DD253658A5

DD253658A5 - Waermeisoliertes rohr aus mit fasern armiertem beton

Info

Publication number: DD253658A5
Application number: DD85273320A
Authority: DD
Inventors: Jean-Claude Faure
Original assignee: Socea-Balency (Sobea),Fr
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1988-01-27
Also published as: BE901749A; SU1386043A3; UA7075A1; FR2559875B1; FR2559875A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein waermeisoliertes Rohr aus mit Fasern armiertem Beton und ein Verfahren zur Herstellung des Rohres, mit dem Ziel, dessen Gebrauchswerteigenschaften zu verbessern. Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere die Isolierfaehigkeit des Rohres zu erhoehen, indem es mit einer zylindrischen metallischen Huelse (1), die von einer isolierenden Leichtbetonschicht (2) umgeben ist und in Kombinationa) eine aeussere Schicht (4) aus mit Fasern armiertem Schleuderbeton undb)eine zusaetzliche Dichtungsbarriere (5), die auf der aeusseren Schicht (4) aus mit Fasern armiertem Schleuderbeton angeordnet ist, umfasst.Anwendung zum Transport, insbesondere von warmem Wasser.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine wärmeisoliertes Rohr mit einem zylindrischen metallischen Kern, der von einer isolierenden Leichtbetonschicht umgeben ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Rohre dieses Typs bekannt, die einen inneren Kern aus Blech, eine Leichtbetonschicht, eine metallische Bewehrung und eine äußere Isolierschicht enthalten, wie in dem FR-PS 8123253 beschrieben ist.

Bei dieser bekannten Ausführungsform erfüllt die einzige Schicht aus Faserbeton zwei Funktionen: eine „thermisch-isolierende" und eine „mechanisch-widerstandsfähige" Funktion. Wenn auch die mit diesem Rohr erhaltene Ergebnisse durchaus befriedigend sind, so wurde doch beobachtet, daß bei Anwendung einer einzigen Leichtbetonschicht diese das Erreichen eines geringen Wärmeleitkoeffizienten und damit der Isolation einschränkt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Rohr mit hohen thermischen und mechanischen Eigenschaften zu erhalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wärmeisolierendes Rohr mit einem zylindrischen, metallischen Kern, der von einer isolierenden Leichtbetonschicht umgeben ist zu schaffen, das eine hohe Isolationsfähigkeit aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Rohr in Kombination zusätzlich zu einer inneren Leichtbetonschicht:

a) eine zweite äußere Schicht aus mit Fasern armiertem Schleuderbeton;

b) eine zusätzliche Dichtungsbarriere, die auf der äußeren Schicht aus mit Fasern armiertem Schleuderbeton angeordnet ist, aufweist.

• —Ζ—

Es ist im Sinne der Erfindung, daß es außerdem um die Leichtbetonschicht herum einen isolierenden plastischen Film entweder aus einer kontinuierlichen plastischen Hülse aus Polyethylen, Polyvinylchlorid oder Polypropylen oder aus einer flexiblen Harzschicht, wie flüssigem Polyvinylchlorid, besteht.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die isolierende Leichtbetonschicht ausgehend von aufgeschäumten oder -geblähten Zuschlagstoffen, Sand und Zement hergestellt wird, gegebenenfalls armiert mit axial verlaufenden und in Kreisumfangsrichtung verlaufenden Bewehrungen, die auf dem äußeren Teil der Betonschicht angeordnet sind und in Weiterführung der Erfindung daß die äußere Betonschicht aus Schleuderbeton mit Glas- oder Metallfasern armiert ist, und zwar in einem Inkooporations-Verhältnis von mindestens etwa 15% an Fasern, wobei ungefähr 60% der Fasern in Kreisumfangsrichtung und ungefähr 40% der Fasern in axialer Richtung verteilt sind.

