DE2904141A1

DE2904141A1 - Hot media transport pipe - with protective plastics sheath carrying hollow ribs

Info

Publication number: DE2904141A1
Application number: DE19792904141
Authority: DE
Inventors: Falk-Dieter Ing Grad Jacobsen
Original assignee: JABITHERM GmbH
Current assignee: JABITHERM GmbH
Priority date: 1979-02-03
Filing date: 1979-02-03
Publication date: 1980-08-07

Abstract

Buried pipe for the transport of hot water, low or high pressure steam (district heating systems) consists of an inner tube, surrounded by a thick layer of heat insulating material, and covered by a protective layer. The protective layer carries on the outside square hollow ribs in a zigzag pattern. The pref material for the protective layer and the ribs is low-pressure polyethylene. The prefd method of mfr is an extrusion of two coaxial tubes which are thermoformed to the required shape. These tubes are embedded in layers of sand which acts as an abutment for the ribs when thermal elongation takes place. The overall elongation of a ribbed tube is thus 10% of a smooth tube.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung zum Transport von heißem Medium mit einem Innenrohr, mit mindestens einer auf diesem aufgebrachten Schicht aus einem wärmeisolierenden Material und mit einem darüber angeordneten äußeren Schutzmantel.The invention relates to a pipeline for transporting hot medium with an inner pipe, with at least one layer of a heat-insulating material applied to it and with an outer protective jacket arranged over it.

Solche Rohrleitungen werden zum Beispiel als Fernwärmeleitungen verwendet. Dabei transportieren sie Heißwasser, Niederdruck- oder Hochdruckdampf usw. Um die Wärmeenergie mit möglichst geringen Verlusten an den Endverbraucher heranzuführen, weisen sie eine oder mehrere Schichten aus einem wärmeisolierenden Material auf. Als Isoliermaterial werden unter anderem Polyurethan-Hartschaum und Schaumglas verwendet (DT-OS 2 546 882).Such pipelines are used, for example, as district heating pipes. They transport hot water, low-pressure or high-pressure steam, etc. In order to bring the thermal energy to the end user with as little loss as possible, they have one or more layers of a heat-insulating material. Rigid polyurethane foam and foam glass are used as insulation materials (DT-OS 2 546 882).

Fernwärmeleitungen werden im Erdreich verlegt. Hierzu wird ein Rohrgraben ausgehoben und die Rohrleitung eingelegt. Der Graben wird mit Sand und dem Aushubmaterial verfüllt und verdichtet. Die Verlegetiefe hängt von der Lage der Trasse ab. Bei Verlauf unter einer Straße wird die Verlegetiefe größer gewählt, damit die Aufschüttung über der Rohrleitung einen Teil der Verkehrslast abfängt. Die Verlegetiefe hängt natürlich auch von der Festigkeit der Rohrleitung ab. Man spricht von der Scheiteldruckfestigkeit der Rohrleitung. Eine Rohrleitung mit einer höheren Scheiteldruckfestigkeit kann einen höheren Erddruck aufnehmen. Entsprechend sinken die Verlegetiefe und damit die Verlegekosten.District heating pipes are laid in the ground. For this purpose, a pipe trench is dug and the pipeline is laid. The trench is filled with sand and the excavated material and compacted. The laying depth depends on the location of the route. If it runs under a street, the laying depth is chosen to be greater so that the embankment above the pipeline absorbs part of the traffic load. The laying depth naturally also depends on the strength of the pipeline. One speaks of the peak pressure resistance of the pipeline. A pipeline with a higher peak compressive strength can absorb a higher earth pressure. The laying depth and thus the laying costs decrease accordingly.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Rohrleitung mit einer Scheiteldruckfestigkeit, die über der der bekannten, als Fernwärmeleitungen verwendeten Rohrleitungen liegt. Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich bei einer Rohrleitung der eingangs genannten Gattung nach der Erfindung in überraschend einfacher Weise durchThe object of the invention is to create a pipeline with a peak pressure resistance which is higher than that of the known pipelines used as district heating lines. The solution to this problem arises in a pipe of the type mentioned at the outset according to the invention in a surprisingly simple manner

