DE10321488A1

DE10321488A1 - Verfahren zur Innensanierung von Rohrleitungen

Info

Publication number: DE10321488A1
Application number: DE2003121488
Authority: DE
Inventors: Dieter Rebhan
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02
Also published as: WO2004102060A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Innensanierung von Hohlräumen, insbesondere Rohrleitungen. In den Hohlraum wird ein lichthärtendes Harz eingebracht und durch Bestrahlung mit Licht ausgehärtet, wobei vor und/oder während der Bestrahlung ein Inertgas in den Hohlraum eingeleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Innensanierung von Hohlräumen, insbesondere Rohrleitungen, wobei in den Hohlraum ein lichthärtendes Harz eingebracht und durch Bestrahlung mit Licht ausgehärtet wird.

Das sogenannte Schlauchlining-Verfahren ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Sanierung von Rohrleitungen und Kanalbauwerken. Beim Schlauchlining-Verfahren wird aus einem flexiblen Schlauch, der in das zu sanierende Rohr eingezogen wird, ein vor Ort erhärtendes Rohr hergestellt. Als Schlauchmaterial wird ein flexibler Schlauchträger eingesetzt, welcher mit einer Reaktionsharzformmasse getränkt ist. Zur Erhöhung der Festigkeit wird das Schlauchmaterial in der Regel noch mit korrosionsbeständigen Synthese- und/oder Glasfasern versetzt.

Der Schlauch wird in das Rohr oder das Kanalbauwerk eingebracht und durch unterschiedliche Härtungsverfahren zu einem statisch tragfähigen Schlauchlinerrohr ausgehärtet. Die Aushärtung erfolgt beispielsweise durch Bestrahlung mit UV-Licht. Den Harzen, mit denen die Schlauchträger imprägniert sind, werden bei dieser Art der Aushärtung spezielle Photoinitiatoren beigefügt, die bei Bestrahlung mit UV-Licht in Radikale zerfallen und den Polymerisationsvorgang in dem Harz anstoßen.

Die Aushärtung des Schlauchliners hängt wesentlich von der Bestrahlungsintensität und der Bestrahlungsdauer ab. Bei der UV-Härtung ist darauf zu achten, dass die UV-Strahlung die Wanddicke des Schlauches gleichmäßig durchdringt, um eine gleichmäßige Aushärtung ohne lokale Beschädigungen des Schlauches durch zu intensive Bestrahlung zu erreichen.

In dem Aufsatz "Sanierung von Sielen der Klasse VI alt in Hamburg", umweltpraxis 09/2002 wird auf den Seiten 24ff ausgeführt, dass die UV-Lichthärtung von Schlauchlinern bei einer Wandstärke von 10 mm an ihre wirtschaftlichen Grenzen. Bei größeren Wandstärken müsste die Bestrahlungsdauer soweit erhöht erhöht werden, dass dies nicht mehr lohnend wäre. Eine Erhöhung der Bestrahlungsintensität ist aus den oben genannten Gründen nicht möglich.

Der Autor dieses Artikels schlägt daher vor, die lichthärtenden Harze mit speziellen Peroxiden zu vermischen und durch eine Kombination aus Licht- und Warmhärtung auszuhärten. Die bei der UV-Bestrahlung sich einstellende exotherme Reaktionstemperatur soll hierbei durch die beigegebenen Peroxide die beabsichtigte Warmhärtung anstoßen.

Bei warmhärtenden Schlauchlinern besteht jedoch das Problem, dass diese vor Gebrauch kühl gehalten werden müssen, um eine frühzeitige und ungewollte Aushärtung zu verhindern. Insbesondere in den warmen Jahreszeiten müssen diese deshalb in Eis-Container verpackt oder anderweitig gekühlt werden.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, ein verbessertes Schlauchliner-Verfahren zu entwickeln, mit dem insbesondere eine schnellere Aushärtung von Schlauchlinern mit größeren Wandstärken erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei vor und/oder während der Bestrahlung ein Inertgas in den Hohlraum eingeleitet wird.

