Gussrohrsysteme für. Turbinenleitungen. Ductile Cast Iron Systems trm.at

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1 Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen Ductile Cast Iron Systems trm.at

2 2 Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen TRM Tiroler Rohre GmbH Zu einer maßvollen, angemessenen und umweltschonenden Nutzung der Wasserkraft gehören die Planung, die Verfahrensweise bei der Errichtung und die Auswahl von nachhaltigen Werkstoffen und Materialien.

3 Turbinenleitungen von TRM - ein Eckpfeiler in der Kleinwasserkraft Dezentrale Energieversorgung ist einer der Eckpfeiler der Energiewende. Kleinwasserkraftanlagen - mit einer Leistung bis 10 MW - stellen dabei nicht nur eine hoch-flexible Möglichkeit der Stromerzeugung dar, sondern sind bezüglich laufender Produktionskosten günstiger als alle Alternativen. Allein in Österreich versorgen rund 2800 Kleinwasserkraftanlagen ca. 1.7 Mio Haushalte mit elektrischer Energie - das ist mehr als die Hälfte der Haushalte im Land. Im Vergleich zur Produktion von Strom aus fossilen Energieträgern werden damit rund 4.1 Mio Tonnen CO2 eingespart1. Dadurch leistet die Kleinwasserkraft einen wertvollen Beitrag zur Erreichung der EU Ziele. Zu einer maßvollen, angemessenen und umweltschonenden Nutzung der Wasserkraft gehören die Planung, die Verfahrensweise bei der Errichtung und die Auswahl von nachhaltigen Werkstoffen und Materialien. Dabei sind Rohrsysteme aus duktilem Gusseisen von TRM seit Jahrzehnten ein wesentlicher Baustein. Wegen der im Vergleich zu anderen Werkstoffen enormen Reserven gewähren Gussrohre von TRM eine höhere Betriebssicherheit. Unvorhergesehene Einwirkungen im Laufe einer langen Nutzungsdauer, wie zum Beispiel Setzungen, Hangbewegungen und Einwuchs von Vegetation können somit in der Regel abgefangen werden. Dadurch spart der Betreiber Stillstandszeiten und Nachbesserungsarbeiten ein. Am Ende der Nutzungsdauer kann ein TRM-Gussrohr zu 100% wiederverwertet werden und schont so wertvolle Rohstoffressourcen. Aufgrund der langjährigen Erfahrung und Zusammenarbeit mit zahlreichen Industriepartnern sichern Lösungen von TRM zudem auch ökonomische Vorteile. Mögliche Probleme in der Abwicklung, sowie vor allem Haftungsfragen können durch erfahrene Mitarbeiter und eine hohe, lokale Verwurzelung und mögliche Kooperationen einzigartig behandelt werden. TRM hat mittlerweile in Summe knapp Kilometer Turbinenleitungen geliefert, was etwa der Entfernung Florenz Berlin entspricht. In Kombination mit den anderen Hauptgewerken entsteht mit TRM-Rohrsystemen eine zuverlässige Kleinwasserkraftanlage für jahrzehntelangen Betrieb. 1 Angaben laut (Stand Juli 2014). TRM Tiroler Rohre GmbH Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen 3

