DE10353178A1

DE10353178A1 - Vorrichtung zum Abisolieren von isolierten Stahlrohren

Info

Publication number: DE10353178A1
Application number: DE2003153178
Authority: DE
Inventors: Walter Stucke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-06-16

Abstract

Nach der Erfindung wird beim Abisolieren von kunststoffisolierten Stahlrohren eine Vorrichtung mit mehreren Schälmessern für einen mindestens Doppelschälschnitt verwendet und der dazugehörige Verfahrensablauf beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abisolieren von mehrschichtig isolierten Stahlrohren, insbesondere von Stahlrohren für die Erdgasverteilung.
Bei Erdgasverteilungen wird eine Standzeit von Jahrzehnten über den Erfahrungs- und Bekanntheitsgrad hinaus verlangt. Deshalb ist ein zuverlässiger Korrosionsschutz an den vorhandenen und neu zu legenden Stahlrohren erforderlich.
Der Korrosionsschutz wird auch bei Reparaturarbeiten an Stahlrohren relevant. Die Reparaturarbeiten können das Auswechseln von Rohrstücken und Abzweigungen, aber auch das Verschließen von Lecks durch Aufschweißen von Blechen einschließen. Im weiteren wird nur von der Neuverlegung von Rohrleitungen gesprochen. Das schließt die Reparaturarbeiten ein.
Als Korrosionsschutz hat sich vor allem ein Mehrschichtenschutz bewährt, wie er in der DE-C-3247 512 beschrieben ist. Dabei wird auf die gereinigte Stahlrohroberfläche zunächst eine Epoxidharzschicht (EP-Schicht) aufgebracht. Die EP-Schicht dient als Haftvermittler für einen Kleber bzw. für eine Polyäthylenschicht (PE-Schicht). Die EP-Schicht hat in der bekannten Form eine Dicke von 0,03 bis 0,15 mm. Der Kleber ist vorzugsweise ein PE-Copolymerisat. PE ist ein thermoplastischer Kunststoff.
Die PE-Schicht wird nach DE-C-32475 512 als extrudierter Doppelschlauch aufgebracht. Es gibt auch noch andere Verfahren zum Aufbringen der PE-Schicht. Zum Beispiel durch wikkeln. Das Wickelverfahren findet vor allem bei Grossrohren Anwendung.
Es ist auch das Aufschmelzen von PE-Pulver bekannt.
Die Dicke der PE-Schicht beträgt in der bekannten Form in der Regel nach DIN 1,8 bis 4,0 mm.
Die Stahlrohre können in grossen Längen und mit bestimmten Verfahren endlos hergestellt werden.
Die Stahlrohre werden wahlweise auch in den grossen Längen isoliert bzw. endlos isoliert. Die Stahlrohre werden aber in Längen geliefert, die aus Transportgründen sehr begrenzt sind und an der Baustelle wieder miteinander verschweisst werden.
Die bisherige Bauweise ist insofern unzulässig, als sich an bisherigen Leitungen immer wieder und immer neue Mängel zeigen. Die Mängel beeinträchtigen nicht nur den Betrieb der Gasleitungen. Die Mängel beinhalten eine ernste Gefahr, nämlich die Gefahr einer Explosion durch austretendes Gas mit bedeutenden Folgeschäden.
Es gibt verschiedene ältere Vorschläge zur Verbesserung von Gasleitungsisolierungen oder aber selbsttragende PE-Rohre zur Erdgasverteilung.
Die Stahlrohre können werksseitig so geliefert werden, dass die Enden zum Verschweissen frei von der Isolierung sind. Die Stahlrohrenden können aber auch an der Baustelle zum Verschweissen abisoliert werden, wenn sogenannte Passstücke als Rohrzwischenstücke geschnitten werden müssen. An der Baustelle werden die Stahlrohre zu einer Leitung aneinander gesetzt. Die Verbindung erfolgt durch Schweissen.
Dazu sind in sehr grossem Umfang Passstücke erforderlich, die durch Ablängen vorhandener Stahlrohre gewonnen werden. Die Passstücke werden an der Baustelle gefertigt bzw. abgelängt und an der jeweiligen Rohrleitungsstelle in die Stahlrohrleitung eingeschweisst, nachdem die Stahlrohrenden in den Isolierflächen freigelegt worden sind.
Es fehlt hierbei auch eine Vorbereitung der Stahlrohrenden, wenn aus einer Stahlrohrleitung ein Stück herausgeschnitten wird, um für eine Abzweigung ein T-Stück einzusetzen.

Ebenso fehlt es in Folge an einer Vorbereitung der Stahlrohre, wenn an einer Abzweigung das Abzweigrohr unmittelbar an dem durchlaufenden Stahlrohr angeschweisst wird oder wenn Stahlabzweigrohr vorn einen Flansch besitzt und mit dem Flansch an dem durchlaufenden Stahlrohr verschweisst wird.

Nach dem Schweissen wird die Schweissstelle durch Stahlstrahlen gereinigt. Anschliessend wird zwischen dem Ende der Isolierung des einen Stahlrohres und dem Ende der Isolierung des anderen Stahlrohrendes eine neue Isolierung angebracht. Die nachträgliche Isolierung wird als Nachisolierung bezeichnet. Es ist günstig, als Nachisolierung eine Schrumpfmuffe anstelle von PE-Wickel-Bändern zu verwenden, die das Ende der Isolierung an dem einen Stahlrohrende und das Ende der Isolierung an dem anderen Stahlrohrende überlappend übergreift.

Die Abzweigleitung kann auch unmittelbar in die Gasverteilerleitung geschweisst werden. Das ist besonders für Abzweigleitungen kleineren Durchmessers relevant. Dabei kommen unterschiedliche Verfahrensweisen in Betracht.

