DE2651838C3 - Process for the production of pipeline systems - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Rohrleitungssystemen, insbesondere für Trinkwasser, aus kunststoffbeschichteten Rohrleitungseiementen aus Metall.The invention relates to a method for producing pipeline systems, in particular for drinking water, made of plastic-coated pipeline elements made of metal.
Zum Aufbau von Rohrleitungssystemen und insbesondere für Trinkwasserleitungen werden vielfach kunststoffbeschichtete Rohre verwendet, insbesondere kunststoffbeschichtete Stahlrohre. Bei Rohrleitungen und insbesondere bei Trinkwasserleitungen ergeben sich besondere Probleme hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit, der Alterungsbeständigkeit und der Trinkwasserechtheit, und es hat sich gezeigt, daß bei einer Vielzahl von kunststoffbeschichteten Metallrohren der innige Verbund zwischen der metallischen Oberfläche und der Kunststoffbeschichtung nicht ausreicht, um auf die Dauer eine einwandfreie und korrosionsfeste Beschichtung zu erhalten, wobei Rißbildungen infolge mechanischer oder thermischer Beanspruchungen und das Problem der sogenannten Thermoosmose von Bedeutung sind. Zum anderen gewinnt die Vorfertigung von Rohrleitungssystemen in Form von Installationszellen oder Installationsregistern immer größere Bedeutung in der modernen Bautechnik. Die bekannten Rohrleitungssysteme erforderten bei ihrer Vorfertigung jeweils gesonderte Behandlung der einzelnen Verbindungsstellen zwischen den Rohrleitungszügen und den Verbindungselementen suwie Anschlußelementen, umFor the construction of pipeline systems and in particular for drinking water pipes are often plastic-coated pipes are used, especially plastic-coated steel pipes. With pipelines and in particular with drinking water pipes there are special problems with regard to corrosion resistance, the resistance to aging and drinking water fastness, and it has been shown that in one A large number of plastic-coated metal pipes create an intimate bond between the metal surface and the plastic coating is not sufficient to ensure that it is flawless and corrosion-resistant in the long term To obtain coating, with cracking due to mechanical or thermal stresses and the problem of so-called thermo-osmosis are important. On the other hand, prefabrication wins of piping systems in the form of installation cells or installation registers is becoming increasingly important in modern construction technology. The known pipeline systems required their prefabrication Separate treatment of the individual connection points between the pipelines and the Connecting elements suwie connecting elements to
ίο sowohl eine feste wie auch insbesondere eine dichte und beständige Verbindung herzustellen. Der Montageaufwand ist dabei verhältnismäßig hoch, und es ist bei der späteren Lagerung, dem späteren Transport und beim Einsatz in der Baustelle mit Lockerungen und damitίο both a solid and, in particular, a dense and to establish a permanent connection. The assembly effort is relatively high, and it is with the later storage, later transport and when used on the construction site with loosening and thus
is Undichtigkeiten zu rechnen. Schließlich war es bei den bekannten Rohrleitungssystemen erforderlich, die jeweiligen Leitungszüge zusätzlich und in gesondertem Arbeitsgang mit einer Wärme- und Schalldämmschicht zu versehen.leaks are to be expected. After all, it was with them known piping systems required, the respective cable runs additionally and separately To provide the operation with a heat and sound insulation layer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit dessen Hilfe ein Rohrleitungssystem in der Vorfertigung, also insbesondere für Instailationsregister o. dgl. herzustellen, das sowohl die erforderliche Korrosions- und Alterungsbeständigkeit sowie Trinkwasserechlheit gewährleistet als auch eine besonders einfache und für die spätere Lagerung und Handhabung besonders beständige Verbindung und Gesamtanordnung des Rohrleitungssystems ermöglicht sowie zugleich eine beständige Wärme- und Schallisolierung. Es soll somit ein Rohrleitungssystem hergestellt werden, das nach seiner kompletten Vorfertigung ohne weitere Einzelbearbeitung im System selbst und mit höchstmöglicher Lebensdauer eingesetzt werden kann. Dies wird nach der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs angegebenen Art erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rohrleitungselemente wenigstens auf ihrer Außenwandung und ihren Stirnflächen mit einer Schicht aus Partikeln eines in der elektrochemischen Spanne nungsreihe unterhalb des Metalls der Rohrleitungselemente liegenden Metalls beschichtet werden, daß danach die Außenwandungen wenigstens der den Leitungszug bildenden Rohrleitungselemente mit einem unter Wärmeeinwirkung vernetzenden oder expandierenden und vernetzenden Kunststoff