die die Kabeleinführungspunkte umschlossen, wurden anschließend mit Polywater® FST™ abgedichtet (siehe Foto 2). Dabei handelt es sich um eine Zweikomponenten-Technologie aus geschlossenzelligem Expansionsschaum, die hydrostatischen Drücken von bis zu 2 bar bzw. einer Wassersäule von 21 Metern in Rohren standhalten kann.

Nach Abschluss der Anwendung des FST-Dichtungsmittels prüfte der Kunde die Abdichtung und bestätigte die Wassersperre an allen Kabeleinführungspunkten. Der Leiter der O&M-Abteilung genehmigte die Reparatur und lud sowohl den Auftragnehmer als auch den Dichtungsmittelhersteller zu einer zukünftigen Wissensaustauschveranstaltung ein, um die Erfahrungen weiterzugeben. FST half dabei, ein potenzielles Problem schnell und effektiv zu lösen, bevor die neue GIS-Installation den starken Regenfällen der Monsunsaison ausgesetzt war. Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Artikels, mehr als vier Jahre später, schützen die Abdichtungen die GIS-Ausrüstung der Schaltanlage weiterhin.

Verhindern des Eindringens von Nagetieren in Rohrleitungspumpstationen

Eine Erdgas-Pumpstation an einem abgelegenen Standort auf einem Berg in den USA hatte Probleme mit dem Eindringen von Nagetieren durch nicht abgedichtete Rohre und die ringförmigen Zwischenräume um diese Rohre. Die Demontage von Strukturen und die Installation maßgefertigter Dichtungen wären zu kostspielig und zeitaufwendig gewesen. Der Standort benötigte ein wirksames Dichtungsmittel, das um bestehende Infrastruktur herum installiert werden konnte, einfach anzuwenden war, um Arbeitskosten zu reduzieren, und langfristigen Schutz vor künftigem Eindringen bot.

Rohrdichtmasse war für diese Anwendung nicht geeignet, da sie nur eine geringe Haftung aufweist und mit der Zeit zum Absacken neigt. Polywater® ZipSeal™, ein Zweikomponenten-Expansionsschaum-Dichtstoff, wurde aufgrund seiner Fähigkeit ausgewählt, Flüssigkeiten, Gase und Nagetiere langfristig wirksam abzuhalten. Die wiederverwendbare, einfach zu handhabende Spritzenverpackung, für die kein spezielles Werkzeug erforderlich war, stellte für die Montageteams einen zusätzlichen Vorteil dar, da sie leicht zum Einsatzort transportiert und in beengten Bereichen eingesetzt werden konnte und gleichzeitig die Kosten pro Abdichtung reduzierte.

Die Techniker zeigten sich sehr zufrieden mit ZipSeal, da es innerhalb von 2 Minuten aushärtete und einfach zu installieren war. Die Auftragsdüse, die die Harze gleichmäßig mischt, passte problemlos in die Öffnungen der Rohre und konnte die kleinen ringförmigen Zwischenräume um die Rohre innerhalb weniger Minuten abdichten.

ZipSeal bot eine bessere Lösung als mechanische Dichtungssysteme, die kundenspezifische Ausführungen, lange Lieferzeiten, erheblichen Arbeitsaufwand und hohe Kosten erfordert hätten. ZipSeal ließ sich einfach einsetzen und bildete eine robuste, langfristig wirksame Barriere gegen Nagetiere, Wasser und Dämpfe. Dadurch bot es zusätzlichen Schutz vor dem Eindringen von Umwelteinflüssen.

Schutz von Solarwechselrichterkästen vor Schäden durch Nagetiere

Sieben Solarstandorte in Utah, jeweils mit durchschnittlich 44 Wechselrichtern, waren von Schäden betroffen, nachdem das große EPC-Unternehmen (Engineering, Procurement and Construction) beschlossen hatte, auf die Installation der Bodenplatten zu verzichten, um Zeit und Kosten zu sparen. Stattdessen wurde dünnflüssiger Vergussmörtel verwendet. Innerhalb weniger Wochen begannen Mäuse, Nester zu bauen, wodurch Schlangen angelockt wurden, die wiederum Kurzschlüsse in den Wechselrichtern verursachten.

