DE3442674A1 - Verfahren zum nachisolieren eines bogens einer waermeisolierten rohrleitung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Nachisolieren eines Bogens einer wärmeisolierten Rohr-
• leitung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachisolieren eines Bogens einer wärmeisolierten Rohrleitung, die aus einem das Medium führenden Innenrohr, vorzugsweise aus Stahl, einem das Innenrohr konzentrisch im Abstand umgebenden Mantelrohr aus Kunststoff sowie einer zwischen Innenrohr und Mantelrohr angeordneten Wärmeisolationsschicht aus Schaumstoff, vorzugsweise Polyurethan, besteht, bei dem zunächst die Enden der gegenüber der Isolationsschicht und dem Mantelrohr vortretenden Innenrohre zweier zu verbindender winkelig zueinander verlaufenden Rohrleitungsabschnitte unter Zwischenschaltung eines Rohrbogens miteinander verschweißt werden, über die Verbindungsstelle eine auf den Enden der Rohrleitungen aufliegende Form aufgelegt und der Ringraum zwischen der Form und dem Rohrbogen mit Polyurethanschaum ausgeschäumt wird.
• Aus der DE-OS 2012558 ist es bekannt, nach dem Verbinden der Innenrohre zweier winkelig zueinander verlaufenden wärmeisolierten Rohrleitungsabschnitte zwei Halbschalen auf die Enden der Mantelrohre zu legen und diese Halbschalen fest miteinander zu verspannen. Durch eine in einer der Halbschalen befindliche Einfüllöffnung wird ein schäumfähiges Kunststoffgemisch eingefüllt welches den Ringraum zwischen den Innenrohren und der aus den beiden Halbschalen gebildeten Form ausschäumt.
• Die Halbschalen werden fest auf die Mantelrohre aufgepreßt, so daß ein Austreten von Schaum durch den Spalt zwischen der Form und den Mantelrohren vermieden ist. Die Verbindung der beiden Formhälften geschieht durch in der Trennebene verlaufende an den Formhälften angebrachte Flansche, die miteinander verschraubt werden. Diese Flansche bedingen jedoch, daß die Formhälften sehr starr sind und nicht gebogen werden können. Wird im Verlauf der Rohrleitung beispielsweise eine Richtungsänderung gewünscht, wird wie oben beschrieben vorgegangen, wobei jedoch ebenfalls Halbschalen verwendet werden müsse, die unter dem Winkel der Richtungsänderung abgewinkelt sein müssen. Bei der Verlegung einer Wärmeisolierten Rohrleitung können jedoch Richtungsänderungen unter jedem beliebigen Winkel vorkommen, so daß die für die Nachisolierung erforderlichen Halbschalen für nahezu jeden Winkel bevorratet werden müssen.
• Eine andere Möglichkeit, Richtungsänderungen im Verlauf einer Rohrleitung vorzunehmen, besteht darin, daß man in den Rohrleitungsstrang vorisolierte Rohrkrümmer einschweißt und die Verbindungsstellen ebenfalls nachträglich isoliert. Auch diese Vorgehensweise setzt voraus, daß für die verschiedenen Winkel verschiedene Rohrkrümmer bevorratet werden müssen, wenn gleich es auch möglich ist, geringfügige Winkelunterschiede durch Nachrichten des Rohrbogens auszugleichen. Darüber hinaus hat die letztgenannte Vorgehensweise noch den Nachteil, daß bei einer Richtungs- änderung des Rohrleitungsstranges zwei Nachisolierungsstellen erforderlich sind. Diese Nachisolierungsstellen verteuern die Verlegearbeiten nicht unerheblich und führen nicht selten dazu, daß die Isolierschicht zwischen dem Innenrohr und dem Mantelrohr infolge einer Undichtigkeit im Bereich der Nachisolierung von außen durchfeuchtet wird. Bei der Verlegung einer Rohrleitung sollte man bestrebt sein, möglichst wenig Verbindungsstellen vorzusehen.