4 TRM-Rohrsysteme volle Integration in die Anlage TRM verbindet die Turbinenleitung mit anderen Gewerken und Komponenten. Zu einem Rohrsystem gehören mehr als nur Rohre und Formstücke. Bei einem Vergleich von verschiedenen Herstellern bewerten Bauherren vor allem die Integrierbarkeit der Turbinenleitung in die Gesamtanlage, sowie einen problemfreien Bauablauf. TRM Mitarbeiter arbeiten direkt mit Planern, Baufirmen und Bauherren vor Ort und lösen hier Probleme noch bevor sie entstehen. Sie können auf langjährige Erfahrung in dieser Branche und auf technische Experten am Standort Hall in Tirol zurückgreifen - in allen Projektphasen von der Genehmigung bis zur Inbetriebsetzung. So entsteht der echte wirtschaftliche Vorteil - jenseits von Euro pro Meter. Bei Bedarf kümmern wir uns um die Randbedingungen, die Abstimmung mit den anderen Gewerken und die Aufnahme von Rohrleitungskomponenten. Für die Bauherren gewinnt dieser Service zunehmend auch bei Haftungsfragen an Bedeutung. Denn wer löst Probleme im Falle des Falles, zum Beispiel bei Umweltkatastrophen wie Erdbeben und Muren? Wie sieht die Haftungssachlage aus, wenn Zwischenhändler bei der Rohrvergabe gewählt werden? Sind Bauherren auch so professionell und stark genug aufgestellt, dass sie gegebenenfalls Schadensanspruch gegen Großkonzerne im Ausland durchsetzen können? Kraftwerksbetreiber überlegen dies heutzutage genau und setzen hier auf echte Lösungen - made by TRM, made in Austria. 4 Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen TRM Tiroler Rohre GmbH

5 Engineering Turbine E-Technik Bauarbeiten TRM Rohrsysteme Stahlwasserbau

6 Turbinenleitungen von TRM - voll integriert in die Anlage Einlaufkonus Einströmöffnung in die Gussrohrleitung. Mauerflansch ist in die Stützmauer einbetoniert, verhindert den Ein- und Austritt von Wasser in das Bauwerk. Mannloch bietet eine Einstiegsöffnung in die Gussrohrleitung. Dadurch können Rohrleitungskontrollen und Sanierungen durchgeführt werden. Absperrklappe verhindert eine Beschädigung der Gussrohrleitung bei Betriebsstörungen bzw. ausfällen. Der Wasserdurchfluss kann geregelt und versperrt werden. Be- und Entlüftungsventil sichert die Befüllung der Gussrohrleitung, eingeschlossene Luft kann entweichen. Weiters wird negativer Innendruck beim Entleeren der Gussrohrleitung verhindert. F-Stück Rohrbauteil mit Flansch und Spitzende. Dient als Verbindungstück von Flanschbauteilen und Muffenbauteilen. Dehnungsausgleichstück Hangbewegungen können aufgenommen werden. Die Einstecktiefe bei der unteren Muffe ist länger als herkömmlich. Das eingesteckte Spitzende kann sich eine bestimmte Länge im Formstück bewegen und dadurch Hangbewegungen aufnehmen. MK-Stück Bogen mit Muffe und Spitzende. Unterschiedliche Krümmungen können hergestellt werden. Flanschrohr ist ein Gussrohrbauteil mit beidseits angebrachten Flanschen. Damit kann eine längskraftschlüssige Verbindung zu Sonderbauteilen hergestellt werden. Festpunkt aus Stahlbeton dient der Fixierung der Gussrohrleitung bzw. werden mittels Betonfestpunkten Kräfte die durch den Innendruck entstehen aufgenommen. 6 Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen TRM Tiroler Rohre GmbH

7 Rohrauflager eine Stahlkonstruktion bildet das Rohrauflager, damit kann bei Gussrohrleitungen ein stabiles Rohrauflager hergestellt werden. Entleerungsventil ermöglicht das sichere entleeren von Druckrohrleitungen. Turbine Strömungsenergie aus der Druckrohrleitung wird in mechanische Energie und letzten Endes in Strom umgewandelt. MMK-Stück Bogen mit zwei Muffen. Unterschiedliche Krümmungen können hergestellt werden. EU-Stück Rohrbauteil mit Flansch und Muffe. Dient als Verbindungsstück von Flanschbauteilen und Rohrbauteilen mit Spitzende. Pass- und Ausbaustück dient dem Ausgleich von Gebäudetoleranzen bei der Montage der Gussrohrleitung sowie der leichteren Demontage von Leitungsbauteilen bei Gebrechen. FFR-Stück Nennweitenreduktion mit beidseits angebrachtem Flansch oder Übergangsstück aus Stahl. TRM Tiroler Rohre GmbH Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen 7