Es kann in die durchgehende Stahlrohrleitung ein Loch eingearbeitet werden, welches im wesentlichen dem Innendurchmesser der Abzweigleitung entspricht, und es kann die Ab zweigleitung so eingepasst werden, dass der Mantel der Abzweigleitung den Lochrand trifft. An der Baustelle werden solche Konturen durch Brennschneiden erzeugt. Im Werk bietet sich als Alternative das Konturfräsen an.

Die Abzweigleitung kann auch mittelbar über einen Flansch an die durchgehende Stahlrohrleitung angeschweisst werden. Auch das ist besonders für Abzweigleitungen kleineren Durchmessers relevant. Vorzugsweise ist der Flansch dem Stahlrohrdurchmesser oder dem Stahlrohrumfangsbogen angepasst. Das heisst der Flansch ist wie die Wandung des Stahlrohrmantels der durchgehenden Stahlrohrleitung gewölbt. Infolge der Wölbung liegt der Flansch an seinen Rändern mehr oder weniger schliessend auf dem Mantel der durchgehenden Stahlrohrleitung auf, wenn der Flansch in seine Stellung zum Verschweissen gebracht wird. Der Flansch ist ein zusätzliches Teil. Seine Anwendung erscheint oberflächlich als Mehraufwand. Vorteilhafterweise kann der Flansch aber mit einem Stahlrohrstück der Abzweigleitung werksseitig vorbereitet werden. Dort ist die Fertigung so rationell, dass sich gegenüber der oben beschriebenen Einfassung der Abzweigleitung erhebliche Vorteile ergeben können.

Das Abisolieren ist in der Vergangenheit von jedem Rohrleitungsbauer und Hersteller nach Belieben durchgeführt worden. Zum Abisolieren ist es üblich, die Isolierung zunächst umlaufend zu schälen und danach den zu entfernenden Teil der Isolierung in axialer Richtung zu durchschneiden, um diesen Teil der Isolierung abziehen zu können. Das Abziehen wird durch Erwärmung erleichtert. Dabei ist die übliche Wärmequelle eine Propangasflamme. Für die Handhabung der Propangasflamme gilt die Regel, dass die Flamme blau-gelb sein soll.

Bei den herkömmlichen Abisolierungsschritten wird die Isolierung regelmässig bis auf den Stahl des Stahlrohres durchschnitten.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich an den herkömmlichen von Hand ausgeübten Schnitten leicht eine Unterrostung bildet. Die Unterrostung wird erkennbar, wenn die Stahlrohre zunächst auf Lager genommen und erst nach einigen Wochen verwendet werden. Dann zeigt sich bereits nach wenigen Tagen eine schädliche Rostbildung unter der EP-Schicht, die sich nach dem üblichen Nachisolieren bedeutend ausbreitet und letztendlich zur Stahlrohrschwächung führt.

Erst mit der EP 0213 061 B1 ist darauf hingewiesen worden, dass die Ursache für die Unterrostung in einem Einschneiden oder Durchschneiden der EP-Schicht, in der Textur der dar überliegenden PE-Schicht und Kleber-Schicht zu suchen ist. Außerdem führt die Erfindung mechanische Ablösen auf Ungleichheit der Gesamtschichtdicke der Isolierung zurück. Mit dieser Druckschrift EP 0213061 B1 ist zur Lösung des Schneidproblems ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die EP-Schicht stets unverletzt bleibt.

Eine gute Isolierung der Stahlrohre soll von der Rauhtiefe des Stahlrohres aus. Die EP-Schicht soll eine der Rauhtiefe des Stahlrohres angepasste Schichtdicke besitzt. Bezeichnet man die unter einem Mikroskop erkennbare Rauhtiefe als Stahlgebirge, dann soll die EP-Schicht das Stahlgebirge geringfügig überdecken.

Günstig ist eine Optimierung der Rohroberfläche durch Stahlstrahlen.

Hinter dem Vorschlag steht die Erkenntnis, dass die EP-Schicht in grösseren Dicken in Abhängigkeit von der Temperatur und der Feuchtigkeit druckempfindlich reagieren, dagegen in kleineren Dicken nicht. In der Regel ist eine EP-Schichtdicke von 0,04 bis 0,05 mm ausreichend.

Im weiteren wird davon ausgegangen, dass nur die erforderliche Schichtdicke auf den Stahlrohren vorgesehen ist. Wenn gleichwohl darüber hinausgehende Schichtdicken vorkommen und die EP-Schicht beim Einschneiden unverletzt bleiben soll wird sichergestellt, dass die erforderliche Schichtdicke unverletzt bleibt.

Nach der EP 0216 061 B1 kommt eine besondere Distanzhaltung für die Schälwerkzeuge zur Anwendung. Das Schälwerkzeug wird so geführt, dass ein definierter Abstand von der Metallaussenfläche der Stahlrohre gewahrt wird, der gleich der Dicke oder grösser als die erforderliche Dicke der EP-Schicht ist.

Ausserdem wird der Schnitt nicht als einfacher Trennschnitt mit einer gewöhnlichen Messerklinge durchgeführt, sondern als Schälvorgang, bei dem eine ringförmig um das Stahlrohr innerhalb der Kunststoffisolierung verlaufende V-förmige Nut oder eine ähnliche Nut erzeugt wird. Die Nut ist im Nuttiefsten vorzugsweise gerundet. Das führt dazu, dass die Schälfläche an der auf dem Stahlrohr verbleibende Isolierung abgeschrägt ist und im Tiefsten ausläuft. Durch den bekannten Schnitt entsteht eine böschungsartige Schnittfläche. Dadurch wird die Wirkung der in der Kunststoffisolierung eingefrorenen Textur nach dem Schälen wesentlich gemindert.