• Beiden Verfahren ist gemeinsam, da die genauen Winkelmaße der Abweichung aus der Verlegetrasse zumeist erst während der Verlegung festgestellt werden, so daß es zu langen Wartezeiten, doppelten Anfahrten und evtl. zwischenzeitlich zu Oberflutungen der Verlegegräben und somit zu einer Durchfeuchtung der Isolierung kommt.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß die Bevorratung von Formen wesentlich verringert werden und die Verlegezeit für eine Rohrleitung auf ein Minimum reduziert werden kann. Darüber hinaus soll die Nachisolierungsstelle dauerhaft gegen das Eindringen von Feuchtigkeit geschützt sein.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein dem Bogen entsprechend gebogenes oder abgeknicktes rohrartiges Formteil aus Kunststoff mit Längsschlitz über die Verbindungsstelle geschoben wird, daß das Formteil sowohl mit den Enden der Mantelrohre als auch im Bereich seines Längsschlitzes mittels eines elektrischen Heizbandes flüssigkeitsdicht verschweißt wird und daß der Raum zwischen dem Rohrbogen und dem Formteil mit Polyurethanortschaum ausgeschäumt wird. Die Form für den Schaum für die Nachisolierung wird bei der Erfindung also erst nach dem Einschweißen des Rohrbogens fertiggestellt. Da das Formteil gemäß der Lehre der Erfindung aus Kunststoff besteht und somit die Krümmung den Gegebenheiten leicht angepaßt werden kann, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dann in Anwendung kommen, wenn der herzustellende Rohrbogen ein anderes Winkelmaß als das Formteil aufweist. Dadurch, daß das Ende des Formteiles mit dem Außenmantel und die Längsnaht mittels eines Heizbandes verschweißt ist, ergibt sich auch huber einen längeren Zeitraum gesehen, eine absolute Dichtigkeit der Muffe.
• In Durchführung der Erfindung wird auf den Längsschnitt das Heizband aufgelegt; auf-das Heizband ein Streifen aus Kunststoff aufgelegt und der Längsschlitz unter Druckanwendung verschweißt Durch die beim Schweißprozeß entstehende Wärme wird das Kunststoffmaterial des Formteiles mit dem Kunststoffstreifen verschweißt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Längsschlitz mit überlappenden Kanten gebi-ldet, zwischen die überlappenden Kanten das Heizband gelegt und der Längsschlitz unter Druckanwendung verschweißt. Hierbei verschweißen die beiden überlappenden Bandkanten miteinander. Die Längsschweißnaht wird durch sich auf den Rohrbogen abstützende Abstandshalter, vorzugsweise in Form eines biegbaren Streifens aus Polyurethanschaum und/oder durch eine Metallschiene, von innen gestützt. Diese Abstützung ist notwendig, um den erforderlichen Druck auf die Schweißnaht aufzubringen. Zweckmäßigerweise verwendet man einen Schaumstoffstreifen, der mit V-förmigen Einschnitten versehen ist, so daß er dem Verlauf des Rohrbogens optimal angepaßt werden kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, eine gebogene Metall schiene, beispielsweise in Form eines T-Profils, bei dem in das Dach des T V-förmige Ausschnitte eingebracht sind, die ein Biegen des T-Profils ermöglichen. Dieses T-Profit stützt sich an seinen Enden in der Isolierschicht der zu verbindenden Rohrleitungsenden ab und kann an einer oder mehrere Stellen gegenüber dem Rohrbogen noch abgestützt sein.
• Für die Abdichtung des Formteiles gegenüber dem Außenmantel wird bei einem Formteil mit einem größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Mantelrohres zwischen Mantelrohr und den Enden des Formteiles ein Heizband eingelegt und die Enden des Formteiles mit dem Mantelrohr unter Druckanwendung verschweißt. Die Druckanwendung erfolgt dabei zweckmäßigerweise von außen durch beispielsweise eine Spannvorrichtung.
