DE2824906C2

DE2824906C2 - Verfahren zur Herstellung von wärmeisolierten Leitungsrohren

Info

Publication number: DE2824906C2
Application number: DE19782824906
Authority: DE
Inventors: Jürgen Ing.(grad.) 3002 Wedemark Frießner
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1978-06-07
Filing date: 1978-06-07
Publication date: 1986-02-13
Also published as: DE2824906A1

Description

gerweise Polyurethanschaum verwendet, der hervorragende thermische Isolierwerte aufweist Soll ein Leitungsrohr mit einem Schaum liöherer Temperaturbeständigkeit hergestellt werden, wird man einen Schaum auf der Basis von Polyisocyanurath vorziehen. Obwohl 5 eine klebende Haftung zwischen dem Innenrohr und dem Schaum sowie dem Schaum und dem Außenrohr auftritt, hat es sich für manche A nwendungsfälle als vorteilhaft erwiesen, ein Innenrohr mit einer äußeren Profilierung zu verwenden. Diese Ausführungsform wird man immer dann einsetzen, wenn die Länge des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohres nicht besonders groß ist. Durch die äußere Profilierung tritt eine mechanische Verklammerung des Innenrohres mit dem Schaum auf. Die Profilierung kann beispielsweise in Form von auf der Rohroberfläche angeordneten Noppen oder aber durch aufgeschweißte Ringe, die mit eingeschäumt werden, vorgenommen sein. Zweckmäßigerweise ist je ein fest mit dem Innenrohr verbundener Ringflansch in der Nähe der Endbereiche der Innenrohre eingeschäumt. Die in Leckmelde- bzw. Leckortungssysteme notwendigen Meldeadern werden zweckmäßigerweise ebenfalls mit eingeschäumt. Um eine konzentrische Anordnung von Innenrohr und Außenrohr zu gewährleisten, wird vor dem Einbringen in das Außenrohr auf das Innenrohr ein oder mehrere Abstandshalter aufgebracht

Die Erfindung ist anhand dir in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausfiihrungsbeispiele näiier erläutert.

Ein Stahlrohr 1 wird mittels der Spannbacken 2 in konzentrischer Lage zu einem Außenrohr 3, welches aus Kunststoff oder aus Stahl bestehen kann, gehalten. Die Spannbacken 2 sind dabei fest auf die Enden des Innenrohres 1 aufgespannt und halten dieses unter längsaxialem Zug. Das Außenrohr 3 sitzt dabei auf den Ansätzen der Spannbacken 2, die gleichzeitig den Ringraum zwischen dem Innenrohr 1 und dem Außenrohr 3 abschließen. Durch eine Bohrung 4 in einer der Spannbacken ist eine Lanze 5 hindurchgeführt, die ein aufschäumbares Kunststoffgemisch 6 in den Ringspalt einfüllt, welches den Hohlraum uni er Bildung einer Wärmeisolationsschicht 7 auf Schaumstoffbasis ausfüllt. Die Lanze 5 wird während des Verfahrens allmählich zurückgezogen. Für die beim Aufschäumprozeß frei werdenden Gase kann eine Bohrung 8 in einem der Spannbacken 2 vorgesehen sein. Sowohl während des Aufschäumprozesses als auch während der Aushärtung des Schaumstoffes ist das Innenrohr 1 unter längsaxialem Zug gehalten. Nach dem Aushärten des Schaumstoffs werden die Spannbacken 2 entfernt und die Zugspannung wird durch den Schaumstofl 7 aufrechterhalten.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel werden, wie in der F i g. 2 dargestellt, an die Enden des Innenrohres 1 Anschlußleitungen 11 angebracht, welche ein auf ca. 80° C erwärmtes Medium in das Innenrohr 1 einleiten. Das Außenrohr 3 kann dabei zusätzlich durch geeignete Abstandhalterscheiben 9 konzentrisch zum Innenrohr 1 gehalten sein. Den Abschluß bilden die Scheiben 10. Nachdem das Innenrohr 1 die Temperatur des durchströmenden Mediums von ca. 80°C angenommen hat, wird, wie oben beschrieben, mittels der Lanze 5 der Ringraum ausgeschäumt. Das Innenrohr 1 muß während der Aufschäumphase und auch während der Aushärtphase auf 80°C gehalten werden. Erst nach dem Aushärten des Schaums werden die Anschlußleitungen ti entfernt und das Innenrohr 1 kühlt langsam ab. Auch hier wird die Längung des Innenrohres 1 durch den Schaum 7 aufgefangen. Zur Verstärkung dieses Effektes kann das Innenrohr 1 auf seiner äußeren Oberfläche noch Profilierungen, beispielsweise in Form von mindestens zwei eingeschäumten fest mit dem Innenrohr 1 verbundenen Ringflanschen aufweisen.

