DE2541180A1

DE2541180A1 - Bituminous insulating compsns. for buried pipes, - with rubber content to give flexibility and resistance to thermal stresses

Info

Publication number: DE2541180A1
Application number: DE19752541180
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Herbst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-16
Filing date: 1975-09-16
Publication date: 1977-03-24

Abstract

The compsn. contains >=75% bitumen with softening pt. of >=70 degrees C, 1-5% natural or synthetic rubber, and low density fillers. The compsns. give thermal insulation and corrosion protection to steel pipes, It resists deformation at high temps and cracking due to cold or thermal stresses. Pipes can be precoated in the factory, the jacket being flexible enough to withstand bending during transport or installation.

Description

Isolierende Bitumenmasse, Verfahren zu Ihrer Bituminous insulating compound, method to your

Herstellung und Verwendung für die Isolierung von Rohrleitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine isolierende Bitumen masse für die Umhüllung von Im Erdreich zu verlegenden Rohrleltungen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eln Verfahren zur Herstellung der Bltumenmasse sowie zur Umhüllung der genannten Rohrleitungen. Manufacture and use for the insulation of pipelines The Invention relates to an insulating bitumen mass for wrapping Pipelines to be laid in the ground. The invention also relates to eln a process for the production of the flower mass and for enveloping the above Pipelines.

Bekannte Bitumenmassen dieser Art finden als Umhüllungen zum Schutz gegen Korrosion, Wärmeverluste und mechanische Beanspruchungen bei Rohrleltungen Im Erdreich vielfältige Anwendung, sofern es sich um eine kanalfrele Verlegung von Rohren handelt. Insbesondere wird eine Mischung aus Bitumen, Blähmittel und aus in ihrem Erweichungsbereich geschäumten Gläsern helß aufbereitet und In eine Schalung um Rohrleltungen herumgegossen. Dadurch wird neben dem Korrosionsschutz eine gute Wärmedämmung erreicht. Gerade bei thermisch belasteten Rohren, wie sie bei Fernheizungen Verwendung finden, geht die Wärmedämmung jedoch nach einiger Zeit verloren, weil die ursprünglich offenen Poren unter dem Einfluß einer dauernden Wärmebelastung zunehmend zusammenschmelzen. Welterhin sind die Bitumenmassen in kaltem Zustand verhältnismäßig spröde und bei der Aufbereitung durch ein Rührwerk der Gefahr ausgesetzt, daß vor allem die geschäumten Gläser durch das Rührwerk zerstört werden.Known bitumen compounds of this type are used as coatings for protection against corrosion, heat loss and mechanical stresses in pipelines Diverse use in the ground, provided that it is a channel-free installation of Pipes. In particular, a mixture of bitumen, blowing agent and off Glasses foamed in their softening area have been prepared and put into a formwork poured around pipelines. As a result, in addition to the corrosion protection, a good one Thermal insulation achieved. Especially with thermally stressed pipes, such as those used in district heating use find, the thermal insulation is lost after a while because the originally open pores increasingly melt together under the influence of a permanent heat load. After all, the bitumen masses are relatively brittle when cold and at the processing by an agitator exposed to the risk that especially the foamed Glasses can be destroyed by the agitator.

