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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Rückbau eines Dampferzeugers oder von Teilen von diesem, der eine Vielzahl von von einem unteren Rohrboden ausgehenden, ggf. beabstandet zum Rohrboden einen gebogenen Verlauf aufweisenden, Heizrohren aufweist, deren Gesamtumhüllende unter Einhaltung eines Abstandes von einem Dampferzeugermantel umgeben ist, wobei die Heizrohre über den Rohrboden abgetrennt und sodann aus dem Dampferzeuger entfernt werden.
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Um radioaktiv kontaminierte Dampferzeuger zu entsorgen bzw. rückzubauen, besteht die Möglichkeit, dass der Dampferzeuger als Einheit ausgebaut und an einem anderen Ort in Einzelbauteile zerlegt wird. Dabei werden die höher kontaminierten von den geringer kontaminierten Bauteilen getrennt und in gesonderte Lager- und Transportbehälter eingebracht. Der Ausbau ist aufgrund der Größe und der Masse der Dampferzeuger sehr aufwendig und teuer.
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Die anschließende Zerlegung an einem separaten Ort erfolgt in der Regel mittels einer Seilsäge. Hierbei werden der äußere Mantel und die inneren Einbauten in einem Schnitt zerlegt. Die Heizrohre werden in Einzelteile zersägt, die sodann einzeln gehandhabt werden müssen. Dies ist zeitaufwendig, zumal zu berücksichtigen ist, dass ein Dampferzeuger bis zu mehrere tausend Heizrohre enthält.
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Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Heizrohre im Bereich des Rohrbodens / der Rohrböden durchtrennt werden, um sodann durch Abtrennen und Entfernen eines oberen Teils eines Dampferzeugers - des Doms - eine Öffnung im Dampferzeuger herzustellen, über die die einzelnen Heizrohre, die am Rohrbogen erfasst werden, herauszuziehen (
EP 0 859 687 B1 ). Dadurch, dass die Heizrohre im oberen Teil des Dampferzeugers (Bogenbereich) erfasst werden, ergibt sich ein raumgreifendes Bauteil, das Probleme beim Herausziehen bereitet. Infolgedessen ist ein Vorformen erforderlich, um den Rohrbogenradius zu verringern. Ferner ist eine Presseinrichtung zum Flachpressen der vorgeformten Heizrohre erforderlich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem ein problemloses Entfernen der Heizrohre aus dem Dampferzeuger ermöglicht wird, indem die Heizrohre im Inneren des Dampferzeugers durchtrennt und herausgezogen werden können, ohne dass der äußere Mantel des Dampferzeugers durchtrennt wird oder dass dessen statische Stabilität signifikant geschädigt wird.
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Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung im Wesentlichen die Verfahrensschritte vor:
- - Einführen eines Schneidseils über eine oberhalb des unteren Rohrbodens verlaufende erste Öffnung in den Innenraum des Dampferzeugers und Umschlingen sämtlicher Rohre mit dem Schneidseil,
- - Herausführen des Schneidseils aus dem Dampferzeuger über die erste Öffnung oder eine zweite Öffnung,
- - Verbinden des Schneidseils mit einer Antriebseinrichtung und Durchtrennen der Heizrohre,
- - Herausziehen der durchtrennten Heizrohre aus dem Dampferzeuger.
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In Weiterbildung sieht die Erfindung vor, dass nach Durchtrennen der Heizrohre im Bodenbereich des Dampferzeugers dieser in einem Bereich zusammen mit den Heizrohren durchtrennt wird, der sich unterhalb des gebogenen Verlaufs der Heizrohre erstreckt oder bei geradlinig verlaufenden Heizrohren unterhalb eines oberen Rohrbodens, und dass die Heizrohre über die so gebildete Dampferzeugeröffnung aus diesem herausgezogen werden.
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Erfindungsgemäß werden ohne Beeinträchtigung der Statik des Dampferzeugers die Heizrohre durchtrennt, indem in dem Zwischenraum zwischen den Heizrohren und dem Dampferzeugermantel ein Schneidseil derart geführt wird, dass sämtliche Heizrohre umfasst sind, um anschließend durch Schließen des Schneidseils und somit Bilden eines Endlosseils diese zu durchtrennen. Hierzu wird das Schneidseil in eine konventionelle Seilsäge eingelegt, mittels der das Schneidseil angetrieben wird.
