DE4309999A1 - Profilrohr aus vernetztem Polyolefin zur Erneuerung von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohr aus einem thermo­ elastischen Werkstoff, das warm im Durchmesser gegen­ über einer zu erneuernden Rohrleitung reduziert und mit einem die Querschnittsfläche verringernden Profil versehen und unter Erhalt dieser Form erstarrt ist, zur Einführung in eine vorgegebene Länge einer zu erneuern­ den Rohrleitung, wobei das eingeführte Rohr durch An­ wendung von Wärme und Innendruck unter abdichtender An­ lage an die zu erneuernde Rohrleitung thermoelastisch rückverformbar ist.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines der­ artigen thermoelastischen Rohres zur Erneuerung von Rohrleitungen.

Eine Rohrleitung, die zum Beispiel als Versorgungs- oder Entsorgungsleitung in der Erde verlegt ist, kann Undichtig­ keiten und/oder schadhafte Stellen aufweisen, die eine Er­ neuerung der Rohrleitung über größere Längen von beispiels­ weise bis zu einigen hundert Metern erforderlich machen.

Es ist bekannt, solche Erneuerungen unter Verwendung von Rohren aus einem thermoelastischen Werkstoff wie Poly­ ethylen hoher Dichte vorzunehmen (Berufsförderungswerk des Rohrleitungsbauverbandes GmbH, Fachseminar "Neue Techno­ logien der grabenlosen Erneuerung und Sanierung von Druck­ rohrleitungen", Vortragssammlung Heft 4, 1991, Seiten 42 bis 45, 95 bis 103). Dazu wird das Rohr über seinen Kristal­ litschmelzpunkt erhitzt und in diesem erhitzten Zustand durch Verringerung seiner Querschnittsfläche zum Beispiel durch Ausbildung einer Einsenkung (U-Profil) oder Ver­ ringerung des Durchmessers verformt. Bei anschließender Abkühlung unter den Kristallitschmelzpunkt wird das Rohr im verformten Zustand "eingefroren". Das so verformte Rohr wird dann auf eine Vorratstrommel aufgewickelt und für die Erneuerung der Rohrleitung von der Vorratstrommel wieder abgewickelt. Infolge der Verringerung der Querschnitts­ fläche gegenüber der zu erneuernden Rohrleitung kann das verformte Rohr ohne Schwierigkeiten in die zu erneuernde Rohrleitung bis zu Längen von 500 m eingeführt werden. Anschließend wird das verformte Rohr erwärmt und einem Innendruck ausgesetzt. Der dabei auftretende "Memory-Effekt" bewirkt, daß das verformte Rohr seine ursprüngliche Gestalt anzunehmen trachtet. Es kommt dadurch zu einer festen und abdichtenden Anlage an die zu erneuernde Rohrleitung unter gleichzeitiger Ausbildung einer selbsttragenden erneuerten Rohrleitung ohne Beeinträchtigung der Durchströmung durch die so erneuerte Rohrleitung.

Es ist ebenfalls bekannt (DE-PS 31 52 022), zur Sanierung, d. h. zur Auskleidung schadhafter Rohrleitungsstellen, ver­ netztes Polyethylen zu verwenden, das ebenfalls ein thermo­ elastischer Werkstoff ist. Dabei wird das Rohr noch im heißen Zustand im Durchmesser um bis zu 20% reduziert, diese Verformung "eingefroren", das so verformte Rohr auf die gewünschte Länge zugeschnitten und in das zu sanierende Rohr eingeführt. Anschließende Erwärmung der Rohrkombi­ nation bewirkt Ausdehnung und enge Anlage an die zu sanie­ rende Rohrleitung.

Rohre aus vernetztem Polyolefin zeichnen sich durch günstige mechanische und insbesondere chemische Eigen­ schaften aus, weil sie gegen unterschiedlichste Medien beständig sind. Ihre Verwendung auch zur Erneuerung von Rohrleitungen ist daher besonders erwünscht, ist aber dadurch erschwert, daß bei den auftretenden Durchmessern und Wandstärken die Verarbeitung durch Aufwickeln auf Vorratstrommeln etc. zu Knickstellen führen kann, die nicht oder nur unter Schwierigkeiten beseitigt werden können.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren und ein Rohr aus vernetztem Polyolefin zu schaffen, das im wesentlichen ohne Längenänderung zur Erneuerung von Rohrleitungen eingesetzt werden kann.