Der Anlagenbetreiber prüfte Möglichkeiten, die Kästen nachträglich abzudichten. Die übliche Lösung, Beton, hätte erfordert, dass die gesamte Solaranlage abgeschaltet wird, wenn der Beton tagsüber eingebracht worden wäre, da der Zement schnell auf mehrere Einheiten verteilt werden musste, bevor er aushärtete. Wäre der Beton nachts eingebracht worden, wären die Kosten gestiegen, da zusätzlicher Arbeitsaufwand und Überstundenzuschläge für die Organisation der Lieferungen und die Installation angefallen wären.

Der EPC-Projektmanager entdeckte Polywater® InstaGrout™, einen zweikomponentigen, selbstnivellierenden Schaum, der eine Barriere gegen Feuchtigkeit und Nagetiere bildet. Im Gegensatz zu Beton ist der Schaum leicht und ermöglicht einen nachträglicher Zugang, wodurch zukünftige Wartungs- und Nachrüstarbeiten schnell und einfach durchgeführt werden können. Er wurde für die Sanierungsarbeiten gegenüber Beton bevorzugt, da er schrittweise installiert werden konnte – ein Kasten nach dem anderen –, keine Wasser- oder Stromversorgung vor Ort erforderte, zukünftige Nachrüstungen erleichterte und den unterbrechungsfreien Betrieb der Solaranlage ermöglichte. Der Schaum wurde tagsüber mit Standard-Arbeitsteams eingesetzt, jeweils ein Wechselrichter nach dem anderen.

InstaGrout bot eine robuste Barriere gegen Schädlinge, die kostengünstiger und mit weniger Arbeitsaufwand umzusetzen war als eine Lösung mit Beton. Da jeweils nur ein Wechselrichter abgeschaltet werden musste, konnten die Abdichtungsarbeiten während der regulären Arbeitszeiten durchgeführt werden, wodurch Überstundenkosten reduziert wurden. InstaGrout war die beste Wahl, um die Wechselrichter gegen zukünftiges Eindringen von Nagetieren und anderen Schädlingen zu schützen und so eine langfristig unterbrechungsfreie Stromversorgung der Verbraucher sicherzustellen.

Reparatur beschädigter Strommasten mit Expansionsschaumtechnologie

Eine große Öl- und Gasanlage in Kanada verfügte über mehr als 60 verwitterte Strommasten der Klasse 1 mit tiefen Rissen, die durch Spechte weiter beschädigt wurden. Der Standort befand sich in abgelegener Lage und war stark gesichert, wodurch die Anlieferung durch externe Unternehmen erschwert wurde. Die Logistik für die Lieferung und Installation neuer Masten wäre zu kostspielig gewesen und hätte spezielle Zugangsgenehmigungen für externe Dienstleister erfordert. Der Standort benötigte eine Lösung, mit der die Stabilität der Masten wiederhergestellt werden konnte, ohne hohe Kosten, umfangreiche Schulungen oder externe Arbeitskräfte zu erfordern.

Die Reparatur der Masten schien die einzige Option zu sein. Auf dem Markt sind verschiedene Technologien verfügbar. Als beste Lösung erwies sich eine Expansionsschaumtechnologie, die sich an unregelmäßige Formen anpasst, zuverlässig haftet, extremen Umgebungsbedingungen standhält, die erforderliche Druckfestigkeit bietet und genügend Wärmeentwicklung erzeugt, um die für Fäulnis verantwortlichen Mikroorganismen abzutöten.

Polywater® UPR™ wurde als die richtige Lösung identifiziert. Die während der Aushärtungsphase entstehende Wärme ist hoch genug, um viele der für Fäulnis verantwortlichen Mikroorganismen abzutöten und dadurch eine weitere strukturelle Schädigung des Mastinneren zu verhindern. Die Zweikomponentenformulierung stellt sicher, dass die Reparatur die Druckfestigkeit der Holzmasten erreicht und ihre Stabilität über lange Zeit erhalten bleibt. Ein weiterer Vorteil für den Kunden war, dass keine spezielle Schulung erforderlich war, bevor die Mitarbeiter die Lösung eigenständig einsetzen konnten.