Bei der Verlegung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Leitungsrohre sind keinerlei die Wärmeausdehnungen während des Betriebes berücksichtigenden Vorkehrungen auf der Montagestelle zu treffen. Beide Ausführungsvarianten der Erfindung — Vorrecken und Erwärmen — können auch kombiniert werden. Meldeadern — in den Figuren nicht dargestellt — können bei diesem Verfahren mit eingeschäumt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 bedingten Längenänderungen werden bei der Verle-Patentansprüche: gung erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das be-

1. Verfahren zur Herstellung von wärmeisolierten kannte Verfahren so weiterzubilden, daß bei Rohrlei-Leitungsrohren, vorzugsweise für Fernwärmeleitun- 5 tungen, die aus mit diesem Verfahren hergestellten Leigen, bestehend aus einem mediumführenden Innen- tungsrohren zusammengesetzt sind, Längenausdehnunrohr, einem konzentrisch zu diesem angeordneten gen auch bei erhöhten Betriebstemperaturen nicht be-Außenrohr sowie einer den Zwischenraum zwischen rücksichtigt zu werden brauchen und sich der Montageden Rohren ausfüllenden Schaumstoffschicht bei aufwand gegenüber herkömmlichen Verlegeverfahren dem das Innenrohr in das Außenrohr eingeführt und to nicht erhöht

dort konzentrisch gehalten und darauf der Zwi- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem

schenraum ausgeschäumt wird, dadurch ge- Verfahren der eingangs erwähnten Art vor und/oder

kennzeichnet, daß vor und/oder während des während des Ausschäumens das Innenrohr gelängt und

Ausschäumens das Innenrohr gelängt und bis nach bis nach dem Aushärten des Schaumes im gelängten

dem Aushärten des Schaumes im gelängten Zustand 15 Zustand gehalten wird

gehalten wird Völlig überraschend hat sich dabei gezeigt, daß durch

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- den Schaum eine kraftschlüssige Verbindung zwischen zeichnet, daß das Innenrohr erwärmt wird dem Innen- und dem Außenrohr geschaffen wird so daß

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- der gestreckte Zustand des Innenrohres aufrechterhalzeichnet, daß auf das Innenrohr eine Zugspannung 20 ten bleibt Wird ein nach der Lehre der Erfindung hergeaufgebracht wird stelltes Leitungsrohr nach der Montage in Betrieb ge-

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- nommen und dabei von einem erwärmten Medium zeichnet daß das Innenrohr auf ca. 60 bis 100° C durchströmt so wird durch die Wärmeausdehnung die erwärmt wird. im Innenrohr herrschende Zugspannung allmählich ab-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 25 gebaut In Durchführung des erfindungsgemäßen Verdadurch gekennzeichnet daß das Innenrohr er- fahrens hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Innenwärmt und auf dieses eine Zugspannung aufgebracht rohr zu erwärmen. Eine andere Möglichkeit besteht wird darin, daß auf das Innenrohr eine Zugspannung aufge-

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bracht wird indem beispielsweise das Innenrohr in eine dadurch gekennzeichnet daß das Innenrohr durch 30 Zugvorrichtung eingespannt und dann umschäumt wird elektrische Widerstandserwärmung erwärmt wird Wird das Innenrohr erwärmt so sollte die Temperatur

