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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abdichten von verlegten Gasrohrleitungen, insbesondere Erdgasrohrleitungen, bei welchem entlang der abzudichtenden inneren Oberfläche der Gasrohrleitung eine Spritzeinrichtung kontinuierlich bewegt, vorzugsweise durch die Rohrleitung hindurchgezogen wird, der eine Kunststoffauskleidungsmasse und ein diese rasch gasdicht aushärtender Härter im spritzfähigen Zustand zugeführt und durch zumindest eine sich um die Rohrleitungsachse drehende Austrittsöffnung, z. B. eine Düse, der Spritzeinrichtung während der Bewegung entlang einer schraubenlinienförmigen Bahn auf die Rohrinnenwand aufgebracht werden. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bekanntlich treten in Gasrohrleitungen, insbesondere in Städten, von Zeit zu Zeit Undichtheiten auf. Zur Beseitigung dieser Undichtheiten war es bisher üblich, die Rohre auszugraben und unter Beseitigung der Undichtheiten wieder zu verlegen. Der hiefür nötige Aufwand ist ausserordentlich hoch, da ausser den reinen Arbeits- und Materialkosten noch die Nebenkosten durch Umleitungen, Lieferentgang usw. hinzukommen. Diese Probleme treten bei Erdgas, auf das in letzter Zeit allgemein übergegangen wird, in verstärktem Masse auf, da Erdgas gegenüber den bisher verwendeten Gassorten eine höhere Aggressivität hat und mit höherem Druck in den Gasrohrleitungen strömt.
Das durch die Undichtheiten der Gasrohrleitung austretende Gas stellt nicht nur einen erheblichen wirtschaftlichen Verlust dar, sondern bedeutet auch eine wesentliche Gefahr für die Umwelt.
Zur Abdichtung von Gasrohrleitungen wurden daher bereits zahlreiche Verfahren vorgeschlagen. So erwähnt die DD-PS Nr. 127383 ein Verfahren, bei welchem zwei Flüssigkeitskomponenten nacheinander in die Rohrleitung eingebracht werden, wobei ein Gas als Transportmedium für diese Flüssigkeitskomponenten dient. Dieses Verfahren setzt einen hohen apparativen Aufbau voraus und ist im Endergebnis unzuverlässig.
Als Korrosionsschutz von Erdgasförderanlagen wurde es auch bereits vorgeschlagen (DD-PS Nr. 126732), Duroplastmaterial im mehreren Spritzvorgängen auf die Rohrinnenwand aufzubringen und thermisch auszuhärten. Ein solches Verfahren ist aber bei unterirdisch verlegten Gasrohrleitungen, insbesondere Erdgasrohrleitungen, nicht anwendbar, da eine thermische Aushärtung bei unterirdisch verlegten Rohrleitungen in der Praxis nicht durchführbar ist.
Bei dem eingangs geschilderten bekannten Verfahren (DE-OS 2715849) wird ein Wagen durch die abzudichtende Rohrleitung hindurchgeführt, der getrennte Behälter für den Kunststoff und einen
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die Gefahr einer frühzeitigen Aushärtung des Kunststoffes mit sich, welche Gefahr noch dadurch gesteigert wird, dass vorgeschlagen wird, die Gasrohrleitung nur im Bereich der Muffen, also intermittierend zu beschichten. Während der Verschubzeit von Muffe zu Muffe kann daher nicht verhindert werden, dass die Kunststoff-Härter-Mischung in der Düse und in der Leitung steht und dort aushärtet, worauf die Vorrichtung betriebsunfähig wird. Letztere Nachteile gelten auch für ein ähnliches bekanntes Verfahren (DE-OS 2752072), bei welchem die Beschichtung ebenfalls nur absatzweise im Bereiche der Rohrmuffen auf die Rohrinnenwand aufgebracht wird.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass die Gasrohrleitungen an Ort und Stelle, d. h. ohne wesentliche Aufgrabungsarbeiten, rasch und vor allem verlässlich abgedichtet werden können, ohne dass es zu Störungen bei der Durchführung dieses Verfahrens kommt. Das erfindungsgemässe Verfahren löst diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, dass die beiden erwärmten, lösungsmittelfreien Komponenten der Spritzeinrichtung getrennt voneinander zugeführt und frühestens unmittelbar vor der Aufspritzung miteinander vermischt und im vermischten dünnflüssigen Zustand gemeinsam auf die Rohrinnenwand zur Erzielung einer rasch aushärtenden, elastischen, gasdichten, poren- und blasenfreien Auskleidung aufgebracht werden.
Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass auf der auszukleidenden Rohrinnenwand rasch die nötige Abdichtung aufgetragen wird, so dass die ausgekleidete Rohrleitung bald in Betrieb genommen werden kann, wodurch die Lieferausfälle auf ein Minimum reduziert werden. Die rasche Aushärtung wird hiebei durch die Verspritzung der beiden Komponenten in erwärmten Zustand begünstigt. Die Lösungsmittelfreiheit der beiden Komponenten vermeidet eine durch die Lösungsmittelabgabe hervorgerufene Verzögerung der Aushärtung und eine Absaugung des aus der Auskleidung ausgetretenen Lö-
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sungsmittels aus der Rohrleitung.
Da in den meisten Fällen eine Auskleidungsstärke von über
1 mm erzielt werden muss, würde die Verwendung lösungsmittelhältiger Kunststoffe an der Innenseite der Auskleidung, an der ja die Aushärtung im allgemeinen beginnt, eine Haut ergeben, die keine vollkommene Entweichung des Lösungsmittels mehr gestatten würde. In der Auskleidung würden daher Blasen verbleiben, die die Haftung der Auskleidung am Untergrund beeinträchtigen und gegebenenfalls auch die Dichtheit der Auskleidung nachteilig beeinflussen könnten.
Die Erzeugung einer elastischen Auskleidung bringt den Vorteil, dass die Auskleidung Erschütterungen im Betrieb aufnehmen kann, ohne zu brechen bzw. zu springen. Derartige Erschütterungen können im Betrieb zumeist nicht vermieden werden (sie sind z. B. durch Schwerlastfahrzeuge hervorgerufen und daher unvermeidlich), wobei ein Sprung der Auskleidung natürlich eine Undichtstelle der Rohrleitung zur Folge hat.
Selbstverständlich muss das verwendete Kunststoff-Härter-Gemisch gegen das Gas, insbesondere gegen Erdgas, beständig bzw. gegen die im Gas enthaltenen Chemikalien (CO :, Methan usw.) resistent sein.
Die Aufbringung der Komponenten im erwärmten dünnflüssigen Zustand gewährleistet eine blasenfreie und porenfreie sowie mikroporenfreie Kunststoffauskleidung, da zähflüssig auf die Rohrwand aufgebrachter Kunststoff in der Regel Blaseneinschlüsse zeigt.
Vor allem aber ist es beim erfindungsgemässen Verfahren wesentlich, dass der Kunststoff und der Härter bis unmittelbar vor die Aufbringung auf die Rohrwand voneinander getrennt gehalten werden, da ja das Gemisch aus Kunststoff und Härter rasch aushärten soll, um ein Ablaufen der Auskleidung von den vertikalen Rohrwandteilen zu vermeiden. Selbst wenn daher die beiden Komponenten bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens unmittelbar vor der Aufspritzung miteinander vermischt werden, so tritt keine Verlegung der Düsen auf, da der Kunststoff keine Zeit zum Aushärten hat. Hiebei spielt auch wesentlich mit, dass die Spritzeinrichtung kontinuierlich entlang der Gasrohrleitung bewegt und daher eine kontinuierliche Auskleidung an der Rohrinnenwand erzielt wird, somit nicht nur im Bereich der Rohrmuffen.
Es gibt daher keine Stillstandszeiten der Spritzeinrichtung, während dieser der Kunststoff aushärten könnte. Bei sinnvoller Abstimmung der Vorschubgeschwindigkeit der Spritzeinrichtung in der Rohrleitung auf die Umdrehungszahl der Austrittsöffnung lässt sich mit geringem Aufwand eine gleichmässige kontinuierliche Auskleidung an der Rohrinnenwand verlässlich erzielen.
Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden der Kunststoff und der Härter mit voneinander getrennten Düsen verspritzt, die auf dieselbe zu beschichtende Oberflächenpartie der Rohrinnenwand gerichtet sind. Dieses Verfahren vermeidet jedwede Vermischung der beiden Auskleidungskomponenten vor dem Düsenaustritt auf besonders einfache Weise. Es kann jedoch im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens auch so vorgegangen werden, dass der Kunststoff und der Härter durch eine oder mehrere Düse (n) gemeinsam verspritzt und unmittelbar zuvor in einer Mischkammer vermischt werden. Dadurch wird die Vermischung der beiden Komponenten noch inniger.
