DE2835956C2

DE2835956C2 - Verfahren zum innwandigen Verbinden einer installierten Rohrleitung

Info

Publication number: DE2835956C2
Application number: DE2835956A
Authority: DE
Inventors: Koichi Ashiya Hyogo Hosoya; Munetaka Nishinomiya Hyogo Kinugasa; Tetsui Kawachinagano Osaka Suetoshi; Mitsuo Kanan Osaka Yamamoto
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1977-08-18
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1982-11-25
Also published as: US4325772A; GB2006381B; FR2400662A1; FR2400662B1; GB2006381A; DE2835956A1

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum inwandigen Verbinden einer installierten Rohrleitung, wobei ein flexibler Verbindungsschlauch in die Rohrleitung eingeführt, zwischen der Rohrleitung und dem Verbindungsschlauch ein flüssiges Klebemittel eingebracht und ein Körper durch den Verbindungsschlauch von einem zum anderen Ende bewegt wird, wobei der Verbindungsschlauch zur Anlage an die Rohrleitung geweitet und das KJebemhtel in Umfangsrichtung der Innenwandung der Rohrleitung vei .eilt wird.

Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der GB-PS 10 39 836 vorbekannt. Hierbei wird das Klebemittel vor dem Einziehen des Verbindungsschlauches in die Rohrleitung über die gesamte Länge der Rohrleitung gleichmäßig an deren Innenwandung verteilt. Hieraus resultiert der Nachteil, daß beim Einziehen des Verbindungsschlauches dieser bereits an der Rohrleitung haftet, wodurch das Einziehen wesentlich erschwert wird. Als Verbindungsschlauch wird bei diesem bekannten Verfahren ein vorgespannter Verbindungsschlauch verwendet, der die Eigenschaft besitzt, daß er unter Einfluß von Hitze sich wieder auf seinen nominellen Durchmesser ausdehnt. Im vorliegenden Fall prägt der nominelle Außendurchmesser des Verbindungsschlauchs den nominellen Innendurchnr-v ser der Rohrleitung. Das Erwärmen des Verbindungsschlauchs erfolgt mittels eines heißen Mediums, z. B. einer Flüssigkeit, die vom Schlauchanfang her in diesen eingespreßt wird. Dabei wird mittels der Flüssigkeit gleichzeitig eine Kugel bzw. ein Ball durch die Rohrleitung bewegt, die dazu dient, die Flüssigkeit nach vorne hin abzusperren, so daß sich im Bereich vor der Kugel ein hinreichender Druck aufbauen kann, der ausreicht, um den sich durch die Wärmeeinwirkung ausdehnenden Schlauch an die Innenwandung zu pressen, um hier eine Verbindung mit der Innenwandung zu erreichen. Dieses Verfahren ist aber außerordentlich aufwendig und zeitraubend, und insbesondere bei langen Rohrleitungen sind aufwendige Apparaturen erforderlich, um einerseits einen hinreichenden Druckaufbau zu erreichen und andererseits eine ausreichende Erwärmung des Verbindungsschlauches auch noch am Ende der Rohrleitung zu gewährleisten.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, das es ermöglicht, mit geringstem konstruktiven Aufwand auf schnelle und einfache Weise den Vcrbindungsschlauch einerseits in die Ruhrleitung einzuziehen und andererseits eine sichere Verbindung zwischen dem Verbindungsschlauch und der Rohrleitung herzustellen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erraichi, daß der Schlauch durch den Körper gereckt und zur Anlage an die Rohrleitung gebracht sowie das Klebemittel in ausgewählter Menge nur in den vorderen Endbereich der Rohrleitung von oben vor den Körper auf den Verbindungsschlauch zwischen diesen und der Rohrleitung eingebracht und danach das Klebemittel durch die Bewegung des Körpers durch den Verbindungsschlauch in Längsrichtung verteilt wird, indem es an der Frontseite des Körpers mitgenommen wird.

