DE2948898A1 - Verfahren zur innen- und aussenbeschichtung von rohren und anlage zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur innen- und aussenbeschichtung von rohren und anlage zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Patentanwälte
DIpI.-Ing. H. Schmitt
Dipl.-Ino. W. Mauoher
DIpI.-Ing. H. Schmitt
Dipl.-Ino. W. Mauoher
DreÜ.örvgstraSe 13 - 4 -
Frc iburg
SOCOMO & SOCOTUB REUNIES, S.A.
Zone Industrielle de Tiercelet, VILLERUPT (Meurthe-et-Moselle, Frankreich)
Verfahren zur Innen- und Aussenbeschichtung von Rohren und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Rohren aus Metall, um sie zu isolieren und/oder sie
gegen Korrosion zu schützen, und hat ein Beschichtungsverfahren für die Innen- und Aussenflächen von Rohren zum
Gegenstand.
Zur Zeit werden Rohre aus Metall mit Kunststoffen meist dadurch beschichtet, dass die Aussenflache durch Putzstrahlung
behandelt und beschichtet und dann mit Wasser gekühlt wird, worauf die Innenfläche durch Putzstrahlung behandelt und,
nach Aufwärmen des Rohres, beschichtet wird.
Bei den bekannten Verfahren zur Beschichtung mit Kunststoffen ist es aber nicht gelungen, die Schritte des Putzstrahlens
und des Beschichtens innen und aussen nacheinander durchzu-
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führen, weil das Rohr insbesondere bei der Abkühlung der Aussenbeschichtung innen gegen Feuchtigkeit nicht geschützt
ist, so dass das Rohr durch eintretendes Wasser oxydiert wird.
Aus diesem Grund ist ein kontinuierliches und deshalb automatisches
Verfahren zum Putzstrahlen und Beschichten mit hoher Leistung bis heute nicht möglich. Weiterhin verursachen
die verschiedenen Verfahrensschritte eine erhebliche Verschwendung von Energie.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen. Gemäss der
Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Innen- und Aussenbeschichtung von Rohren dadurch gekennzeichnet, dass
man im wesentlichen die Rohre vorerwärmt, sie durch eine Aussenputzstrahlungseinrichtung führt, sie innen putzstrahlt,
sie mit Zwischenabständen aneinanderreiht, sie vorzugsweise durch Induktion erhitzt, sie aussen mit einer ein- oder mehrlagigen
Beschichtung versieht, sie abkühlt und auseinandertrennt, sie auf eine Länge von ca. 10 cm an den Enden abbürstet,
und sie innen mit einer ein- oder mehrlagigen Beschichtung versieht, wonach die Beschichtung in bezug auf Dicke
und Porenfreiheit kontrolliert wird, evtl. mangelhaft beschichtete Rohre instand gesetzt werden und dass man die
Rohre bis zur Weiterbehandlung lagert, wobei all diese Schritte kontinuierlich und automatisch durchgeführt werden.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Anlage zur Durchführung des eben beschriebenen Verfahrens, die im
wesentlichen gekennzeichnet ist durch Vorerwärmungsöfen, durch eine Aussenputzstrahlungseinrichtung, durch eine Innenputzstrahlungseinrichtung,
durch einen Ofen, insbesondere Induktionsofen, durch eine Aussenbeschichtungseinrichtung,
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durch eine Abkühlungseinrichtung, durch eine Einrichtung zur Trennung der Rohre, durch eine Einrichtung zur Reinigung
der Rohrenden, durch eine Innenbeschichtungseinrichtung, durch eine Einrichtung zum Kontrollieren und zum
Instandsetzen der Rohre, und durch eine Ablage für die beschichteten Rohre, wobei die Einrichtungen durch Stetigförderer
miteinander verbunden sind.
Gemäss einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens
wird nach der Trennung der Rohre und vor deren Beschichtung die äussere Umhüllung durch Abbürsten auf einer Länge von
etwa 15 cm an den Enden entfernt, werden die Enden der Rohre um etwa 3O° durch Bürsten abgeschrägt, und werden die
Enden durch Bürsten im Bereich ihrer Schrägfläche und ihrer Frontfläche gesäubert.
Zur Ausführung des oben genannten Verfahrens besteht die Reinigungsstelle der Enden der Rohre für deren jedes Ende
aus einer zur Achse der Rohre parallel liegenden radialen Bürste, die sie auf ca. 15 cm säubert, aus einer ersten
axialen unter einem Winkel von 30° zur Achse des Rohres angeordneten Bürste, um das Ende der Beschichtung abzuschrägen
und aus einer zweiten axialen Bürste, die am Rohrende in bezug auf die Achse unter einem dem Abschrägungswinkel
des Rohres entsprechenden Winkel geneigt angebracht ist.
