DE2012558C2 - Insulated pipeline system, in particular district heating pipe system - Google Patents
Insulated pipeline system, in particular district heating pipe systemInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein isoliertes Rohrleitungssystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.The invention relates to an insulated pipeline system as described in the preamble of claim 1 mentioned Art.
Durch die US-PS 29 58 546 ist ein isoliertes Rohrleitungssystem der betreffenden Art bekannt, bei &o dem an den Rohrleitungsstellen Halbschalen das Mantelrohr mit Abstand unter Bildung eines Spaltes umschließen, in dem sich eine Dichtung befindet, so daß eine Axialbewegung zwischen den Enden des Mantelrohres und den Halbschalen möglich ist. Diese von &5 Fachleuten allgemein für notwendig erachtete Freiheit für Axialbewegungen der Enden aufgrund thermischer Einflüsse führen im Laufe der Zeit zu einem Abrieb und zu einer Beschädigung der Dichtung, so daß Feuchtigkeit in das Innere des Mantelrohres und damit in die Isolation eindringen kann, die dadurch verschlechtert wird.From US-PS 29 58 546 an insulated pipeline system of the type in question is known, at & o which at the pipe points half-shells the casing pipe at a distance with the formation of a gap enclose, in which there is a seal, so that an axial movement between the ends of the jacket tube and the half-shells is possible. This freedom, generally considered necessary by & 5 experts for axial movements of the ends due to thermal influences lead to wear and tear over time to damage the seal, so that moisture in the interior of the jacket pipe and thus in the Insulation can penetrate, which is thereby worsened.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohrleitungssystem der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Verbindungsstellen der benachbarten Enden der Mantelrohre auch bei großen Temperaturwechseln im Betrieb dauerhaft dicht -nnd. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöstThe invention is based on the object To train pipeline system of the type mentioned so that the connection points of the neighboring The ends of the jacket pipes remain permanently tight, even in the event of large temperature changes during operation. These The object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1
Die Erfindung bricht also mit der bisherigen Lehre, die Enden der Mantelrohre bezüglich der Wärmedehnungen leicht beweglich miteinander zu verbinden. Die Erfindung sieht im Gegensatz dazu eine Verbindung der Enden der Mantelrohre an den Verbindungsstellen mit großen Radialdruck vor, und überraschenderweise treten dadurch keine Nachteile trotz der durch diese radiale Anpressung bedingten Behinderung der Axialbewegungen auf. Dies ist vielmehr vorteilhaft, da reibungsbedingte Undichtigkeiten praktisch vermieden und Wärmespannungen durch die Nachgiebigkeit des gesamten Mantelrohrstranges aufgenommen werden.The invention thus breaks with the previous teaching, the ends of the casing pipes with regard to thermal expansion easy to connect to each other. In contrast, the invention sees a connection of the Ends of the casing pipes at the connection points with great radial pressure, and surprisingly as a result, there are no disadvantages despite the hindrance of the axial movements caused by this radial pressure on. Rather, this is advantageous because leakage caused by friction is practically avoided and thermal stresses are absorbed by the flexibility of the entire casing pipe string.
Die halbzylindrischen Schalen können einen inneren Radius haben, der etwas kleiner ist als der äußere Radius der Mantelrohre. Hierdurch wird das feste radiale Verpressen zwischen den Schalen und den Mantelrohren unterstütztThe semi-cylindrical shells can have an inner radius that is slightly smaller than the outer radius the jacket pipes. This creates the firm radial compression between the shells and the casing pipes supports
Die Schalen können auf verschiedene Weise zusammengespannt werden, z.B. durch auf dem Umfang angeordnete Spannbänder. Sind die Schalen jedoch fest und steif, so können sie zweckmäßigerweise mit Flanschen versehen sein, die sich an den Rändern befinden und nach außen ragen und die sowohl als Dichtungsflansche als auch als Spannmittel dienen, wobei die Flansche miteinander verschraubt sind.The shells can be clamped together in various ways, e.g. by means of the circumference arranged tightening straps. However, if the shells are firm and stiff, they can expediently be with Flanges that are located on the edges and protrude outward and that both as Sealing flanges also serve as clamping means, the flanges being screwed together.