• Bei einem Formteil mit gleichem Außendurchmesser wie das Mantelrohr wird das Formteil bündig an das Ende des Mantelrohres angelegt, um die Nahtstelle ein Heizband herumgelegt und darüber ein Kunststoffband gelegt und die Nahtstelle unter Druckanwendung verschweißt. Wie bei der Verschweißung der Längsnaht wird auch hier das äußere Kunststoffband über das Heizband mit dem Mantelrohr verschweißt. Zweckmäßigerweise wird das Formteil im Bereich des Mantelrohrendes, d.h., dort, wo kein Schaumstoff als Gegenlager für den Druck vorhanden ist, gegenüber dem Innenrohr durch einen auf dem Innenrohr aufsitzenden Abstandshalter abgestützt. Hat das Formteil den gleichen Außendurchmesser wie das Mantelrohr, so kann alternativ auf jedes Ende des Formteiles und auf die Enden des Mantelrohres je ein Heizband gelegt werden und über die Heizbänder beiderseits der Naht ein Kunststoffband gelegt und die Schweißnähte unter Druckanwendung hergestellt werden. Durch diese Ausgestaltung können auch größere Spalte zwischen dem Formteil und dem Mantelrohrende abgedichtet werden.
• Die Erfindung betrifft weiterhin ein Formteil, welches zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist. Dieses zeichnet sich dadurch aus, daß es aus einem Rohrstück gebildet ist, welches entweder bogenartig verläuft oder aus mehreren winkelig aneinander gesetzten Rohrstücken besteht und einen Längsschlitz aufweist. Rohrbogenartig geformte Kunststoffrohre sind auf dem Markt erhältlich und brauchen für die Verwendung für das erfindungsgemäße Verfahren lediglich mit einem Längsschlitz versehen sein. Es können jedoch auch auf Gehrung geschnittene Rohrabschnitte zu einem Rohrbogen zusammengesetzt werden. Der Längsschnitt sollte dabei so gelegt werden, daß seine Länge ein Minimum ergibt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Schweißnaht sehr kurz ist und der Rohrbogen von der Seite her über die Bogenstelle geschoben werden kann Bei einem rohrbogenartig geformten Formstück hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, den Längsschnitt in der neutralen Faser des Rohrstückes einzubringen. Dadurch wird erreicht, daß herstellungsbedingte Spannungen im Bogenstück von der Schweißnaht weitestgehend freigehalten werden. Das Formteil sollte aus dem gleichen Material wie das Heizband und der Außenmantel bestehen. Zweckmäßigerweise wird als Werkstoff sowohl für das Formteil als auch für das Heizband und den Außenmantel Polyäthylen verwendet.
• Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 bis 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
• In der Figur 1 sind die Enden zweier winkelig zueinander verlaufenden Rohrleitungsstränge 1 und 2 dargestellt. Die Rohrleitungen 1 und 2 bestehen aus je einem Innenrohr 3, vorzugsweise aus Stahls einer Wärmeisolationsschicht 4, vorzugsweise aus Polyurethanschaum, sowie einem Außenmantel 5, vorzugsweise aus Polyäthylen. Derartige Rohre werden im Fernwärmeleitungsbau Kunststoffmantelrohre genannt. Solche Kunststoffmantelrohre werden in Längen von in etwa 6 m an der Baustelle angeliefert, wobei die Innenrohre 3 aus der Isolationsschicht 4 beidseitig herausschauen. Die Enden der Innenrohre 3 werden miteinander verschweißt und üblicherweise durch Auflegen eines Formstückes auf die Außenmäntel 5 und nachträgliches Ausschäumen nachisoliert.