Aus der US-PS 9 52 545 ist die Verwendung eines Andruckkörpers bekannt, der ebenfalls dazu dient, das Verbindungsrohr an die Innenwandung der Rohrleitung anzudrücken, jedoch wird hier ein Verbindungsrohr aus Metall insbesondere Blei verwendet Bei einem derartigen Verbindungsrohr ist aber keine klebegemäße Verbindung realisierbar, so daß dieser Andruckkörper lediglich dazu dient, eine radielle Dehnung des Rohrs zu erreichen. ErfinduEgsgemäß liegt aber die wesentliche Funktion des Körpers auch darin, das Klebemittel vor sich herzuschieben und gleichmäßig in Umfangsrichtung und in Längsrichtung zu verteilen. Hierzu erhält der Durchschnittsfachmann aber aus dieser Entgegenhaltung keinerlei Anregungen. Dabei bringt das vorliegende Verfahren den Vorteil mit sich, daß das Klebemittel nur am Anfang der Rohrleitung von oben eingebracht werden muß, und zwar nach dem Einziehen des flexiblen Verbindungsschlauches, so daß der im Stand der Technik vorhandene Nachteil vermieden wird, daß evtl. bereits beim Einziehen des Verbindungsschlauches ein Verkleben mit der Rohrleitung auftritt, wodurch doch das Einziehen wesentlich erschwert oder sogar eine Beschädigung des Verbindungsschlauches verursacht wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Verbindungsschlauch beim Einführen ohne weiteres gedreht und hin und her bewegt werden, bis er seine richtige Lage erhält, da sich während dieses Vorgangs noch kein Klebemittel innerhalb der Rohrleitung zwischen dem Verbindungsschlauch und der Innenwandung derselben befindet

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird nun die Erfindung näher erläutert, wobei die Zeichnungen das erfindungsgemäße Verfahren verdeutlichen. Es zeigen

Fig. 1, 2, 3, 4a, 5a, 6, 7 und 9 schematisch die aufeinanderfolgenden Schritte des Verbindungsverfahrens,

Fig.4b schematisch eine andere Ausführungsform entsprechend der in F i g. 4a,

Fig.5b schematisch eine andere Ausführungsform entsprechend der in F i g. 5a.

Fig.8 eine perspektivische Ansicht eines radialen Erweiterungsmittels zum Bearbeiten eines Rohrleitungsendes,

Fig. 10 und Il einen Schnitt mit Einzelheiten der Verbindungsschichten und

Fig. 12 schematisch eine Vorrichtung zur Formung eines Mehrschichtschlauchs.

F i g. 1 zeigt eine Erdleitung 1 mit gekrümmten Teilen. Die Rohrleitung 1 wird aus dem Boden ausgegraben und

zwar an Stellen, die im Bereich der innerlich zu verbindenden Enden liegen. Die Rohrleitung wird stromwärts und gegenstromwärts von der Ausgrabung mit Ventilen 2, 3 geschlossen, die extra dafür vorgesehen sind oder für diesen Zweck in die Rohrleitung montiert werden. Die Flüssigkeit in der Rohrleitung 1 zwischen den Ventilen 2,3 wird mit Luit entfernt, und die ausgegrabenen Teile 4, 5 der Rohrleitung 1 werden abgeschnitten oder entfernt, um die Enden zu öffnen. Selbstverständlich können auch Gashüllen anstelle der Ventile 2,3 verwendet werden.

Wie «us F i g. 2 ersichtlich ist, wird ein Ausstoßrohr 7 (launcher) mit einer Einlaßöffnung 6 für das flüssige Klebemittel mit einer der Rohrleitungsöffnungen verbunden und zwar mit einem Band 8, das aus zwei halbkreisförmigen Bügeln besteht Ferner ist eine Verschlußdeckeleinrichtung i3 mit einer Durchgangsöffnung 10 für einen Draht 9 und ein Verbinderrohr 12 zur Verbindung mit einer Druckvorrichtung 11 dem Ausstoßrohr 7 beigeordnet Vorher wird ein an den Draht 9 angeordneter Körper 14 in das Ausstoßrohr 7 eingebaut Die Druckvorrichtung 11 ist vorgesehen, um den Körper 14 in die andere Leitungsöffrang zu befördern, wobei der Draht 9 von einer Rolle 15 abgespult wird, um die andere öffnung zu erreichen.