Die Entwicklung hat deshalb in zunehmendem Maße zu anderen Zuschlagstoffen, Insbesondere zur Verwendung von Blähton und Korkmehl geführt. Hierbei besteht indes die Gefahr, daß es infolge der erheblichen Dichteunterschlede zwischen Korkmehl und Bitumen bei der Aufbereitung sowie auch nach dem Vergießen zur Entmischung kommen kann. Bei häufig wechselnden Temperaturen kommt es zudem zu beträchtlichen Längsbewegungen der Rohrleitungen in kurzen Zeiten, da diese häufig von der Umgebungstemperatur ausgehend auf Temperaturen über 1000C erhitzt werden müssen. Da die Bitumenmasse eine niedrige Wärmeleitzahl hat, bleibt sie in ihren äußeren Bereichen dann oft kalt und spröde, was schließlich zu Rissen führt. Bei verzweigten Leitungssystemen bleiben abgesperrte Rohrabzweigungen kalt und somit in fester Verbindung mit der Isol lermasse, die dann bei thermischer Ausdehnung des erhitzten Rohres reißt. Der Herabsetzung des Erweichungspunktes des Bitumens sind dadurch Grenzen gesetzt, daß die Standfestigkeit zum Zwecke des statischen Belastungsschutzes bei der Isoliermasse erhalten bleiben muß, zumal eine Deformation der Umhüllung beträchtliche Wärmeverluste mit sich bringt. Schließlich kommt es bei längerer Zelt unbenutzt bleibenden Rohrleitungen zur Abkühlung auf Termperaturen zwischen 0 bis 150C, so daß zwar die Standfestigkeit der Bitumenmasse befriedigend ist, nicht jedoch ihre Widerstandsfähigkeit gegen Rißbildung, so daß schlieB-lich durch die Risse Feuchtigkeit eindringt und zu ungewollten Korrosionen führt.The development has therefore increasingly to other aggregates, In particular, led to the use of expanded clay and cork flour. Here, however, exists the risk that there is due to the considerable differences in density between cork flour and bitumen come to segregate during processing as well as after pouring can. With frequently changing temperatures, there is also considerable longitudinal movement of the pipelines in short times, as these are often dependent on the ambient temperature starting from temperatures above 1000C must be heated. As the bitumen mass has a low coefficient of thermal conductivity, it then often remains in its outer areas cold and brittle, which eventually leads to cracks. With branched pipe systems blocked pipe branches remain cold and thus in permanent connection with the Insulating mass, which then ruptures when the heated pipe expands. Of the Reduction of the softening point of the bitumen are limited by the fact that the stability for the purpose of static load protection in the insulating compound must be preserved, especially since a deformation of the envelope considerable heat losses brings with it. After all, if the tent is longer, pipes remain unused to cool down to temperatures between 0 and 150C, so that the stability the bitumen mass is satisfactory, but not their resilience against crack formation, so that moisture finally penetrates through the cracks and leads to unwanted corrosion.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine isolierende Bitumenmasse zu schaffen, die hinreichend wasserdicht, wärmedämmend und trotzdem genügend flexibel Ist, um den äußerst unterschiedlochen thermischen Belastungen von im Erdreich zu verlegenden Rohrleitungen zu entsprechen.On the basis of this prior art, the object of the invention is to be found based on creating an insulating bitumen compound that is sufficiently waterproof, heat-insulating and yet flexible enough to handle the extremely different holes to correspond to the thermal loads of pipelines to be laid in the ground.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Bitumenmasse der einleitend beschriebenen Art wenigstens 75 % Bitumen mit einem nach der Kugel-Ring-Probe bestimmten Erwelchungspunkt von wenigstens 70 0C und zusätzlich zu leichten Zuschlägen 1% bis 5% natürlichen oder synthetischen Kautschuk aufweist.According to the invention this is achieved in that the bitumen mass of initially described type at least 75% bitumen with one after the ball-ring sample certain waking point of at least 70 0C and in addition to slight surcharges 1% to 5% natural or synthetic rubber.