• Schwierigkeiten bereitete bislang die Nachisolierung von sogenannten Bögen. Gemäß der Lehre der Erfindung wird nach dem Verbinden der Innenrohre über einen nicht näher bezeichneten metallischen Rohrbogen über die Verbindungsstelle ein Formteil ~ aus Polyäthylen geschoben, welches zu diesem Zwecke einen Längsschlitz 7 aufweist. Das Formteil 6 kann aus einzelnen Rohrsegmenten, wie in der Figur 1 dargestellt, zusammengesetzt sein. Es kann jedoch auch ein Rohrbogen verwendet werden. Nach dem überschieben des Formteiles 6 wird auf den Längsschlitz 7 ein Heizband 8 aus Polyäthylen gelegt, in dem ein Widerstandsdraht mäanderförmig verlegt eingebettet ist. Ober das Heizband 8 wird noch ein Polyäthylenstreifen 9 gelegt und in nicht dargestellter Weise mittels einer Spannvorrichtung Druck auf den Polyäthylenstreifen 9 ausgeübt. Als Gegenlager für den Druck wird auf das Innenrohr 3 ein Abstandshalter 10 aufgelegt, der die Schweißnaht von innen abstützt. Als Abstandshalter 10 wird zweckmäßigerweise ein Streifen aus Polyurethan- schaum verwendet, der mit V-förmigen Einschnitten versehen ist und somit optimal dem Verlauf des Bogens bzw. des Innenrohres 3 im Verlauf des Rohrbogens angepaßt werden kann. Wird nun der nicht näher bezeichnete Heizdraht in dem Heizband 8 an eine Spannungsquelle angeschlossen, wird das Heizband 8 allmählich erwärmt und füllt unter der Wirkung des Druckes die Hohlräume im Bereich der Schweißnaht aus und verbindet sich mit dem Material des Formteiles 6 und mit dem Material des Polyäthylenstreifens 9.
• Die Figur 2 zeigt einen Schnitt im Bereich des Formteiles 6, und zwar für den Fall, daß der Innendurchmesser des Formteiles 6 nicht größer ist als der Außendurchmesser des Mantelrohres 5. Die Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Innendurchmesser des Formstückes 6 größer ist als der Außendurchmesser des Mantelrohres 5 In diesem Fall wird das Heizband 8 zwischen die einander überlappenden Bandkanten 11 und 12 des Formteiles 6 gelegt. Bei Erwärmung des Heizbandes 8 werden die-Bandkanten 11 und 12 druckdicht und dauerhaft miteinander verschweißt. Die Figuren 4 und 5 zeigen Beispiele, wie das Formteil 6 mit dem Mantelrohr 5 verschweißt wird. Nach Figur 4 ist der Innendurchmesser des Formteiles 6 größer als der Außendurchmesser des Mantelrohres 5. In den Ringspalt wird das Heizband 8 eingelegt und Druck mittels einer Spannvorrichtung aufgebracht.
• Nach Figur 5 hat das Formteil 6 den gleichen Durchmesser wie das Mantelrohr 5. Auf die Nahtstelle 13 wird das Heizband 8 gelegt und ein zusätzlicher Polyäthylenstreifen 14 über das Heizband 8 gelegt. Das Ende des Formteiles 6 wird gegenüber dem Innenrohr 3 durch einen Abstandshalter 15 abgestützt. Auch dieser Abstandshalter ist zweckmäßigerweise ein Band oder ein Ring aus Polyurethanschaum Bei dieser Ausführungsform kann es auch von Vorteil sein, zwei Heizbänder zu verwenden, von denen das eine auf dem Ende des Formteiles 6 und das andere auf dem Ende des Mantelrohres 5 aufliegt, wobei beide gemeinsam von dem Kunststoffband 14 umhüllt sind. Diese Ausführungsform eignet sich in besonders vorteilhafter Weise dann, wenn der Spalt zwischen den Enden des Formteiles 6 und dem Mantelrohr 5 breiter ist als das Heizband 8. Nachdem sowohl die Längsschweißnaht 7 als auch die Umfangsschweißnähte zwischen Formteil 6 und Mantelrohrenden 5 hergestellt sind, wird der Ringraum zwischen dem Rohrbogen und dem Formteil 6 mit Polyurethanortschaum ausgeschäumt.

