DE3605081A1

DE3605081A1 - Verfahren zum verlegen von kunststoffverbundmantelrohren fuer fernwaermeleitungen unter ausschaltung der waermedehnung im bereich von richtungsaenderungen bei verfuelltem rohrgraben

Info

Publication number: DE3605081A1
Application number: DE19863605081
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Armbruster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1987-08-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Verlegeverfahren an Fernwärmeleitungen aus Kunststoffmantelrohren, bei dem auf die Dehnungspolster verzichtet werden kann.

Bei erdverlegten Kunststoffmantelverbundrohren für Fernwärmeleitungen tritt an den Richtungsänderungen bei den verschiedenen Betriebstemperaturen eine Dehnung auf, die bis zur Zeit mit Hilfe von Dehnungskissen, die im Erdreich eingebaut werden, gestattet wird.

Es ist bekannt, daß die Dehnungskissen die an sie gestellten technischen Anforderungen nicht erfüllen. Siehe hierzu: Fernwärme International Jahrgang 1984 Heft 1, Professor H.E. Brachetti "Die Kissenschlacht im Untergrund", Energie Jahrgang 36 Heft 4/1984.

Bei oberflächennahen Verlegungen treten große Dehnungen im Bogenbereich auf, die diese Dehnungskissen erforderlich machen. Die wiederum erzeugen zu hohe Temperaturen am Kunststoffmantel, so daß aus diesem Grunde die Leitungen tiefer verlegt werden müssen.

Aus Kostengründen ist es jedoch erforderlich, die Fernwärmeleitungen flach an der Oberfläche zu verlegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dehnungspolster überflüssig zu machen und damit eine oberflächennahe Verlegung zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß die auftretenden Kräfte der Wärmedehnung im Gleitbereich in einem vorgespannten Stahl mantelbogen aufgefangen und direkt in das Erdreich abgeleitet werden, so daß keine Wärmedehnung in der Leitung entstehen kann. Die dadurch ent stehenden Spannungen werden auf den Stahlaußenmantel übertragen und so ausgelegt, daß die zulässigen Spannungen des Materials nicht überschritten werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß erstmals eine Fernwärmeleitung im Erdreich insgesamt als Festpunkt liegt, wodurch oberflächennah verlegt werden kann, was zu Kosteneinsparungen bei den Tiefbauarbeiten bis zu 60% führt. Einsparungen bei den Rohrverlegungs arbeiten ergeben sich bis zu 10%. Die Schäden, die sonst bei der Bewegung der Leitung im Erdreich auftreten, werden gänzlich ausgeschaltet. Die Deh nungspolster, sowie die Druckverteilungsplatten sind überflüssig.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine Systemskizze, wo in einer Fernwärmeleitung in vorberechneten Abständen der Vorspannkompensator "VK" Europäische Patentanmeldung EP 8 41 12 295.5 eingebaut ist. Mit "NF" sind die natürlichen Festpunkte bezeichnet, die sich bei dem Vorspannverfahren einstellen. Im 90° Bogen ist der in

Fig. 2 aufgeführte vorgespannte Stahlmantelbogen eingebaut. Auf das kalte Mediumrohr (2) mit Bogen (1) wird der Bogen (3) montiert und anschließend die Ringe (6) auf das Mediumrohr (2) aufgeschweißt. Das Mediumrohr (2) wird auf ca. 80-85°C erwärmt. Danach werden die 2 Halb schalen (4) mit den eingeschweißten Ringen (5) zusammengeschweißt, wobei vorher die thermische Isolierung (7) zwischen die Ringe montiert wurde. Die verschweißten Halbschalen (4) werden alsdann mit dem Bogen (3) zusammen geschweißt. Dadurch ist das Mediumrohr (2) zwischen den 2 Festpunkten F 1 und F 2 bei ca. 50% der Betriebstemperatur vorgespannt. Zwischen den beiden Doppelschalen wird eine thermische Isolierung eingebracht z.B. PUR-Schaum. Der Stahlaußenmantel kann auch mit anderen Formen z.B. als rechteckiges Hohlprofil ausgebildet werden. Der Stahlaußenmantel wird mit einer PE-Isolierung gegen Korrosion geschützt.

