DE2134238A1

DE2134238A1 - Zementmoertelinnenbeschichtetes stahlrohr

Info

Publication number: DE2134238A1
Application number: DE19712134238
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1971-07-09
Publication date: 1973-01-25
Also published as: DE2134238B2; DE2134238C3

Description

Zementmörtelinnenbeschiohtetes Stahlrohr Die Erfindung betrifft eine am Innenumfang von Stahlrohren mit Abstand von den Rohrenden aufgebrachte aus Zementmörtel bestehende Isolierungsschicht.
Rohre mit einer derartigen Isolierungsschicht werden vorzugsweise für den Wasserleitungsbau verwandt. Dabei unterscheidet man Rohre, die aufgrund ihres großen Durch -messers begehbar sind und im Durchmesser kleinere Rohre, also nicht begehbare Rohre. Begehbare Rohre werden bei der Verlegung an ihren Stirnseiten stumpf miteinander verschweißt.
Der innere, von der Zementmörtelisolierungsschicht freie Schweißnahtbereich wird zur Vermeidung der Korrosion in aller Regel von Hand mit Zementmörtel aufgefüllt.
Bei zementmörtelausgekleideten Stahlrohren kleineren Durch -messers, also nicht begehbaren Rohrleitungen, bei denen die beschriebene Nachisolierungsarbeit nicht möglich ist, wird der Bereich einer der beiden Stirnseiten des Rohres als sogenannte Einsteckmuffe aufgeweitetlin die die nicht aufgeweitete Stirnseite des benachbarten Anschlußrohres gesteckt wird. In den von der Zemnetmörtelauskleidung freien Bereich an der Stirnseite des Rohres wird vor der Verlegung eine frische Zementmörtelmischung eingebracht. Wulstbildungen, die nach dem Zusammenschieben der Rohre durch zuviel eingebrachte Zementmörtelmischung entstehen, werden durch den Einsatz eines Molches beseitigt. Das Verschweißen von Einsteckmuffenverbindungen geschieht in der Weise, daß die das eingeschobene Rohr umfassende Einsteckmuffenstirnseite mit dem Außenmantel des eingeschobenen Rohres mittels Kehlnaht verbunden wird. Durch geeignete Maßnahmen, z.B. Vorwärmen des Schweißnahtbereiches, wird die Qualität der Zement -mörtelauskleidung nicht beeinträchtigt.
Bei den begehbaren Rohren stellen die Nachisolierungsarbeiten einen bei der Rohrverlegung wesentlichen Kostenfaktor dar.
Außerdem sind unsachgemäß nachisolierte Schweißnahtbereiche in zunehmendem Maße Ursache von Leckstellen an Trink - und Abwasserleitungen.
Bei nicht begehbaren Rohren bedingt die Aufweitung zur Einsteckmuffe eine Verteuerung der Rohrherstellung. Das Einbringen und Abstreifen des Zementmörtels am Muffenbereich erschwert die Verlegung. Die Kehlnaht ist statisch und schweißtechnisch der Stumpfnaht klar unterlegen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits versucht worden - nachdem sich gezeigt hat, daß sich schmale Lücken in der Zementmörtel - Isolierungsschicht bei geringen Druckfluß -geschwindigkeiten des Wassers durch elektro- chemische Elementbildung mit einer Kehlrostschutzschicht überziehen nicht begehbare Rohre, bei denen die Zementmörtelisolierung bündig mit dem Stahlrohrende abschließt, stumpf zu verschweißen.
Dabei wurde allerdings durch die Schweißwärme die Zement -mörtelisolierungsschicht in Mitleidenschaft gezogen, vor allem wurde durch die Wasserdampfentwicklung und Mörtelaufschmelzung die Güte der Schweißnaht in unzulässiger Weise nachteilig beeinflußt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus Zementmörtel bestehende Isolierungsschicht so auszugestalten, daß unter Beschränkung der mörtelfreien Lücke auf ein noch durch die Kalkrostschutzschicht zu über -brückendes Maß mit Sicherheit eine einwandfreie Schweißung möglich ist und infolgedessen bei begehbaren Rohren die Nachisolierung des Schweißnahtbereiches, bei nicht begehbaren die Ausbildung einer Einsteckschteißmuffe überflüssig wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung in der Weise gelöst, daß der Abstand der aus Zementmörtel bestehenden Isolierungsschicht vom zugehörigen Rohrende an ihrer der Stahlwand zugekehrten Seite größer ist als an der dem Rohrinneren zugekehrten Seite. Eine derartige Ausgestaltung der Zementmörtelisolierungsschicht garantiert eine einwandfreie Schweißnahtqualität und läßt die gewünschte Überbrückung der Zementmörtellücke im Schweißnahtbsreich durch Abscheidung einer Kalkrostschutzschicht entstehen, ohne daß dieser Vorgang durch den Durchfluß des flüssigen Mediums gestört und verhindert wird.
Für eine besonders weitgehende Überdachung der Schweißnahtbereiches zur Bildung eines von Wasserbewegungen weitgehend freien Raum7schließt, in weiterer Ausgestaltung der Erfindung, die an ihrer der Stahlwand zugekehrten Seite einen Abstand vom zugehörigen Rohrende aufweisende Isolierungsschicht an ihrer dem Rohrinneren zugekehrten Seite bündig mit dem Rohrende ab.
Einem anderen erfindungsgemäßen Merkmal zufolge kann der erläuterte Effekt auch dadurch erzielt werden, daß die Stirnseite der Isolierungsschicht an der Stahlwand Ausnehmungen aufweist.