In dem Bereich (Schweissbereich) der Rohrverbindung oder Abzweigung, welcher der Schweisswärme ausgesetzt ist, wird vorzugsweise vor dem Schweissen auch die EP-Schicht entfernt, um eine unkontrollierte Verbrennung der EP-Schicht und nachteilige Verbrennungsrückstände zu vermeiden. Der Schweissbereich hat in Stahlrohrlängsrichtung vorzugsweise eine Länge bis 300 mm, nach weitere bevorzugt eine Länge bis 200mm und höchst bevorzugt eine Länge bis 100 mm, wahlweise auch eine geringere Länge von z.B. 75 mm.

An den Schweissbereich schliesst sich vorzugsweise ein Übergangsbereich zur Isolierung von höchstens 150 mm, noch weiter bevorzugt von höchstens 100 mm und höchst bevorzugt bis 50 mm an.

Im Übergangsbereich bleibt die EP-Schicht in der notwendigen Dicke unverletzt.

Die Entfernung der Isolierung wird im folgenden als Abisolierung bezeichnet.

Nach einem älteren, unveröffentlichten Vorschlag soll die EP-Schicht beim Abisolieren in einem Übergangsbereich zwischen der vollständig abisolierten Stahlrohrbereich und der unversehrten Isolierung stehenbleiben. Nach dem Schweissen und Reinigen durch Stahlstrahlen der Schweissstelle soll der Zwischenraum zwischen dem Übergangsbereich an dem einen Stahlrohrende und dem Übergangsbereich an dem anderen Stahlrohrende mit EP oder einem anderen Haftvermittler wie z.B. SiO₂ beschichtet werden, so dass die Schrumpfmuffe oder eine andere Isolierungsaussenschicht eine innige Verbindung mit dem Haftvermittler eingehen kann.

Soweit von dem Übergangsbereich Gebrauch gemacht wird, hat dieser in axialer Richtung eine Länge von vorzugsweise mindestens 20 mm, noch weiter bevorzugt mindestens 30 mm und höchst bevorzugt mindestens 40 mm.

Der Übergangsbereich kann an allen Schweissstellen ausgehend vom Schälschnitt vorkommen. Die Schweissstellen befinden sich am Stoss zwischen zwei Stahlrohren sowie an Stahlrohrabgängen.

Im Übergangsbereich der EP-Schicht ist es beim Abisolieren der PE-Schicht von Vorteil, wenn die EP-Schicht auch beim Axialschnitt durch den dort eingerichteten Begrenzungsschutz unverletzt bleibt.

Die PE-Schicht wird von der EP-Schicht bzw. dem Kleber abgezogen. Die Trennung der PE-Schicht von der EP-Schicht bzw. der Kleberschicht ist ohne Beschädigung der EP-Schicht möglich, wenn die Haftung der EP-Schicht gegen Abziehen auf dem Stahlrohr grösser als der Widerstand der PE-Schicht gegen Lösen von der EP-Schicht ist.

Nach dem älteren Vorschlag wird das Abziehen durch eine Erwärmung der Isolierung unterstützt. Jedoch wird eine Erwärmung des PE auf mehr als 110° C, vorzugsweise auf mehr als 90° C, vermieden. Vorzugsweise wird jedoch mindestens eine Temperatur von 50° C und noch weiter bevorzugt eine Temperatur von mindestens 70° C und höchst bevorzugt auf 80° C erreicht.

Bei der weiteren Handhabung ist zu unterscheiden zwischen der Verbindung zweier Stahlrohre zu einer Stahlrohrleitung und zwischen Stahlrohrabgängen.

Bei der Verbindung zweier Stahlrohrenden zu einer Stahlrohrleitung verläuft die Schweissstelle über den vollen Rohrumfang. Dementsprechend ist der gesamte Stahlrohrumfang an der Schweissstelle abzuisolieren.

Bei Stahlrohrabgängen ist vorzugsweise gleichfalls die Abisolierung auf dem gesamten Stahlrohrumfang vorgesehen.

In Anwendung des vorgeschlagenen EP-Übergangsbereiches ergeben sich an den Stahlrohrenden zwei Bereiche, nämlich ein Übergangsbereich und ein Bereich vollständiger Abisolierung.

Im Übergangsbereich wird die Stahlrohrisolierung bis auf die EP-Schicht entfernt.

Der zum Abisolieren vorgesehene Axialschnitt kann übergreifend für beide Bereiche erfolgen. Vorzugsweise bleibt die Schnittiefe dabei unverändert und wird die EP-Schicht im Schweißbereich, wie oben beschrieben, durch Stahlstrahlen entfernt.

Der Axialschnitt wird vorzugsweise im Gegensatz zu dem Umfangsschnitt vorzugsweise nicht als Schälschnitt durchgeführt sondern als möglichst schmaler Begrenzungsschnitt. Es kann ein entsprechend schmales Messer mit Schnittiefenbegrenzung zum Einsatz kommen.

Der Axialschnitt wird vorzugsweise möglichst senkrecht zur Umfangsfläche der Stahlrohre eingebracht. Die Richtung senkrecht zur Umfangsfläche beschreibt die radiale Richtung. Es kommt aber auch ein Schnitt in Betracht, der schräg zur axialen Richtung verläuft. Dann er gibt sich zwar eine schräg verlaufende Schnittfläche. Mit dem schräg verlaufenden Schnitt ergibt sich an dem Schnitt ein Zipfel, der das Abziehen der PE-Schicht erleichtert.