8 Volle Kraft! VRS -T / BLS -Verbindung und die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs ergeben die erste Wahl für Turbinenleitungen Duktil heißt verformbar. Die Belastungsprobe zeigt die für Gusseisen einzigartigen mechanischen Fähigkeiten und Reserven - die beste Wahl für Turbinenleitungen. Diese geben zusätzliche Betriebssicherheit auch in Extremfällen, wie Hangrutschungen, Setzungen und Erdbeben. Damit diese Sicherheitsreserven auch vom gesamten Rohrsystem erfüllt werden, setzen Betreiber auf die längskraftschlüssige VRS -T / BLS -Verbindung. So werden die einzelnen Rohre zu einem System verbunden - ohne langwieriges schweißen, prüfen, nachträgliche Oberflächenbehandlung oder offenhalten von Rohrgräben. beim Übergang zu bestehenden Leitungen oder beim Anschluss an Turbinen häufig notwendig werden. Unsere Außendienstmitarbeiter und Anwendungstechnik beraten in allen Projektphasen, um eine individuelle, ökonomische Lösung zu entwickeln. Die einfache Verlegung spart dadurch nicht nur Bauzeit sondern kann in der Regel durch die Baufirmen selbst durchgeführt werden. Infolge der Aufnahme von Zugkräften durch die Verbindung können zudem Betonwiderlager an Krümmern und zur Aufnahme von Hangabtriebskräften eingespart werden. Details für die Planung finden Sie in unserem Handbuch für Gussrohrsysteme, auch zum Download unter TRM bietet ein durchgängiges System von DN 80 bis DN 1000, sowie ein umfangreiches Sortiment an Formstücken und Zubehör. Dazu gehören auch Sonderprodukte, wie sie Sonderbauteil MMA DN 1000 Sicherungskammer Schweißraupe VRS -T / TYTON -Dichtung Muffe Riegel Duktil heißt verformbar. Einfach. Schnell. Kraftschlüssig. Sicher. 8 Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen TRM Tiroler Rohre GmbH

9 Systemdrücke (Druckrohr und Formstück) bis DN 1000 mit längskraftschlüssiger Muffenverbindung VRS -T /BLS DN PFA [bar] Verbindung max. Abwinkelung [ ] Riegel zul. Zugkraft [kn] VRS -T 5 2 Riegel + Sicherungselement VRS -T 5 2 Riegel + Sicherungselement VRS -T 5 2 Riegel + Sicherungselement VRS -T 5 2 Riegel + Sicherungselement VRS -T 4 2 Riegel + HD-Riegel + Sicherungselement VRS -T 4 2 Riegel + HD-Riegel + Sicherungselement VRS -T 4 4 Riegel + 2 Sicherungselemente VRS -T 3 4 Riegel + 2 Sicherungselemente VRS -T 3 4 Riegel + 2 Sicherungselemente BLS 2 9 Segmente BLS 1,5 10 Segmente BLS 1,5 10 Segmente BLS 1,5 13 Segmente BLS 1,5 14 Segmente 1560 Höhere Drücke auf Anfrage! Bei Rohren mit nicht-längskraftschlüssiger TYTON -Verbindung sind folgende maximale Drücke möglich. Eine Absicherung des Rohrsystems mit Betonwiderlagern ist hier notwendig. DN PFA [bar] Abwinkelung [ ] Höhere Drücke auf Anfrage! TRM-Solutions macht einzelne Komponenten noch wertvoller! Aufgrund der guten Kontakte zu regionalen Experten im Stahlwasserbau kann TRM Komplettlösungen für Turbinenleitungen anbieten. Die Bauteile werden konstruiert, bemessen und von Partnern gefertigt. Dadurch passen diese Komponenten perfekt zum gesamten Rohrsystem und werden termin gerecht hergestellt. T R M - S O L U T I O N S understand produce integrate complete TRM Tiroler Rohre GmbH Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen 9