Gemäß Fig.3 wird der Draht 9 dann mit einer Leitungsreinigungsvorrichtung 18, bestehend aus einer ersten Reinigungseinrichtung 16. die hauptsächlich zum Ausbürsten des Rosts oder dergleichen dient, und einer zweiten Reinigungseinrichtung 17, die hauptsächlich Feuchtigkeit und Ölflecken entfernen soll, und mit einer Zugvorrichtung 20 verbunden, die mit einem flexiblen Verbindungsschlauch 19 verbunden ist, wobei die Reinigungsvorrichtung 18 vor der Zugvorrichtung 20 angeordnet ist Dieser Anordnung ermöglicht der Reinigungsvorrichtung 18 durch Betätigung der Winde 21, die Rohrleitung zu passieren, und dem Verbindungsschlauch 19, in die Rohrleitung 1 zu gelangen, dergestalt, daß er sich über die gesamte Länge erstreckt Obwohl die erste und zweite Reinigungseinrichtung 16, 17 und die Zugvorrichtung 20 in der Anordnung gemäß F i g. 3 zusammen durch die Rohrleitung 1 gezogen werden, können sie selbstverständlich auch einzeln bzw. getrennt durchgetrieben werden. Das heißt die erste Reinigungseinrichtung 16 wird zuerst durch die Rohrleitung gezogen, die zweite Reinigungseinrichtung 17 wird nach dem Pausieren der erste» Reinigungseinrichtung durchgezogen, und schließlich wird die Zugvorrichtung 20 durchgezogen. In diesem Fall kann das Durchtreiben der zweiten Reinigungseinrichtung 17 durch Druckluft bewerkstelligt werden ohne Benutzung der Winde 21. Ein derartiges Passieren durch Druckluft erzeugt den Tifekt, daß der cbgeblätterte Rost mit der Druckluft vorwärtsgetrieben wird und der zweiten Reinigungseinrichtung 17 nach vorwärts gerichtet entweicht.

