CH616173A5

CH616173A5 - Insulating and encapsulation composition for pipelines

Info

Publication number: CH616173A5
Application number: CH1028975A
Authority: CH
Inventors: Joachim Pfeifer; Werner Gericke; Gerhard Gabler
Original assignee: Rohrisolierbau Gmbh
Priority date: 1974-10-12
Filing date: 1975-08-06
Publication date: 1980-03-14
Also published as: NL180327B; YU257275A; DE2448795C3; ATA610375A; DE2448795B2; FR2287642B1; DE2448795A1; AT367444B; FR2287642A1; NL7509566A; DK355275A; NL180327C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolier- und Einbettungsmasse für von einem erhitzten Medium zu durchströmende, unterirdisch zu verlegende Rohrleitungen, wobei die Masse überwiegend Bitumen sowie stark wärmedämmende körnige Zuschlagstoffe enthält und in heissflüssig aufbereitetem Zustand unmittelbar um die Rohrleitung giessbar ist.

Zum Isolieren und Einbetten von ein erhitztes Medium führenden, im Erdgraben auf Gleitlagern verlegten Rohrleitungen ist es bekannt, eine bitumenhaltige Masse zu verwenden, die mit stark wärmedämmenden körnigen Zuschlagstoffen vermengt ist und unmittelbar in heissflüssig aufbereitetem Zustand um die Rohrleitungen gegossen wird. Dabei besteht die Einbettungsmasse aus 20 bis 40 Gewichtsprozent eines Bitumens mit nach der Kugel-Ring-Probe bestimmbarem Erweichungspunkt von oberhalb 60°C, weiterhin aus 5 bis 20 Gewichtsprozent Füllstoffen, z.B. Kalksteinmehl, und im Rest aus Blähtonen und/oder Schiefern als wärmedämmender körniger Zuschlagstoff. Dadurch kommt man zu einer einfachen und zeitsparenden Rohrleitungseinbettung, die eine hinreichende Wärmedämmung und Wasserdichtigkeit gewährleistet, dagegen aber nur unzureichenden Korrosionsschutz bietet. Bessere Ergebnisse bezüglich der vorgenannten vorteilhaften Eigenschaften wie auch hinsichtlich des Korrosionsschutzes konnten aber erzielt werden, wenn für die vorerwähnten Zwecke eine Isolier- und Einbettungsmasse verwendet wurde, die noch grössere, nämlich bis zu 88,7 Gewichtsprozent betragende Anteile an Bitumen und im übrigen Korkmehl bestimmter Korngrösse enthielt. Dadurch wurde insbesondere die Wärmedämmeigenschaft der Einbettungsmasse verbessert und auch eine gewisse Elastizität des die Rohrleitung umhüllenden Einbettungsblocks erzielt, wodurch die unvermeidbaren Wärmeausdehnungen der Fernheizleitung sowie bodenmechanische Beanspruchungen besser aufgenommen bzw. ausgeglichen werden konnten. Die Anwesenheit des Korkmehls bedingt aber eine entsprechende Verteuerung der Einbettungsmasse, so dass man auch schon vorgeschlagen hat, das Korkmehl in der Masse teilweise durch billigere Austauschstoffe, wie z.B. Sägemehl zu ersetzen. Allerdings werden damit die

Wärmedämmeigenschaften und auch das elastische Verhalten der Einbettungsmasse schlechter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolier-und Einbettungsmasse für von einem erhitzten Medium durchströmte, unterirdisch verlegte Rohrleitungen zu schaffen, die hinsichtlich des Korrosions- und Wärmedämmschutzes mindestens die gleich guten Eigenschaften wie die vorbekannten bitumenhaltigen Isolier- und Einbettungsmassen besitzt, darüber hinaus aber eine noch bessere elastische Ab-stützung der Rohrleitung gewährleistet und für die vor allem auch leichter und preiswerter zu beschaffende wärmedämmende Zuschlagstoffe verwendet werden können. Auch soll die Einbettungsmasse noch höheren thermischen Beanspruchungen gewachsen sein, insbesondere für Fernheizleitungen bis 170°C und mehr geeignet sein. Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Isolier- und Einbettungsmasse der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Masse 75 bis 95 Gewichtsprozent geblasenes Bitumen und 25 bis 5 Gewichtsprozent Gummi bzw. Kautschuk in Gra-nulat- und Mehlform enthält, wobei das Verhältnis zwischen Mehl- und Granulat-Gewicht 1: 10 oder etwas mehr beträgt. Vorzugsweise enthält die Masse 85 bis 92 Gewichtsprozent geblasenes Bitumen mit einem nach der Ring-Kugel-Methode bestimmbaren Erweichungspunkt zwischen 90° und 130°C sowie weiterhin 15 bis 8 Gewichtsprozent Gummi- bzw. Kautschukgranulat und -mehl.