Dies liegt an der Reibung zwischen dem äußeren Schutzmantel und dem Sandbett im Rohrgraben. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verrippung wird diese Reibung noch um ein beträchtliches Maß erhöht. Die in den Lücken der Verrippung und insbesondere in deren Außengebieten liegenden Sandkörner sind mit dem außerhalb der Verrippung liegenden Sandkörnern verkrallt und miteinander verankert. Eine sich einer Dehnung widersetzende Reibung tritt daher nicht wie beim Stand der Technik nur zwischen dem glatten äußeren Schutzmantel und den unmittelbar an diesem anliegenden Sandkörnern, sondern in einem größeren Bereich auf, der sich hügelartig über die Lücken der Verrippung erstreckt. Die Praxis hat gezeigt, daß an den Enden einer Rohrleitung eine Restbewegung von zum Teil nur 10% dessen auftritt, was bei einer herkömmlichen Rohrleitung mit glattem äußeren Schutzmantel gemessen wird. Die an den Enden einer solchen Rohrleitungslänge liegenden Bögen brauchen daher nur ein Zehntel bzw. einen Bruchteil der sonst üblichen Dehnung aufzufangen und können entsprechend einfacher und damit kostengünstiger ausgeführt werden.This is due to the friction between the outer protective jacket and the sand bed in the pipe trench. The ribbing provided according to the invention increases this friction by a considerable amount. The grains of sand lying in the gaps of the ribs and in particular in their outer areas are clawed with the grains of sand lying outside the ribs and are anchored to one another. A friction that opposes stretching does not occur, as in the prior art, only between the smooth outer protective jacket and the grains of sand directly adjacent to it, but in a larger area that extends like a hill over the gaps in the ribbing. Practice has shown that at the ends of a pipeline there is a residual movement of in part only 10% of what is measured in a conventional pipeline with a smooth outer protective jacket. The bends located at the ends of such a length of pipeline therefore only need to absorb a tenth or a fraction of the otherwise usual expansion and can be made correspondingly simpler and therefore more cost-effective.

Als zweckmäßig hat sich herausgestellt, daß die Verrippung aus einzelnen unter gegenseitigem Abstand angeordneten, in Umfangsrichtung um den Schutzmantel umlaufenden Rippen besteht. Vorzugsweise weisen diese trapezförmigen Querschnitt auf und sind hohl. Trapezförmige Rippen lassen sich wegen ihres nach außen abnehmenden Querschnittes einfach formen bzw. aus einer Form ausformen und weisen zusätzlich ein hohes Widerstandsmoment auf.It has been found to be expedient that the ribs consist of individual ribs which are arranged at a mutual spacing and run around the protective jacket in the circumferential direction. These preferably have a trapezoidal cross section and are hollow. Trapezoidal ribs can be easily shaped or formed from a mold because of their outwardly decreasing cross-section and additionally have a high section modulus.

Zweckmäßig bestehen sowohl der Schutzmantel als auch die Rippen aus einem thermoplastischen Material und die Rippen sind beim Extrudieren des Schutzmantels vor dessen Erhärten auf diesen aufgeformt. Zu diesem Herstellungsverfahren sei kurz gesagt, daß zwei Schläuche koaxial zueinander auf einem Extruder gespritzt werden. Vor dem Mundstück des Extruders laufen auf zwei endlosen Bahnen Formen um. Die Bahnen treffen sich an einer Stelle vor dem Mundstück. Die Formen jeder Bahn ergänzen sich dort zu einer vollständigen Form und drücken den äußeren Schlauch in die Gestalt der gewünschten Rippen. Der äußere Schlauch bzw. die Rippen bestehen vorzugsweise aus Niederdruck-Polyäthylen.Both the protective jacket and the ribs are expediently made of a thermoplastic material and the ribs are molded onto the protective jacket when it is extruded before it hardens. Briefly, with regard to this manufacturing process, two hoses are injected coaxially to one another on an extruder. In front of the mouthpiece of the extruder, molds circulate on two endless tracks. The tracks meet at a point in front of the mouthpiece. The shapes of each track complement each other there to form a complete shape and press the outer tube into the shape of the desired ribs. The outer tube or the ribs are preferably made of low-pressure polyethylene.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:The invention will now be described further using the example of the embodiment shown in the drawing. In the drawing is:

Fig. 1 ein Querschnitt durch die Rohrleitung entlang der Schnittlinie I - I in Fig. 2,1 shows a cross section through the pipeline along the section line I - I in FIG. 2,

Fig. 2 ein Längsschnitt durch die Rohrleitung und das sie umgebende Sandbett.2 shows a longitudinal section through the pipeline and the sand bed surrounding it.