Ein erfindungsgemäßes Rohr ist dadurch gekennzeichnet, daß das im Durchmesser reduzierte und mit dem die Quer­ schnittsfläche verringernden Profil versehene Rohr aus vernetztem Polyolefin gefertigt ist und eine gegenüber dem ursprünglichen Rohr erhöhte Wandstärke aufweist.

Die Erfindung beruht auf dem Befund, daß ein in der Wand­ stärke erhöhtes Rohr aus vernetztem Polyolefin, das mit dem die Querschnittsfläche verringernden Profil versehen ist, gegen Knickungen bei der Weiterverarbeitung geschützt ist. Ein so profiliertes Rohr kann ohne Gefahr von Ab­ knickungen auf Vorratstrommeln aufgewickelt und weiter verarbeitet werden und läßt sich ohne weiteres nach üb­ lichen Verfahren bei der Wiedererwärmung ausdehnen und in Anlage an die zu erneuernde Rohrleitung bringen. Ein wei­ terer Vorteil des erfindungsgemäßen Rohres besteht darin, daß bei der thermoelastischen Rückverformung nur eine unwesentliche Längenänderung erfolgt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung nach der Er­ findung kann das Rohr wenigstens über einen Teil seiner Länge mit einem nach innen gerichteten, im Längsschnitt wellenförmigen Profil versehen sein. Dadurch wird eben­ falls die erwünschte Biegefestigkeit erreicht, gleich­ zeitig aber auch, daß der runde Querschnitt des Rohres erhalten bleibt, was die Einführung von Infrarotstrahlern in das Innere des Rohres ermöglicht.

Als Ausführungsbeispiel sei nachfolgend die Erneuerung von 100 m Rohrleitung aus Gußeisen mit einer Nennweite von 100 mm beschrieben. Dazu wird die Rohrleitung gereinigt und von hineinragenden Hindernissen befreit; beide Enden der zu erneuernden Rohrleitung werden zugänglich gemacht. Ein Rohr aus vernetztem Polyethylen wird beispielsweise nach dem in der DE-AS 16 79 826 bekannten Verfahren mit den Abmessungen 110×10 mm hergestellt. Das so hergestellte Rohr wird auf einer Temperatur oberhalb des Kristallit­ schmelzpunktes (135°C bis 155°C) gehalten und in einer Verformungsstufe auf die Maße 60×17,5 mm verformt; diese Verformung erfolgt mit an sich bekannten Mitteln in der Weise, daß die dabei auf das Rohr einwirkenden Zug- und Druckkräfte minimal gehalten werden. Dadurch wird ver­ mieden, daß mit der Verformung und Rückverformung eine nur unter Schwierigkeiten kompensierbare Längenänderung verbunden ist. In einer weiteren Verformungsstufe wird das so verformte Rohr bei der gleichen Temperatur unter Verwendung eines bekannten Formwerkzeuges einseitig mit einer Einsenkung derart versehen, daß eine weitere Ver­ ringerung der Querschnittsfläche unter Ausbildung eines U-artigen Profils erfolgt. Nach anschließender Abkühlung wird eine entsprechende Länge einschließlich Überlängen des so verformten und profilierten Rohres auf eine Vor­ ratstrommel aufgewickelt, die an die Baustelle verbracht wird.

An der Baustelle erfolgt die weitere Verarbeitung auf be­ kannte Weise. Das freie Ende des profilierten Rohres wird zum Beispiel mit Hilfe einer Winde durch die zu erneuernde Rohrleitung gezogen. Das so eingeführte profilierte Rohr wird dann durch Durchleiten von Heißdampf auf eine Tem­ peratur oberhalb des Kristallitschmelzpunktes (135°C bis 155°C) erwärmt, an einem Ende geschlossen und durch An­ legen von Druckluft unter abdichtender Anlage an die zu erneuernde Rohrleitung verformt. Die Erwärmung kann dabei auch durch Heißluft (Gasbrenner, Infrarotstrahlung) er­ folgen; zur Erwärmung und Druckbeaufschlagung kann auch ein erhitzter, flüssiger Wärmeträger eingesetzt werden.