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Durch das Führen des Schneidseils innerhalb des Zwischenraums, also zwischen der Mantelinnenfläche und der virtuellen Umhüllenden der Rohre, wird das Schneidseil beim Schneiden nach innen gezogen und durchtrennt dabei die Heizrohre nach und nach. Der außenliegende Dampferzeugermantel wird nicht beschädigt.
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Anschließend wird der Dampferzeuger, d.h. dessen Mantel in einem Bereich durchtrennt, der sich in etwa unmittelbar unterhalb des bogenförmigen Verlaufs der Heizrohre oder des oberen Rohrbodens erstreckt. Die hierdurch gebildete Öffnung wird durch eine Abschirmung abgedeckt, in der Entnahmeöffnungen vorhanden sind, um die Rohre einzeln oder auch bündelweise herauszuziehen. Die üblicherweise 8 bis 12 m langen Rohre können vollständig herausgezogen werden oder sie werden auf eine gewünschte Länge z.B. mittels einer Hydraulikschere abgelängt, um in bereitstehenden Transportkörben abgelegt zu werden. Dabei wird das Herausziehen mittels einer Zieheinrichtung durchgeführt.
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Durch die Verwendung der Hydraulikschere ergibt sich der Vorteil, dass die Rohre gleichzeitig an ihren Enden gequetscht werden. Die Rohre können auch mit einer Sägeeinrichtung oder einer Schleifeinrichtung auf die gewünschte Länge getrennt werden.
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Die Erfindung wird selbstverständlich nicht verlassen, wenn der Dampferzeuger zuerst im oberen Endbereich der Heizrohre und sodann die Heizrohre am unteren Rohrboden durchtrennt werden.
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Durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt sich der Vorteil, dass die Heizrohre über ihre gesamte Länge ausgebaut werden können, in der die Rohre einen geradlinigen Verlauf zeigen. Der Dampferzeuger kann in Einbaulage zerlegt werden, wodurch Zeit- und Kostenvorteile entstehen. Da ausschließlich die Rohre durchtrennt werden, erfolgt eine Beschädigung des Mantels nicht, so dass dessen Statik beibehalten wird.
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Dadurch, dass die Rohre unmittelbar beim Austritt aus dem unteren Rohrboden durchtrennt werden, ergibt sich der Vorteil, dass ein Verbiegen beim Durchtrennen dem Grunde nach unterbleibt, so dass die Rohre problemlos durch die zwischen dem Boden und der Öffnung vorhandenen Stützgitter hindurchgezogen werden.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Legen des Schneidseils um die Rohre das Schneidseil in einem Zwischenschritt über eine dritte Öffnung herausgeführt wird, die gegenüberliegend zu der ersten Öffnung in dem Mantel vorhanden ist bzw. eingebracht wird, und sodann unter Beibehaltung eines Abschnitts des Schneidseils außerhalb des Dampferzeugers das Schneidseil zu der ersten oder bei Vorhandensein der zweiten Öffnung zu dieser geführt wird.
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Insbesondere zeichnet sich die Erfindung aus, dass zum Führen des Schneidseils um die Heizrohre das Schneidseil über die erste Öffnung in den Dampferzeuger eingeführt, in dem Zwischenraum bis zu einer dritten Öffnung mittels des in Richtung des Mantels kraftbeaufschlagten, wie vorgespannten, Führungselementes geführt wird, aus der dritten Öffnung herausgeführt, sodann über die dritte Öffnung oder eine benachbart zu dieser verlaufende vierte Öffnung in den Dampferzeuger wieder eingeführt wird, sodann mittels des Führungselementes oder einem zweiten Führungselement innerhalb des Zwischenraums zu der ersten oder zweiten Öffnung geführt und sodann aus dieser entnommen wird. Dabei ist vorgesehen, dass bei Nutzung der dritten und vierten Öffnung zwischen diesen verlaufender Mantelabschnitt vor Schneiden der Heizrohre entfernt wird.
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Unabhängig hiervon ist in hervorzuhebender Ausgestaltung der Erfindung und nach einem eigenerfinderischen Vorschlag vorgesehen, dass die erste und bei Vorhandensein die zweite Öffnung unmittelbar oberhalb des Rohrbodens in dem Dampferzeugermantel derart eingebracht wird, dass das Schneidseil beim Trennen der Rohre auf dem Rohrboden gleitend bewegt wird.
