DE19905275A1 - Verfahren zur Herstellung wärmegedämmter Rohre - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß Rohre für den Transport von warmen oder kalten Flüssigkeiten oder Gasen sich hervorragend mit Polyurethan-Hartschaum dämmen lassen. Solche Rohre sind seit vielen Jahren im allgemeinen technischen Gebrauch, zum Beispiel in der Fernwärme-, der Erdöl- und in der chemischen Industrie. Die Herstellung solcher Rohre erfolgt typischerweise da­ durch, daß man ein äußeres Rohr mit Abstandshaltern auf einem inneren Rohr montiert und danach den entstandenen Ringraum mit Polyurethan-Hartschaum ausfüllt.

Dieses Verfahren besitzt den wirtschaftlichen Nachteil, daß es mit viel Handarbeit verbunden ist und daß man für jede Rohrdimension und für jede Isolierdicke andere Abstandhalter als Lagerartikel benötigt. Technisch besitzt dieses Verfahren den Nachteil, daß die Abstandshalter selbst aus mechanischen Gründen aus massivem Kunststoff angefertigt sein müssen und daß sie dadurch eine sehr viel höhere Wärmeleitfähigkeit besitzen als der sie umgebende Schaum­ kunststoff; sie wirken daher als Wärme- bzw. als Kältebrücken, die die Wirksamkeit des Iso­ liermaterials beeinträchtigen. Darüber hinaus stellen diese Abstandshalter für den entstehen­ den Polyurethanschaum einen erheblichen Widerstand dar; sie stellen sich daher einem pro­ blemlosen Fließen des Schaumstoffs entgegen und verursachen hinter den Abstandhaltern in Fließrichtung Lunker und Verdichtungen. Auch diese Fließstörungen vermindern die Wirk­ samkeit der Isolierschicht. Es ist daher wünschenswert, diese wirtschaftlichen und wärme­ technischen Nachteile zu eliminieren.

Andererseits ist es notwendig, die Rohre konzentrisch zueinander anzuordnen, da nicht kon­ zentrische Rohre ebenfalls eine verminderte Wärmedämmung zeigen und andererseits nicht problemlos miteinander verbunden werden können. Es ist daher notwendig, die Konzentrizität zu gewährleisten. Dies wurde bis heute durch die Abstandhalter gewährleistet, auch wenn sie die oben geschilderten Nachteile besitzen. Es wäre daher wünschenswert, ein Verfahren zu besitzen, das einerseits die geforderte Konzentrizität gewährleistet und andererseits ohne die bisher benötigten Abstandshalter auskommt.

Bei der Einhaltung entsprechender Konzentrizität sind im Wesentlichen drei Faktoren von Bedeutung, die normalerweise durch Abstandshalter ausgeglichen werden:

• - Die Polyethylenrohre sind wegen ihrer geringen mechanischen Festigkeit durch die Lage­ rung verzogen und können erhebliche Krümmungen aufweisen.
• - Stahlrohre mit kleineren Durchmessern zeigen aus denselben Gründen oft ebenfalls Ei­ genkrümmungen.
• - Stahl- und Polyethylenrohre sind aufgrund ihres Eigengewichts durchgebogen.

Es zeigte sich nun überraschend, daß die gerade Ausrichtung durch einfache mechanische Mittel soweit ausgeglichen werden kann, daß eine Auslenkung der Achse aus der idealen Li­ nie kleiner bleibt als in der CEN253, draft revision from 1998, unter Punkt 4.4.3 gefordert wird.

Dazu ist es notwendig, das innere und das äußere Rohr mit verschiedenen Mitteln zu fixieren.

Für das äußere Rohr, das normalerweise aus Polyethylen oder dünnem Metallblech gefertigt ist, reicht eine Einspannung zwischen drei Justierflächen, die im Winkel von 120° zueinander angeordnet sind, und die den jeweiligen Rohrdurchmessern angepaßt werden können wie in Bild 1 schematisch dargestellt. Selbstverständlich ist eine Einspannung auch in rechtwinklige Prismen oder in mehrteilige Justierflächen möglich, falls eine solche Anordnung den Arbeits­ ablauf günstiger gestaltet. Die Kräfte, die zu einer geraden Ausrichtung notwendig sind, sind relativ klein und können daher über solch einfache Vorrichtung aufgebracht werden.

Das innere Rohr kann dagegen je nach Durchmesser und nach Wanddicke der Ausrichtung einen erheblichen Widerstand entgegensetzen. Hier ist eine feste Einspannung erforderlich, die auch größere Kräfte und Drehmomente ausüben kann. Es zeigte sich, daß eine Anordnung wie in Bild 2 in allen Fällen ausreichend ist, um eine eventuell bestehende Biegung auszuglei­ chen und auch zusätzlich Kräfte, die manchmal durch das Aufsteigen des Schaumes entste­ hen, auszugleichen.

In einigen Fällen, wenn die Eigenbiegung des Rohres nicht groß ist und die auftretenden Schaumkräfte relativ gering sind, kann es ausreichen, das Rohr an beiden Enden so aufzuhän­ gen wie in Bild 3 dargestellt. Hier gleichen sich die gewichtbedingten Durchbiegungen weit­ gehend aus.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von diskontinuierlich hergestellten, mit Polyurethan- Hartschaum gedämmten Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung auf Abstandshalter zwischen dem Stahl- und dem Polyethylenrohr verzichtet wird, wobei ein gleichmäßiger Ringraum zwischen dem Stahl- und dem Polyethylenrohr dadurch gewähr­ leistet wird, daß beide Rohre mechanisch entlang der Längsachse fixiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Fixierung der Innenrohrs durch jeweils zwei mechanische Backen an beiden Enden des Rohres erfolgt, wobei je eine Backe am Ende des Stahlrohrs und die zweite in einem Abstand a von mehr als 0,1 m vom Ende ent­ fernt angeordnet ist, wobei die beiden Fixierungen senkrecht zu der Längsachse des Roh­ res gegeneinander verschieblich sind und dadurch dem Rohr ein Biegemoment aufge­ zwungen werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a größer ist als 1 m.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a größer ist als 20% der Gesamtlänge des Rohres.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlrohr an zwei Punkten festgehalten wird, die je­ weils um soviel nach innen verschoben sind wie ca. 25% der Gesamtlänge des Rohres ausmachen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Polyethylenrohr zwischen zwei Prismen fest­ gespannt wird.