10 Die richtige Beschichtung Schutz der mechanischen Vorteile des Gussrohrs Duktile Gussrohre werden mit werkseitig aufgebrachten Innen- und Außenbeschichtungen ausgeliefert. Die richtige Beschichtung sichert den Erhalt der mechanisch überlegenen Eigenschaften über Jahrzehnte. Entscheidende Einflussgrößen für die Wahl der richtigen Beschichtung sind: Durchflussmedium Boden- und Grundwasseraggressivität Korngröße des Bettungsmaterials Temperatur des Mediums Temperatur der Umgebung Einbauverfahren Beeinflussung durch Strom G U S S R O H R I N N E N Z E M E N T I E R U N G ZEMENTMÖRTELUMHÜLLUNG (ZMU) 10 Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen TRM Tiroler Rohre GmbH

11 Für die Innenbeschichtung werden je nach Medium verschiedene Zementmörtelauskleidungen angeboten, zum Beispiel für besonders weiche oder säurehaltige Wässer. Für die Außenbeschichtung kann aus folgenden Optionen gewählt werden: Zink-Überzug mit PUR oder Epoxy Deckbeschichtung. In der Regel werden TRM Gussrohre mit 200g/m2 Zink-Überzug und PUR- oder Epoxy-Beschichtung ausgeliefert. Zinkionen Zn ++ PUR-Beschichtung (offenporig) Anode (große Fläche) Niederschlag von Zinksalzen (Selbstheilungseffekt) punktuelle Beschädigung Kathode (kleine Fläche) Zink-Überzug Glühhaut Gusswand Der schützende Effekt des Zinküberzugs mit Beschichtung hat sich bei Gussrohren bewährt und vermeidet die Notwendigkeit von zusätzlichem Kathodenschutz für die Leitung. Die Schutzwirkung entsteht durch die elektrochemische Wirkung des Zinks die Verminderung der Nachdiffusion des angreifenden Mediums durch die gebildeten wasserunlöslichen Zink-Reaktionsprodukte der antibakteriellen Wirkung von Zinksalzen Formstücke werden - unabhängig von der Deckbeschichtung des Rohrs - sandgestrahlt und mit einer Epoxy-Pulverbeschichtung versehen. Dadurch sind diese in Böden beliebiger Aggressivität einsetzbar. Details zu allen Deckbeschichtungen und deren Anwendungsgebiete finden Sie im TRM Handbuch für Gussrohrsysteme. Kontaktieren Sie hierzu auch unseren Außendienst. Zementmörtel-Umhüllung (ZMU). Der Premium-Schutz für das Premium-Rohr. ZMU, die robusteste Außenbeschichtung schützt: vor mechanischer Einwirkung, zum Beispiel beim Transport, bei rauem Einbau und grobem Bettungsmaterial vor chemischem Angriff, zum Beispiel durch sauren Boden Dadurch werden ZMU-Rohre besonders wirtschaftlich: Langzeit-Korrosionsschutz und damit lange Lebensdauer (laut DVGW bis zu 140 Jahre). Kein Bodenaustausch oder zusätzliche Rohrbettung nötig: der Bodenaushub kann wiederverwendet werden. Anliefern von Bettungsmaterial ist nicht notwendig. Kosten- und Zeitersparnis, da kein Aushub abgefahren und deponiert werden muss. ZMU. Der Premium-Schutz für das Premium-Rohr. TRM Tiroler Rohre GmbH Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen 11