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Hierdurch ist sichergestellt, dass die Heizrohre beim Durchtrennen nicht oder nicht wesentlich verbogen werden.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung des unteren Teils eines Dampferzeugers im Längsschnitt und im Ausschnitt,
- 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A zu Beginn des Einfädelns eines Schneidseils,
- 3 der Schnitt gemäß 2 bei vollständigem Umschließen zu trennender Rohre mittels des Schneidseils,
- 4 der Schnitt gemäß 2 bei bereits teilweise durchtrennten Rohren,
- 5 eine der 1 entsprechende Prinzipdarstellung mit zum Teil entfernten Rohren,
- 6 eine Prinzipdarstellung eines Dampferzeugers und
- 7 eine Prinzipdarstellung einer Alternativen zum Einfädeln des Schneidseils.
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Der 6 ist eine Prinzipdarstellung eines Dampferzeugers 10 zu entnehmen, der z.B. in einem Kernkraftwerk zum Einsatz gelangt. Als wesentliche Bestandteile weist der Dampferzeuger 10 einen Mantel 12 auf, der aus einem unteren Abschnitt 14 und einem oberen domartigen Abschnitt 16 mit voneinander abweichenden Durchmessern besteht.
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Im Bodenbereich des Dampferzeugers 10 befindet sich ein Rohrboden 18, von dem mehrere Tausend Heizrohre ausgehen, die im Bereich der Erweiterung des Mantels enden. Dabei können - wie im Ausführungsbeispiel - die Rohre einen gebogenen Verlauf aufweisen. Ein geradliniger Verlauf ist gleichfalls möglich. In diesem Fall enden die Rohre in einem oberen Rohrboden. Die Heizrohre weisen üblicherweise eine Länge zwischen 8 und 12 m auf.
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Zwischen den Heizrohren verläuft eine Trennwand 20 (siehe 6), die den Dampferzeuger 10 in eine Heiß- und eine Kaltseite trennt. Insoweit wird auf hinlänglich bekannte Konstruktionen verwiesen, ohne dass es eines näheren Eingehens bedarf. Gleiches gilt für die über die Höhe der Heizrohre verlaufenden Stützgitter, durch die die Heizrohre lagefixiert werden.
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Um einen entsprechenden Dampferzeuger 10 rückbauen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Heizrohre unmittelbar über dem Rohrboden 18 durchtrennt werden, um die Heizrohre sodann bündelweise aus dem Mantel 12 herausziehen zu können, ohne dass die Statik des Mantels in Mitleidenschaft gezogen wird. Somit ist der Vorteil gegeben, dass der zu entsorgende Dampferzeuger in Einbaulage zerlegt werden kann.
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Da die Heizrohre einen kleinen Durchmesser (ca. 10- 25 mm) bei geringen Wandstärken (ca. 1 - 2 mm) aufweisen, besteht das Risiko, dass beim Durchschneiden der Heizrohre diese verbogen werden, so dass ein Herausziehen zumindest erschwert wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Heizrohre unmittelbar über dem Boden durchtrennt werden, also quasi am Austritt aus dem Rohrboden. Unmittelbar über dem Boden bedeutet somit, dass die Schnittlinie quasi mit der Bodenoberfläche zusammenfällt. Dies schließt auch einen Abstand zur Bodenfläche von einigen cm wie 5 - 10 cm ein. Hierzu werden in dem Mantel Öffnungen eingebracht, sofern nicht unmittelbar im Bodenbereich Montageöffnungen vorhanden sein sollten, was üblicherweise bei Dampferzeugern nicht der Fall ist.
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Der Verlauf der Öffnungen sollte so sein, dass diese tangential oder in etwa tangential in die Bodenfläche des Rohrbodens 18 übergehen.
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In 1 ist rein prinzipiell der untere Teil 14 des Dampferzeugers 10 dargestellt, wobei rein schematisch von dem Rohrboden 18 ausgehende Rohre eingezeichnet sind, die beispielhaft mit den Bezugszeichen 24, 26, 28 gekennzeichnet sind. Zur Abstützung der Rohre 24, 26, 28 sind Stützgitter 30, 32, 34, 36 vorgesehen. Eine Umhüllung der Heizrohre 23 ist gleichfalls eingezeichnet.