Für den Axialschnitt können nach dem älteren Vorschlag flache Schneidmesser verwendet werden.

Bei der Verbindung der Stahlrohrleitung mit einer Abzweigung kann die Abisolierung unterschiedliche Formen annehmen.

Bei der oben erläuterten Abzweigung, bei der ein T-Stück Anwendung findet, ergeben sich Stahlrohrenden, die wie andere Stahlrohrenden abisoliert werden können.

Bei der oben erläuterten Abzweigung, bei der ein Abzweigrohr in ein durchgehendes Stahlrohr der Erdgasleitung eingepasst wird, findet eine vollständige Abisolierung statt.

Bei vollständiger Abisolierung können die Schälschnitte immer in Umfangsrichtung verlaufen. Vorzugsweise verlaufen die Schälschnitte bei einem in Umfangsschnitt über 360° schnittschliessend. Bei einer Abzweigung kann der Schnitt oval oder in anderer Form um die Abzweigung herum geführt werden. Eine andere Form kann sich aus Umfangssschnitten und Axialschnitten zusammensetzen.

Die vollständige Abisolierung kommt bei grösseren und kleineren Abzweigungen vor.

Nach einem älteren Vorschlag erfolgt an der Abzweigung die Nachisolierung mit einer Muffe, die zugleich die Stahlrohrleitung an der betreffenden Stelle und auch die abzweigende Leitung umfasst. Dabei ist die Anwendung eines EP-Übergangsbereiches wieder von Vorteil und wird der dazwischen liegende und dem Schweissvorgang ausgesetzte Bereich vollständig abisoliert und nach dem Schweissen und Stahlstrahlreinigen wieder mit EP beschichtet.

Bei Abisolierungen ohne Unterbrechung der Stahlrohrleitung kann eine Vorrichtung Anwendung finden, wie sie gleichfalls in der EP 0213 061 B1 beschrieben ist. Dabei läuft die Vorrichtung mit Rollen in Umfangsrichtung auf dem Rohr. Anders als bei dem Abisolieren am Stahlrohrende kann die Vorrichtung aber nicht an der Stahlrohrstirnfläche gehalten werden. Damit die Vorrichtung bei der Bewegung in Umfangsrichtung um das Stahlrohr gleichwohl Halt findet, ist diametral gegenüberliegend zur oben beschriebenen Rollenanordnung minde stens eine Rolle anstellbar. Die Anstellung hat verschiedene Vorteile. Ein Vorteil ist die mögliche Anpassung der Vorrichtung an verschiedene Stahlrohrdurchmesser. Ein besonderer Vorteil ist die Sicherung eines vorteilhaften Anpressdruckes der Rollen an dem Stahlrohr. Ein dritter Vorteil ist die Sicherung eines ausreichenden Bewegungsspieles der Rollen auf dem Stahlrohr.

Wie oben beschrieben, kann das Schälmesser eine Schneide besitzen, welche der Kontur der einzuschneidenden Nut angepasst ist. Wahlweise kann das Messer auch verstellbar sein. Die Verstellbarkeit kann die Nuttiefe und/oder Nutbreite betreffen. Die Verstellbarkeit kann z.B. auch dazu dienen, zweimal unter unterschiedlichen Winkeln die Isolierung zu schälen, so dass eine V-förmige bis U-förmige Nut entsteht. Zusammen mit einer möglichen Auswechselbarkeit der Schälmesser ergibt sich eine grosse Variationsbreite für den Schälschnitt.

Für den Axialschnitt wird vorzugsweise gleichfalls eine Vorrichtung mit Schnitt-Tiefen-Begrenzung und Messern benutzt. Anders als beim Schälen in Umfangsrichtung kann das Messer beim Axialschneiden wegen der Schnitt-Tiefen-Begrenzung zumindest nach geringer Übung auch allein von Hand auf dem Stahlrohr geführt werden.

Nach dem älteren Vorschlag werden wahlweise gleichzeitig zwei Schälschnitte ausgeführt. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die für das Abisolieren erforderliche Zeit verringert wird.

Nach der Erfindung wird das durch Weiterentwicklung des älteren Vorschlags mit einer Doppelschälvorrichtung erreicht.

Vorteilhafterweise erlaubt die Doppelschälvorrichtung die gleichzeitige Ausführung von mehreren Schälschnitten, wobei z.B. beim Abisolieren gleichzeitig beiderseits einer Abzweigung je ein Schälschnitt durchgeführt wird.

Vorzugsweise besitzt die Doppelschälvorrichtung zwei im Abstand verstellbare Schälmesser, so dass eine Einstellung auf jede Abzweigung erfolgen kann.

Vorzugsweise sind die Schälmesser auch anstellbar.

Vorzugsweise finden Schälmesser Anwendung wie sie in der Bauform nach EP 0213 061 vorgesehen sind.

Vorzugsweise finden Schälmesser Anwendung mit einem Winkel zwischen 1 bis 179 Grad.

Im übrigen ist es günstig, wenn die Schälmesser in einem Gestell angeordnet sind, das auf dem Stahlrohr abrollen kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gestell das Stahlrohr mindestens an drei Stellen berührt, die in Umfangsrichtung einen Gesamtwinkel von mehr als 180 Grad vorzugsweise einen Gesamtwinkel von mindestens 210 Grad und noch weiter bevorzugt einen Umfangswinkel von mindestens 240 Grad zwischen sich einschliessen. Vorzugsweise sind auch mindestens zwei Rollenreihen vorgesehen, von denen jede Reihe mindestens drei Rollen besitzt.

Bei der Ausführung umschliesst das Gestell das Stahlrohr soweit, dass es sich selbst an dem Stahlrohr hält, wenn es auf dem Stahlrohr im Umfangsrichtung bewegt wird.