Im weiteren Sinne der Erfindung ist es, daß die äußere Dichtungsbarriere entweder aus einem wärmeschrumpfbaren Polyethylenfilm besteht, der auf die Enden der Schleuderbeton-Schicht geklebt ist, oder einen flüssigen Polyvinylchlorid-Film darstellt, oder ein unter Bildung eines flexiblen Schlauches verschmolzener und auf die Enden geklebter Polyvinylchlorid-Film ist, wobei dieser Film durch eine widerstandsfähige Umhüllung, wie ein nicht-gewebtes Geotextil, mechanisch geschützt sein

Vorteilhaft kann nun im Herstellungsprozeß die äußere Betonschicht durch Zentrifugieren mit getrennter Zuführung von Beton und von Fasern unter Verwendung von zwei Zuführungskanälen erhalten, und die Leichtbetonschicht durch vertikalen Guß zwischen dem entformten, armierten Schleuderbeton und dem metallischen Kern gebildet werden.

Die Auftrennung des Beton in zwei Schichten gestattet eine ebensolche Trennung der Funktionen „Isolierung und mechanische Widerstandsfähigkeit", wobei die Isolierung durch die Existenz der inneren Leichtbetonschicht verbessert wird.

Außerdem ermöglicht die die mechanische Widerstandsfähigkeit sichernde äußere Umhüllung die Aufnahme solcher mechanischer Beanspruchungen, die aus dem Druck der Flüssigkeit und den thermischen Belastungen resultieren und vom Kern

sowie vom Leichtbeton nicht vollständig absorbiert werden können. . '

Ausführungsbeispiel

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die Querschnittsansicht einer Ausführungsform des Rohres;

Fig.2: den Schnitt H-Il in Fig. 1 von zwei Rohrenden, die miteinander durch eine Dichtungsfuge verbunden sind; Fig.3: die Querschnittsansicht des in einen Graben eingelassenen erfindungsgemäßen Rohres.

Das in Fig. 1 dargestellte Rohr 10 umfaßt, von innen nach außen, einen metallischen Kern 1, beispielsweise aus zylindrischem Blech und mit einer Wandstärke von mindestens 3 mm sowie eine isolierende Betonschicht 2, die ausgehend von leichten, aufgeschäumten oder -geblähten Zuschlagstoffen, Sand und Zement hergestellt wurde.

Die Betonschicht 2 kann, wenn erforderlich, durch axial verlaufende oder in Kreisumfangsrichtung verlaufende Bewehrungen 17 armiert sein, die auf dem äußeren Teil der Betonschicht 2 angeordnet sind. Als Variante ist es möglich, die Betonschicht 2 mit einem undurchlässigen, plastischen Film 3 zu umgeben, der entweder aus einer kontinuierlichen plastischen Hülse (beispielsweise aus Polyethylen, Polyvinylchlorid oder Polypropylen) oder aus einer flexiblen Harzschicht, wie beispielsweise Polyvinylchlorid besteht. Um den plastischen Film 3 herum befindet sich eine äußere Betonschicht 4 aus Schleuderbeton, die mit Glas- oder Metallfasern oder mit metallischen Glasfasern (Schmelzfasern) armiert ist, und zwar in einem Inkorporations--Verhältnis von mindestens etwa 15% an Fasern, wobei ungefähr 60% der Fasern in Kreisumfangsrichtung und ungefähr 40% der Fasern in axialer Richtung verteilt sind. Dieses Verhältnis wird durch Zentrifugieren der äußeren Betonschicht 4 mit getrennter Zuführung von Beton und von Fasern unter Verwendung von zwei Zuführungskanälen erhalten. Die Fasern werden in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Art und Weisein Abhängigkeit von der ursprünglichen thermischen und mechanischen Beanspruchung orientiert und angeordnet.

Die Faserbetonschicht 4 besitzt eine Stärke von ungefähr 15 bis 40 mm.