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In der 1 ist eine Montageöffnung 38 eingezeichnet, die oberhalb der Oberfläche 40 des Rohrbodens 18 verläuft. Würden in diesem Bereich die Heizrohre 24, 26, 28 durchtrennt werden, würden diese verbogen werden, so dass ein Herausziehen durch die Stützgitter 30, 32, 34, 36 zumindest erschwert, wenn nicht sogar unmöglich wäre.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass unmittelbar über der Oberfläche 40 ein Durchtrennen erfolgt. Hierzu wird in dem Mantel 12 eine erste Bohrung 42 eingebracht. Dies kann durch Brennen, Schmelzen oder mittels Kernlochbohrer erfolgen. Entsprechend der zeichnerischen Darstellung gemäß 2 werden die Heizrohre 24, 26, 28 von einer virtuellen Gesamtumhüllenden 44 umschlossen, die beabstandet zur Innenfläche 46 des Mantels 12 verläuft. Der so gebildete Spalt oder Zwischenraum ist mit dem Bezugszeichen 50 gekennzeichnet.
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In den Zwischenraum 50 wird über die Öffnung 42 ein Schneidseil 52 oder ein gleichwirkendes Säge- oder Schneidelement eingeführt, um nach Umgeben sämtlicher Rohre 24, 26, 28 wieder über die Öffnung 42 herausgeführt zu werden, wie sich aus der 3 ergibt. Damit das Schneidseil 52 durch den Zwischenraum 50 geführt werden kann, ist eine Führungs- oder Einfädeleinrichtung 54 vorgesehen, bei der es sich insbesondere um einen Federstahl handelt, der derart vorgespannt ist, dass dieser entlang der Innenfläche 46 des Mantels 12 entlanggleitet. Die Führungs- oder Einfädeleinrichtung 54 weist eine Länge auf, die ausreicht, dass das Schneidseil vollständig durch den Zwischenraum 50 geführt und abgelegt werden kann.
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Alternativ, gleichwenn aufwendiger, könnte das Schneidseil auch ohne Führungs- oder Einfädeleinrichtung um die Heizrohre 24, 26, 28 geführt werden. Hierzu währen mehrere Öffnungen in dem Mantel 12 erforderlich.
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Eine andere Möglichkeit, das Schneidseil 52 um die Heizrohre 24, 26, 28 zu führen, besteht darin, dass zunächst die Führungs- oder Einfädeleinrichtung 54 wie der Federstahl in dem Zwischenraum 50 zwischen dem Mantel 12 und den äußeren Heizrohren positioniert wird, anschließend an einem Ende der Einfädeleinrichtung 54 das Schneidseil 52 mit der Führungs- oder Einfädeleinrichtung 54, wie dem Federstahl, verbunden wird, um sodann die Führungs- oder Einfädeleinrichtung 54 aus dem Zwischenraum 50 herauszuziehen. Dabei wird gleichzeitig das Schneidseil in den Zwischenraum 50 hineingezogen.
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Mit dem Führungselement 54 wie Federstahl ist ein Ende des Schneidseils 52 verbunden, so dass entsprechend der zeichnerischen Darstellung gemäß 3 dann, wenn der Federstahl 54 über die Öffnung 42 aus dem Innenraum des Mantels 12 herausgeführt ist, das Ende des Schneidseils 52 frei zugänglich ist, um dieses sodann in gewohnter Weise über ein Seilschloss zu schließen, so dass ein Endlosseil entsteht, das mittels einer konventionellen Seilsäge angetrieben werden kann, um die Rohre zu durchtrennen, wie dies prinzipiell anhand der 4 verdeutlicht werden soll.
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Notwendige Umlenkeinrichtungen werden installiert, ohne dass auf diese näher eingegangen wird. In den Prinzipdarstellungen der 2 und 3 sind im Bereich der Öffnung 42 entsprechende Umlenk- oder Gleitrollen rein prinzipiell eingezeichnet und mit den Bezugszeichen 56, 58 gekennzeichnet.
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Wird nach dem Ausführungsbeispiel der 2 - 4 das Führungselement 54, insbesondere in Form eines Federstahlelements zusammen mit dem Schneidseil 52 über die Öffnung 42 eingeführt, so besteht entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 7 die Möglichkeit, dass mehr als eine Öffnung benutzt wird, um das Führungselement 54 zusammen mit dem Schneidseil 52 in dem Zwischenraum 50 zwischen den Rohren 24, 26, 28 und dem Mantel 12 zu führen und abzulegen. Dabei verlaufen die Öffnungen gleichfalls derart, dass das Schneidseil 52 die Rohre 24, 26, 28 unmittelbar am Austritt aus dem Rohrboden 18 durchtrennt.