Für die Formung des zur Rohrlängsachse geneigten Verlaufes und der Ausnehmungen der Stirnseiten der Zementmörtelisolierungsschicht besteht einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal gemäß ein bevorzugtes Verfahren darin, daß die Stirnseite der Isolierungsschicht durch das Einlegen eines der gewünschten Form entsprechenden ringförmigen Formkernes in das Rohr vor der Zementmörtelausschleuderung hergestellt wird.
Für ein Herausnehmen des Kernes nach der Fertigstellung des ausgeschleuderten Rohres eignet sich allein schon aus Gründen der Wiederverwendbarkeit als Kernwerkstoff Gummi.
Zur Vermeidung evtl. Transportschäden an den Kanten der Zementmörtelisolierungsschicht kann der Formkern auch bis zur Feldverschweißung im Rohr verbleiben. Dabei wird als Kernwerkstoff neben anderen geeigneten Kunststoffen Polyst9Iolbevorzugt. Ein Herauslösen desilystyrolkernes kann auf besonders einfache Weise dadurch erreicht werden, daß er mit Tetrachlorkohlenstoff geimpft wird. Dadurch löst sich das Styropor weitgehend auf. Evtl. Reste könne sehr einfach ausgeschabt werden.
Bei erfindungsgemäß ausgestalteten Rohren, die in der üblichen Weise ausgeschleudert waren, wies ein Rohrende starke Ausfressungen auf. Untersuchungen ergaben, daß der Luftstrom, der zur Austreibung des Zementmörtelanmachwassers während des Ausschleudevorganges durch das Rohr geblasen wird, sich am Rohraustrittsende so stark verwirbelte, daß die Zementmörtelschicht ausgefressen wurde. Erfindungsgemäß wurde dieser Übelstand dadurch abgestellt, daß bei der Ausschleuderung die herzustellende, dem Rohrinneren zugekehrte Seite der Isolierungsschicht durch einen Vorsatz über das Rohrende hinaus verlängert wird. Durch diese Maßnahme wird die Wirbelbildung des Luftstromes in den Bereich des Vorsatzes verlagert.
Nach der Erfindung kann der Vorsatz durch eine Erweiterung des Formkernes oder durch einen Füllring gebildet werden, der in eine hier nicht näher erläuterte Vorrichtung an den Rohrenden eingelegt wird.
Für Baustellenschnitte wird einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal zufolge vorgeschlagen, die Stirnseiten, also die Ausnehmungen oder den geneigten Verlauf der Abschlußfläche der Isolierungsschicht durch mechanisches Abarbeiten der Zementmörtelausschleuderung herzustellen. Für Baustellenschnitte, bei denen Beschädigungen der Isolierungsschicht über den gesamten Rohrinnenumfang auftreten, wird vorgeschlagen, die Stirnseite des von der Isolierungsschicht befreiten Rohrendes mit einem U-förmigen Ring z-u umgt#ifen# der an der Rohrinnenseite die Form der bei einer Zementmörtelnachisolierung der gewünschten Ausgestaltung der Isolierungsschichtstirnseite aufweist.
Ausführungen der Erfindung sowie Vorrichtungen zur Herstellung sind in der Zeichung beispielweise schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben Es zeigen : Figur 1 die Stoßverbindung zweier Rohre mit geneigt zur Rohrlängsachse verlaufender Abschlußfläche der Isolierungsschicht, Figur 2 die Stoßverbindung zweier Rohre mit im Querschnitt viertelkreisförmigen Ausnehmungen der Isolierungsschicht, Figur 3 die Stoßverbindung zweier Rohre mit im Querschnitt dreieckförmigen Ausnehmungen der Isolierungsschicht und Figur 4 Ausschnitte von für die Herstellung der und 5 Isolierungsschicht geeigneten Vorrichtungen.
Die aus einem Stahlmantel 1 und 2, sowie einer Zementisolierungsschicht 3 und 4 bestehenden Rohre nach den Figuren 1 bis 3 werden bei der Verlegung in bekannter Weise mit ihren Stirnseiten gegeneinander gefahren und mittels Verschweißen unter Ausbildung einer Schweißnaht 5 miteinander verbunden. Nach Inbetriebnahme der Rohrleitung entsteht chutz die Kalkrosschicht 6.
Die Vorrichtung zur Herstellung der Isolierungsschicht nach den Fig. 4 und 5 bestehen aus einer Halterung 7, die die y Stirnseite des auszuschleudernden Rohres 1 von außen übergreift. Vor dem Ausschleuderungsvorgang wird die Halterung 7 bis zur Anlage 701 an der Stirnseite des Rohres 1 verfahren. Für die Formung der Ausnehmung an der Stirnseite der herzustellenden Isolierungsschicht, für die beispielsweise die Ausnehmung nach Fig. 3 gewählt ist, wird ein im Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Rohres entsprechender ringförmiger Formkern 8 nach Fig. 4 oder 10 nach Fig. 5 eingelegt. In die vom Anschlag 701 , dem Boden 702 und dem Außenring 703 der Halterung 7 gebildete Nut wird nach Fig. 4 der Füllring 9 eingelegt.
Für diesen Ausschleuderungsvorgang wird das Rohr 1;2 in Rotation um seine Längsachse versetzt, so daß sich die Isolierungsschicht 3;4 ausbilden kann. Das während der Rotation ausge#schleuderte Anmachwasser der Zementmörtelmischung wird mit Hilfe eines Luftstromes, der in der angegebenen Pfeilrichtung durch das Rohr 1;2 geblasen wird, über die oberkante des Füllringes bzw Formkernes 10 ausgetrieben. Durch die scheinbare Erweiterung der Länge des Innenmantels der Zementmörtelisolierungsschicht 3;4 im Verlaufe der Ausschleuderung, Formdie durch das Einlegen des Füllringes 9 oder des/Kernes 10 erreicht wird, werden die immer am Rohrende auftretenden Form-Luftwirbel in den Bereich des Füllringes 9 oder/Kernes 10 verlagert, so daß keine Ausscwemmung bzw. Auswirbelung des Zementmörtels auftreten können.