Bei dem Umfangsschälschnitt beiderseits einer Abzweigung schliessen die Rollenreihen die Abzweigung mit den Schälmessern zwischen sich ein.

Von Vorteil ist ein Gestell, bei dem in jeder Rollenreihe mindestens eine Rolle anstellbar ist. Noch weiter bevorzugt fluchten die Rollen der in einer Rollenreihe mit den Rollen der anderen Rollenreihe in axialer Richtung. Das lässt sich zum Beispiel mit Hilfe von Stangen in dem Gestell erreichen, so dass die korrespondierenden Rollen aus beiden Rollenreihen jeweils auf einer gemeinsamen Stange angeordnet sind. Wahlweise sind dabei zugleich Rollenhalterungen vorgesehen, die auf Stangen verstellbar sind und/oder die Rollenanstellung bilden. Durch anstellbare Rollen lässt sich das Bewegungsspiel der Rollen auf dem Stahlrohr durch die Rollenverstellung beeinflussen.

Wahlweise kann sogar mit Hilfe der Rollenverstellung eine Öffnung des Gestells zur Montage oder Demontage des Gestells vom Rohr bewirkt werden.

Vorzugsweise wird das Gestell in anderer Weise geöffnet oder geschlossen.

Dazu ist ein Teil des Gestells verschwenkbar angeordnet. Günstig ist, wenn die Stangen des Gestells in Schwenkarmen gehalten sind, mit denen das jeweils abzuisolierende Stahlrohr umfasst wird. Ein besonders geringes bauliches Volumen ergibt sich dabei mit bogenförmigen Schwenkarmen.

Die Schwenkbewegung und Arretierung erfolgt wahlweise mit Spindeln. Günstig sind jeweils zwei im Abstand voneinander an einer Stange angreifenden Spindeln. Die Spindeln haben vorteilhafterweise Selbsthemmung, so dass in der Regel keine besondere Sicherung der Spindeln in der jeweiligen Stellung erforderlich ist.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

1 zeigt das System der Verbindung zweier Stahlrohrenden für eine Erdgasleitung

2 zeigt eine Abzweigung von einer Erdgasleitung

3 zeigt eine Abzweigung von einer Erdgasleitung durch Flansch

4 zeigt die Reparatur mittels aufgeschweisstem Blech

5 und 6 zeigen eine Vorrichtung für Axialschnitt an Rohrenden und Abzweigungen

7 und 8 zeigen eine Vorrichtung zum Doppelschälen

Nach 1 sind zwei Stahlrohrenden 1 und 2 durch eine umlaufende Schweissnaht 3 miteinander verbunden. Von beiden Stahlrohrenden 1 und 2 ist im Ausführungsbeispiel das Stahlrohrende 2 werksseitig am Ende abisoliert. Das Stahlrohrende 2 gehört zu Standardstahlrohren, die mit gleicher Länge angeliefert worden sind. Dagegen gehört das Stahlrohrende 1 zu einem Passstück, das an der Baustelle von einem Leitungsstahlrohr abgelängt worden ist. Beide Stahlrohrenden 1 und 2 sind mit der gleichen Isolierung versehen. Die Isolierung ist dreischichtig aufgebaut. Die eigentliche Isolierung wird durch eine aussenliegende PE – Schicht 6 bzw. 11 gebildet. Die Haftung der PE – Schichten auf dem Stahl wird durch die EP – Schichten 4 und 9 und Kleberschichten 5 und 10 bewirkt.

Die Isolierung beider Stahlrohrenden ist bei 12 und 13 zunächst mit einem Schälschnitt bis unmittelbar vor die EP – Schichten durchtrennt worden. Anschliessend werden die abzuisolierenden PE – Schichten mit einem Axialschnitt in Rohrlängsrichtung durchtrennt und mit einer Heizeinrichtung ohne offene Flamme erwärmt. Die Erwärmung erfolgt von aussen.

Die erwärmte PE-Schicht lässt sich danach gut abziehen.

Die in Umfangsrichtung verlaufenden Schälschnitte haben eine schräg und/oder u-förmig verlaufende Schälkante, die im Tiefsten vor der PE – Schicht 4 bzw. 9 rund auslaufen, so dass die EP – Schichten unversehrt sind.

Der Abstand der Schnittkante 12 bzw. 13 zum Stahlrohrende beträgt im Ausführungsbeispiel jeweils zur Mitte 150 mm. Die EP – Schichten erstrecken sich im Übergangsbereich über 1/3 dieser Länge, also bis auf 100 mm an die Stahlrohrenden. Im Schweissbereich sind die Stahlrohrenden vollständig abisoliert. Der Schweissbereich erstreckt sich damit insgesamt über 200 mm.

Das heisst, die Abisolierung erfolgt auf einem Drittel der Länge teilweise und über zwei Drittel der Länge vollständig.

Nach dem Schweissen sind die Schweissnaht und die vorher vollständig abisolierten Bereiche durch Stahlstrahlen gereinigt und mit EP – Pulver erneut beschichtet worden. Die neue Schicht ist mit 8 bezeichnet.

Über die so vorbereitete Verbindung der Stahlrohrenden wird eine Schrumpfmuffe gezogen und anschliessend wärmebehandelt, so dass es zum Schrumpfen kommt und die Muffe die strichpunktierte dargestellte Kontur 7 einnimmt.