Eine derart beschaffene Isolier- und Einbettungsmasse ist ausserordentlich preisgünstig herzustellen, insbesondere wenn dabei von Altgummi, vor allem verbrauchten Fahrzeugreifen od. dgl. ausgegangen wird. Darüber hinaus wird durch die Anwesenheit des Gummis in der Bitumenmasse nicht nur deren Wärmedämmung, sondern auch deren Elastizität verbessert, wodurch die Rohrleitungen noch besser angestützt werden können und auch auf Dauer völlig rissfrei bleiben. Den Hauptbeitrag zur Wärmedämmung in der neuen Isolier-und Einbettungsmasse liefert der in Granulatform, d.h. in Korngrössen von vorzugsweise 3 bis 5 mm vorliegende Gummi- bzw. Kautschukanteil, wohingegen das Gummimehl mit Korngrössen von vorzugsweise 1,5 bis 2 mm als Bindemittel für das Granulat dient, um auf diese Weise beim heissflüssi-gen Zubereiten der Mischung das Aufschwimmen des leichteren Granulats in der Bitumenmasse zu verhindern. Dadurch kommt man zu einer gleichmässigeren Verteilung des Gummis im Bitumen, also zu einer entsprechend homogenen Mischung.

Wie weiterhin gefunden wurde, kann der Gummi- bzw. Kautschukgranulat-Anteil in der Isolier- und Einbettungsmasse teilweise auch durch Perlite oder durch geschäumtes Glas von ca. 3 mm Korngrösse, sogenanntes Siliperl, ersetzt werden.

Die erfindungsgemäss beschaffene Isolier- und Einbettungsmasse kann in der herkömmlichen Weise an der Baustelle um die im Erdgraben verlegte und zweckmässig von einer Blechschalung umgebene Rohrleitung in unmittelbar heissflüssigem Zustand vergossen werden, wobei gegebenenfalls zugleich auch zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Rohrleitungen umgössen werden können. Die neue Isolier-und Einbettungsmasse ist aber auch besonders für die bereits werkstattmässige Herstellung von damit zu umhüllenden Fernheizleitungsrohren geeignet. Dieses Fernheizleitungsrohr kann mit einem aus der Isolier- und Einbettungsmasse bestehenden Umhüllungsblock versehen sein, wobei letzterer vorteilhaft einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und aussen mit einer Blechummantelung versehen ist. Die kreiszylindrische Ummantelung des Rohrumhüllungsblockes bzw. dessen konzentrische Anordnung zum Rohr ergeben dann, unter sonst gleichen Bedingungen, wie insbesondere hinreichende Wärmeisolierung, den geringstmöglichen Isoliermasse-

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querschnitt und damit auch den geringstmöglichen Masseaufwand im Vergleich zu vorbekannten, mit Bitumenmasse umhüllten Rohrleitungsstücken von trapezförmigem Querschnitt, also mit ungleichmässig über den Querschnitt verteilter Isolier- und Einbettungsmasse. 5

Wie weiter gefunden wurde, kommt man zu besonders guten Einbettungs- und Wärmeschutzeigenschaften bei vergleichsweise wirtschaftlichem Einsatz der Isolier- und Einbettungsmasse, wenn die Wandstärke des Umhüllungsblockes in bestimmter Abhängigkeit von dem Aussendurchmesser 10 des Rohres gewählt wird, und zwar soll die in Millimetern zu messende Wandstärke s = 9 • (]/ d — k0) sein, wobei d der Aussendurchmesser des Rohres und grösser als 40 mm ist, während die Konstante k0 zwischen 3 und 5 liegt. Die Beachtung obiger Abmessungsverhältnisse bzw. -zusammen- 15 hänge führt zu einem ökonomisch herstellbaren wie zugleich optimal wärme- und korrosionsgeschützten Fernheizleitungsrohr, das an der Baustelle nur noch verlegt und an den gegenseitigen Anschlussstellen vergossen zu werden braucht.