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So sind nach der 7 insgesamt vier Öffnungen vorgesehen, und zwar eine erste Öffnung 142, eine zweite Öffnung 242, eine dritte Öffnung 342 und eine vierte Öffnung 442.
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Über die erste Öffnung 142 wird ein Führungselement 154 zusammen mit dem Schneidseil 152 eingeführt und entlang der Innenfläche 146 des Mantels 12 um Rohre 124, 126, 128 herum zu führen, deren virtuelle Gesamtumhüllende 144 zu der Innenfläche 146 beabstandet ist, also zwischen diesen ein Zwischenraum 150 verläuft.
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Um das Einfädeln und Umschließen der Rohre 124, 126, 128 zu erleichtern, wird die Einfadeleinrichtung, also das Führungselement 154 über die dritte Öffnung 342 herausgeführt, um sodann das Schneidseil über die vierte Öffnung 442 in den Zwischenraum 150 erneut einzuführen. Dies kann über eine entsprechende gesonderte oder dieselbe Führungseinrichtung 154 erfolgen.
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Sodann wird mittels der Führungseinrichtung 154 das Schneidseil 152 zu der zweiten Öffnung 242 geführt und aus der zweiten Öffnung 242 ausgefädelt. In diesem Bereich befinden sich Umlenkrollen 156, 158. Sollen die Heizrohre 124, 126, 128 durchtrennt werden, wird der zwischen der dritten und vierten Öffnung 342, 442 verlaufende Mantelabschnitt 220 durchtrennt, so dass das Schneidseil die Heizrohre 124, 126, 128 umschließen und somit durchtrennen kann, wie dies anhand der 2 - 4 erläutert worden ist.
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Nach Durchtrennen der Heizrohre 24, 26, 28, 124, 126, 128 wird der Dampferzeuger 10, d.h. der Mantel 12 in einem Bereich durchtrennt, in dem der Übergang zwischen gradlinigem und gebogenem Bereich der Heizrohre 24, 26, 28, 124, 126, 128 verläuft, also in 6 in der Ebene 120.
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Der entsprechende Schnitt ist der 1 zu entnehmen. Auf die so gebildete Öffnung wird eine Abschirmung 122 aufgebracht, um über in der Abschirmung 122 vorhandene Öffnungen die Heizrohre 24, 26, 28, 124, 126, 128, die erwähntermaßen Längen zwischen 8 und 12 m aufweisen können, herauszuziehen.
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Hierzu wird eine nicht dargestellte Rohrzieheinrichtung verwendet, mittels der die Heizrohre einzeln oder bündelweise herausgezogen werden. Die Heizrohre 24, 26, 28, 124, 126, 128 können sodann z.B. mittels einer Hydraulikschere auf eine gewünschte Länge abgelängt werden, um sodann die entsprechenden Rohrabschnitte in Transportkörben abzulegen, mittels der die Rohrabschnitte zur Verpackung transportiert werden. Die Transportkörbe können wiederverwendet werden.
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Nach Entfernen der Heizrohre 24, 26, 28, 124, 126, 128 wird sodann der Mantel 12 in gewünschten Bereichen durchtrennt. Dies kann in Abhängigkeit von den vorhandenen Einbauten mit Seilsägen oder Autogenbrennern erfolgen.
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Zu der Führungs- oder Einfädelungseinrichtung 54, 154 ist Folgendes anzumerken. Diese kann aus Federstahl oder als Carbon- oder Fiberglasstange ausgebildet sein, wobei auch eine Zusammensteckbarkeit oder ein teleskopartiges Auseinanderfahren möglich ist. Auch ein Schlauch mit variabel beaufschlagter Druckluft zur Regulierung der Steifigkeit kommt als Führungs- bzw. Einfädelungseinrichtung 54, 154 in Frage.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass an einer Kugel ein Seil befestigt ist. Die Kugel kann sodann zum Beispiel mit Federkraft oder mittels Druckluft tangential in den Zwischenraum 50, 150 „geschossen“ werden, wobei das Seil mitgezogen wird. Nachdem auf diese Weise das Seil die Heizrohre 24, 26, 28, 124, 126, 128 umschließt, kann an einem Ende das Schneidseil 52, 152 befestigt werden, um sodann durch Zurückziehen des Seils, das Schneidseil 52, 152 um die Heizrohre 24, 26, 28, 124, 126, 128 herum zu legen.