Die Schalen können aus Stahl oder einem entsprechenden festen Stoff bestehen. Sie können Böden oder T-Stücke bilden, so daß besondere Verbindungsteile an Biegungen "und Abzweigstellen entfallen können, was ein besonderer Vorteil istThe shells can be made of steel or a corresponding solid material. You can use floors or Form T-pieces, so that special connecting parts at bends "and branch points can be omitted, what is a particular advantage
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachfolgend näher erläutert werden.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained.
F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, die eine Verbindungsstelle in einem Rohrleitungssystem gemäß der Erfindung zeigt.F i g. 1 is a perspective view, partially in section, showing a joint in a piping system shows according to the invention.
F i g. 2 zeigt in Seitenansicht und teilweise geschnitten die Verbindungsstelle gemäß F i g. I, undF i g. FIG. 2 shows the connection point according to FIG. 2 in a side view and partially in section. I, and
Fig.3 bis 7 zeigen perspektivisch weitere Ausführungsformen von Verbindungsstellen.3 to 7 show further embodiments in perspective of connection points.
Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Verbindungsstelle zwischen zwei isolierten Rohrabschnitten 2, die jeweils aus einem inneren Leitungsrohr 4 für heißes Wasser und einem äußeren schützenden Mantelrohr 6, vorzugsweise aus Polyäthylen, bestehen. Das Isolationsmaterial 8, beispielsweise Polyurethanschaum, füllt, den ringförmigen Raum zwischen den beiden Mantelrohren 4 und 6 aus. Die Leitungsrohre 4 ragen an den beiden Enden eines jeden Rohrabschnittes 2 so weit heraus, daß zwei aufeinanderfolgende Rohrabschnitte an den Enden der Leitungsrohre 4 durch Schweißen verbunden werden können. Nachdem die Schweißverbindung hergestellt ist, wird eine halbzylindrische Schale 12 mit nach außen ragenden Flanschen 14 oben auf die Verbindungsstelle aufgesetzt, derart, daß die einander gegenüberliegenden Enden auf der äußeren Oberfläche der Enden der Mantelrohre 6 aufliegen, und eine entsprechende SchaleThe F i g. 1 and 2 show a junction between two insulated pipe sections 2, each an inner conduit pipe 4 for hot water and an outer protective jacket pipe 6, preferably made of polyethylene. The insulation material 8, for example polyurethane foam, fills the annular Space between the two jacket pipes 4 and 6. The conduits 4 protrude at the two ends of each pipe section 2 so far out that two successive pipe sections at the ends of the Line pipes 4 can be connected by welding. After the welded joint is made is a semi-cylindrical shell 12 with outwardly projecting flanges 14 on top of the joint placed in such a way that the opposite ends on the outer surface of the ends of the Casing pipes 6 rest, and a corresponding shell
16 wird von unten gegen die Schale 12 gesetzt Vorher sind an beiden Schalen Streifen 18 aus einer klebenden Dichtungsmasse angebracht, was durch die gestrichelten Linien in F i g. 1 verdeutlicht ist Diese Streifen werden derart angewandt daß sie eine dichte Verbindung zwischen den Flanschen 14 sowie zwischen den Schalen und den Mantelrohren 6 herstellen. Daraufhin werden die Schalen mittels Spannmitteln, beispielsweise Bolzen 17, die durch Löcher 15 in den Flanschen 14 geführt sind, zusammengespannt16 is placed against the shell 12 from below. Before that, strips 18 of an adhesive are attached to both shells Sealant attached, which is indicated by the dashed lines in F i g. 1 illustrates this strip are used in such a way that they provide a tight connection between the flanges 14 and between the shells and the jacket pipes 6 produce. The shells are then tightened using clamping devices, for example bolts 17, which are guided through holes 15 in the flanges 14, clamped together
Wie sich deutlich aus F i g. 2 ergibt sind die Längen der Schalen 12 und 16 so gewählt daß das sich bildende Schutzrohr die Enden der Mantelrohre ein ausreichendes Stück überdeckt damit eine feste Verbindung zwichen diesen Teilen entsteht Es ist ebenfalls zu sehen, daß die zusammengespannten Schalen die Enden der Mantelrohre 6 etwas zusammenschnüren, weil der innere Radius der Schalen etwas kleiner ist als der äußere Radius des Mantelrohres 6. Die tatsächliche Zusammendrückung der Enden der Mantelrohre 6 beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 mm, gemessen am Rohrdurchmesser.As can be clearly seen from FIG. 2 shows the lengths of the shells 12 and 16 are chosen so that the forming Protective pipe covers the ends of the casing pipes a sufficient length so that a solid connection is established It can also be seen that the shells clamped together form the ends of the Constrict jacket pipes 6 a little because the inner radius of the shells is slightly smaller than that outer radius of the casing pipe 6. The actual compression of the ends of the casing pipes 6 is preferably between 0.5 and 2 mm, measured on the pipe diameter.