beschichtet werden, daß darauf die Rohrleitungselemente des Rohrleitungssystems an ihren Verbindungsstellen ineinander gefügt werden und daß schließlich das Rohrleitungssystem insgesamt einer Wärmeeinwirkung derart unterworfen wird, daß die Kunststoffschicht vernetzt oder in jeweils gewünschtem Ausmaß expandiert und vernetzt. Durch die zunächst aufgebrachte Metallpartikelschicht wird eine latente kathodische Schutzwirkung erzeugt, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit der so beschichteten Wandungen der Rohrleitungselemente gewährleistet. Die danach erfindungsgemäß aufgebrachte Kunststoffschicht sichert einerseits die weitere Abdeckung der Rohrleitungselemente. Zum anderen führt diese Kunststoffschicht aufgrund der erfindungsgemäßen Wärmeeinwirkung einerseits unmittelbar zur Bildung eines wärme- und schdllisolierenden Mantels und andererseits infolge des Ineinandersteckens der Rohrleitungselemente vor der Wärmeeinwirkung zu einer unmittelbaren festen und dichten Verbindung an den einzelnen Verbindungsstellen, da sich die expandierende und vernetzende Kunststoffschicht in den Verbindungsspalten zwischen den Rohrleitungselementen sicher und dicht festsetzt. Gegebenenfalls können die jeweilsThe invention is based on the object of creating a method of the type specified at the beginning, with the help of which a pipeline system in prefabrication, especially for instailation registers o. The like. To produce both the required corrosion and aging resistance and drinking water reliability guaranteed as well as a particularly simple one for later storage and handling enables particularly stable connection and overall arrangement of the pipeline system as well as at the same time permanent heat and sound insulation. A pipeline system is to be created, after its complete prefabrication without further individual processing in the system itself and with the highest possible Lifetime can be used. According to the invention, this is achieved by a method as described in the introduction specified type achieved, which is characterized in that the pipeline elements at least on their Outer wall and its end faces with a layer of particles one in the electrochemical range tion row below the metal of the pipe elements lying metal are coated that then the outer walls of at least the pipeline elements forming the line run with a under the action of heat, crosslinking or expanding and crosslinking plastics are coated, that thereupon the pipeline elements of the pipeline system into one another at their connection points are joined and that finally the pipeline system as a whole is subjected to the action of heat in this way is that the plastic layer is crosslinked or expanded and crosslinked to the desired extent in each case. The initially applied metal particle layer creates a latent cathodic protective effect, which ensures high corrosion resistance of the walls of the pipeline elements coated in this way. The plastic layer then applied according to the invention, on the one hand, secures the further cover of the pipeline elements. On the other hand, this plastic layer leads due to the inventive The effect of heat on the one hand directly to the formation of a heat and sound insulating jacket and on the other hand as a result of the pipe elements being plugged into one another before the action of heat immediate firm and tight connection at the individual connection points, as the expanding and cross-linking plastic layer in the connecting gaps between the pipe elements safe and tightly fixed. If necessary, each
gewünschten Dichtungselemente vorher in die Verbindungsstellen eingebracht werden. Dieses Verfahren eignet sich ganz besonders für die Vorfertigung von vorgeplanten Rohrleitungssystemen in ihrer Gesamtheit, da nach den geschilderten Beschichtungen und dem Ineinanderfügen der Rohrleitungselemente ein einziger Erwärmungsvorgang genügt, um das gesamte so angeordnete Rohrleitungssystem zu verbinden und zu isolieren. Dieses vorgefertigte Rohrleitungssystem ist mit größtmöglicher Korrosionsbeständigkeit und hoher Lebensdauer ausgestattet und kann an der Baustelle in Form eines Installationsregisters o. dgl. ohne weitere Maßnahmen innerhalb des Systems eingesetzt werden.desired sealing elements are introduced into the connection points beforehand. This method is particularly suitable for the prefabrication of pre-planned piping systems in their entirety, because after the described coatings and the joining of the pipeline elements a single one The heating process is sufficient to connect and close the entire pipeline system arranged in this way isolate. This prefabricated pipeline system is with the greatest possible corrosion resistance and high Lifetime equipped and can at the construction site in the form of an installation register or the like. Without further Measures are used within the system.
