Conflex-Flanschkupplungslösung für das großangelegte Wasserversorgungsprojekt Simiyu, Tansania

Projekthintergrund

Das Wasserversorgungsprojekt Simiyu ist ein wichtiges kommunales Projekt zur Sicherung der Lebensgrundlagen im Nordwesten Tansanias und wird vom Hauptauftragnehmer (EPC) durchgeführt. Das Gesamtprojekt umfasst Wasserentnahmestellen, eine Wasseraufbereitungsanlage mit einer geplanten Kapazität von 69.000 m³ pro Tag, sieben Wasserspeicher, 175 km Haupttransportleitungen und rund 300 km Verteilungsnetze, die Nyashimo, Bariadi, Lagangabilili und die umliegenden Wohngebiete mit Trinkwasser versorgen.

Die Pipeline-Trasse durchquert hügeliges Hochplateau mit saisonalen Starkregen, weichem Verfüllboden und ungleichmäßigen Setzungsrisiken für die verlegten Rohrleitungen. Das Netz besteht aus einer Mischung aus duktilen Gusseisenrohren, Stahlrohren und lokal bezogenen HDPE-Rohren. Der Betriebsdruck der Hauptleitung beträgt PN16 und transportiert aufbereitetes Trinkwasser für die städtische und ländliche Wasserversorgung. Häufige Verbindungen mit großem Durchmesser treten an Tankauslässen, Pumpstationen und Materialübergängen auf, was hohe Anforderungen an Dichtigkeit, Maßgenauigkeit und Korrosionsbeständigkeit im Erdreich stellt.

Kundenanforderungen

Während der Ausschreibungsphase stand der Generalunternehmer vor einem kritischen technischen Problem vor Ort: Die Beschaffung über mehrere Anbieter führte zu uneinheitlichen Toleranzen des Außendurchmessers bei duktilen Gusseisen-, Stahl- und HDPE-Rohrabschnitten an wichtigen Übergangsverbindungen. Standardmäßige Flanschkupplungen konnten die tatsächliche Abweichung des Außendurchmessers nicht abdecken, und starre Flanschverbindungen waren anfällig für Leckagen aufgrund von Setzungsunterschieden im Boden. Herkömmliche Verfahren wie Schneiden, Schweißen und Nachflanschen vor Ort hätten erhebliche Bauzeit und qualifizierte lokale Arbeitskräfte in Anspruch genommen und den Gesamtzeitplan des Projekts gefährdet.

In formalen Beschaffungsspezifikationen ausgedrückt, forderte der Auftragnehmer eine Verbindungslösung, die folgende Hauptanforderungen erfüllte:

1. Abweichungen des tatsächlichen Rohraußendurchmessers bei gemischten Zuleitungen aus duktilem Gusseisen, Stahl und HDPE können berücksichtigt werden, während gleichzeitig eine stabile Abdichtung unter dem Betriebsdruck PN16 gewährleistet wird;
2. Dem Leckagerisiko durch unterschiedliche Bodensetzungen bei verlegten Rohrleitungen entgegenwirken und eine gewisse Winkelabweichungskompensationsfähigkeit gewährleisten;
3. Die Sicherheitsstandards für Dichtungsmaterialien im Kontakt mit Trinkwasser müssen eingehalten werden;
4. Hochleistungsfähige Korrosionsschutzbeschichtung, geeignet für tropische, feuchte Erdumgebungen;
5. Einhaltung des vorgegebenen ISO PN16 Flanschbohrmusters, Minimierung der Heißbearbeitungs-, Schneid- und Schweißarbeiten vor Ort zur Beschleunigung des Installationsfortschritts;
6. Kurze Anpassungs- und Lieferzeiten, um den engen Zeitplan für den Pipelinebau vor der Regenzeit einzuhalten.

Die Lösung

Nach Prüfung der Projektzeichnungen, der Aufzeichnungen zur Messung des Rohraußendurchmessers im Ist-Zustand, des Betriebsdrucks, der Umgebungsbedingungen für die unterirdische Verlegung und der vom Hauptauftragnehmer (EPC) vorgelegten Bauzeitplanbeschränkungen schlug das technische Team von Conflex eine integrierte Lösung vor, die universelle flexible Flanschadapter, Demontagegelenke und Übergangskupplungen für Verbindungen aus heterogenen Rohrmaterialien kombiniert.

Angesichts der zentralen Herausforderung uneinheitlicher Rohraußendurchmesser aufgrund gemischter Beschaffung konnten Standardprodukte allein nicht die gesamte Toleranzspanne vor Ort abdecken. Die flexiblen Flanschadapter von Conflex verfügen über eine mehrsegmentige Klemm- und Dichtungsstruktur: Anstatt wie starre Flansche auf strikte Maßgenauigkeit der Rohre angewiesen zu sein, gleicht die Elastomer-Dichtung Fertigungs- und Baustellenabweichungen aus und gewährleistet gleichzeitig die Dichtheit gemäß PN16. Für Verbindungen zwischen unterschiedlichen Rohrmaterialien (z. B. duktiles Gusseisen und Stahl, Stahl und HDPE) machen passende Übergangskupplungen eine aufwendige Vor-Ort-Anpassung überflüssig. Integrierte Demontagegelenke ermöglichen ein axiales Herausziehen und vereinfachen so die spätere Wartung der Anlagen sowie die Demontage der Rohrleitung an Wassertank- und Pumpstationsanschlüssen.