Auf diese Faserbetonschicht wird am Ende des Herstellungsprozesses eine zusätzliche Dichtungsbarriere 5 aufgebracht, die entweder aus einem wärmeschrumpfbaren Polyethylenfilm besteht, derauf die Enden der Betonschicht 4 geklebt ist, oder einen flüssigen Polyvinylchlorid-Film darstellt, oder ein unter Bildung eines flexiblen Schlauches verschmolzener und auf die Enden geklebter Polyvinylchlorid-Film ist, wobei dieser Film durch eine widerstandsfähige Umhüllung, wie ein nicht-gewebtes Geotextil, geschützt sein kann.

Der metallische Kern 1 mit einer Wandstärke von mindestens 3 mm ist dazu vorgesehen, Druckbeanspruchungen und

Rundheitsfehler aufzunehmen, sowie der Abdichtung zu dienen. . _/

Die isolierende Betonschicht 2 ermöglicht es, einen Wärmeleitkoeffizienten in der Größenordnung von 540 bis 1 670m °C zu erhaltenem Betrieb ist die Stärke dieser Schicht 2 je nach der gewünschten Isolierung (von etwa 0,07 bis etwa 0,30 m) veränderlich und ihre Dichte liegt in der Größenordnung von 500 bis 100kg/m³.

Die Verwendung eines leichten, kolloidalen Betons oder von Beton auf Harzbasis oder von Schaumbeton gewährleistet die Verbesserung der Isolatio'nsleistungen.

Die äußere Betonschicht 4 mit einer je nach der aufzunehmenden Beanspruchung variablen Stärke ist praktisch undurchlässig.

In der Tat verleiht ihr die Zentrifugierung bei 500 m/s² einen Durchlässigkeitskoeffizienten in der Größenordnung von 10~¹⁰m/s minimal, der durch Inkorporation eines Zusatzstoffes oder durch Anwendung eines Harzes auf 10~¹² m/s gebracht werden kann.

Eine Oberflächenbehandlung mit einem Silikat, mit Teer (Pech) oder mit Teer-Epoxid verbessert die Undurchlässigkeit noch weiter und macht den Beton widerstandsfähig gegen aggressive Wasser.

Außerdem weist die Schicht keinen Radialgradienten auf. Das gewährleistet eine gute Aufnahme der in Form des inneren Druckes der Flüssigkeit und der thermischen Ausdehnung auftretenden Belastungen.

Demzufolge erfüllt die äußere Betonschicht 4 die Funktionen der Undurchlässigkeit, der Korrosionsfestigkeit und der mechanischen Widerstandsfähigkeit des Rohres.

Die Dichtungsfuge, die wie Fig. 2 zeigt, die Enden zweier Rohre 10 miteinander verbindet, wird wie folgt gebildet:

Der Kern 1 wird in ununterbrochener Reihenfolge aus paarweise verbundenen zylindrischen Elementen mittels eines zylindrischen Ansatzstückes 20 gebildet, das an einem der zw&i nachfolgenden Elemente angesetzt und mit zwei Dichtungsrändern 21 versehen ist, die zwischen sich einen Elastomer-Dichtungsring 6 einschließen. Eine Schicht aus synthetischem Material deckt teilweise das Ansatzstück 20 oder den Ring sowie das andere Ende des Kerns 1 ab, um gegen äußere Wassereinwirkung zu schützen. Dieses synthetische Material ist temperaturbeständig bis 110⁰C. Die Abschnitte der Rohrenden werden durch einTeer-Epoxid,ein Harz oder ein Silikat-Präparat geschützt, wobei der Beton auf einer Länge von 5 bis 10cm durch eine Beton-Dichtung 8 ersetzt wird. Der ringförmige leere Raum 13 zwischen den Beton-Dichtungen 8 wird mit leichtem Granulat 14 ausgefüllt, beispielsweise mit Perlit, wobei auf den Boden der Fuge entweder Glaswolle oder ein Polyurethanschaum in Glaswolle gebracht wird. Schließlich wird ein wärmeschrumpfbares, flexibles Band 9 auf die Enden der zwei Rohre 10 über das Granulat 14 geklebt, um einerseits dieses zu schützen und andererseits die freie Ausdehnung des Systems zu gewährleisten. Dieses Band sichert die Kontinuität der Abdichtung zwischen zwei Rohren 10.