Nach Fig.4a ist ein Behälter 23 mit einer Auslaßöffnung 22 für das flüssige Klebemittel an die andere Öffnung der Rohrleitung 1 gekoppelt und zwar mit einem Band 26, das dem Band 8 entspricht; ferner ist eine Deckeinrichtung 23 mit einem Entlüftungsteil 24 dem Behälter 23 zugeordnet. Die Anordnung umfaßt einen Tank 27 zum Sammeln der überschüssigen Menge des Klebemittels. Ein Körper 28 mit einem geringfügig kleineren Durchmesser gegenüber der Rohrleitung 1 wird in den Schlauch 19 eingesetzt. Beide Enden des Schläuche 19 gehen über Ringe ΓΪ9 und sind eingeklemmt; sie werden sichel ^wischen der Ausstoßeinrich tung 7 und der Deckvorrichtung 13 sowie dem Behälter 23 und der Deckelvorrichtung 25 gehaltert Das flüssige Klebe-mire! Vt α κη Twik 30<? vtird /wischen dem Schlauch 19 und der Rohrleitung 1 über s die Einlaßöffnung 6 durch den Betrieb der Pumpe 32 eingeführt Wenn ein Zweikomponentenkleber — wie in F ι g. 4b — verwendet wird, wird dafür gesorgt, daß die Flüssigkeiten aus den beiden Tanks 30b, 30c nahe der Einlaßöffnung 6 zusammenfließen und dann zusammen zu einem statischen Mischer 33 zum Vermischen weiterfließen, von dem dp? Klebemittel unmittelbar zwischen den Schlauch 19 und die Rohrleitung 1 eingeführt wird. Eine solche Anordnung produziert wenig Oberfluß des Klebemittels 31 b aus den beiden gemischten flüssigen Komponenten und erfordert wenig Reinigungsmittel nach der Verbindungsoperation. Wie auf der rechten Seite der F i g. 4b gezeigt, wird, kann das flüssige Klebemittel 31a oder 3\b eingeführt werden bei offenem Behälter 23 ohne DeckeL Nach der Fig.5a ist die Einlaßöffnung 6 für das Klebemittel geschlossen mit einem Stoffen 34, und der Körper 28 ist derart ausgeführt, dai* er sich unter Druckeinwirkung von der Druckvorrichtung 11 gegen die andere Rohrleitungsöffnung vorwärtsbewegt, wobei er den Schlauch 19 radial reckt, der sich vorher in einer geschrumpften Ausbildung befand, und gleichzeitig das Klebemittel 3\b und 316 das in Front des Körpers 28 eingeführt worden ist, unter gleichmäßiger Verteilung über die gesamte Peripherie und Länge der Innenwandung 35 der Rohrleitung 1 vorwärtsschiebt, wobei der Schlauch 19 zum Ankleben an die Innenwandung 35 der Rohrleitung 1 gebracht wird. Eine bessere Adhäsion kann erzielt werden, wenn der Körper 28 aus einem elastischen Material besteht und einen geringfügig größeren Durchmesser als die Rohrleitung 1 aufweist wobei der Schlauch 19 gegen die Innenwandung 35 der Rohrleitung 1 gepreßt wird. Wie auf der linken Seite der Fig.5b gezeigt wird, kann der Körper 28 einen graduierten, um ein Rad 36 gewundenen Faden schleppen, was den Vorteil hat, daß die Vorschubgeschwindigkeit und Position des Körpers 28 vorherbestimmt werden kann. Ferner kann — wie auf der rechten Seite der F i g. 5b gezeigt wird, — der Behälter 23 eine öffnung haben und das Ende des Schlauchs 19 mit Hilfe eines daran befestigten Drahtes 38 und eines Gewichts 39 gezogen werden. Eine solche Anordnung erleichtert im Vergleich zur Anordnung nach F i g. 5a das Passieren des Körpers 28 und verhindert, daß der Schlauch 19 verschrumpelt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, so wenn Rohrleitungen mit großen Durchmessern verbunden werden oder bei einer Verbindung über eine lange Distanz. In Fig.5b wird mit der Ziffer 40 eine Auslaßöffnung mit großem Durchmesser für das Klebemittel 31a oder 31 b und mit der Ziffer 41 ein Tank zum Sammeln des überflüssigen Klebemittels bezeichnet.

Gemäß F i g. 6 werden die Drahtpassage 10 und der Entlüftungsteil 24 durch Ventile 42, 42 und die Einlaßöffnung 6 und die Auslaßöffnung 22 für das Klebemittel mit Stop'en 34, 34 verschlossen, und dann wird die Druckvorrichtung 11 betätigt, um Druck im Inneren des Schlauches 19 zu erzeugen. Dieser Status wird bis zum vollkommenen oder nahezu vollkommenen Aushärten des flüssigen Klebemittels 31 aoder31i> aufrechterhalten.

Nacl: F ; g. 7 werden j'e Bänder 8,26 entfernt, u. d cve Verbindurgsschicht wird an den Anschlüssen zwischen der Rohrleitung 1 und der Ausstoßvorrichtune 7 und

zwischen der Rohrleitung 1 und dem Behälter 23 durchtrennt, um die Ausstoßvorrichtung 7 und den Behälter 23 zu entfernen. Dann können — falls erforderlich — die Rohrleitungsenden durch einen weiteren Auftrag des Klebemittels und Pressen der ί Schlauchenden gegen die Innenwand 35 der Rohrleitung 1 mit einem radialen Streckmittel 45 bearbeitet werden, das aus einem Ring 43 und einem Keilelement 44 gemäß F i g. 8 besteht, wobei der Ring 43 einen Teil aufweist, der in konischer Form ausgeschnitten ist. Die Rohrleitungsenden können bearbeitet werden, bevor das Klebemittel vollkommen ausgehärtet ist. Das heißt die Bearbeitung der Rohrleitung wird - wie in Fig. 7 und 8 dargestellt — ausgeführt, während das Klebemittel noch nicht ausgehärtet ist, und dann folgt eine t5 Bearbeitung unter Druck ähnlich, wie es in F i g. 6 dargestellt ist Durch die Ausübung von Druck gegen die Innenwandung 35 der Rohrleitung 1 mit der radialen Expandervorrichtung 45, während das flüssige Klebemittel 3la oder 3i6 noch nicht gehärtet ist, werden die m Schlauchenden sehr gut auf der Innenwandung 35 der Rohrleitung 1 angelegt Insofern hat dieses Verfahren eine hohe Effektivität der Bearbeitung einschließlich des Verfahrensschrittes, mit dem der Schlauch 19 an die Rohrleitung 1 angeklebt wird.