2 zeigt ein Abzweigrohr 16 an der Erdgasverteilerleitung 15. Das Abzweigrohr 16 wird im Ausführungsbeispiel nach Verlegen der Erdgasverteilerleitung 15 mit der Erdgasverteilerleitung 15 verbunden. Dabei ist die Erdgasleitung 15 zunächst abisoliert worden. Die Isolierung ist wie bei der Rohrleitung 1 aufgebaut. Die Abisolierung hat die Schnittkanten 17 und 18 verursacht, welche umlaufend an der Erdgasverteilerleitung 15 verlaufen. Die beiden Isolierungsenden sind mit 20 und 21 bezeichnet.

Im Ausführungsbeispiel befinden sich die Schnittkanten 17 und 18 in einem Abstand von 150 mm vom Stahlrohr 16. Von der Isolierung 20 und 21 ragen die EP – Schichten über die Schneidkanten 17 und 18 über 50 mm bis auf 100 mm Abstand an das Abzweigstahlrohr 16 heran. In diesem restlichen Bereich von 100 mm hat eine vollständige Abisolierung stattgefunden. Das Abzweigstahlrohr 16 ist an der Schweissstelle mit der Erdgasverteilerleitung 15 deren Aussenform angepasst. Dadurch ergibt sich ein oval und/oder kurvenförmiger Verlauf der Schweissnaht auf dem Mantel der Erdgasverteilerleitung 15.

Nach dem Schweissen sind der vorher vollständig abisolierte Bereich und die Schweissnaht durch Stahlstrahlen gereinigt und mit einer weiteren neuen EP – Schicht versehen worden. Die Abzweigung wird anschliessend von einer strich punktiert dargestellten Schrumpfmuffe eingeschlossen.

Die Handhabung der Schrumpfmuffe erfolgt wie in der älteren deutschen Anmeldung 10318474 beschrieben.

3 zeigt wie 2 ein Abzweigrohr 31 an der Erdgasverteilerleitung 30. Unterschiedlich hierbei ist die Verbindung, welche mit einem Flansch 35 realisiert wird. Die Positionsnummern 32 und 33 entsprechen den Positionsnummern 17 und 18, die Positionsnummern 36 und 37 entsprechen den Positionsnummern 20 und 21 in der 2. Die Bearbeitung ist wie in 2. Die Darstellung der Schrumpfmuffe entfällt in diesem Beispiel.

4 zeigt eine Stahlrohr 81 mit einem Reparaturblech 80. Die Vorbereitung des Stahlrohres erfolgt wie in 1 bis 3 beschrieben. Das Stahlblech 80 wird durch Schweissen mit dem Stahlrohr verbunden. Und danach wie bereits ausführlich beschrieben nachisoliert.

Die Umfangsschnitte in der Mitte der Stahlrohre erfolgen mit einer Doppelschälvorrichtung. Nach 7 besitzt die Vorrichtung ein Gestell, dass sich aus Stangen 90 und 91 und ausgewölbten Seitenwangen 92 und 93 zusammensetzt. Jede Seitenwange 92 und 93 besteht aus Blechen 94 zwischen denen Abstandshalter 95 vorgesehen sind. Die Bleche besitzen im Ausführungsbeispiel eine Dicke von 5 mm; in anderen Ausführungsbeispielen eine Dicke von 10 mm oder mehr. Die Dicke gewährleistet eine ausreichende Stabilität.

Die Bauweise der Seitenwangen 92 und 93 mit den Blechen 94 und den Abstandshaltern 95, erlaubt eine einfache Anordnung von Rollen 96 in den Seitenwangen. Dabei schliessen die beiden Rollen, bezogen auf den Umfang eines mit der Vorrichtung umschlossenen und abzuisolierenden Rohres, den Umfangswinkel von 30 Grad zwischen sich ein. Mit jeweils zwei Rollen 96 einer Seitenwange korrespondieren die Rollen 97, die durch eine Wippe 98 gehalten werden. Die Wippe 98 wird von einem Schwenkarm 99 gehalten. Jede Wippe 98 und Schwenkarm 99 besteht wie die Seitenwangen aus Blechen. Dabei sind die der Schwenkarme 99 beiderseits der Seitenwange angeordnet.

Zugleich besteht eine gelenkige Verbindung 100 zwischen der Seitenwange und dem Schwenkarm 99.

Die Rollen 97 liegen den beiden anderen Rollen 96 so gegenüber, dass ein Andrücken der Rollen 97 eine Druckrichtung zur Folge hat, welche zwischen die beiden anderen Rollen 96 weist. Der von allen Rollen 96 und 97 eingeschlossene Umfangswinkel beträgt im Ausführungsbeispiel 210 Grad.

Die Verstellung der Schwenkarme 99 erfolgt mittels zweier Gewindespindeln 101. Die Gewindespindeln 101 wirken mit einem Gewindestück zusammen, die an den Schwenkarmen 99 und der Verbindungsstange 102 befestigt sind und dadurch drehbeweglich aber in axialer Richtung festsitzt.

Bei unterschiedlichen Schwenkwinkeln der Schwenkhebel 99 ergeben sich unterschiedliche Stellungen der Gewindespindel 101. Damit es dadurch nicht zu einem Klemmen der Spindel 101 kommt, ist die Gewindespindel 101 an den Enden gelenkig angeordnet.

Die Doppelschälvorrichtung besitzt jeweils zwei Schälmesser. In der Zeichnung sind die zugehörigen Messerhalter 102 dargestellt. Die Messerhalter sind auf einem Messerbalken 103 zwischen dem Anschlag 104 und 105 verstellbar gehalten. Dabei ist eine Mehrfacheinstellung vorgesehen.

Der Messerbalken ist seinerseits höhenverstellbar angeordnet. Zur Höhenverstellung ist jedes Messerbalkenende an einem Verstellblock 106 gehalten, der an einer Seitenwange 92 bzw. 93 befestigt ist. Die Verstellung erfolgt im Ausführungsbeispiel gleichfalls mittels Spindeln. Von den Verstellspindeln der Verstellblöcke sind nur die Drehgriffe 107 dargestellt.