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, zwischen 60 und 100⁰C liegen. Innerhalb dieses Tempedadurch gekennzeichnet daß das Innenrohr von ei- raturbereiches wird der Schäumvorgang nicht beeinnem erwärmten Fluid durchströmt wird. trächtigt, vielmehr wird durch die Erwärmung des In-

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 35 nenrohres der Schäumvorgang optimiert so daß ein wedadurch gekennzeichnet daß als Außenrohr ein mit sentlich besserer Schaum erhalten wird In vielen Fällen einer Korrosionsschutzschicht versehenes Stahlrohr kann es zweckmäßig sein, das Innenrohr sowohl zu erverwendet wird. wärmen als auch auf dieses eine Zugspannung aufzu-

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bringen. Diese Vorgehensweise wird man immer dann dadurch gekennzeichnet, daß als Schaum ein Polyi- 40 wählen, wenn Leitungsrohre hergestellt werden sollen, socyanurathschaum verwendet wird. in denen das Medium mit einer Temperatur von mehr

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, als 13O⁰C fließt Eine Temperaturerhöhung allein auf dadurch gekennzeichnet daß ein Innenrohr mit ei- 13O⁰C würde unter Umständen der Schaumentwicklung ner äußeren Profilierung verwendet wird hinderlich sein. Die Erwärmung des Innenrohres kann

45 durch elektrische Widerstandserwärmung des Metall-

rohres geschehen oder aber dadurch, daß man das Innenrohr mit einem auf die entsprechende Temperatur erwärmten Fluid durchströmt Das erfindungsgemäße

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Verfahren läßt sich mit Vorteil anwenden bei der Hervon wärmeisolierten Leitungsrohren, vorzugsweise für 50 stellung von wärmeisolierten Leitungsrohren, bei denen Fernwärmeleitungen, bestehend aus einem mediumfüh- das Innenrohr ein Metallrohr, vorzugsweise aus Stahl renden Innenrohr, einem konzentrisch zu diesem ange- und das Außenrohr ein Kunststoffrohr, vorzugsweise ordneten Außenrohr sowie einer den Zwischenraum aus Polyäthylen ist. Es ist aber durchaus möglich, als zwischen den Rohren ausfüllenden Schaumstoffschicht Außenrohr ein mit einer Korrosionsschutzschicht verbei dem das Innenrohr in das Außenrohr eingeführt und 55 sehenes Stahlrohr zu verwenden. Das letztgenannte als dort konzentrisch gehalten und darauf der Zwischen- Stahlmantelrohrverfahren bezeichnete Rohrsystem beraum ausgeschäumt wird stand bislang aus einem inneren Stahlrohr, auf dem eine

Leitungsrohre, in denen erwärmte Medien transpor- Isolierschicht beispielsweise in Form von Kalziumsili-

tiert werden sollen, werden üblicherweise zum Aus- kat-Halbschalen aufgebracht wurde, sowie einem äuße-

gleich der Wärmespannung unter Verwendung von 60 ren Stahlrohr, in dem das isolierte Innenrohr gleitend

Kompensatoren verlegt. gelagert war. Nach der Montage mußte dieses Rohr

Aus der Zeitschrift »Kunststoffe« Heft 4, S. 228—234, evakuiert werden, um die Feuchtigkeit aus der Isolieist es bekannt, vorisolierte Rohre dadurch herzu- rung herauszuholen. Das nach dem erfindungsgemäßen stellen, daß man das Metallrohr mit einem Hartmantel Verfahren hergestellte Leitungsrohr mit einem äußeren umgibt, der in Abstand zum Innenrohr gehalten ist und 65 Stahlrohr läßt sich dagegen wesentlich preiswerter herden Ringraum zwischen Metallrohr und Hartmantel stellen, da das Außenrohr nunmehr einen geringeren durch Einbringen eines Reaktionsgemisches aus- Durchmesser aufweisen kann, da auf einen Luftspalt schäumt. Maßnahmen zur Kompensation der thermisch verzichtet werden kann. Als Schaum wird zwcckmäßi-