12 Turbinenleitungen von TRM als tragende Säule in der Kleinwasserkraft 2 Seit mehr als 50 Jahren werden im Alpenraum Rohrsysteme von TRM aus duktilem Gusseisen eingesetzt. Sie wurden zu einem integralen Baustein des Kleinwasserkraftausbaus und Teil einer echten Erfolgsgeschichte. Mittlerweile summiert sich die installierte Leitungslänge auf mehr als Kilometer, was etwa der Entfernung Florenz Berlin entspricht. Gerade in schwierigem Gelände sind duktile Gussrohre nicht mehr wegzudenken. Sie stehen für Sicherheit, einfachen Einbau sowie für unvergleichliche Langlebigkeit. Nicht nur die überragenden Materialeigenschaften, sondern auch die einzigartige Verbindungstechnik machen TRM Gussrohre zur ersten Wahl bei Turbinenleitungen: Die Steckmuffen-Verbindung ermöglicht eine sichere und schnelle Montage. Es werden verschiedene Arten von Formstücken und Rohrkrümmern angeboten. Zudem können größere Trassenradien auch alleine durch die Abwinkelbarkeit in den Muffen vollzogen werden. Ein großer Vorteil liegt darin, dass diese Verbindungstechnik die so genannte Auf-Zu-Verlegemethode zulässt. Das bedeutet, dass das Bauteam die Künette für nur ein Rohr öffnet und danach sofort schließt. Dadurch kann auch bei schlechter Witterung und beengten Platzverhältnissen verlegt werden. Auch in ökologischer Hinsicht bietet diese Verlegemethode Vorteile, da der Mutterboden rasch wieder aufgetragen wird, was dem schnellen Anwachsen der Vegetation zuträglich ist. Wirtschaftlichkeit punktet Ein Aufsehen erregendes Projekt konnte 2011 am Fuße des Stilfserjochs realisiert werden. Das Spannende am Bau Druckrohrleitung für das Kraftwerk Furkelbach waren jedoch nicht etwa die Rohrdimension DN 400, sondern vielmehr die spektakuläre Verlegung im hochalpinen Gelände bei Neigungen bis zu 65 Grad. Die zahlreichen Richtungsänderungen in der 1,2 Kilometer langen Leitung wurden größtenteils über die Abwinkelbarkeit in den Muffen bewerkstelligt. In der Steiermark, und zwar in der Gaal, in den Niederen Tauern, wurde 2012 für das Kraftwerk Vorwitzbach eine rund 4 km lange Druckrohrleitung DN500 aus TRM Gussrohren verlegt. Die gesamte Rohrleitung wurde ohne Fixpunkt realisiert. Im Falle des Kraftwerks Strickeralmbach, 2012 in Betrieb genommen, spielte die Außenbeschichtung eine wesentliche Rolle. Auf rund 350 Meter der insgesamt 1.7 km langen Druckrohrleitung DN 500 kamen Zementmörtel umhüllte Rohre zum Einsatz, um maximalen Schutz vor dem sauren Boden zu gewährleisten. Eines der größten Projekte in Nordtirol in 2014 ist das Wasserkraftwerk Kanzingbach. Da bei diesem DN 600-Projekt besonders weiches Triebwasser vorhanden ist, setzen die Betreiber auf eine Rohrinnenauskleidung aus Tonerdeschmelzzement. Außerdem konnten nur vom Hersteller TRM die besonderen Projektanforderungen des Bauherrn in Punkto bruchmechanische Werkstoffeigenschaften erfüllt werden. Einfache Verlegung, höchste Sicherheit im Turbinenbetrieb und maximale Lebensdauer: Diese drei Punkte sprechen mehr als alles andere für die duktilen Gussrohre aus Haller Erzeugung. Und diese drei Argumente tragen drei Buchstaben: TRM. 2 Nach ZEK Hydro 04/2014 mit Ergänzungen und neuen Projekten durch TRM. 12 Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen TRM Tiroler Rohre GmbH

13 Kraftwerk Furkelbach - beste Anpassungsfähigkeit des Rohrsystems mit VRS -T-Verbindung im hochalpinen Gelände. TRM Tiroler Rohre GmbH Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen 13