Wie oben bereits ausgeführt, wird bei der Lichthärtung die Polymerisation des Harzes durch Radikale initiiert, die durch Zerfall der in dem Harz befindlichen Photoinitiatoren entstehen. Die entstehenden Radikale stoßen aber nicht nur in der gewünschten Weise die Polymerisation des Harzes an, sondern reagieren zum Teil auch mit dem Sauerstoff der Umgebungsluft und stehen somit nicht mehr für das Einleiten des Polymerisationsvorgangs zur Verfügung. Der Luftsauerstoff behindert so durch Inhibition der Radikale die Vernetzung und Aushärtung des Harzes.

Erfindungsgemäß wird nunmehr in den Hohlraum ein Inertgas eingebracht, um die Sauerstoffkonzentration in dem Hohlraum zu senken. Die unerwünschte Reaktion der Radikale mit Sauerstoff wird so reduziert oder völlig unterbunden. Es stehen folglich mehr Radikale zum Einleiten der Polymerisation zur Verfügung. Der Vernetzungsgrad wird deutlich verbessert und bei gleicher Bestrahlungsintensität wird eine höhere Aushärtegeschwindigkeit erzielt.

Vorzugsweise wird die Luft in dem Hohlraum bereits vor der Bestrahlung zumindest teilweise durch das Inertgas ersetzt. Der Sauerstoffgehalt in dem Hohlraum wird reduziert oder, in einer bevorzugten Ausführung, praktisch bis auf Null abgesenkt. Die nachfolgende Bestrahlung findet dann in einer Inertgasatmosphäre ohne den störenden Einfluss von Luftsauerstoff statt.

Insbesondere bei großen Hohlräumen ist es günstig, das Inertgas während der Bestrahlung zuzuführen. Besonders bevorzugt wird das Inertgas in unmittelbarer Nähe desjenigen Teils des Harzes eingeleitet, der gerade der Bestrahlung ausgesetzt wird. In dem Teil des Hohlraumes, der gerade saniert wird, wird eine inerte Atmosphäre hergestellt oder zumindest der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre abgesenkt. Bei weiträumigen oder weitläufigen Hohlräumen, beispielsweise bei Abwasserkanälen, ist ein vollständiger Ersatz der in dem Hohlraum befindlichen Luft durch Inertgas nur schwer möglich. In diesem Fall ist es vorteilhaft, das Inertgas gezielt an den Stellen zuzuführen, an denen der Polymerisationsvorgang abläuft und Luftsauerstoff störend wirkt. Beispielsweise kann durch Zuführung von Inertgas ein Inertgasschleier vor dem der Bestrahlung momentan ausgesetzten Bereich des Harzes erzeugt und aufrecht erhalten werden. Die Inertgasatmosphäre in dem bestrahlten Bereich kann auch durch aufblasbare Sperrbälge, zum Beispiel aus Gummi, aufrecht erhalten werden.

Das Inertgas wird vorzugsweise geregelt zugeführt. Die Regelung kann zeitgesteuert, in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration in dem Hohlraum oder an bestimmten Stellen des Hohlraums, in Abhängigkeit von der Inertgaskonzentration oder in Abhängigkeit von der Temperatur oder Festigkeit des Harzes erfolgen.

