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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten von Lecks in Rohrleitungen
und Behältern durch Aufbringen und Härten von gegebenenfalls wie üblich verstärkten
Epoxydharzmassen.
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Derartige Verfahren haben sich in der Praxis seit der Schaffung geeigneter
Kunstharzmassen eingeführt und teilweise sehr gut bewährt. Eine besondere Schwierigkeit
beim Abdichten von Lecks ist stets dann gegeben, wenn derartige Lecks unter dem
Überdruck eines in den abzudichtenden Behältern oder der Rohrleitungen stehenden
Mediums steht. Besonders schwierig ist die Abdichtung beim Flüssigkeitsaustritt
aus einem Leck, da die erforderliche Reinigung und Trocknung des das Leck umgebenden
Bereichs nur schwierig oder überhaupt nicht durchgeführt werden kann. Da im übrigen
eine gewisse Aushärtezeit für die das Leck abdichtende Epoxydharzschicht in Kauf
genommen werden muß, war - es bisher nicht möglich, unter Überdruck stehende Leitungen
oder Behälter ohne Druckabbau bzw. Entfernung des daran befindlichen Mediums abzudichten.
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Ein erheblicher Nachteil bekannter Abdichtverfahren für Lecks mittels
einer oder auch mehrerer Epoxydharzschichten gleicher Zusammensetzung war der, daß
eine Dichtung bei unter einer Druckdifferenz zwischen Außen- und Innenraum stehenden
Rohren oder Behältern nicht möglich war.
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Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Abdichten von Lecks in
Rohrleitungen und Behältern durch Aufbringen und Härten von gegebenenfalls wie üblich
verstärkten Epoxydharzmassen. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst eine
erste übliche Epoxydharzmasse mit kurzer Härtezeit aufbringt und diese sodann überlappend
mit einer zweiten üblichen, langsamer härtenden Epoxydharzmasse bedeckt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch ein Leck in einem Rohr,
das unter relativ hohem Überdruck steht, bei entsprechend kleinem Leckquerschnitt
abgedichtet werden, während man bei großen Leckquerschnitten entsprechend geringere
Überdrücke für die erfolgreiche Anwendung - des - erfindungsgemäßen Verfahrens benötigt.
Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren nicht nur eine provisorische Reparaturmöglichkeit,
sondern auch eine Leckbeseitigung über längere Zeiträume, möglicherweise während
der Gesamtlebensdauer des zu reparierenden Teils.
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Die erste Epoxydharzmasse hat eine relativ kurze Aushärtezeit von
vorzugsweise nur 1 bis 5 Minuten; die anschließend aufgetragene zweite Epoxydharzmasse,
die die erste Schicht und den diese umgebenden Bereich bedeckt, hat eine Härtezeit
von vorzugsweise 1 bis 5 Stunden. Die beiden Epoxydharzmassen können sowohl auf
der Basis gleicher wie auch unterschiedlicher Epoxydharze aufgebaut sein. Im ersten
Fall unterscheiden sie sich nur im Härter. Als ersten Härter, der die rasche Aushärtung
der ersten Epoxydharzmasse bewirkt, verwendet man zweckmäßigerweise eine katalytische,
eine Homopolymerisation des Epoxydharzes bewirkende Verbindung, beispielsweise ein
tertiäres Amin, vorzugsweise einen Bortrifluoridaminkomplex, während als zweiter
Härter aliphatische oder aromatische Amine bzw. mit Beschleuniger versetzte Polyaminoamide
oder Polysulfide, vorzugsweise ein Gemisch aromatischer mehrwertiger Amine, verwendet
werden kann. Sowohl Epoxydharze als auch Härter sind handelsüblich.
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Beide Epoxydharzmassen und Härter werden zweck-
mäßigerweise mit üblichen
Füllstoffen versehen. Dies geschieht nicht nur aus Gründen der Kostenersparnis,
die Füllstoffe sind vielmehr notwendig, um die gewünschten Aushärtegeschwindigkeiten
zu steuern. Als Füllstoffe lassen sich beispielsweise Gemische aus Quarzmehl, auch
Schiefermehl, Titandioxyd, besonders hergestellte Kieselsäure, oder Tonerde verwenden.
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Die Füllstoffe sind gegebenenfalls mit geeigneten Thixotropierungsmitteln
versetzt, um ihre Vermischung mit den Harzmassen zu erleichtern. Der Füllstoffanteil
kann variieren und beispielsweise für die Grundschicht 35 Gewichtsteile und für
die Deckschicht 67 Gewichtsteile, bezogen auf das Gesamtgewicht von Epoxydharzmasse
und Härter, betragen.