Die Verstellung der Messerbalken dient dazu, den Messerbalken mit den Messern so gegen die Isolierung des abzuisolierenden Stahlrohres anzustellen, dass Rollen 108 mit der Isolierung des Stahlrohres Berührung haben.

Wahlweise werden die Rollen dabei mit einer Federkraft gegen die abzuisolierende Stahlrohrisolierung gedrückt, so dass der Messerbalken 102 jeder Massänderung des Stahlrohres folgt.

Die Schälmesser 109 werden ihrerseits mit einer Spindel (im Bild nicht sichtbar) und mittels Drehgriff 110 höhenverstellt. Dadurch findet ein definierter Schälschnitt in die Isolierung des Stahlrohres statt, wodurch auch bei unrunden Rohren die gewünschte Schälqualität eingehalten werden kann.

Die Doppelschälvorrichtung wird von Hand bewegt. Dazu sind Griffe 111 vorgesehen, die sich im Ausführungsbeispiel an den Messerhaltern befinden.

Nach 5 und 6 findet für die Axialschnitte eine Schneidvorrichtung Verwendung, die auch von Hand ohne Zwangsführung frei bewegt werden kann, so dass gerade Axialschnitte entstehen.

Die Schneidvorrichtung besitzt ein Schneidgehäuse 63, das während des Schneidvorganges mit Berührungsflächen 64 auf der Isolierung des Rohres 60 gleitet. In dem Gehäuse 63 ist ein Distanzstück 69 verstellbar angeordnet. Das Distanzstück soll während des Schneidvorganges mit einer Gleitfläche 70 auf der Isolierung des Stahlrohres 60 gleiten. Bei unterschiedlichen Stahlrohrdurchmessern wird die Verstellung des Distanzstückes 69 erforderlich, um dessen Gleitfunktion zu sichern.

Die Verstellung des Distanzstückes 69 erfolgt in der Weise, dass die Schneidvorrichtung auf dem Rohr aufgesetzt und das Distanzstück 69 mit der Isolierung in Berührung gebracht wird. Anschliessend wird das Distanzstück arretiert.

Ferner gehört zu der Schneidvorrichtung ein verstellbares Messer 66. Das Messer ist an einem verschiebbaren Kulissenstein 72 mit einer Schraube 68 befestigt. Die definierte Verstellung des Kulissensteins 72 erfolgt mit einer Verstellschraube 67. Ausserdem sind an der Schneidvorrichtung zusätzlich nicht dargestellte Arretierschrauben vorgesehen, mit denen die verstellten Teile in der jeweiligen Stellung arretiert werden. Eine der Schrauben wird durch eine Griffstange 65 gebildet, die mit einem Gewindekopf in die Schneidvorrichtung greift. Durch Drehung der Griffstange wird das Messer und/oder das Distanzstück verspannt oder gelöst. Als Widerlager für die Verspannung dient ein Bund 71 auf der Zugstange.

Zum Ingangsetzen der Schneidvorrichtung wird diese in der in 5 dargestellten Form so auf das Rohr aufgesetzt, dass das Messer 66 in eine Nut 61 greift, die durch einen obenbeschriebenen Umfangsschnitt entstanden ist. Wenn danach an der Griffstange 65 gezogen wird, gräbt sich das Messer entlang den gestrichelten Linien durch die Isolierung.