Im Vergleich zur Alternative des Zuschneidens und Schweißens herkömmlicher starrer Flansche vor Ort reduziert dieses flexible Verbindungsschema die Heißarbeiten drastisch, verringert die Abhängigkeit von hochqualifizierten lokalen Schweißern und verkürzt den Montagezyklus der Verbindung.

Entwicklung & Anpassung

Da mehrere Hauptleitungsverbindungen außerhalb der Standard-Außendurchmesserbereiche lagen, führte die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Conflex auf Basis der vom Kunden vor Ort gemessenen Rohraußendurchmesser eine Festigkeitsberechnung gemäß den PN16-Auslegungsparametern durch. Es wurden kundenspezifisch angepasste, flexible Flanschadapter entwickelt, um den projektspezifischen Toleranzbereich des Außendurchmessers abzudecken.

• Flanschbohrungen: Sonderanfertigung gemäß projektspezifischem ISO PN16-Schraubenlochlayout, passend zu den vom Haupt-EPC-Auftragnehmer gelieferten Ventilen und Geräteanschlüssen;
• Dichtungsmaterial: ausgewählter, lebensmittelechter EPDM-Kautschuk, zertifiziert für Trinkwasseranwendungen, beständig gegen Alterung unter tropischen Hochtemperaturbedingungen;
• Beschichtungssystem: Aufbringen einer hochbelastbaren, fusionsgebundenen Epoxidharz-Antikorrosionsbeschichtung (FBE), optimiert für feuchte tropische Erdböden zur Minderung von Bodenkorrosion und mikrobiologischem Befall;
• Produktzeichnungsprüfung: Conflex erstellte kundenspezifische Fertigungszeichnungen zur technischen Genehmigung durch den Hauptauftragnehmer (EPC) vor Produktionsbeginn.

Dank Conflex' eigener Kompetenz mit über 500 Standardproduktserien und einem ausgereiften, kundenspezifischen Workflow konnte der gesamte Prozess von der Entwicklung bis zur Auslieferung präzise gesteuert werden, um den Bauzeitplan vor der Regenzeit einzuhalten. Diese maßgeschneiderte technische Kompetenz war einer der entscheidenden Faktoren für den Zuschlag.

Projektergebnisse

Alle von Conflex gelieferten Flanschadapter, Demontageverbindungen und Übergangskupplungen haben die Werksprüfung bestanden und wurden vor Ort einer hydrostatischen Druckprüfung bei PN16 unterzogen; während der Inbetriebnahmephase wurde keine Leckage festgestellt.

Die flexible Verbindungslösung kompensierte effektiv Abweichungen im Rohraußendurchmesser und gleichte Setzungsunterschiede im Boden teilweise aus. Vor-Ort-Schweiß- und Schneidarbeiten an über 120 wichtigen Verbindungen konnten weitgehend vermieden werden. Die durchschnittliche Installationszeit pro kritischer Verbindung reduzierte sich im Vergleich zur herkömmlichen Fertigung von starren Flanschverbindungen um ca. 60 %. Die gesamte Charge an Formstücken wurde vor Beginn der Hauptregenzeit installiert und in Betrieb genommen, was den wichtigen Fortschritt beim Verlegen der Hauptleitung unterstützte. Bis heute arbeiten diese Verbindungsstellen stabil und ohne gemeldete Leckagen.

Kundenfeedback

Aussage des Projektleiters des Generalunternehmers des Wasserversorgungsprojekts Simiyu: „Die Beschaffung von Rohrleitungen aus verschiedenen Quellen führte in der Ausschreibungsphase zu erheblichen Problemen aufgrund von Abweichungen im Außendurchmesser. Die anpassbare, flexible Flanschkupplungslösung von Conflex löste unseren Engpass bei der Abdichtung und Installation. Die schnelle Genehmigung und Lieferung der kundenspezifischen Zeichnungen ermöglichten es uns, den Bautermin während der Regenzeit einzuhalten. Die Ergebnisse der Druckprüfung vor Ort erfüllen alle Projektspezifikationen.“

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Teilen Sie uns bitte den Außendurchmesser Ihres Rohrs, das Rohrmaterial, den Betriebsdruck, das Medium und die Installationsbedingungen vor Ort mit. Unsere Ingenieure empfehlen Ihnen gerne Standardprodukte oder entwickeln kundenspezifische Flanschkupplungslösungen für Ihr Wasserversorgungs-, Abwasser- oder Rohrleitungsmodernisierungsprojekt.