Claims

Patentansprüche

S Am Innenumfang von Stahlrohren aufgebrachte, aus Zementmörtel bestehende Isolierungsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der aus Zementmörtel bestehenden Isolierungsschicht (3;4) vom zugehörigen Rohrende an ihrer der Stahlwand zugekehrten Seite größer ist als an der dem Rohrinneren zugekehrten Seite.
2. Isolierungsschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihrer der Stahlwand zugekehrten Seite einen Abstand vom zugehörigen Rohrende aufweisende Isolierungsschicht (3;4) an ihrer dem Rohrinneren zugekehrten Seite bündig mit dem Rohrende abschließt.
3. Isolierungsschicht nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnetsb daß ihre Stirnseite an der Stahlwand Ausnehmungen aufweist.
4. Verfahren zur Herstellung der Isolieruügsschicht nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite der Isolierungsschicht (3;4) durch das Einlegen eines der gewünschten Form entsprechenden rin#gförmigen Formkernes (8;10) in das Rohr (1;2) vor der Zementmörtelausschleuderung hergestellt wird.
5. Verfahren zur Herstellung der Isolierungsschicht nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (8;10) bis zur Feldverschweißung im Rohr (1;2) verbleibt.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß bei der Ausschleuderung die herzustellende, dem Rohrinneren zugekehrte Beite der Isolierungsschicht (3;4) durch einen Vorsatz über das Rohrende hinaus verlängert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsatz durch eine Erweiterung des Formkernes (10) gebildet wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsatz durch einen Füllring (9) gebildet wird.
9. Verfahren zur Herstellung der Isolierungsschicht nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen oder der geneigte Verlauf der Stirnseiten der Isolierungsschicht (3;4) durch mechanisches Abarbeiten der Isolierungssshisht hergestellt werden.
10. Verfahren zur Herstellung der Isolierungsschicht nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des von der Isolierungsschicht (3;4)- befreiten Rohrendes von einem U-förmigen Ring umgriffen wird, der an der Rohrinnenseite die Form der bei der Zementmörtelnachisolierung gewunschten Ausgestaltung der Isolierungsschichtstirnseite aufweist.