Für die Herstellung eines Rohrleitungssystems mit Rohrleitungselementen aus Stahl ist eine Ausführungsform der Erfindung besonders zweckmäßig, bei der auf die unbeschichteten Rohrleitungssysteme eine Zinkstaubfarbe mit hohem Reinzinkgrad aufgebracht wird.One embodiment is for the production of a pipeline system with pipeline elements made of steel According to the invention, a zinc dust paint is particularly useful in the case of the uncoated pipeline systems is applied with a high level of pure zinc.
Für die Kunststoffbeschichtung und deren Wirkung besonders günstig ist in weiterer Ausbildung der Erfindung, wenn auf die mit dem Metall beschichteten Rohrleitungselemente ein mit unter Wärme reagierendem Treibmittel und unter Wärme reagierendem Härter versetzter Thermoplast aufgebracht wird, der zweckmäßig ein Äthylen-Vinylacetat-Thermoplast ist.For the plastic coating and its effect is particularly favorable in further training Invention, when on the coated with the metal pipe elements with a heat-reactive Propellant and thermally reactive hardener offset thermoplastic is applied, the is expediently an ethylene-vinyl acetate thermoplastic.
Für die Vorfertigung ganzer Rohrleitungssysteme ist es besonders zweckmäßig, wenn nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Rohrleitungselemente vor der Wärmebehandlung durch Einsteckverbindungen miteinander verbunden werden. Diese in aller Regel als Einsteckmuffen oder auch mit Verbindungshülsen ausgebildeten Einsteckverbindungen lassen sich einerseits sehr einfach montieren und ermöglichen andererseits eine sehr einfache feste und dichte Verbindung beim Expandieren und Vernetzen der Kunststoffschicht. Eine zweckmäßige und einfache Bauweise hinsichtlich der Vorfertigung wird in weiterer Ausbildung der Erfindung auch dadurch erreicht, daß die den Leitungszug bildenden Rohrleitungselemente vor der Wärmebehandlung durch Preßfittings miteinander verbunden werden. Diese Preßfittings führen einerseits zu einfachen Einsteckvorgängen, gestatten andererseits eine Festlegung der jeweiligen Verbindungsposition und ermöglichen zum Dritten eine feste und dichte Verbindung nach dem Expandieren und Vernetzen der Kunststoffschicht. Zweckmäßig sind bei allen diesen Ausführungsformen auch die jeweiligen Verbindungselemente als Rohrleitungselemente in der erfindungsgemäßen Weise vorbehandelt.For the prefabrication of entire pipeline systems, it is particularly useful if after another Embodiment of the invention the pipeline elements before the heat treatment by plug-in connections be connected to each other. These usually as socket sleeves or with connecting sleeves trained plug-in connections are on the one hand very easy to assemble and enable, on the other hand, a very simple, firm and tight connection when expanding and networking the plastic layer. An expedient and simple method of construction with regard to prefabrication is described in further Formation of the invention also achieved in that the pipeline elements forming the line run be connected to one another by press fittings prior to the heat treatment. These press fittings lead on the one hand to simple insertion processes, on the other hand, allow the respective connection position to be determined and, thirdly, enable a firm and tight connection after expansion and Cross-linking of the plastic layer. The respective embodiments are also expedient in all of these embodiments Connecting elements pretreated as pipe elements in the manner according to the invention.