In Zusammenarbeit mit Polywater wurde die benötigte Menge an UPR anhand der Anzahl und Größe der Hohlräume berechnet. Nur zwei Wochen nach der Bestellung des Produkts traf es am Einsatzort ein und war sofort einsatzbereit. Das Team vor Ort konnte die Mastreparaturen innerhalb weniger Tage statt mehrerer Monate abschließen – ohne spezielle Werkzeuge oder besondere Schulungen. Die Kosten‑Nutzen‑Analyse zeigte, dass der Einsatz von UPR gegenüber dem Austausch von Masten der Klasse 1 Einsparungen von rund 90 % ermöglichte.

Warum speziell entwickelte Expansionsschäume anspruchsvolle Anwendungen meistern

Obwohl die hier betrachteten Beispiele eine breite Palette an Infrastrukturanlagen und Umgebungen abdecken, müssen sie alle das Eindringen von Umwelteinflüssen verhindern, die ein größeres System gefährden. Allen Anwendungsfällen gemeinsam waren bestehende Infrastruktur, komplexe Geometrien, abgelegene oder schwer zugängliche Einsatzorte, enge Zeitvorgaben und Kostendruck. Zudem wichen einige Anwendungen geringfügig von den von Polywater empfohlenen Einsatzbereichen ab. Durch die technische Beratung und enge Zusammenarbeit zwischen Polywater und den jeweiligen Anlagenbetreibern wurden jedoch neue Anwendungsmethoden entwickelt und erprobt. Dadurch konnten diese speziell entwickelten Dichtungsmittel ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen und kritische Anlagen zuverlässig vor drohenden Schäden schützen.

Die richtige Wahl des Expansionsschaums für den Schutz von Infrastruktur

Von überschwemmungsgefährdeten Umspannwerken und abgelegenen Rohrleitungsanlagen bis hin zu Solarparks und alternden Strommasten zeigt jedes Beispiel eine gemeinsame Herausforderung: den Schutz bestehender Infrastruktur, wenn herkömmliche Lösungen unpraktisch, zu kostspielig oder nicht verfügbar waren. Durch die Zusammenarbeit mit Polywater bei der Bewertung und dem Verständnis einzigartiger Einsatzbedingungen konnten Kunden die speziell entwickelten Expansionsschaumtechnologien von Polywater gezielt anpassen, um komplexe Spezialanwendungen zu lösen – mit praktischen, leistungsstarken Lösungen, die Kosten senkten, Reparaturen beschleunigten und die Lebensdauer kritischer Anlagen verlängerten.

Fachkräfte aus Betrieb und Instandhaltung, die mit umweltbedingten Schäden konfrontiert sind, sollten Expansionsschaumprodukte prüfen, die technisch unterstützt sind und deren Leistungsfähigkeit gegen die bei ihren Infrastrukturanlagen auftretenden Eindringungen nachgewiesen wurde. Ein zuverlässiger Hersteller von Dichtungsmitteln wie Polywater kann eng mit Ihnen zusammenarbeiten, um den Standort und die geplante Anwendung zu bewerten, auf Grundlage der Produkteigenschaften Anwendungsempfehlungen zu geben und die Leistungsfähigkeit der neuen Anwendung durch praktische Tests und Laboranalysen zu überprüfen. Im Gegensatz zu einkomponentigen, offenzelligen Urethanschäumen bieten speziell entwickelte Zweikomponenten-Expansionsschaumtechnologien eine hohe Leistungsfähigkeit, eine einfache Anwendung und geringere Kosten im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen Dichtungssystemen oder dem Austausch von Anlagenkomponenten. Wenn wichtige Infrastruktur beeinträchtigt ist und Zeit sowie Kosten entscheidend sind, können speziell entwickelte Expansionsschaumtechnologien schnell bereitgestellt, einfach eingesetzt und zum Schutz der langfristigen Funktion kritischer Netzkomponenten genutzt werden.

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