Nunmehr ist die innere Verbindungsbearbeitung der installierten Rohrleitung vollendet, die Leitungen I, 1 sind miteinander verbunden, ergänzt durch die vorher entfernten Leitungsteile 4, 5 oder mit speziell dafür vorgesehenen Leitungen, und die Ventile 2, 3 werden jo wieder geöffnet. Die ganze Arbeit wird vollendet, indem die Löcher wieder zugeschüttet werden.

Der Schlauch 19 wird im folgenden beschrieben. Fig. 10 zeigt einen Schlauch 19a aus einem Einzelschichtaufbau, der eine dünne Schicht, ein Laminat aus aufeinander angeordneten dünnen Schichten oder eine dünne Schicht sein kann, die mit einem netzartigen Material oder dergleichen verstärkt ist Das Material des Schlauchs 19a sollte tunlichst einen bestimmten Grad an Flexibilität und Festigkeit aufweisen, wobei insbesondere verschiedene polymere Kunststoffe einschlie3lich Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Nylon, Teflon usw., natürlicher Gummi und synthetischer Gummi einschließlich Polybutadien usw. in Frage kommen. Der Schlauch 19a bildet zusammen mit dem flüssigen Klebemittel 31a oder 316 nach dem Aushärten eine Verbindungsschicht 46s.

F i g. 11 zeigt einen Schlauch 196 mit einem flexiblen Mehrschichtaufbau, bestehend aus einem ersten außen angeordneten Schlauchteil 196' mit einer guten Permeabilität für das flüssige Klebemittel 31a oder 316 und einem zweiten innen angeordneten Schkuchieil 196" aus einem dünnen Material. Bei der Verwendung eines Schlauchs 196 mit einem Mehrschichtaufbau kann eine Verbindungsschicht 466 mit einer beträchtlichen Dicke gebildet werden, indem der erste Schlauchteil 196 dick ausgeführt wird.

Das Material für das erste Schlauchteil 196'kann aus Fasermaterial z. B. aus Glasfasern, Asbestfasern, Kohlenstoffasern, synthetischen Fasern, tierischen und w pflanzlichen Fasern, Metallfasern und aus verschiedenen synthetischen Harzen und Metallen bestehen. Dieses Material verleiht eine stärkere Permeabilität für das flüssige Klebemittel 31a oder 316, wenn man das Klebemittel in eine ungewebte Schichtausbildung oder &■> netzartige Ausbildung einbringt. Unter der netzartigen Ausgestaltung des obigen Materials wird verstanden, daß das Material eine Netztextur per se aufweist wie

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

z. B. gewebtes Tuch, Wirkware und Textilware, oder die netzartige Struktur kann weiter mit feineren Maschen ausgestattet werden oder eine Netzstruktur miteinander verschweißter Fäden aus einem synthetischen Harz oder ein poröser Film sein.

Das Material für den zweiten Schiauchteil 196" kann eine dünne Schicht eines Polymers sein, die als Hauptkomponente Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Nylon, Teflon oder dergleichen, ein dünnes Laminat, hergestellt durch geeignete Anordnung der Schichten übereinander, oder ein dünnes Material sein, das mit einem netzartigen Materail oder dergleichen verstärkt ist. Beispielsweise wird ein Laminatfilm für die Verbindung verwendet mit einer Innenschicht aus Polyäthylen und einer Außenschichl aus Nylon, weil das Polyäthylen eine ausgezeichnete chemische Widerstandsfähigkeit aufweist, wenn es Flüssigkeiten ausgesetzt ist, und Nylon eine ausgezeichnete Tragfähigkeit, Zugfestigkeit und Adhäsivqualität besitzt, wenn es mit dem Kieberriiiiei 3ia und jib in Verbindung gebracht wird.