14 Referenzen Wasserkraftwerk Puni 14 Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen TRM Tiroler Rohre GmbH

15 TWKW Trieben/Steiermark, Trieben: TWKW Hölln/Salzburg, Bischofshofen: TWKW St.Johann/Salzburg, St.Johann/Pongau: TWKW Stainach/Steiermark, Stainach: KW Nötschbachquelle/Kärnten, Bad Bleiberg: TWKW Köflach/Steiermark, Köflach: TWKW Wölfernquelle/Salzburg, Bruck/Zell am See: KW Mooserbach/Kärnten, Maria Luggau: KW Mattlinggraben/Kärnten, Lesachtal: KW Brandgraben/Salzburg, Maria Pfarr: KW Steinbach/Südtirol, Steinbach am Brenner: KW Dorfergraben/Salzburg, Zederhaus: TWKW Marbachquelle/Salzburg, Flachau: KW Lobnigbach/Kärnten, Eisenkappel: KW Mühlbach/Salzburg, Lessach: KW Großer Gößbach/Steiermark, Leoben: KW Reichensteinquelle/Steiermark, Eisenerz: KW Rite 1 / Italien, Belluno: KW Kanzingbach/Tirol, Flaurling: KW Uttendorf/Salzburg, Uttendorf ÖBB: KW Siflitzbach/Kärnten, Kleblach Lind: KW Rite 2 / Italien, Belluno: KW Gosalda / Italien, Belluno: KW Unterberg / Südtirol, Sarntal: KW Niedergail/Kärnten, Lesachtal: KW Dorferbach/Tirol, Prägraten: KW Punibach / Südtirol, Vinschgau: KW Monno / Italien, Brescia: KW Calamento / Italien, Trient: KW Spinelle / Italien, Trient: KW Tröpolach/Kärnten, Kelag: KW Rosenbach/Kärnten, Rosenbach ÖBB: KW Finsing/Tirol, Finsing: DN 150 PN 50 bar DN 200 PN 20 bar DN 200 PN 17 bar DN 200 PN 40 bar DN 250 PN 26 bar DN 250 PN 40 bar DN 300 PN 8.5 bar DN 300 PN 14 bar DN 300 PN 26 bar DN 300 PN 28 bar DN 300 PN 63 bar DN 400 PN 22 bar DN 400 PN 8 bar DN 400 PN 20 bar DN 400 PN 27,5 bar DN 500 PN 40 bar DN 500 PN 50 bar DN 500 PN 30 bar DN 600 PN 54 bar DN 600 PN 20 bar DN 600 PN 22 bar DN 600 PN 20 bar DN 600 PN 50 bar DN PN 32 bar DN 700 PN 6 bar DN 800 PN 77 bar DN 800 PN 25 bar DN 800 PN 28 bar DN 900 PN 16 bar DN 900 PN 32 bar DN 1000 PN 26 bar DN 1000 PN 8 bar DN 1000 PN 25 bar Wasserkraftwerk Calamento Wasserkraftwerk Schnalstal Wasserkraftwerk Vorwitzbach Wasserkraftwerk Finsing Wasserkraftwerk Kanzingbach TRM Tiroler Rohre GmbH Gussrohrsysteme für Turbinenleitungen 15

16 Die Tiroler Rohre GmbH entwickelt, produziert und vermarktet hochwertige Systeme für den Wassertransport und die Tiefgründung von Bauwerken - aus duktilem Guss. Die nachhaltigen Eigenschaften des Werkstoffes, innovative Produkttechnologien sowie professionelle Kompetenz in den Anwendungsbereichen unserer Kunden machen uns zum führenden Problemlöser in der Wasserwirtschaft und im Tiefbau. Unsere Produkte und Leistungen Unsere Produkte sind leistungsstark, langlebig und robust. Sie zeichnen sich besonders durch ökologische und ökonomische Vorteile aus. Durch die Eigenschaften des duktilen Gusseisens und unserer Expertise in den Anwendungsbereichen unserer Produkte sind wir in der Lage auch extreme Herausforderungen zu meistern. Kompetenz, Einsatzbereitschaft und Verlässlichkeit zeichnen uns dabei aus. Dank ihrer hohen Lebensdauer und der schonenden Verwendung von Ressourcen tragen unsere Produkte und Dienstleistungen zu einem sorgsamen Umgang mit dem wichtigsten Lebensmittel Wasser bei. Kontakt TIROLER ROHRE GMBH TRM ist ordentliches Mitglied der EADIPS /FGR Innsbrucker Strasse Hall in Tirol Austria T F E office@trm.at 11/2015 Bilder: istock, ÖGL,Tiroler Rohre, ZEK