Claims (11)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Nachisolieren eines Bogens einer wärmeisolierten Rohrleitung, die aus einem das Medium führenden Innenrohr, vorzugsweise aus Stahl, einem das Innenrohr konzentrisch im Abstand umgebenden Mantelrohr aus Kunststoff sowie einer zwischen Innenrohr und Mantelrohr angeordneten Wärmeisolationsschicht aus Schaumstoff, vorzugsweise Polyurethan, besteht, bei dem zunächst die Enden der gegenüber der Isolationsschicht und dem Mantelrohr vortretenden Innenrohre zweier zu verbindender winkelig zueinander verlaufenden Rohrleitungsabschnitte unter Zwischenschaltung eines Rohrbogens miteinander verschweißt werden, über die Verbindungsstelle eine auf den Enden der Rohrleitungen aufliegende Form aufgelegt und der Ringraum zwischen der Form und dem Rohrbogen mit Polyurethanschaum ausgeschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Bogen entsprechend gebogenes oder abgeknicktes rohrartiges Formteil aus Kunststoff mit Längsschlitz über die Verbindungsstelle geschoben wird, daß das Formteil sowohl mit den Enden der Mantelrohre als auch im Bereich seines Längsschlitzes mittels eines elektrischen Heizbandes flüssigkeitsdicht verschweißt wird und daß der Raum zwischen dem Rohrbogen und dem Formteil mit Polyurethanortschaum ausgeschäumt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Längsschlitz das Heizband aufgelegt, auf das Heizband ein Streifen aus Kunststoff aufgelegt und der Längsschlitz unter Druckanwendung verschweißt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz mit Uberlappenden Kanten gebildet wird, daß zwischen die Uberlappenden Kanten das Heizband gelegt und der Längsschlitz unter Druckanwendung verschweißt wird.
4. 4. Verfahren nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschweißnaht durch sich auf dem Rohrbogen abstützende Abstandshalter, vorzugsweise in Form eines biegbaren Streifens aus Polyurethanschaum und/oder durch eine Metallschiene, von innen gestützt wird.
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Formteil mit einem größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Mantelrohres zwischen Mantelrohr und den Enden des Formteiles ein Heizband eingelegt wird und die Enden des Formteiles mit dem Mantelrohr unter Druckanwendung verschweißt werden.
6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Formteil mit gleichem Außendurchmesser wie das Mantelrohr das Formteil bündig an das Ende des Mantelrohres angelegt wird, daß um die Nahtstelle ein Heizband herumgelegt und darüber ein Kunststoffband gelegt wird und daß die Nahtstelle unter Druckanwendung verschweißt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichne# daß das Formteil im Bereich des Mantelrohrendes gegenüber dem Innenrohr durch einen auf dem Innenrohr aufsitzenden Abstandshalter gestützt wird.
8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Formteil mit gleichem Außendurchmesser wie das Mantelrohr das Formteil bündig an das Ende des Mantelrohres gelegt, sowohl auf jedes Ende des Formteiles als auch auf die Enden des Mantelrohres je ein Heizband gelegt, daß über die Heizbänder beiderseits der Naht ein Kunststoffband gelegt wird und daß die Schweißnähte unter Druckanwendung hergestellt werden.
9. 9. Formteil zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Rohrstück (6) gebildet ist, welches entweder bogenartig verläuft oder aus mehreren winkelig aneinander gesetzten Rohrstücken besteht und daß das Formteil einen Längsschlitz aufweist.
10. 10. Formteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschnitt in der neutralen Faser des Formteiles (6) verläuft.
11. 11. Formteil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Polyäthylen besteht.