Das Verfahren nach der Erfindung wird im Prinzip anhand eines Rohrleitungssystems mit Rohrleitungselementen aus Stahl erläutert:The method according to the invention is carried out in principle on the basis of a pipeline system with pipeline elements made of steel explained:
Auf die jeweils verwendeten Rohrleitungseleinente aus Stahl wird, z. B. im Tauchverfahren, eine Zinkstaubfarbe aufgebracht, deren Pulver einen sehr hohen Reinzinkgrad aufweist, zweckmäßig ca. 99,7%. Hierdurch wird der latente kathodische Schutz für die Stahlelemente gegeben. Die entweder allseitig oder zumindest auf ihren besonders gefährdeten Außenwandungen und Stirnflächen mit dieser Feinstzinkstaubfarbe versehenen Rohrleitungselemente werden mit einem Thermoplast, zweckmäßig einem Äthylen-Vinylacetat-Thermoplast beschichtet, der ein unter Wärme reagierendes Treibmittel oder auch mehrere solcher Treibmittel und einen oder mehrere unter Wärme reagierende Härter aufweist, z. B. ein Peroxyd.On the steel pipe elements used in each case, z. B. in the immersion process, a zinc dust paint applied, the powder has a very high degree of pure zinc, expediently approx. 99.7%. Through this the latent cathodic protection for the steel elements is given. Either all-round or at least on their particularly endangered outer walls and front surfaces with this fine zinc dust paint provided pipeline elements are covered with a thermoplastic, expediently an ethylene-vinyl acetate thermoplastic coated, the one or more such propellants reacting under heat and one or more thermally reactive hardeners, e.g. B. a peroxide.
Die auf diese Weise vorbehandelten Rohrleitungselemente, also die den Rohrleitungszug bildenden Rohre und die zwischen diesen Rohren eingesetzten Verbindungs- und Formteile, werden in dem gewünschten Rohrleitungssystem ineinander gefügt, zweckmäßig mit Hilfe von Einsteckmuffen oder auch mit Hilfe von Preßfittings, die ebenfalls nach dem geschilderten ersten Abschnitt des Verfahrens vorbehandelt sind.The pipe elements pretreated in this way, that is to say the pipes forming the pipe run and the connecting and fitting parts inserted between these pipes are in the desired Pipeline system joined into one another, expediently with the help of push-in sleeves or with the help of Press fittings, which are also pretreated according to the described first section of the process.
Nach der Zusammenstellung des jeweils gewünschten Rohrleitungssystems aus den vorbehandelten Rohrleitungselementen wird dieses Rohrleitungssystem insgesamt einer Wärmeeinwirkung unterworfen, und zwar zweckmäßig in einem Ofen, bei den hier beispielsweise angegebenen Werkstoffen bei einer Temperatur von ca. 200°C. Dadurch wird folgendes bewirkt: Die Thermoplastschicht der Rohrieitungselemente wird durch die Aktivierung unter Wärme aufgrund des Treibmittels im Volumen erheblich vergrößert, bei den angegebenen Werkstoffen auf etwa das dreifache Volumen, wobei einerseits auf den jeweiligen Außenwandungen die Wärme- und Schallisolierungsschicht entsteht und andererseits innerhalb der Verbindungen eine feste und dichte Verpressung zwischen den jeweiligen Außenwandungen und den gegenüberliegenden Innenwandungen erzeugt wird. Gleichzeitig wird der jeweilige Härter aktiviert, wodurch die expandierte Kunststoffschicht vernetzt und erstarrt bzw. erhärtet. Das in dieser Weise erfindungsgemäß hergestellte Rohrleitungssystem ist in seiner Gesamtheit zu handhaben und einzusetzen, insbesondere in Gestalt von Installationsregisfern oder Naßzellen o. dgl.After putting together the required pipeline system from the pretreated pipeline elements this pipeline system is subjected to a total of heat, namely expediently in an oven, for the materials specified here, for example, at a temperature of approx. 200 ° C. This causes the following: The thermoplastic layer of the piping elements is through the Activation under heat due to the propellant increases in volume considerably, in the case of the specified Materials to about three times the volume, on the one hand on the respective outer walls the A heat and sound insulation layer is created and, on the other hand, a solid and within the connections tight compression between the respective outer walls and the opposite inner walls is produced. At the same time the respective hardener is activated, whereby the expanded plastic layer networked and solidified or hardened. The pipeline system produced in this way according to the invention is shown in FIG to handle and use its entirety, in particular in the form of installation registers or Wet cells or the like
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