Die neue Bitumenmasse ist im besonderen Maße dafür geeignet, bei Rohrleitungen, die im Erdreich verlegt werden und starken thermischen Belastungen ausgesetzt sind, Spannungen aufzunehmen, ohne zu reißen. Ihre auch bei kalten Temperaturen bestehende Verwendungsmöglichkeit gestattet es, Stahlrohre bereits vor ihrer Verlegung im Erdreich heiß zu umhüllen und sodann in kaltem Zustand zu lagern, zu transportieren und zu verlegen. Dabei wird zweckmäßig die Bitumenmasse In einen Zwischenraum zwischem dem Stahl rohr und einem mit Abstandshaltern von Ihm getrennten Kunststoffüberschubrohr bei ca. 180 um Wasserbad elngebracht. Das Stahlrohr kann dann beidendig etwa 50 cm frei bleiben, so daß es an der Einbaustelle mit einem Anschlußrohr verschweißt werden kann. Daraufhin wird der zunächst unisolierte Bereich der Schweißstelle mit der isolierten Bitumenmasse in heißem Zustand umgossen.Wenn man berücksichtigt, daß übliche Fernheizungsrohre eine Länge von etwa 6 m haben, stellt die Verwendung von nach einem derartigen Verfahren isolierten Rohren eine erhebliche Vereinfachung dar, zumal diese Vorisolierung in speziell hierfür eingerichteten Betrieben erfolgen kann. Die Biegungen, die das Stahl rohr während der Lagerung, des Transportes und der Bearbeitung erfährt, werden von der neuen Bitumenmassen Infolge ihrer Eigenschaftswerte elastisch mitgemacht, ohne daß Risse entstehen können.The new bitumen compound is particularly suitable for pipelines, which are laid in the ground and are exposed to strong thermal loads, Absorbing tension without tearing. Your existing even in cold temperatures It can be used for steel pipes before they are laid in the ground to be wrapped in hot water and then to be stored, transported and closed in a cold state embarrassed. The bitumen mass is expediently placed in a space between the steel pipe and a plastic sleeve that is separated from it by spacers brought in at approx. 180 µm water bath. The steel pipe can then have about 50 cm remain free so that it welds to a connecting pipe at the installation point can be. The initially uninsulated area of the weld is then included of the insulated bitumen mass while it is hot. that conventional district heating pipes have a length of about 6 m, represents the use of pipes insulated by such a method is a considerable simplification especially since this pre-insulation takes place in specially set up companies can. The bends that the steel pipe makes during storage, transport and undergoes processing, the new bitumen masses as a result of their property values participated elastically without cracking.

Die neue Bitumenmasse wird zweckmäßig so hergestellt, daß das Bitumen sowie der synthetische oder künstliche, zweckmäßig pulverförmige Kautschuk bei einer Temperatur von wenigsten 170 C zunächst längere Zeit bis zum Aufschluß des Kautschuks intensiv gemischt werden, daß diesem Bindemittelt sodann die Zuschläge zugesetzt werden.The new bitumen mass is expediently produced so that the bitumen as well as the synthetic or artificial, expediently powdery rubber for one Temperature of at least 170 C initially for a long time until the rubber breaks down are mixed intensively so that the aggregates are then added to this binder will.

Bei einem ersten Ausführungsbelspiel der Erfindung wird Bitumen mit einem Erweichungspunkt von über 80 0C zusammen mit 4 /00 synthetischem Kautschuk, bestehend aus einem Styrol-Butadlen-Styrol-Blockpolymer in Fofm von Pulver oder Flocken, bei einer Temperatur von etwa 200°C zwIschen 4 und 7 Stunden Intensiv gemischt. Bei dieser Temperatur und Zeit kommt es zum Schmelzen des synthetischen Kautschuks, so daß eine emulslonsartige Masse entsteht, die das Bindemittel bildet.In a first embodiment of the invention, bitumen is used a softening point of over 80 ° C together with 4/00 synthetic rubber, consisting of a styrene-butadlene-styrene block polymer in the form of powder or Flakes, mixed intensively at a temperature of about 200 ° C between 4 and 7 hours. At this temperature and time, the synthetic rubber melts, so that an emulsion-like mass is created, which forms the binding agent.

in diese Masse werden sodann 3 % Roh-korkschrot und 4 % expandlerter Korkschrot mit einer Korngröße von 0 bis 3 mm sowie 2 % Asbestfasern eingemischt. Nach intensiver Durchmischung läßt sich diese Bitumenmasse im Wasserbad in Folienpackungen abfüllen und an Baustellen in Schalungen um die zu verlegenden Rohre herumgießen.3% raw cork meal and 4% expanded cork are then added to this mass Cork grist with a grain size of 0 to 3 mm and 2% asbestos fibers mixed in. After thorough mixing, this bitumen mass can be put into foil packs in a water bath Fill and pour in formwork around the pipes to be laid at construction sites.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel werden auf der gleichen Bitumengrundiage 2 % feines Gummipulver unter ständig laufenden Rührwerken bei Temperaturen von 220 bis 2400C und einer Mischzeit von über 4 Stunden aufgeschlossen. Diesem Bindemittel werden dann 2 t Körner, bestehend aus in seinem Erweichungsbereich geschäumtem Glas, ferner 2 % expandierter und 3 t roher Kork zugemischt. Sodann läßt sich auch diese Bitumenmasse im Wasserbad in Folien abfüllen.In a second embodiment, the same bitumen base is used 2% fine rubber powder with constantly running agitators at temperatures of 220 unlocked up to 2400C and a mixing time of over 4 hours. This one The binder then becomes 2 tons of grains, consisting of foamed in its softening area Glass, furthermore 2% expanded and 3 tons of raw cork mixed in. Then can also Fill this bitumen mass into foils in a water bath.