Bei der thermoelastischen Rückverformung des unter Er­ höhung der Wandstärke hergestellten Rohres aus dem thermo­ elastischen vernetzten Polyolefin wird das Rohr im wesent­ lichen aufgeweitet, während die damit verbundene Längen­ änderung verhältnismäßig gering bleibt, jedenfalls aber innerhalb akzeptabler Grenzen gehalten wird, und bei der Erneuerung der Rohrleitung ohne Schwierigkeiten berück­ sichtigt werden kann.

Bei einer weiteren Ausführung des Rohres wird das Quer­ schnittsprofil dadurch erzeugt, daß in dem noch über den Kristallitschmelzpunkt hinaus erwärmten Rohr wenigstens über einen Teil seiner Länge ein nach innen gerichtetes, im Längsschnitt wellenförmiges Profil, also ein Well­ rohr gebildet wird. Die dazu erforderlichen Formwerkzeuge sind bekannt und bedürfen daher keiner Beschreibung. Diese Wellung bewirkt ebenfalls eine Erhöhung der Biegefestig­ keit, so daß ein solches Rohr in gleicher Weise wie das vorstehend beschriebene Rohr mit U-Profil verarbeitet, insbesondere ohne die Gefahr von Abknickungen auf Trommeln aufgewickelt werden kann. Durch diese Wellung wird in Ab­ hängigkeit von der Tiefe der Wellung noch zusätzlich eine Längenverkürzung bewirkt, die bei der thermoelastischen Rückverformung wieder aufgehoben wird, so daß die Wand­ stärke bei der ersten Verformung nicht in dem Maße erhöht werden muß wie bei dem vorstehend beschriebenen Aus­ führungsbeispiel. Demgegenüber besteht bei dieser Aus­ führung noch der Vorteil, daß das Wellrohr seinen offenen, kreisrunden Querschnitt behält, wodurch die Einführung von beispielsweise Wärmequellen wie Infrarotstrahlern in das Innere des Rohres ermöglicht bzw. erheblich erleichtert wird.

Claims (8)

1. Rohr aus einem thermoelastischen Werkstoff, das warm im Durchmesser gegenüber einer zu erneuernden Rohr­ leitung reduziert und mit einem die Querschnittsfläche verringernden Profil versehen und unter Erhalt dieser Form erstarrt ist, zur Einführung in eine vorgegebene Länge einer zu erneuernden Rohrleitung, wobei das ein­ geführte Rohr durch Anwendung von Wärme und Innendruck unter abdichtender Anlage an die zu erneuernde Rohr­ leitung thermoelastisch rückverformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das im Durchmesser redu­ zierte und mit dem die Querschnittsfläche verringernden Profil versehene Rohr aus vernetztem Polyolefin ge­ fertigt ist und eine gegenüber dem ursprünglichen Rohr erhöhte Wandstärke aufweist.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Querschnittsfläche verringernde Profil ein allgemein U-förmiges Profil ist.

3. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Querschnittsfläche verringernde Profil ein nach innen gerichtetes, im Längsschnitt wellenförmiges Profil ist, das sich wenigstens über einen Teil der Länge des Rohres erstreckt.

4. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr auf eine Vorratstrommel auf­ wickelbar ist.

5. Verwendung eines thermoelastischen Rohres zur Er­ neuerung von Rohrleitungen, das aus vernetztem Poly­ olefin gefertigt ist und thermoelastisch zu einem Rohr mit reduziertem Durchmesser und einem die Quer­ schnittsfläche verringernden Profil verformt ist.

6. Verwendung eines thermoelastischen Rohres aus ver­ netztem Polyolefin nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr eine gegenüber dem ursprüng­ lichen Rohr erhöhte Wandstärke besitzt.

7. Verwendung eines thermoelastischen Rohres aus ver­ netztem Polyolefin nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr wenigstens über einen Teil seiner Länge ein nach innen gerichtetes, im Längsschnitt wellenförmiges Profil aufweist.

8. Verwendung eines thermoelastischen Rohres aus ver­ netztem Polyolefin nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr auf eine Vorrats­ trommel aufgewickelt ist.