Die Rohrleitung besteht aus dem Innenrohr 12, der dieses umschließenden Schicht 14 aus wärmeisolierendem Material und dem äußeren Schutzmantel 16. Im gezeigten Beispiel ist nur eine Schicht 14 aus wärmeisolierendem Material vorgesehen. Diese Schicht kann auch in zwei Schichten aus verschiedenartigem Material aufgeteilt sein. Die Verrippung 18 ist auf den äußeren Schutzmantel 16 aufgebracht. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 besteht sie aus den einzelnen Rippen 20. Diese sind, wie oben ausgeführt, einstückig aneinandergeformt. Sie weisen die Flanken 22,The pipeline consists of the inner pipe 12, the layer 14 of heat-insulating material surrounding it and the outer protective jacket 16. In the example shown, only one layer 14 of heat-insulating material is provided. This layer can also be divided into two layers made of different types of material. The ribbing 18 is applied to the outer protective jacket 16. According to the illustration in FIG. 2, it consists of the individual ribs 20. As stated above, these are formed in one piece with one another. They show the flanks 22,

Innenseiten 24 und Außenseiten 26 auf. Sie umschließen Hohlräume 28. Die Rohrleitung ist in ein Sandbett 30 eingebettet.Inner sides 24 and outer sides 26. They enclose cavities 28. The pipeline is embedded in a bed 30 of sand.

Ein Blick auf Fig. 2 mit der Darstellung des Profiles der Verrippung 18 läßt sofort erkennen, daß diese das Widerstandsmoment und damit die Scheiteldruckfestigkeit der Rohrleitung insgesamt erhöhen. Man erkennt weiter, daß die in den Lücken zwischen den Rippen 20 liegenden Sandkörner und die im Übergangsbereich zwischen den Lücken und dem Sandbett 30 befindlichen Sandkörner miteinander verkrallt und verankert sind. Die durch die Wärmedehnung entstehende Bewegung wird über diese miteinander verkrallten Sandkörner in das Sandbett 30 übertragen. Dadurch wird die Wärmedehnung auf der gesamten Länge der Rohrleitung in starkem Maße aufgefangen und soweit abgebremst, daß an den Enden einer freien Rohrlänge nur noch eine geringe Restdehnung auftritt.A look at Fig. 2 with the representation of the profile of the ribs 18 immediately shows that they increase the section modulus and thus the pressure resistance of the pipeline as a whole. It can also be seen that the grains of sand lying in the gaps between the ribs 20 and the grains of sand located in the transition area between the gaps and the sand bed 30 are clawed and anchored with one another. The movement resulting from the thermal expansion is transferred into the sand bed 30 via these grains of sand that are clawed with one another. As a result, the thermal expansion is absorbed to a large extent over the entire length of the pipeline and is slowed down to such an extent that only a small residual expansion occurs at the ends of a free length of the pipe.

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Figurencharacters

Claims

1. Pipeline for transporting hot medium with an inner tube, with at least one layer of a heat-insulating material applied to it, and with an outer protective jacket arranged above it, characterized by ribbing (18) applied to the protective jacket (16).

2. Pipeline according to claim 1, characterized in that the ribbing (18) consists of individual spaced apart ribs (20) extending in the circumferential direction around the protective jacket (16).

3. Pipeline according to claim 1 and 2, characterized in that the ribs (20) have a trapezoidal cross-section.

4. Pipeline according to claim 1 to 3, characterized in that the ribs (20) are hollow.

5. Pipeline according to claim 1 to 4, characterized in that the protective jacket (16) and the ribs (20) consist of a thermoplastic material and the ribs (20) are molded onto the protective jacket (16) during the extrusion process before it hardens.

6. Pipeline according to claim 5, characterized in that the ribs are made of low-pressure polyethylene.