Die Erfindung wird nachfolgend näher, anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels, erläutert.
Es zeigen :
Figur 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung
,
Figur 2 eine Draufsicht zur Verdeutlichung der Reinigung des einen Endes eines Rohres, und
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»t.
Figur 3 eine teilweise Schnittansicht in einem grösseren Masstab des einen Rohrendes.
Gemäss der Erfindung und wie es insbesondere die Figur 1
der beiliegenden Zeichnungen zeigt, besteht das Innen- und Aussenbeschichtungsverfahren für Rohre darin, dass man die
Rohre 1, die vorher auf eine Eingangsablage 2 abgesetzt worden sind, mittels eines Förderers 4 in Heizöfen 3 bringt.
Die Rohre 1 werden dem Förderer 4 durch, von einem nicht abgebildeten Steuerpult aus, gesteuerte Arme zugeführt. Der
Förderer 4 transportiert die Rohre 1 durch die Heizöfen 3, die aus einem metallischen Grundkörper, einer flammfesten
Auskleidung und aus mit Gas gespeisten Brennern bestehen, und dann durch eine Putzstrahlungseinrichtung 5, wo die
Rohre eine schraubenlinienförmige Bewegung vollziehen, d.h. sie werden gedreht und gleichzeitig in der Längsrichtung
verschoben. Die Putzstrahlungseinrichtung 5 besteht aus einer automatischen Turbinenschleudervorrichtung für das Putzgut,
aus einer Putzgutruchgewinnungsanlage, und aus einer Reinigungs- und Entstaubungseinrichtung zur wirksamen Behandlung
der Luft des Putzstrahlungsschachtes.
Am Ausgang der Einrichtung 5 werden die Rohre durch einen Förderer 6 wieder aufgenommen, der sie in eine Innenputzstrahlungsvorrichtung
7 transportiert, die aus einer Putzstrahlungseinrichtung und aus einer Einheit zur Behandlung
und zur Wiedergewinnung des Strahlmittels in Form von zwei entfernbaren auf jede Rohrlänge anpassbaren Kästen, die
an den Enden der Rohre abgestellt werden können, besteht. Das Putzmittel wird durch einen beweglichen Strahlungsausleger gegen die Oberfläche geschleudert, während die
Rohre durch äussere Antriebsrollen (Zentrifugaleinheit) in Drehung versetzt werden. Das Putzmittel wird durch eine
entsprechende Einheit wiedergewonnen und wiederverwendet,_
in der das Putzmittel entstaubt und gefiltert wird, ehe es in die Putzstrahlungseinrichtung zurückbefördert wird.
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In der Einrichtung 7 ist ebenfalls ein kontinuierliches Behandlungssystem für die Luft der Rohre und der Behandlungseinrichtung, vorgesehen.
von Nach der Innenputzstrahlung werden die Rohre mittels/einer Zentralsteuerung aus betriebener Arme einem Förderer zuge
führt. Auf dem Förderer 8 führen die Rohre eine schraubenlinienförmige
Bewegung aus, und sie werden mit Zwischenräumen aneinandergereiht, wobei die Zwischenräume bzw.
Abstände etwa ein Viertel des RohrInnendurchmessers betragen,
so dass z.B. bei einem Rohrdurchmesser von 800 mm der Abstand 20 cm beträgt. Der Förderer 8 transportiert die Rohre durch
einen Ofen 9, der vorzugsweise als Induktionsofen ausgebildet ist, und der einen Transformator, einen statischen Umrichter,
eine Kondensatoranordnung sowie einen Satz Induktionsleiter aufweist, so dass alle anfallenden Rohre bei der gewünschten
Temperatur erhitzt werden können, die von der anzubringenden Beschichtung abhängt. Zur Temperaturkontrolle dient ein
bekanntes Strahlungspyrometer.