In strömungsberuhigten Abschnitten des Hohlraums kann es auch vorteilhaft sein, durch einmalige Zufuhr von Inertgas einen Inertgaspuffer vor dem zu bestrahlenden Harz herzustellen und das Harz anschließend ohne weitere Inertgaszufuhr zu bestrahlen. In diesem Fall können die bereits bisher eingesetzten Strahlungsquellen, beispielsweise mit einem Fahrgestell versehene UV-Strahler, eingesetzt werden und müssen nicht mit einer Inertgaszuführung ausgerüstet werden.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Sanierung von Hohlräumen mittels des Schlauchliner-Verfahrens. Der lichthärtende Schlauch wird in den zu sanierenden Hohlraum eingezogen, der Hohlraum zumindest teilweise mit Inertgas befüllt und der Schlauch durch Bestrahlung ausgehärtet. Je nach den Randbedingungen kann das Einleiten des Inertgases bereits vor dem Einziehen des Schlauches, unmittelbar vor der Bestrahlung, während der Bestrahlung oder auch zu mehreren der genannten Zeitpunkte erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich vor allem bei der Sanierung von Abwasserkanälen beziehungsweise alten Kanalbauwerken bewährt. Aber auch Kühl- oder Prozesswasser oder andere Fluide führende Rohrleitungen und Apparate, insbesondere in verfahrenstechnischen Anlagen, wie zum Beispiel Chemieanlagen, können erfindungsgemäß renoviert werden. Neben der Renovierung von Rohrleitungen und Apparaten bringt die Erfindung auch im Apparatebau Vorteile.

Von Vorteil werden Kohlendioxid oder Stickstoff in den Hohlraum eingeleitet. Kohlendioxid und Stickstoff verdrängen den Luftsauerstoff und bilden im Bereich des zu erhärtenden Harzes eine inerte Atmosphäre.

Die Vorteile der Erfindung kommen insbesondere bei einer reinen Lichtaushärtung des Harzes, beispielsweise einer UV-Härtung, zum Tragen. Aber auch bei Kombinationsaushärteverfahren, wie zum Beispiel der eingangs erwähnten Kombination aus Licht- und Wärmehärtung, führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer schnelleren und gleichmäßigeren Aushärtung des Harzes.

Vorzugsweise wird das Inertgas unter Druck in den Hohlraum eingebracht. Auf diese Weise kann das noch flexible Harz, beispielsweise der noch weiche Schlauchliner, mit Hilfe des Inertgases verformt werden. Das Harz wird durch den Inertgasdruck an die Wandungen des Hohlraumes gedrückt und ausgeformt. Insbesondere an schwer zugänglichen Stellen des Hohlraumes wird so die Renovierung wesentlich erleichtert. Zudem wird durch einen Inertgasüberdruck sichergestellt, dass verdrängter Luftsauerstoff nicht wieder in den Bereich des zu erhärtenden Harzes zurückströmt und so die Inertgasatmosphäre aufrechterhalten bleibt.

Die Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik zahlreiche Vorteile auf: So wird erfindungsgemäß eine schnellere und gleichmäßigere Durchhärtung des Harzes erzielt. Bei der Verwendung lichthärtender Harze können bei gleicher Bestrahlungsdauer dickere Harzschichten durchhärtet werden. Die UV-Lichthärtung ist damit auch bei Wanddicken von mehr als 10 mm wirtschaftlich einsetzbar. Im Vergleich zu den üblichen Lichthärtungsverfahren kann erfindungsgemäß der Anteil der Photoinitiatoren in den Harzen reduziert werden, da die ansonsten auftretende, durch Luftsauerstoff verursachte Inhibition der Radikale, die sich aus den Photoinitiatoren durch Bestrahlung bilden, vermieden oder zumindest stark unterdrückt wird.

Claims

Verfahren zur Innensanierung von Hohlräumen, insbesondere Rohrleitungen, wobei in den Hohlraum ein lichthärtendes Harz eingebracht und durch Bestrahlung mit Licht ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während der Bestrahlung ein Inertgas in den Hohlraum eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bestrahlung im Bereich des lichthärtenden Harzes eine inerte Atmosphäre erzeugt und/oder aufrecht erhalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Stickstoff oder Kohlendioxid in den Hohlraum eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlauchliner in den Hohlraum eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das lichthärtende Harz mit UV-Licht bestrahlt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz vor dem Aushärten durch das Inertgas verformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Abwasserkanäle oder Rohrleitungen von verfahrenstechnischen Anlagen, insbesondere Kühl- oder Prozessfluide führende Rohrleitungen, saniert werden.