Wie bereits erwähnt, soll der Kunststoff bzw. Härter im dünnflüssigen Zustand verspritzt werden. Dies wird wesentlich erleichtert, wenn die Viskosität des versprühten Kunststoffes bzw. des Härters oder des Kunststoff-Härter-Gemisches zum Zeitpunkt des Austrittes aus der Düse unter 1,0 cP, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,8 cP liegt, jedoch nach der Aufbringung auf die Rohrinnenwand sofort wesentlich ansteigt. Letzterer Bedingung wird in einfacher Weise dadurch Rechnung getragen, dass ja die beiden Komponenten bei zweckmässiger Wahl im erwärmten Zustand entsprechend dünnflüssig sind, nach der Aufbringung auf die Rohrinnenwand aber infolge der dabei auftretenden plötzlichen Abkühlung auf Temperaturen unter 20 C so zäh bzw. fest werden, dass die aufgebrachte Auskleidung nicht mehr von den vertikalen Rohrwandpartien ablaufen kann.
Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Kunststoffe bzw. Härter sind an sich bekannt. Besonders günstig ist es, das erfindungsgemässe Verfahren mit einem Epoxydharz durchzuführen, wobei als Härter ein solcher auf der Basis von Polyamin und Phenol eingesetzt wird. Bei geeigneter Wahl des Kunststoffes bzw. des Härters dringt das erhitzte Kunststoff-HärterGemisch in die Poren der an den Stossstellen benachbarter Rohre der Rohrleitung angeordneten Dichtungsmaterialien ein und schliesst diese Poren gasdicht ab. Hiebei ist vorteilhaft, dass die Abdichtung nicht nur im Bereich der Rohrleitung an sich einwandfrei erzeugt wird, sondern auch zu-
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mindest im Anfangsbereich von etwaigen Abzweigungen (z.
B. zu den Häusern von der Hauptleitung führende Abzweigungen), da ja die versprühte Auskleidungsmasse zumindest den Anfangsbereich dieser Abzweigungen ebenfalls abdichtet.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geht aus von einer Konstruktion mit einem in der auszukleidenden Rohrleitung verfahrbaren Wagen, der an jedem seiner Enden einen Satz sternförmig angeordneter, an ihren Enden mit federnd abgestützten Rädern oder Rollen versehener Arme aufweist und eine oder mehrere um die Rohrleitungsachse drehbare Düse (n) und vorzugsweise einen Antrieb zur Rotation dieser Düse (n) um die Rohrleitungsachse trägt.
Ausgehend hievon besteht die erfindungsgemässe Vorrichtung darin, dass dem Wagen der flüssige Kunststoff und der flüssige Härter über getrennte, beheizte Leitungen, die gegebenenfalls zugleich das Zugorgan für das Hinduchziehen des Wagens durch die Rohrleitung bilden, zugeführt werden, welche Leitungen zu getrennten Ausrittsöffnungen, insbesondere Düsen für den Kunststoff und den Härter oder zu einer Mischkammer, die einer gemeinsamen Austrittsöffnung unmittelbar vorgelagert ist, führen, wobei vorzugsweise die Arme längenverstellbar sind und/oder als Antrieb für die Rotationsbewegung der Düse ein Prallblech dient. Die getrennte Zuführung des Kunststoffes und des Härters vermeidet Aushärtungen, bevor das Kunststoff-Härter-Gemisch auf die Rohrinnenwand aufgebracht ist.
Die Beheizung der Leitungen hält die gewünschte Temperatur der beiden zu versprühenden Komponenten aufrecht. Wenn längenverstellbare Arme des Wagens Anwendung finden, so kann der Wagen auch für verschiedene Nenndurchmesser der auszukleidenden Rohre Verwendung finden, ohne dass der Wagen in der Rohrleitung, z. B. an Abzeigungen derselben, stecken bleibt. Es ist möglich, diesen Wagen durch ein Zugseil od. dgl. durch die auszugleichende Rohrleitung hindurchzuziehen, jedoch ist es günstiger, die Leitungen zu diesem Zweck zu verwenden, so dass auf ein gesondertes Zugorgan verzichtet werden kann.