In der oberen Schale 12 ist ein Loch 20 voAianden, durch das das Isoliermittel, beispielsweise ein schaumbildendes, flüssiges Polyurethan, in den Raum eingegossen werden kann, durch den sich die Leitungsrohrenden 4 erstrecken. Die Verwendung eines Ortsschaumes trägt zur Abdichtung der Verbindungsstelle bei. Da sich das Schaummaterial unter hohem Druck ausdehnt können Leckstellen leicht · erkannt werden, weil an diesen Stellen der Schaum nach außen dringt Wenn die Verbindungsstelle auf diese Weise mit dem Isoliermittel ausgefüllt ist wird das Loch 20 durch einen Stopfen 22 verschlossen.In the upper shell 12 there is a hole 20 through which the insulating agent, for example a foam-forming, liquid polyurethane, is poured into the room can be, through which the pipe ends 4 extend. The use of an in-situ foam is beneficial for sealing the connection point. Because the foam material can expand under high pressure Leak points can easily be recognized because the foam penetrates to the outside at these points The connection point is filled with the insulating agent in this way, the hole 20 is filled with a plug 22 locked.
Um Korrosion an den Schalen 12 und 16 zu verhindern, sind die Schalen mit einem Korrosionsschutzmittel, beispielsweise einer Schicht aus Polyäthylen, überzogen. Außerdem kann ein kathodischer Schutz in an sich bekannter Weise verwendet werden.To prevent corrosion on the shells 12 and 16, the shells are coated with an anti-corrosion agent, for example a layer of polyethylene, coated. Cathodic protection can also be used can be used in a manner known per se.
Die beiden Schalen 12 und 16 können identische Gestalt haben, ,vobei das Loch 20 in der unteren Schale 16 durch einen festen Stopfen 24 dauerhaft verschlossen istThe two shells 12 and 16 can be of identical shape, with the hole 20 in the lower shell 16 is permanently closed by a solid plug 24
Wie aus F i g. 3 und 4 hervorgeht, können die Schalen auch gebogen sein oder ein Knie irgendeines bestimmten Winkels bilden, vorzugsweise einiger Standardwinkel. Die Schalenhälften des Knies können in einfacher Weise durch Zerschneiden gerader Schalen und Zusammenschweißen der Schnitthälften gebildet v/erden. Die Befestigung dieser Teile geschieht in genau der gleichen Weise wie bei den geraden Schalen.As shown in FIG. 3 and 4, the shells can also be curved or a knee of any particular one Form an angle, preferably some standard angle. The shell halves of the knee can be used in a simple way Formed by cutting straight shells and welding the cut halves together. The attachment of these parts is done in exactly the same way as with the straight shells.
Es ist natürlich auch möglich, Schalen mit T-förmiger Gestalt, wie in F i g. 3 gestrichelt dargestellt, herzustellen, die direkt über eine T-Verbindung der Rohrabschnitte 2 montiert werden. Abzweigungen von zwei Rohrleitungen in einem Heizungssystem werden normalerweise so ausgeführt, daß sie zunächst schräg nach oben führen und dann über eine Biegung wieder in die Horizontale übergehen, so daß das abgezweigte Rohr das andere Hauptrohr der beiden Rohrleitungen, wie in F i g. 6 gezeigt umgeht. Es ist möglich, ein Schutzrohr so auszugestalten, daß zwei Schalen ausreichen, die Abzweigung und die Biegung zu überdecken, jedoch würde das eine sehr genaue Anordnung und ein sehr genaues Zusammenschweißen der Leitungsrohre erfordern, um Spannungen in der Verbindungsstelle zu vermeiden. Es wird daher vorgezogen, zwei verschiedene Verbindungselemente .ii verwenden, nämlich ein T-Stück und ein Kniestück, wobei das eine Ende des Knies dicht mit dem Abzweigstutzen des T-Stückes verbunden ist vorzugsweise dadurch, daß der Abzweigstutzen von dem einen Ende des Knies umhüllt wird.It is of course also possible to use trays with a T-shape, as shown in FIG. 3 shown in dashed lines to produce, which are mounted directly via a T-connection of the pipe sections 2. Branches of two Pipelines in a heating system are usually designed in such a way that they are initially at an angle lead up and then go over a bend in the horizontal again, so that the branched pipe the other main pipe of the two pipelines, as in F i g. 6 bypasses. It is possible to use a protective tube like that design so that two shells are sufficient to cover the junction and the bend, however this would require a very precise arrangement and very precise welding of the conduit pipes, to avoid tension in the connection point. It is therefore preferred to have two different ones Use .ii fasteners, namely a T-piece and an elbow, with one end of the knee tightly connected to the branch of the T-piece is preferably connected in that the branch piece is enveloped by one end of the knee.
