DE2933370A1

DE2933370A1 - Verfahren zur herstellung eines waermeisolierten leitungsrohres

Info

Publication number: DE2933370A1
Application number: DE19792933370
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl.-Ing. Cureggia Lotz
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1979-08-17
Filing date: 1979-08-17
Publication date: 1981-03-26
Also published as: FR2463888A1; NL8004527A; DK341580A

Description

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Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengeseil schaft

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15. Aug. 1979

Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierteii Leitungsrohre^

Die ürfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wärmßisolierten Leitungsrohres, bei dem auf ein I-letallrohr ^r, zunächst eine Schicht eines schäumfähigen Kunststoff gemisches aufgebracht wird, welches auf der Rohroberfläche aufschäumt, und bei dein das Rohr in Längsrichtung an einer feststehenden Sprühdüse für den Kunststoff entlanggeführt bzw. eine Sprühdüse an dem feststehenden Rohr entlanggeführt, dabei entweder das Rohr um seine Längsachse gedreht oder die Sprühdüse um das Rohr herumgeführt wird, und anschließend mindestens eine weitere Schicht auf die aufgeschäumte Schicht aufgebracht wird.

Bei einem bekannten Verfahren (DE-OS 23 27 287) wird zur Erzeugung genügend dicker wärmeisolierender Schichten auf ein urn seine Längsachse rotierendes Rohr Polyurethanschaum aufgesprüht, dieser ausgehärtet und auf die ausgehärtete Schicht eine verstärkende Bahn wendelförmig aufgebracht und in einem weiteren Arbeitsgang eine weitere Schicht aus aufgeschäumtem Polyurethan auf der Rohroberfläche erzeugt. Auf der äußeren

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Polyurethanschicht liegt ein aus .-letallband gewickelter Außeniiiantel auf.

Es ist bekannt, daß Polyurethanscliaum bei Temperaturen über I3Ü , in Ausnahmefällen auch I50 , nicht mehr beständig ist. Für Fernwärmeleitungen ist es manchmal erforderlich bzw. wünschenswert, Fernwärme mit mehr als 150 zu transportieren.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, in wirtschafttli eher Weise wärmeisolierte Leitungsrohre herzustellen, die geeignet sind, Medien mit erhöhter Temperatur zu transportieren.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung zunächst eine bei höheren Temperaturen beständige Schicht aus Schaumstoff auf das Rohr aufgebracht und auf diese mindestens eine weitere Schicht aus thermisch weniger stabilem Schaumstoff aufgebracht wird. Für die erste Schicht sollte vorteilhafterweise ein Schaumstoff verwendet werden, der bei Temperaturen oberhalb I60 C beständig ist. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, für die erste Schicht Polyisocyanuratschaum und für die weiteren Schichten Polyurethanschaum zu verwenden. Es hat sich gezeigt, daß Polyisocyanuratschaum Temperaturen von mehr als I60 C standhalten kann. Die Wärmedämmung des Polyisocyanuratschaums ist so hoch, daß an der Grenzschicht Polyisocyanuratschaum-Polyurethanschaum Temperaturen auftreten, die weit unterhalb der Zersetzungstemperatur für Polyurethanschaum sind. Um einer mechanischen Beschädigung der relativ spröden äußeren Polyurethanschicht vorzubeugen und zu verhindern, daß Wasser in die Schaumstoffschicht eindringt, ist nach einem weiteren Gedanken der Erfindung auf die äußerste Schaumstoffschicht ein Mantel aus wasserundurchlässigem Material aufgebracht. Dieser Mantel könnte beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß man auf die äußerste Polyurethanschicht ein Band aufwickelt, welches an den Bandkanten entweder verschweißt oder verklebt ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, als letzte Schicht