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Zur Erfindungshöhe wird folgendes ausgeführt: Zum Abdichten von Lecks
in Rohren sind bereits verschiedene Verfahren bekannt. Beispielsweise kann man nach
dem Vorschlag der USA.-Patentschrift 3 085 892 in die zu dichtenden Rohrabschnitte
ein aromatische Lösungsmittel enthaltendes Gemisch aus hauptsächlich Teer und Silikaten
einbringen und durch Verdampfung des Lösungsmittels auf der Innenseite des Rohres
einen dichtenden Film aus den festen Bestandteilen der Mischung erzeugen.
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Dieses Verfahren kann jedoch naturgemäß nur zum Abdichten von Gasrohren
Verwendung finden und ist außerdem auf die Fälle beschränkt, bei denen kein Überdruck
vorliegt. Schließlich ist es nicht möglich, auf diese Weise Schnellreparaturen vorzunehmen.
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Aus der britischen Patentschrift 750 906 ist es weiter bekannt, das:
Leck mit Alkydharzen unter Verwendung von Glasfaser- oder Nylongeweben abzudichten.
Infolge der langen Aushärtezeit dieser Harze ist diese Arbeitsweise für Reparaturen
bei unter Druck stehenden Leitungen und Behältern sowie für Schnellreparaturen nicht
geeignet.
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Auf Grund der Tatsache, daß Harzmassen mit kurzer Härtungszeit für
die meisten Anwendungszwecke zu spröde sind, eine nur sehr geringe chemische Beständigkeit
besitzen und außerdem nach dem Aushärten etwas schrumpfen, hat man bisher von dem
Einsatz dieser Harzmassen zum Abdichten von Lecks Abstand genommen, da gefürchtet
werden mußte, daß die auf diese Weise hergestellten Abdichtungen zwar eine momentane
Abdichtung bewerkstelligen, die erhaltenen Abdichtungen jedoch beim weiteren Gebrauch
nicht die notwendige Beständigkeit aufweisen.
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Es wurden daher von der Fachwelt bisher noch keine Versuche angestellt,
für diesen Zweck geeignete Massen mit äußerst kurzer Härtungszeit aufzufinden.
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Vielmehr hat man die mit der Verwendung von Harzen mit langer Härtungszeit
verbundenen Nachteile, insbesondere die Unmöglichkeit, Schnellreparaturen und Reparaturen
an unter Druck stehenden Leitungen durchzuführen, als unumgänglich in Kauf genommen.
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Durch die Erfindung wird dieses Vorurteil insofern überwunden, als
dieser der Gedanke zugrunde liegt, zunächst einen ersten Überzug aus einer kurzhärtenden
Masse, der eine sofortige Abdichtung des Lecks bewirkt, aufzubringen und diesen
anschließend mit einem zweiten Überzug aus einem langsam erhärtendem Harz zu versehen,
welcher dem Ganzen die notwendige Beständigkeit verleiht.
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Beispiel 1 Es soll ein etwa 5 40 mm großes Leck in Form eines diagonal
zur Längsachse eines aus Grauguß gefertigten
Rohres (NW 150 mm,
Außendurchmesser 170 mm) verlaufenden Risses abgedichtet werden.
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Zunächst wird die Oberfläche im Randbereich des Lecks des leeren
Rohres mechanisch mit einer rotierenden Drahtbürste gereinigt, bis der Untergrund
blank ist. Hierauf wird mit einem Gemisch organischer Lösungsmittel entfettet. Dann
wird die Deckschicht 1 nach Vermischen der beiden Komponenten A 1 (Epoxydharzmasse)
und B 1 (Härter) unmittelbar vor der Verarbeitung im Verhältnis 1:1 aufgetragen.
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Die Temperatur des behandelten Rohres beträgt 23"C. Die Deckschicht
1 wird etwa 5 mm über den Rand des Lecks hinaus in einer Stärke von etwa 3 mm aufgetragen.
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Zusammensetzung der Deckschicht 1: Komponente A 1 70 Gewichtsteile
eines Epoxydharzes (Epoxydäquivalent etwa 170 bis 250) 30 Gewichtsteile eines mineralischen
Füllstoffes Komponente B 1 60 Gewichtsteile eines in fließfähigen Weichmachern gelösten
BF2-Komplexes 40 Gewichtsteile eines mineralischen Füllstoffes Die Aushärtezeit
der Deckschicht 1 beträgt etwa 120 Sekunden.