Um diese Ausgestaltung zu vereinfachen, ist der Abzweigstutzen 28 (Fig.5) des T-Stückes nicht mit nach außen hervorstehenden Randflanschen ausgeführt, sondern mit nach innen ragenden Flanschen 26, so daß die Außenfläche des zusammengebauten Abzweigstutzens 28 ungestört ist Auf diese Weise kann der Abzweigstutzen 28 von dem einen Ende des anschließenden Schutzrohres umhüllt werden, wobei die Flansche 26 einen großen Anpreßdruck, der sich durch das umhüllende Ende ergibt aufzunehmen in der Lage sind, Wie aus F i g. 5 hervorgeht kann der Abzweigstutzen 28 einen verringerten Radius haben, um eine Abzweigrohrleitung mit bezogen auf die Hauptrohrleitung, kleinerem Durchmesser zu umliüllen. Wenn das anschließende Schutzrohr um den ebenfalls aus festem Material bestehenden Abzweigstutzen 28 herumgespannt ist wird dieser Abzweigstutzeu Jcht zusammengedrückt Daher sollte der äußere Durchmesser acs zusammengebauten Abzweigstutzens etwas kleiner sein als der äußere Durchmesser des isolierten Rohrabschnittes, der von der Hauptrohrieitung abzweigt so daß ein genormtes Schutzrohr für diese im Durchmesser verringerte Leitung direkt zwischen dem Abzweigstutzen 28 und dem anschließenden Ende des Mantelrohres der Abzweigleitung verwendet werden kann.In order to simplify this configuration, the branch pipe 28 (Figure 5) of the T-piece is not designed with outwardly protruding edge flanges, but with inwardly projecting flanges 26, so that the outer surface of the assembled branch pipe 28 is undisturbed Branch stubs 28 are enveloped by one end of the adjoining protective tube, the flanges 26 being able to absorb a large contact pressure resulting from the enveloping end, as shown in FIG. 5, the branch pipe 28 can have a reduced radius in order to surround a branch pipe with a smaller diameter in relation to the main pipe. If the subsequent protective tube is stretched around the existing also of solid material branch pipe 28 of this Abzweigstutzeu is Jcht compressed Therefore, the outer diameter acs assembled branch pipe should be slightly smaller than the outer diameter of the insulated pipe section, which branches off from the Hauptrohrieitung so that a standard protective tube this reduced diameter line can be used directly between the branch pipe 28 and the adjoining end of the jacket pipe of the branch line.
F i g. 6 zeigt nun ein System mit zwei Abzweigleitungen, wie oben beschrieben. Es ist zu erkennen, daß zunächst ein T-Stück der in F i g. 5 gezeigten Ausgestaltung auf der Hauptrohrlcitung 2 befestigt ist worauf der Abzweigstutzen 28 dieses T-Stückes mittels Schalen 32 mit der Abzweigleitung 30 verbunden ist, die im zusammengebauten Zustand ein gebogenes Rohrstück darstellen. Nach der Befestigung der verschiedenen Schalen wird der Hohlraum zwischen den Schalen mit Isoliermaterial ausgefüllt das durch die öffnung ^O in der oberen Schale 32 eingegossen wird. Das Abzweigrohr 30 braucht nicht unbedingt eine Lage einzunehmen, in der es in einer Ebene verläuft die senkrecht auf dem Hauptrohr 2 steht Auch wenn das Abzweigrohr 30 mit dem Hauptrohr einen Winkel bildet, beispielsweise von 15° nach irgendeiner Seite zu einer solchen senkrechten Ebene, ist es immer noch möglich, eine solcne gebogene Schale 32 zu verwenden, wenn es in einer entsprechend gedrehten Stellung befestigt ist, d. h. innerhalb bestimmter Grenzen kann das Rohr 30, wie in F i g. 7 gezeigt, schräg verlaufen.F i g. Figure 6 now shows a system with two branch lines as described above. It can be seen that initially a T-piece of the type shown in FIG. 5 is attached to the main pipeline 2, whereupon the branch pipe 28 of this T-piece is connected by means of shells 32 to the branch line 30, which in the assembled state represent a bent pipe section. After attachment of the various shells of the cavity between the shells is filled with insulating material which is poured through the opening in the upper shell ^ O 32nd The branch pipe 30 does not necessarily have to assume a position in which it runs in a plane which is perpendicular to the main pipe 2, even if the branch pipe 30 forms an angle with the main pipe, for example of 15 ° to either side to such a perpendicular plane it is still possible to use such a curved shell 32 if it is fastened in a correspondingly rotated position, ie, within certain limits, the tube 30, as in FIG. 7 shown run obliquely.