Der in Fig. 3 dargestellte Einbau des Rohres 10 erfolgt auf einem Sandbett 15, das am Boden eines Grabens 12 eingerichtet wurde. Um die Wärmeverluste herabzusetzen, kann auf die Rohre nach deren Verlegung im Verlauf des Zuschüttens eine isolierende Platte 16 gebracht werden. Das Rohr 10 wird anschließend bis zu seinem höchsten Teil mit gesiebtem Sand abgedeckt. In aggressiven Bodenbereichen wird ein plastischer Film 11 in dem Graben 12 ausgelegt und 30cm oberhalb des Rohres 10 wieder verschlossen, so daß ein Aufsteigen der Bodensalze über das Niveau des Rohres 10 verhindert und damit eine praktisch konstante Feuchtigkeit des Bodens um die Leitung herum aufrechterhalten wird.

Das erfindungsgemäße Rohr 10 besitzt außer den schon genannten Vorteilen den, sich nicht zu spalten und praktisch undurchlässig zu sein, aufgrund einer Zentrifugierung von 500m/s², die dem Rohr 10 einen sehr geringen Durchlässigkeitskoeffizienten verleiht.

Gemäß einer Ausführungsväriante kann der flexible plastische Schlauch 5 vor dem Zuschütten direkt umdasRohMOherum aufgebracht werden.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform für das Rohr 10 wird die Betonschicht 2 durch vertikalen Guß zwischen dem entformten, armierten Schleuderbeton 4 und dem metallischen Kern 1 gebildet.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Wärmeisoliertes Rohr aus mit Fasern armierten Beton mit eirvem zylindrischen metallischen Kern, der von einer isolierenden Leichtbetonschicht umgeben ist, gekennzeichnet dadurch, daß es in Kombination umfaß:

a) eine äußereSchicht (4) aus mit Fasern armiertem Schleuderbeton;

b) eine zusätzliche Dichtungsbarriere (5), die auf der äußeren Schicht (4) aus mit Fasern armiertem Schleuderbeton angeordnet ist.
2. Wärmeisoliertes Rohr nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß es außerdem um die Leichtbetonschicht (2) herum einen isolierenden plastischen Film (13) aufweist, wobei dieser isolierende Film (3) entweder aus einer kontinuierlichen plastischen Hülse aus Polyethylen, Polyvinylchlorid oder Polypropylen oder aus einer flexiblen Harzschicht, wie flüssigem Polyvinylchlorid, besteht.
3. Wärmeisoliertes Rohr nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die isolierende Leichtbetonschicht (2) ausgehend von aufgeschäumten oder-geblähten Zuschlagstoffen, Sand und Zement hergestellt wird, gegebenenfalls armiert mit axial verlaufenden und in Kreisumfangsrichtung verlaufenden Bewehrungen (17), die auf dem äußeren Teil der Betonschicht (2) angeordnet sind.
4. Wärmeisoliertes Rohr nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die äußere Betonschicht (4) aus Schleuderbeton mit Glas- oder Metallfasern armiert ist, und zwar in einem Inkorporations-Verhältnis von mindestens etwa 15% an Fasern, wobei ungefähr 60% der Fasern in Kreisumfangsrichtung und ungefähr 40% der Fasern in axialer Richtung verteilt sind.
5. Wärmeisoliertes Rohr nach den Punkten 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die äußere Dichtungsbarriere (5) entweder aus einem wärmeschrumpfbaren Polyethylenfilm besteht, der auf die Enden der Schleuderbeton-Schicht (4) geklebt ist, oder einen flüssigen Polyvinylchlorid-Film darstellt, oder ein unter Bildung eines flexiblen Schlauches verschmelzener und auf die Enden geklebter Polyvinylchlorid-Film ist, wobei dieser Film (3) durch eine widerstandsfähige Umhüllung, wie ein nicht-gewebtes Geotextil, mechanisch geschützt sein kann.

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