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Im Anschluß daran (oder auch später) wird die Deckschicht 2 aufgebracht,
deren beide Komponenten A2 und B 2 ebenfalls im Verhältnis von 1:1 Volumteilen vermischt
wurden.
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Zusammensetzung der Deckschicht 2: Komponente A 2 20 Gewichtsteile
eines Epoxydharzes (Epoxydäquivalent etwa 170 bis 250) 40 Gewichtsteile eines Gemisches
aus mineralischen und metallischen Füllstoffen Komponente B 2 15 Gewichtsteile eines
aromatischen Polyamidgemisches 25 Gewichtsteile eines Gemisches aus mineralischen
und metallischen Füllstoffen Die Deckschicht 2 wird in einer Stärke von etwa 2 bis
5 mm über eine Fläche aufgetragen, die etwa 5 bis 10 mm den Außenrand der Deckschicht
überlappt. Die Aushärtezeit der Deckschicht 2 obiger Zusammensetzung beträgt etwa
3 bis 4 Stunden.
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Nach dieser Zeit ist das Rohr wieder voll einsatzfähig. Die angegebene
Zeit braucht jedoch nicht abgewartet zu werden, wenn für wichtige Leitungsteile
eine nur kurzzeitige Unterbrechung des Betriebes möglich ist. Hier kann unmittelbar
nach Aushärten der ersten Deckschicht der volle Innendruck der reparierten Leitung
wieder eingestellt werden.
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Beispiel 2 Es wird ein Leck in einem Asbest-Zement-Rohr (NW 150 mm,
Wandstärke 7 mm) in Form eines etwa
3 mm breiten und 110 mm langen Risses bei einer
Arbeitstemperatur von 19"C abgedichtet. Die Oberfläche wird im Leckbereich mit 10
0/0iger Salzsäure abgewaschen, mit Wasser gespült und getrocknet.
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Das Rohr steht während der Reparatur unter einem Druck von etwa 470
mm Wassersäule (Stadtgas). Die Deckschicht 2 wird etwa 150 Sekunden nach der Schicht
1 aufgebracht. Die Zusammensetzung der beiden Deckschichten ist die gleiche wie
bei Beispiel 1, jedoch wird hier wegen des inneren Überdrucks bei Deckschicht 1
ein Glasfasergewebe mitverwendet.
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Dieses hat bei einem derart geringen Überdruck lediglich die Aufgabe,
der Deckschicht 1 während des Aushärtens einen besseren Halt zu geben. Die glasfaserverstärkte
Deckschicht 1 überlappt den Riß allseitig um etwa 5 mm, während die Deckschicht
2 so aufgetragen wird, daß sie die Schicht 1 um etwa 10 bis 15 mm allseitig überlappt.
Die Schichtstärken betragen etwa 3 bis 4 mm.
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Beispiel 3 Es soll ein verhältnismäßig großflächiges Leck in einem
Graugußrohr mit einem Durchmesser von 500 mm und einer Wandstärke von etwa 20 mm
abgedichtet werden. Das Leck ist hier durch einen Schlag und Herausbrechen eines
Gußstückes erzeugt worden und hat eine Abmessung von etwa 60 80 mm.
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Die Arbeitstemperatur beträgt 17"C. Die Vorbehandlung ist die gleiche
wie bei Beispiel 1.
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Nach der Reinigung wird ein Glasfasergewebe in Form von zwei 100
mm breiten und 170 mm langen Streifen mit der mit Härter vermischten Epoxydharzmasse
bestrichen und auf das Leck und die Umgebungsffäche aufgebracht. Nach einer Aushärtezeit
von etwa 120 bis 180 Sekunden wiid auf diese Deckschicht 1 die Deckschicht 2 in
einer Schichtstärke von etwa 3 bis 4 mm und die Deckschicht 1 allseitig etwa 20
mm überlappend aufgetragen. Die Zusammensetzung der Schichten ist die gleiche wie
im Beispiel 1.
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Die Aushärtezeit der Deckschicht 2 beträgt etwa 2 bis 3 Stunden. Eine
Druckbeanspruchung des derart reparierten verhältnismäßig großen Loches ist jedoch
bereits nach etwa 15 Minuten möglich, da auch die Deckschicht 1 bei Verstärkung
durch das Glasfasergewebe nach dieser Zeit bereits in der Lage ist, die auftretende
Druckbeanspruchung bis zur Aushärtung der Deckschicht 2 allein aufzunehmen.