Wie durch die gestrichelten Linien in F i g. 5 gezeigt, kann ein geteilter Ring 3 verwendet werden, falls Rohrabschnitte unterschiedlichen Durchmessers miteinander -"e.-bunden werden sollen. Der Ring 3 wird zwischen den Enden der Schalen und der Außenfläche des Mantelrohres kleineren Durchmessers aligeordnet. Es ist deshalb nicht notwendig, Schalen zii verwenden, die selbst mit verschiedenen Durchmessern an ihren einander gegenüberliegenden Enden ausgestattet sind.As indicated by the dashed lines in FIG. 5, a split ring 3 can be used if Pipe sections of different diameters are to be tied to one another - "e.-. The ring 3 is Aligearranged between the ends of the shells and the outer surface of the jacket pipe of smaller diameter. It is therefore not necessary to use shells that have different diameters on their own opposite ends are fitted.
Das erfindungsger.iäße System gestattet die leichte Befestigung von Schutzrohren an umgebenden Bauteilen, was durch die gestrichelten Linien in Fig.4 dargestellt ist. Eine der Schalen des SchutziOhres kann mit nach außen ragenden Ansätzen, beispielsweise zwei Flacheisen 13, versehen sein, die an den Kanten der Flansche 14 befestigt srdd, so daß deren Oberfläche mit der Oberfläche des Flansches 14 fluchtet, und die sich nach innen bis zu einer Stelle fortsetzen, an der sie mitThe system according to the invention allows the easy attachment of protective tubes to surrounding components, which is shown by the dashed lines in Fig.4. One of the shells of the protective ear can with outwardly protruding approaches, for example two flat iron 13, be provided on the edges of the Flanges 14 attached srdd so that their surface with the surface of the flange 14 is aligned, and which continue inward to a point where they with
dem Leitungsrohr 4 beispielsweise durch Schweißen verbunden werden können. Auf diese Weise kann nicht nur die Schale an der Verbindungsstelle, sondern auch das Leitungsrohr mit der Umgebung verbunden werden, indem die vorstehenden Enden des Flacheisens 13 irgendwo verankert sind. Schalen der in F i g. 1 gezeigten Ausgestaltung können auch zur Befestigung von Rohren verwandt werden, welche die Wand eines Gebäudes durchdringen. Für diesen Zweck können die Schalen um ein Rohrstück herumgespannt werden, das ein vorbereitetes Loch in einer Mauer oder Wand durchdringt. Wenn diese Schalen dann noch mit nach außen ragenden Teilen, beispielsweise Stirnflanschen 11, versehen sind, können die Schalen und damit der hindurchführende Rohrabschnitt mit der Wand verbunden werden, wenn das Loch mit Beton ausgefüllt oder sonstwie dicht mit der Schale verbunden wird.the conduit 4 can be connected, for example, by welding. That way you can't only the shell at the connection point, but also the conduit are connected to the environment, by anchoring the protruding ends of the flat bar 13 somewhere. Shells of the in F i g. 1 The embodiment shown can also be used for fastening pipes, which the wall of a Penetrate the building. For this purpose, the shells can be clamped around a piece of pipe that penetrates a prepared hole in a wall or wall. If these bowls then still with externally protruding parts, for example end flanges 11, are provided, the shells and thus the Pipe section passing through it can be connected to the wall when the hole is filled with concrete or otherwise tightly connected to the shell.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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