Am Ausgang des Induktionsofens 9, werden die Rohre aussen mit einer ersten Lage bzw. Grundlage aus zum Beispiel
Polyäthylen versehen, die durch transversales Strangpressen eines Films mittels eines Grundextruders 10 erzeugt wird,
wobei dieser Film auf das durch den Förderer 8 verschobene Rohr schraubenlinienförmig aufgewickelt wird. Dieser erste
Film wird kontinuierlich an den nacheinanderfolgenden Rohren ohne Unterbrechung an den Enden aufgetragen, so dass biegsame
Gelenke an diesen Stellen erzeugt werden. Dem Grundextruder 10 ist ein zweiter Extruder 11 nachgeschaltet, der eine
zweite Lage auf die Rohre aufträgt, und deren quer zugelieferter Polyäthylen-Film ebenfalls ohne Unterbrechungen an
den Rohrenden schraubenlinienförmig aufgewickelt wird. Dieser zweite Film ist so dimensioniert, dass man mit der
entsprechenden Anzahl nacheinanderfolgender Beschichtungsvorgänge die endgültige Schichtstärke erreicht, wobei eine
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Druckwalze auf die Schichten wirkt, um eine vollkommene
Verbindung zwischen der Grundierungslage und den nacheinanderfolgenden
Lagen der zweiten Schicht zu erreichen. Den Extrudern 10 und 11 wird aus Speicherbehältern 12 und
13 Granulat in an sich bekannter Weise automatisch zugeführt.
Nach dem Auftragen der Aussenbeschichtung werden die Rohre
durch aufgespritztes "Wasser in einer Vorrichtung 14 abgekühlt, so dass sie den weiteren Verfahrenstufen unterzogen
werden können. Das zu diesem Zweck eingesetzte Wasser wird durch eine mit einem Regler versehene Einrichtung 15 in
einem geschlossenen Kreis behandelt und geliefert.
Dieser Abkühlungsvorgang hat den Zweck, die Rohre auf die nötige Innentemperatur für die Innenbeschichtung von 40 bis
5O° C zu bringen, so dass die bisher benutzte Aufwärmung
vor der Innenbeschichtung nicht mehr notwendig ist, was eine wesentliche Energieersparnis bedeutet.
Am Ausgang der Einrichtung 14 werden die Rohre in einer Trenneinrichtung 16 voneinander getrennt, in der das die
Rohre an ihren Enden verbindende Polyäthylen durch ein von einem Hebel betriebenes Messer durchgeschnitten wird. Die
Rohre werden dann einzeln durch einen Förderer 17 entfernt, auf eine Ablage 18 gelegt und nachher einer Anlage 19 zur
Reinigung der Enden zugeführt, in der jedes Rohr durch Aussenrollen (sogenannte Zentrifugaleinheit) in Drehung
versetzt wird. Jedes Ende wird auf eine Länge von ca. 10 cm gebürstet, so dass die Enden vollkommen von Schmutz befreit
werden.
Nach der Reinigung der Enden werden die Rohre der Innenbeschichtungseinrichtung
20 durch einen Förderer 21 zugeführt. Sie werden durch äussere Antriebsrollen (Zntrifugaleinheit)
in Drehung versetzt. In dieser Einrichtung 2O ist ein Wagen vorhanden, dessen an seinem Ende mit Spritzpistolen
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ausgerüsteter Ausleger in das sich drehende Rohr gefahren wird, wo er für das Auftragen einer Innenbeschichtung aus
Bitumen, Epoxydharz oder Lack sorgt. Diese Einrichtung 2O kann vorzugsweise doppelt vorhanden sein, so dass zwei
Innenbeschichtungen gleichzeitig aufgetragen werden können. Nach Anbringen der letzten Lage der Innenbeschichtung wird
jedes Rohr durch eine Kontrolleinrichtung 22 geführt, die die Beschichtungen in bezug auf Porenfreiheit und Beschichtungsstärke
prüft. Diese Einrichtung 22 besteht im wesentlichen aus einer stationären Einheit zur Feststellung von
Unterbrechungen in der elektrischen Isolierung, d.h. in der Beschichtung. Etwa auftretende Mängel, die durch die Einrichtung
22 entdeckt worden sind, werden zum Schluss der Herstellungsvorgänge manuell aufgehoben, wobei die nicht
oder nicht mehr beanstandeten Rohre auf die Ablage 23 gelegt werden, ehe sie später abgefertigt werden.
Das Spritzwasser in der Einrichtung 14 besitzt eine sehr
niedrige Temperatur und die Aussenbeschichtung verhindert
jedes Eintreten von Feuchtigkeit in die Rohre, so dass eine
Oxydation völlig ausgeschlossen ist.