Ein vor der Düse angeordnetes Prallblech kann in besonders einfacher Weise als Antrieb für die Rotationsbewegung der Düse dienen und zugleich die Mischung der beiden Komponenten begünstigen, obwohl im Prinzip auch andere Antriebe zur Rotationsbewegung der Düse geeignet sind, z. B. ein am Wagen gelagerter Elektromotor, der über einen Riemen oder ein Zahnradgetriebe den Düsenkopf antreibt. Der hiefür nötige Aufwand wird durch ein Prallblech jedoch eingespart.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch die auszukleidende Rohrleitung samt einem in dieser angeordneten Wagen. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie lI-lI der Fig. 1. Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Variante zu Fig. 1.
Von der auszukleidenden Rohrleitung --1--, die in der Erde verlegt ist, sind der Einfachheit halber nur die Enden zweier miteinander über eine Muffenverbindung --2-- verbundener Rohre - -3, 4-- dargestellt. In die Muffenverbindung ist eine Dichtungsmasse-5-- bekannter Art, z. B. geteerter Hanf, eingesetzt.
Zur Auskleidung der Innenwand --6-- der Rohrleitung --1-- dient ein in derselben verfahrbarer Wagen --7--, der an seinen beiden Enden je ein Fahrgestell trägt, das aus mehreren sternförmig um ein gemeinsames Zentrum angeordneten Armen --8-- besteht, die an ihren Enden mit an der Rohrinnenwand --6-- abrollenden Rollen oder Rädern --9-- versehen sind. Diese Rollen oder Räder --9-- sind gegen die Enden der Arme-8-durch --8-- durch Federn --10-- abgestützt, so dass die Rollen bzw. Räder stets an der Rohrleitungsinnenwand --6-- anliegen und dadurch den Wagen gegen Kippung halten.
Um zu vermeiden, dass die Rollen oder Räder --9-- in Rohrleitungsabzweigungen od. dgl einrasten können, ist die radiale Ausschubbewegung der Rollen oder Räder --9-- durch Anschlag- hülsen --11-- begrenzt.
Der Wagen wird in Richtung des Pfeiles --12-- durch die Rohrleitung --1-- gezogen. An seinem nachlaufenden Ende trägt der Wagen --7-- zwei um die Wagenlängsachse --13--, die zweckmässig mit der Rohrleitungsachse zusammenfällt, verdrehbare Düsenköpfe --14, 15--. Jeder dieser Düsenköpfe trägt eine Düse --16 bzw. 17--, wobei durch die Düse --16-- Kunststoff auf die Rohrleitungsinnen- wand --6-- aufgesprüht wird, durch die Düse --17-- hingegen ein Härter für diesen Kunststoff.
Der Kunststoff wird durch eine in den Düsenkopf-14-- mündende Rohrleitung-18-- zugeführt, der Härter durch eine in den Düsenkopf --15-- mündende, die Rohrleitung --18-- umgebende weitere Rohrleitung --19--. Der Kunststoff strömt also im Inneren der Rohrleitung --18--, der Härter im
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Die Bestandteile werden 24 h lang reagieren gelassen, worauf die Härtermischung verwendungsbereit ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Abdichten von verlegten Gasrohrleitungen, insbesondere Erdgasrohrleitungen, bei welchem entlang der abzudichtenden inneren Oberfläche der Gasrohrleitung eine Spritzeinrichtung kontinuierlich bewegt, vorzugsweise durch die Rohrleitung hindurchgezogen wird, der eine Kunststoffauskleidungsmasse und ein diese rasch gasdicht aushärtender Härter im spritzfähigen Zustand zugeführt und durch zumindest eine sich um die Rohrleitungsachse drehende Austrittsöffnung, z.
B. eine Düse, der Spritzeinrichtung während deren Bewegung entlang einer schraubenlinienförmigen Bahn auf die Rohrinnenwand aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden erwärmten, lösungsmittelfreien Komponenten der Spritzeinrichtung getrennt voneinander zugeführt und frühestens unmittelbar vor der Aufspritzung miteinander vermischt und im vermischten dünnflüssigen Zustand gemeinsam auf die Rohrinnenwand zur Erzielung einer rasch aushärtenden, elastischen, gasdichten, poren-und blasenfreien Auskleidung aufgebracht werden.