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nach dem gleichen Verfahren, wie die Schaumstoffschichten aufgebracht werden, eine Schicht aus massivem Polyurethangießharz aufzubringen. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, als äußerste Schicht ein Rohr aus einem thermoplastischen C₁ Kunststoff, beispielsweise Hartpolyäthylen oder Hartpolyvinylchlorid zu verwenden. Hierbei geht man zweckmäßigerweise so vor, daß vor dem Aufbringen der letzten Schaumstoffschicht das mit Schaumstoff beschichtete Rohr in ein Rohr aus thermoplastischem Kunststoff eingebracht, in diesem konzentrisch gelagert, sowohl das schaumstoffbeschichtete Rohr als auch das Kunststoffrohr in Rotation versetzt und vor oder während der Rotation in den Ringspalt aufschäumbarer Kunststoff in der Menge eingegeben wird, daß der Ringspalt vollständig ausgeschäumt wird. Um eine gleichmäßige Verteilung und eine gleichmäßige Dichte des Schaums der äußeren Schicht zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die Rotationsgeschwindigkeit für den letzten Arbeitsgang etwas höher zu wählen, so daß sich die Schaumstoffschmelze besser verteilen kann. Der wesentliche Vorteil bei dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, daß einmal die Schaumstoffschicht eine innige Verklebung mit dem Rohr aus thermoplastischem Kunststoff aufweist und weiterhin dieses die relativ empfindliche Schaumstoffschicht vor mechanischer Beschädigung zu schützen vermag. Um eine gleichmäßige Ausschäumung des Ringspaltes zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Kunststoffgemisch von beiden Enden des Rohres in den Ringspalt mittels verlängerter Sprühdüsen einzugeben und zwar zunächst in die Mitte, und die Sprühdüsen unter weiterer Abgabe von ausschäumbarem Kunststoff zu den Enden des Rohres hin zu bewegen.

Die gestellte Aufgabe kann vorteilhafterweise auch dadurch gelöst werden, daß man ein Rohr aus thermoplastischem Kunststoff in Rotation versetzt, vor oder während der Rotation in das Rohrinnere ein Schaumstoffgemisch einbringt, an der Rohrwandung aufschäumen und aushärten läßt, in das innen ausgeschäumte Rohr ein Metallrohr einführt, koaxial zu dem thermoplastischen Rohr lagert und den Ringspalt zwischen dem Metallrohr und der inneren Schaumstoffschicht mit einer bei höheren Temperaturen beständigen Schicht aus Schaumstoff ausschäumt.

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Die Erfindung ist an Hand der in den Figuren 1 bis 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Auf ein Metallrohr 1, beispielsweise ein Stahlrohr, wird mittels einer Sprühdüse 2, welcher über die Zuleitungen 3 und k die beiden Komponenten für den Schaumstoff zugeführt werden, zunächst eine wärmeisolierende Schicht 5 aus aufgeschäumtem Kunststoff erzeugt. Dabei bewegt sich das iiohr in Längsrichtung und wird dabei gleichzeitig um seine Längsachse gedreht. Gemäß der Lehre der Erfindung ist die wärmeisolierende Schicht 5 aus einem Schaumstoff hergestellt, welcher bei erhöhten Temperaturen stabil ist. Als Schaumstoff für die erste Schicht 5 hat sich Polyisocyanuratschaum als gut geeignet erwiesen, denn es hat sich gezeigt, daß dieser Schaumstoff Temperaturen von mehr als l60 C aushält. In gleicher Weise wird auf diese Schicht 5 eine weitere Schicht G aus Polyurethanschaum aufgebracht. Diese Polyurethanschicht 6 ist beständig bis I30 C, jedoch werden an der Grenzschicht 7 zwischen der Schicht 5 und der Schicht 6 derartig hohe Temperaturen infolge der guten Wärmedämmeigenschaft des Polyisocyanuratschaums nicht zu erwarten sein. Auf die Schicht 6 kann in an sich bekannter Weise ein Außenmantel aufgebracht werden, der die Schicht 6 vor mechanischer Zerstörung und vor Feuchtigkeitsangriff schützen soll. Dies kann beispielsweise durch Aufbringen einer Schicht aus Polyurethangießharz geschehen, welche mit der Sprühvorrichtung 2 aufgebracht werden kann oder aber durch eine Bewicklung mit Bändern, die an ihren Bandkanten verschweißt oder verklebt werden.