Es ist ebenfalls möglich, das Verfahren und die Anlage gemäss der Erfindung so auszulegen, dass nach den Putzstrahlungsvorgängen
die Rohre gleichzeitig innen und aussen mit Epoxidharzpulver beschichtet werden, wozu eine Auftragungskabine
24 dem Induktionsofen 9 nachgeschaltet ist. Diese Auftragungskabine 24 besteht aus einem Grundkörper aus
rostfreiem Stahl und einem elektrostatischen Pulveranbringungssystem,
das das Pulver auf die vorher auf ca. 240° C erhitzten Rohre aufträgt. Unter der Wirkung der Hitze '
schmilzt das Pulver und bildet eine homogene Beschichtung. Nach diesem Vorgang erfolgen die schon beschriebenen weiteren
Vorgänge ohne jedoch das Innenbeschichten und das Trennen der Rohre.
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J«.
Für die Innen- und Aussenbeschichtung mit Polyurethan kommt
ein analoges Verfahren zur Anwendung, bei dem die Rohre nach Erwärmung auf ca. 55° C innen und aussen einfach mit
einer Zweikomponentenzubereitung durch eine Einrichtung 25 beschichtet werden, die mit Druckpistolen und mit einem
Dosierungs- und Vermischungsregler ausgestattet ist.
Letztlich ist es mit dem erfindungsgemässen Verfahren und
Anlage ebenfalls möglich, nach Verlassen der Putzstrahlungseinrichtung 7 die Rohre einer Innenbeschichtungseinrichtung
26 zuzuführen, wo Bitumen oder eine andere bekannte Beschichtungszubereitung aufgespritzt wird, wonach die
Rohre in einer Einrichtung 27 aussen mit einer Bitumengrundierungslage versehen werden und danach in einer zweiten
Bitumenanbringungseinrichtung 28 mit ihrer letzten Aussenlage versehen werden, wobei die Einrichtungen 27 und 28 mit
flüssigem Bitumen aus einem Behälter 29 versorgt werden.
Die erste Bitumenlage wird aufgespritzt, die nächste dagegen als imprägniertes Band aufgetragen, das auf das Rohr
schraubenlinienförmig aufgewickelt wird. Nach der Anbringung
der zweiten Bitumenlage können die Rohre ausserdem mit einer Zubereitung aus Leinöl, gebranntem Kalk und Meeressalz aussen
behandelt werden, um sie gegen die Sonneneinstrahlung zu schützen. Nach diesem letzten Vorgang werden die Rohre einer
Kontrollstation 3O zugeführt, ehe sie gelagert werden.
Es ist ebenso möglich, die Rohre vor der Kontrolle mit anderen Beschichtungen in einer entsprechenden Einrichtung
31 zu versehen.
Die Vorerwärmung der Rohre auf etwa 50 bis 60° C dient dazu, die Oberfläche der Rohre vollkommen von Feuchtigkeit und
fettigen Substanzen zu befreien.
Gemäss einer insbesondere in den Figuren 2 und 3 veranschau-
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lichten Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens
wird nach der Trennung der Rohre aber ehe diese mit einer äusseren Beschichtung versehen werden, jedes Rohr an den
Enden gesäubert.
Bei dieser Säuberung der Enden 32 des Rohres 1' wird die äussere Beschichtung auf eine Länge von ca. 15 cm durch
eine radiale, parallel zur Achse des Rohres 1' angeordnete Bürste 33 entfernt, werden die Enden 34 der Beschichtung
um etwa 30° durch die Wirkung einer ersten axialen Bürste 35 abgeschrägt, die unter einem Winkel von 3O° in bezug
auf die Rohrachse angeordnet ist, und werden die Rohrenden in dem Bereich ihrer Abschlägung 36 und ihrer Fron±flache,
mittels einer zweiten axialen Bürste 37 gesäubert, wobei die Neigung der zweiten Bürste 37 zur Achse eine Funktion
des Winkels der Abschrägung des Rohres ist.
Diese Reinigung der Rohrenden wird kontinuierlich und vollautomatisch unter Verwendung bekannter Bürstensteuerungen
durchgeführt.