Fig. 12 zeigt, wie der Schlauch 196 in der Mehrschichtausführung hergestellt wird. Das erste Schlauchteil 196'ist — wie dargestellt — in geschrumpftem Zustand auf einem rohrförmigen Element 47 mit offenen Enden angeordnet und das zweite Schlauchteil 196", das auf einem Rad 48 aufgespult worden ist, wird in das rohrförmige Element 47 eingebracht. Dann werdew die beiden Schlauchteile 196' und 196" zusammen vom rohrförmigen Element 47 abgezogen, und zwar das eine über dem anderen, um auf einem anderen Rad 49 aufgespult zu werden. Alternativ kann — wie in F i g. 3 dargestellt — die Einführung der beiden Schlauchteile 196', 196" in die installierte Rohrleitung parallel zu dem Verfahrensschritt de_s· Überschichtung der beiden Schlauchteüe vorgenommen wsrdeii.

Der Schlauch 196 kann mehrschichtig ausgebildet sein, wobei zwei oder mehr erste Schlacuhteile 196', 196' aus demselben oder verschiedenem Material bzw. Kompositionen vor der Anordnung auf dem zweiten Schlauchteil 196" kombiniert werden. Es ist außerdem möglich, den Schlauch 196 mit dem zweiten Schlauchteil 196"herzustellen, indem ein Draht vorher eingeführt ist. Dieser Draht kann zum Ziehen des Körpers 28 für das radiale Expandieren des Schlauchs 196 innerhalb der Rohrleitung 1 verwendet werden.

Nachdem die Verbindungsschicht 466 an ihren Platz gebracht wo.'den ist, kann ein anderer vielschichtiger Schlauch 196 c.kr Schlauch Wa nach Flg. 10 in die Rohrleitung eingebracht werden; dann wird das flüssige Klebemittel 31a oder 316 zwischen den Schlauch 196 oder 19a und die Verbindungssc'-.icht 466 eingebracht und der Körper 28 für die radiale Expansion innerhalb des Schlauchs 196 oder 19a durchgezogen, so daß der Schlauch 196 oder 19a zum Haften an der inneren Oberfläche der Verbindungsschicht 466 durch die Einwirkung des Klebemittels 31a oder 316 gebracht wird. Durch Wiederholung dieses Vorganges kann die Rohrleitung 1 im Inneren mit einer dicken, festen, harzartigen Vielschichtverbindung gleichmäßiger Dicke beschichtet werden.

Das flüssige Klebemittel 31a oder 316 kann eine Harzsubstanz sein wie z.B. ein Urethan, Epoxyd, Polyester, Acrylat, Silikon oder Polysulfidharz, und seine Eigenschaften können unterschiedlich sein in bezug auf Aushärtung unter Wärme, Aushärtung bei Raumtemperatur, Aushärtung unter anaeroben Einflüssen oder Aushärtung unter Feuchtigkeit

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum inwendigen Verbinden einer installierten Rohrleitung, wobei ein flexibler Verbindungsschlauch in die Rohrleitung eingeführt, zwi- sehen der Rohrleitung und dem Verbindungsschlauch ein flüssiges Klebemittel eingebracht und ein Körper durch den Verbindungsschlauch von einem zum anderen Ende bewegt wird, wobei der Verbindungsschlauch zur Anlage an die Rohrleitung geweitet und das Klebemittel in Umfangsrichtung der Innenwand der Rohrleitung verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (19) durch den Körper (28) gereckt und zur Anlage an die Rohrleitung (1) gebracht sowie das Klebemittel (31 b) in ausgewählter Menge nur in den vorderen Eßdbereich der Rohrleitung von oben vor dem Körper auf den Verbindur.gsschlauch zwischen diesem und der Rohrleitung eingebracht und danach das KlebtsMttel durch die Bewegung des Körpers durch der. Verbindungsschlaach in Längsrichtung verteilt wird, indem es an der Frontseite des Körpers mitgenommen wird.