Claims

Vorrichtung zum Abisolieren von Stahlrohren, insbesondere auch von Stahlrohrpassstükken für eine Erdgasleitung sowie zur Herstellung von Abzweigungen von Erdgasverteilerleitungen und/oder zum Reparieren solcher Leitungen a) wobei die Stahlrohre mit einer Isolierung versehen sind, die mehrschichtig aufgebaut ist, wobei als Schutzschicht ein thermoplastischer Kunststoff, insbesondere PE oder LDPE oder MDPE oder HDPE oder auch PP Anwendung findet und zur Haftung des Kunststoffes auf dem Stahlrohr ein Haftvermittler aus EP und vorzugsweise eine Kleberschicht aus einem PE-Copolymerisat zwischen dem Kunststoff und dem Stahlrohr und/oder eine zusätzliche SiO₂-Schicht auf dem Stahlrohr zur Verbesserung der Haftvermittlung vorgesehen ist b) wobei die Stahlrohrenden der Stahlrohre zum Verschweissen im Bereich der Schweissstellen abisoliert werden oder c) wobei in die Rohrleitungen für Abzweigungen T-förmige Anschlussstücke eingesetzt werden, wobei zum Einsetzen der T-förmigen Anschlussstücke Stahlrohrstücke entsprechender Breite aus der Leitung herausgeschnitten werden und wobei die entsprechenden Stahlrohrenden zum Verschweissen mit den T-förmigen Anschlussstücken im Bereich der Schweissstellen abisoliert werden oder d) wobei in ein Stahlrohr der Leitung für Abzweigungen Stahlrohre eingeschweisst werden, wobei in das Stahlrohr der Leitung eine Öffnung eingeschnitten wird, welche dem Durchmesser des Abzweigstahlrohres entspricht und wobei das Abzweigstahlrohr an dem zugehörigen Ende der Kontur der Öffnung in dem Stahlrohr der Leitung angepasst ist oder e) wobei an der Rohrleitung für Abzweigungen Stahlrohre angeschweisst werden, wobei in das Stahlrohr der Leitung eine Öffnung mit der Öffnungsweite für die Abzweigung geschnitten wird und darauf ein Stahlrohrstück der Abzweigung gesetzt wird, das mit einem Flansch vorgefertigt ist, welcher vorzugsweise der Mantelwölbung des Stahlrohres angepaßt ist, oder f) wobei an undichten Leitungen zur Abdichtung ein Stahlblech, welches vorzugsweise der Mantelwölbung des Stahlrohres angepasst ist, verschweisst wird g) wobei das Abisolieren durch einen Schälvorgang in die Isolierung und Abziehen der Isolierung efolgt h) wobei zum Abisolieren Umfangsschälschnitte in die Isolierung eingebracht werden gekennzeichnet durch i) Verwendung einer Doppelschälvorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung zweier Umfangsschälschnitte.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens zwei Schälmesser für Umfangsschnitte besitzt und die in der Schälstellung die Abzweigung zwischen sich einschliessen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schälmesserverstellung in Stahlrohrlängsrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälmesser in einem Gestell auf einer Stange verschiebbar gehalten sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Schälmesser die auch gegen das Stahlrohr anstellbar sein können.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Schälmessern, deren axiale Schneidkräfte einander mindestens teilweise aufheben können.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung bei den Umfangsschnitten mit Rollen auf dem Stahlrohr geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens drei Rollen besitzt, die zwischen sich einen Gesamtumfangswinkel von mehr als 180 Grad einschliessen, vorzugsweise einen Gesamtumfangswinkel von mindestens 210 Grad zwischen sich einschliessen und noch weiter bevorzugt einen Gesamtumfangswinkel von mindestens 2420 Grad zwischen sich einschliessen, so dass die abzuisolierenden Stahlrohre zwischen den Rollen gehalten werden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei in Umfangsrichtung verlaufende Rollenreihen besitzt, von denen jede Rollenreihe aus minde stens drei Rollen besteht, wobei die Rollenreihen die Schälmesser zwischen sich einschliessen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen beider Reihen paarweise in axialer Richtung miteinander fluchten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass von drei Rollen mindestens eine oder auch mehr als eine gegen das Stahlrohr anstellbar ist, vorzugsweise in jeder Rollenreihe eine Rolle anstellbar ist und noch weiter bevorzugt ein in axialer Richtung miteinander fluchtendes Rollenpaar anstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Zentrierung der Vorrichtung auf dem Stahlrohr durch Rollenverstellung und/oder Einstellung des Bewegungsspieles der Vorrichtung auf dem Stahlrohr durch Rollenverstellung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet durch eine Rollenverstellung in axialer und/oder in radialer Richtung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen verschwenkbaren Teil zum Öffnen und Schliessen der Vorrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gestell mit Stangen besitzt, die an den Enden durch Schwenkhebel gehalten sind.
Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch gewölbte Schwenkhebel.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch mindestens eine Spindel als Schwenkhebelverstellung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Schwenkhebelenden Rollen und/oder Stangen und/oder eine wippähnliche Vorrichtung befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälmesser mit einer messbaren Schälmesseranstellung versehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälmesser auf der zu durchtrennenden Isolierung geführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälmesserhalter sich mit einer Rolle auf der Isolierung abstützen.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälmesserhalter mit einer Rollenandrückung versehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch federbelastete Rollenandrückung.
Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Federverstellung an der Rollenandrückung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälmesserhalter auf einem Schälmesserbalken angeordnet sind, der an zwei Stellen vorzugsweise an den Enden verstellbar gehalten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Schälmesser Griffe für die Schälmesserbewegung von Hand befinden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälmesser einen Schneidenabstand besitzen, der beim Einbauen von Abzweigungen grösser als der Durchmesser der Abzweigung ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälmesser beim Schälschneiden eines Übergangsbereiches einen Schneidabstand besitzen, der gleich der axalen Länge des Übergangsbereiches ist.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Bereich vollständiger Abisolierung der freigelegten Arbeitsfläche eine Breite von vorzugsweise höchstens 300 mm, noch weitere bevorzugt von höchstens 200 mm und höchst bevorzugt von höchstens 100 mm hat oder b) der Bereich vollständiger Abisolierung an einer Abzweigung eine ringförmige Fläche mit einer Breite von vorzugsweise mindestens 20 mm, noch weiter bevorzugt von mindestens 30 mm und höchst bevorzugt von mindestens 40 mm beiderseits der Abzweigung oder der Reparaturstelle bildet. c) der Bereich vollständiger Abisolierung an einer Abzweigung eine ringförmige Fläche mit einer Breite von vorzugsweise mindestens 20 mm, noch weiter bevorzugt von mindestens 30 mm und höchst bevorzugt von mindestens 40 mm um die Abzweigung oder die Reparaturstelle herum bildet.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung in axialer und/oder in radialer Richtung des Stahlrohres geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, gekennzeichnet durch die Verwendung a) flacher Messer oder scheibenförmigen Messern als Führung, wobei die Messer in die abzuziehende Isolierung schneiden und der Vorrichtung seitlichen Halt geben. b) von Führungen, die auf der Erdgasverteilerleitung lösbar montiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31, gekennzeichnet durch Schälschneidvorrichtungen für den Umfangsschälschnitt mit Schälmesser.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 32, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Schälschneidvorrichtung mit Schälmesser und einer Distanzeinrichtung bzw. Schnitt-Tiefen-Einstellung.
Verfahren nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung mit einem Gehäuse a) mit einer Schälmesserführung für die Schälmesserverstellung b) mit einer verstellbaren Distanzeinrichtung bzw. Schnitt-Tiefen-Einstellung
Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 35, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung mit einer Schälmesserarretierung und/oder einer Arretierung für die Distanzeinrichtung.