Die Kraft (F 1 bzw. F 2) im Mediumrohr resultierend aus der Wärmedehnung des Mediumrohres wird in den Festpunkten des Bogens mit dem Ring (6), aufge schweißt auf dem Mediumrohr, über die thermische Isolierung (7) und die Ringe (5), die in die Stahlaußenschale eingeschweißt sind, auf den Stahlaußen mantel übertragen.

Der Festpunkt besteht nur zwischen dem Mediumrohr und der Stahlaußen schale. Die Spannungen im Mediumrohr sind kleiner als die maximalen zulässigen Spannungen, da der Stahlquerschnitt der Stahlaußenschale auf jeden Fall größer gewählt wird als das Mediumrohr, bleiben auch hier die Spannungen weit unterhalb der zulässigen.

Die resultierende Kraft (F), die auf den Stahlaußenmantel (runde, recht eckige oder andere Form) wirkt, wird von dem Erdreich (E) in Gleich gewicht gehalten, so daß der Bogen sich nicht verschiebt.

In Fig. 3 ist der Vorspannkompensator dargestellt, für den Europäischer Patentschutz beantragt wurde.

In Fig. 4 ist ein Querschnitt der Fernwärmeleitung dargestellt, in dem veranschaulicht wird, wie oberflächennah durch das beschriebene Verlege verfahren die Fernwärmeleitung verlegt werden kann und daraus erhebliche Kosteneinsparungen resultieren.

Claims

1. Verfahren zum Verlegen von Kunststoffverbundmantelrohren für Fern wärmeleitungen unter Ausschaltung der Wärmedehnung im Bereich von Richtungs änderungen bei verfülltem Rohrgraben, wobei in die verlegte Fernwärme leitung bei jeder Richtungsänderung, die eine Wärmedehnung verursacht, ein entsprechender vorgespannter Stahlmantelbogen eingebaut wird mit dem Zweck, daß die Wärmedehnungen des Gleitbereiches verhindert werden und die dadurch entstehenden Kräfte aus dem Mediumrohr über den Stahlaußenbogen in das Erd reich abgeleitet werden, so daß eine Verschiebung des Bogens nicht erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die gesamte Rohr strecke vorgespannt wird, und zwar nach dem unter Patent gestellten Verfahren mit Vorspann-Kompensator zum Verlegen von Kunststoffverbundmantelrohren (KMR) mit Vorspannung im Erdreich - Europäische Patentanmeldung EP 8 41 12 295.5 vom 12.10.1984.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Leitungsrohre auch durch jedes andere Verfahren, wie z.B. Elektrothermisch, Mechanisch, Dampf oder durch Heizungswasser vorgenommen werden kann.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jede Richtungsänderung in der eine Wärmedehnung auftritt, ein vorgespann ter Stahlmantelbogen eingebaut werden muß.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium rohr mit dem Stahlbogen werkmäßig zwischen den zwei Festpunkten F 1 und F 2 bei ca. 80°C vorgespannt ist und die Kräfte über die Ringe bzw. Scheiben auf den Stahlaußenmantel (rund oder rechteckig) übertragen werden. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Übertragung der Kräfte vom Mediumrohr auf den Stahlaußenmantel eine thermische Isolierung erfolgt, die die Temperatur am Stahlaußenmantel auf ein Maximum von 50°C beschränkt. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlaußenmantel nicht nur die runde Form haben kann, sondern auch andere Formen, wie rechteckig oder quadratische Hohlprofile, wobei die Kraft übertragung ebenfalls über eingeschweißte Scheiben und dazwischen eine thermische Isolierung erfolgt.8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Mediumrohr und dem Stahlaußenmantel eine thermische Isolierung vorgenommen wird.9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Füllmaterial direkt am Stahlaußenmantel verdichtet wird und dadurch die Kräfte der Wärmedehnung in das Erdreich abgeleitet werden und auf den Einbau von Dehnungspolstern verzichtet werden kann.10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß das gesamte Rohrsystem als Festpunkt ohne Verschiebung im Erdreich liegt und die Spannungen im Stahl auf die zulässigen Werte beschränkt werden.