Die gemachten Konzentrationsangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente.The concentration data given relate to percentages by weight.

Ein nach dem vorgeschlagenen Verfahren betriebsmäßig isoliertes Rohr ist in der Zeichnung dargestellt.An operationally insulated pipe according to the proposed method is shown in the drawing.

Das Rohr 1 ist über eine Länge von nahezu 6 m von der ist lierenden Bitumenmasse 2 umhüllt. In bestimmten Abständen angebrachte Abstandshalter 3 gewährleisten einen gleichmäßigen Abstand des aus Stahl bestehenden Rohres 1 gegenüber einem aus Kunststoff bestehenden Überschubrohr 4.The pipe 1 is over a length of almost 6 m from the is sloping Bituminous compound 2 enveloped. Ensure spacers 3 are attached at certain intervals a uniform distance between the pipe 1 made of steel compared to one from Plastic overtube 4.

Endseitlg ist das Rohr 1 im Bereich der Abschnitte 5 und 6 von jeder Isolierung frei, um mit einem Anschlußrohr an Ort und Stelle verschweißt werden zu können. Wie beschrieben, werden die Rohre in diesem Bereich abschließend mit der neuen Bitumenmasse an Ort und Stelle umgossen. Die weitgehende Vorbereitung des zu verlegenden Rohres führt zu einer wesentlichen Erleichterung der Verlegung der Rohre an der Baustelle.At the end of the pipe 1 is in the area of the sections 5 and 6 of each Insulation free to be welded in place with a connecting pipe to be able to. As described, the pipes in this area are finished with the new bitumen mass poured on the spot. The extensive preparation of the pipe to be laid leads to a significant facilitation of the laying of the pipes at the construction site.

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Claims

PATENT CLAIMS: Insulating bitumen compound for the coating of Im Pipelines to be laid in the ground, consisting of bitumen and aggregates, thereby characterized by having at least 75% bitumen with a ball-and-ring test certain softening point of at least 70 ° C and in addition to light additives 1 t to 5 t of natural or synthetic rubber.

2. Insulating bitumen compound according to claim 1, characterized in that that they have bitumen with a softening point determined according to the Kugel-Rlng-Test of at least 80 ° C and about 4% synthetic, by chain or block polymerization Has formed rubber as a binder, and that as additives herein, for example It contains 7% cork grist with a grain size of up to 3 mm and around 2% asbestos fibers.

3. Insulating bitumen compound according to claim 2, characterized in that that it has about 3 oS raw cork meal and about 4 tons of expanded cork meal.

4. Insulating bitumen compound according to claim 1, characterized in that that they are bitumen with a development point determined by the ball-and-ring test of at least 80 ° C and 2% rubber, and that this binder furthermore 2% grains consisting of glasses foamed in their softening area, 2% expanded Cork meal and 3% raw cork meal.

5. Process for the production of insulating bitumen compound according to the claims 1 to 4, characterized in that the Bitunen as well as the synthetic or artificial, powdery rubber at a temperature of at least 170 ° C initially longer Time until the rubber breaks down intensively, and that this binder then the supplements are added.

6. Method of insulating a steel to be laid in the ground pipe using the insulating bitumen compound according to claims 1 to 5, characterized in that the steel tube with spacers in a plastic sleeve is pushed, and that then the insulating bitumen mass in a water bath at approx. 180 ° C is pressed into the space formed by the steel pipe and the plastic pipe, the steel pipe remains free from the insulating bitumen mass at both ends, and that this pipe is then welded to a connecting pipe at its installation point whereupon the initially uninsulated area of the Schwelßdruckstelle is poured with the insulating bitumen compound in the hot state.