Mit der Erfindung lassen sich Rohre innen und aussen kontinuierlich und automatisch beschichten, wobei.eine
hohe Leistung und eine bedeutende Energieersn^rnis zu verwirklichen sind.
neJrnis
/l/ ι, η
Schitt)
(H. Schmitt) Patentanwalt
030035/0599
L e e r s e i t e
Claims (7)
- -PATE N TANSPR U CHE-i- Verfahren zur Innen- und Aussenbeschichtung von Rohren, dadurch gekennzeichnet, dass man im wesentlichen die Rohre vorcnvärnt, sie durch eine Aussenputzstrahlungseinrichtung befördert, sie einer Innenputzstrahlung unterzieht, sie dann mit Zwischenabständcn aneinanderreiht, sie in einem Ofen insbesondere Induktionsofen aufwärmt, sie mit einer ein- oder mehrlagigen, selbst an den Enden ununterbrochenen Aussenbeschichtung derart versieht, dass biegsame Gelenke an den Enden entstehen, sie bis auf eine dem Innenbeschichtungsvorgang entsprechende Temperatur von 4O bis 50° C abkühlt, sie trennt und deren Enden auf eine Länge von etwa 10 cm abbürstet, und sie innen ein- oder mehrlagig beschichtet, wonach die Rohre einer Kontrolle in bezug auf Schicht stärke und Porenfreiheit unterzogen werden, so dass vorhandene Mangel instandgesetzt werden können, und dann bis zur Abfertigung gelagert werden, wobei alle Bearbeitungsvorgänge automatisch und kontinuierlich erfolgen, und eine bedeutende Energieersparnis ermöglicht wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Rohrenden vorzugsweise ein Viertel des Innendurchmessers der Rohren beträgt.030035/0599/2
- 3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus Voraufwärmungsöfen (3), aus einer Aussenputzstrahlungseinrichtung (5), aus einer Innenputzstrahlungseinrichtung (7), aus einem Ofen (9), insbesondere Induktionsofen, aus einer Aussenbeschichtungseinrichtung (1O, 11), aus einer Abkiihleinrichtung (14), aus einer Rohr trenneinrichtung (16), aus einer Rohrendreinigungseinrichtung (19), aus einer Innenbeschichtungseinrichtung (20) und aus einer Station (22) zur Kontrolle und Instandsetzung der Rohre, sowie aus einer Ablage (23) für die beschichteten Rohre, besteht, wobei die verschiedenen Einrichtungen durch Stetigförderer miteinander verbunden sind.
- 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ofen (9), und der Abkühlungseinrichtung (14) für die Rohre anstelle der Aussenbeschichtungseinrichtung (1O, 11) eine Kabine (24) zur Beschichtung mit Epoxidharzpulver vorgesehen ist, die aus einem aus rostfeiem Stahl bestehenden Grundkörper und aus einem elektrostatischen System zur Anbringung des Pulvers innen und aussen auf die vorher auf 240° C erwärmten Rohre besteht, wobei das Pulver gleich nach dem Anbringen unter Bildung einer homogenen Schicht schmilzt und wobei die Rohre (1) nach Verlassen der Kabine entsprechenden Verfahrensschritten gemäss Anspruch 1 unter Auslassung der Innenbeschichtung und der Trennung der Rohre unterzogen werden.
- 5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ofen (9) und der Abkühlungseinrichtung (14) anstelle der Aussenbeschichtungseinrichtung (10, 11) eine Anordnung mit Druckpistolen zum Auftragen von Polyurethan vorgesehen ist, die mit einem System zur Regelung der030035/0599 /3Dosierung und der Vermischung ausgestattet ist, und die eine gleichzeitige Beschichtung innen und aussen der auf ca. 55°C vorerniärmten Rohre gestattet, wonach die Rohre entsprechenden Verfahrensschritten gemäss Anspruch 1 unter Auslassung der Innenbeschichtung und der Trennung unterzogen werden.
- 6. Verfahren zur inneren sowie zur äusseren Beschichtung von Rohren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Trennung der Rohre (I1) und vor deren inneren Beschichtung die äussere Beschichtung durch Abbürsten auf eine Länge von etwa 15 cm an den Enden (32) entfernt wird, dass die Enden (34) der Beschichtung um etwa 3O° durch Bürsten abgeschrägt und dass die Enden der Rohre durch Bürsten der Schrägflächen (36) und der Frontflächen gesäubert werden.
- 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 und gemäss einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstelle der Enden der Rohre (I1) für deren jedes Ende aus einer zur Achse der Rohre parallel liegenden radialen Bürste (33), die sie auf ca. 15 cm säubert, aus einer ersten axialen, unter einem Winkel von 30° zur Achse des Rohres liegenden Bürste (35), um das Ende der Beschichtung abzuschrägen und aus einer zweiten axialen Bürste (37), die am Rohrende, in bezug auf die Achse, unter einem dem Abschrägungswinkel des Rohres entsprechenden Winkel geneigt angebracht ist, besteht.- Beschreibung-030035/0599
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