Die Herstellung solcher kreisringzylindrisch mit der Iso- 20 lier- und Einbettungsmasse umhüllter Fernheizleitungsrohre erfolgt zweckmässig in der Weise, dass die Rohre zunächst mit der entsprechend kreiszylinderförmigen Blechummante-lung versehen werden und diese dann an ihrem einen Ende verschlossen wird, woraufhin die Isolier- und Einbettungs- 25 masse in den entsprechenden Ringraum zwischen Rohr und Blechummantelung gegossen wird. Werden dazu die Leitungsrohre hochkant gestellt, so kann dabei Lunkerbildung im Einbettungsblock auftreten. Daher ist es vorteilhafter, die Rohre zum Einbringen der Isolier- und Einbettungsmasse horizontal 30 zu lagern und die Masse in den entsprechenden Ringraum unter Druckanwendung zu pumpen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss beschaffenen Rohrleitung dargestellt, und zwar zeigt: 35

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Fig. 1 das Rohr in der Seitenansicht und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Das abgebildete Fernheizleitungsrohr 1, das eine herkömmliche Länge von 4 bis 6 m besitzen kann, ist mit Ausnahme seiner beiden Enden 1' von einem Umhüllungsblock 2 umgeben, der einen kreisringförmigen Querschnitt besitzt und aussen mit einer Blechummantelung 3 versehen ist. Der Umhüllungsblock 2 besteht aus Isolier- und Einbettungsmasse, die sich aus 85 bis 92 Gewichtsprozent geblasenem Bitumen mit einem Erweichungspunkt zwischen 90° und 130°C sowie aus 15 bis 8 Gewichtsprozent Gummi bzw. Kautschukgranulat und -mehl zusammensetzt, wôbei das Gewichtsverhältnis zwischen Mehl und Granulat-Anteil etwas mehr als 10% beträgt. Zur Herstellung des Umhüllungsblockes 2 wird die vorgenannte Isolier- und Einbettungsmasse in heissflüssig aufbereitetem Zustand zwischen Rohr 1 und Blechummantelung 3 gefüllt, insbesondere durch Pumpen. Die Wandstärke s des Umhüllungsblockes 2 ist, um an wertvoller Einbettungsmasse soweit wie möglich zu sparen, ohne dass deren günstige Korrosions- und Wärmeschutzeigenschaften dabei verloren gehen, in bestimmter Weise in Abhängigkeit vom Rohraussendurchmesser d zu wählen, und zwar soll s = 9 • (]/ d — k0) sein, wobei s und d in Millimetern zu messen sind, d grösser als 40 mm sein und k0 zwischen 3 und 5 liegen soll. So beschaffene Leitungsrohre können am Einsatzort, also in dem entsprechend auszuhebenden Erdgraben bequem verlegt werden, wozu sie an ihren gegenseitigen Anschlussstellen lediglich noch mit entsprechender Isolier- und Einbettungsmasse umgössen werden müssen, so dass man dann zu einer durchgängig wärmeisolierten und korrosionsgeschützten eingebetteten Fernheizleitung kommt, die auch höheren Temperaturen bis zu 170°C ausgesetzt werden kann, ohne dass dadurch der Einbettungs- bzw. Umhüllungsblock 2 etwa bereits zu stark erweichen würde.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Isolier- und Einbettungsmasse für von einem erhitzten Medium zu durchströmende, unterirdisch zu verlegende Rohrleitungen, wobei die Masse überwiegend Bitumen sowie stark wärmedämmende körnige Zuschlagstoffe enthält und in heiss-flüssig aufbereitetem Zustand unmittelbar um die Rohrleitung giessbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse

75 bis 95 Gewichtsprozent geblasenes Bitumen und 25 bis 5 Gewichtsprozent Gummi bzw. Kautschuk in Granulat- und Mehlform enthält, wobei das Verhältnis zwischen Mehl- und Granulat-Gewicht 1 : 10 oder etwas mehr beträgt.

2. Isolier- und Einbettungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummi- bzw. Kautschukgranulat-Anteil teilweise durch Perlite ersetzt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Isolier- und Einbettungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummi bzw. Kautschukgranulatanteil teilweise durch geschäumtes Glas von ca. 3 mm Korngrösse, sogenanntes Siliperl ersetzt ist.

4. Isolier- und Einbettungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die zu einem die Rohrleitung umhüllenden Block (2) von kreisringförmigen Querschnitt geformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die in Millimetern zu messende Wandstärke (s) des Umhüllungsblockes (2) in Abhängigkeit von dem Aussendurchmesser (d) des Rohres (1) s = 9 • (]/tT — k„) beträgt, wobei d grösser als 40 mm ist und die Konstante k0 zwischen 3 und 5 liegt.