Die Fig. 3 zeigt eine besonders günstige Ausführungsform zum Aufbringen eines Mantels. Das mit den Schichten 5 und 6 versehene Metallrohr 1 wird in ein Kunststoffrohr 8, beispielsweise

)0 aus Hartpolyäthylen, eingeführt und konzentrisch in diesem gelagert. In den entstehenden Ringspalt 9 ragen verlängerte Sprühdüsen 10 und 11, die ein aufschäumbares Kunststoffgemisch auf der Basis von Polyurethan in den Ringraum 9 einsprühen. Sowohl das Innenrohr 1 mit den auf ihm haftenden Schichten 5 und 6 als auch das Polyäthylenrohr 8 werden in Rotation versetzt, wodurch sich die aus den Sprühdüsen 10 und 11 austretende Kunststoff-

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schmelze gleichmäßig verteilt und den Kingraum 9 allmählich ausschnuwt, indem die öprühdüsen 10 und 11 zu den Lnden des Rohres hin bewegt werden. Die entstehende Schaumstoffschicht ist mit 12 bezeichnet.

S Die tig. h und 5 zeigen eine andere Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Lehre der Erfindung, indem auf der Innenwandung des K.UI1S t.«tof f'rohres 1, welches in Rotation versetzt wird, zunächst die Schicht 12 mittels der Spriihdiisen 10 und 11 erzeugt wird. Diese .Schicht 12 besteht, wie oben beschrieben, aus Polyurethan.

In das mit der Schaumstoffschicht 12 versehene Kunststoffrohr 8 wird das Metallrohr 1 konzentrisch eingeführt und dort gelagert. Beide Rohre werden wie bei der Fig. 3 in Rotation versetzt und in den ftingspalt 9 mittels der Spriihdiisen 10 und Il PoIyi socyanuratschaum eingeführt, welcher während der Rotation den

1~ iiingspalt 9 ausfüllt und die Schicht 5 erzeugt.

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Claims

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

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Patentansprüche

1« Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohres, bei dem auf ein Metallrohr zunächst eine Schicht eines schäumfähigen Kunststoffgemisches aufgebracht wird, welches auf der Rohroberfläche aufschäumt und bei dem das Rohr in Längsrichtung an einer feststehenden Sprühdüse für den Kunststoff entlanggeführt bzw. eine Sprühdüse an dem feststehenden Rohr entlanggeführt und dabei entweder das Rohr um seine Längsachse gedreht oder die Sprühdüse um das Rohr herumgeführt wird und anschließend mindestens eine weitere Schicht auf die aufgeschäumte Schicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine bei höheren Temperaturen beständige Schicht aus Schaumstoff auf das Rohr aufgebracht und auf diese mindestens eine weitere Schicht aus thermisch weniger stabilem Schaumstoff aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Schicht ein Schaumstoff verwendet wird, der bei Temperaturen oberhalb I60 C beständig ist.

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3- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Schicht Polyisocyanuratschaum und für die weiteren Schichten PolyureUianschaum verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die äußerste Schaumstoffschicht ein Mantel aus wasserundurchlässigem Material aufgebracht wird.
5· Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der letzten Schaumstoffschicht das mit Schaumstoff beschichtete Rohr in ein

LO Rohr aus thermoplastischem Kunststoff eingebracht, in diesem konzentrisch gelagert, sowohl das schaumstoffbeschichtete Rohr als auch das Kunststoffrohr in Rotation versetzt und vor oder während der Rotation in den Ringspalt aufschäumbarer Kunststoff in der Menge eingegeben wird, das der Ringspalt vollständig ausgeschäumt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgemisch von beiden Enden des Rohres in den Ringspalt mittels verlängerter Sprühdüsem eingegeben wird und die Sprühdüsen unter weiterer Abgabe von aufschäumbarem :0 Kunststoff zu den Enden des Rohres hin bewegt werden.

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