DE3206582A1

DE3206582A1 - Verfahren zum erzeugen einer druckfesten bewehrung auf der oberflaeche von mit kunststoff ummantelten rohren

Info

Publication number: DE3206582A1
Application number: DE19823206582
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. 4100 Duisburg Landgraf
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1982-02-19
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1983-09-01
Also published as: DE3206582C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer
druckfesten Bewehrung auf der Oberfläche von mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, ummantelten.Stahlrohren, wobei der Kunststoff in Form eines extrudierten Folienbandes um die mit einem Kleber bedeckte Oberfläche der auf eine Temperatur zwischen etwa 150 bis 2006 C erwärmten und in Umdrehung versetzten Stahlrohre schraubenlinienförmig gewickelt wird, worauf die Stahlrohre unmittelbar anschließend in einer Kühlstrecke abgekühlt werden.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE-PS 17 71 764 beschrieben. Hierbei werden die thermoplastischen Kunststoffstrei en mittels Breitschlitzdusen extrudiert und unmittelbar anschließend um die gereinigten und erwärmten Rohre gewickelt. Als Haftkleber dient ein Klebstoffstreifen, der gleichzeitig mit dem Kunststoffstreifen mit einer besonderen Breitschlitzdüse extrudiert und um das Rohr gewickelt wird. Die extrudierten Kunststoffstreifen werden dabei so geführt, daß ihre Ränder einander überlappen und miteinander verschweißen.
Der Kunststoffmantel hat die Funktion des Korrosionsschutzes, d.h. er muß das zu schützende Rohr mit ausreichend hohem Umhüllungswiderstand gegen das Erdreich abschirmen, die Anwendung eines kathodischen Schutzes erlauben und außerdem die Diffusion korrosiver Medien, z.B.
H20, .02 auf zulässige Werte reduzieren. Um diese Funktionen erfüllen zu können, muß die Kunststoffschicht auch eine ausreichende Festigkeit. gegen Druck und Schlag bei den Temperaturen während. der Handhabung und des Betriebes besitzen, um Verletzungen zu vermeiden. Dies kann durch die Wahl geelgneter Kunststoffe mit hoher Schlagfestigkeit, z.B. Polyäthylen, erfolgen, wobei der Manteleine ausreichende Dicke haben muß.
Die Erzielung der geforderten mechanischen Widerstandsfähigkeit durch das Aufbringen des Kunßtstoffmantels mit eine#r hierfür erforderlichen Dicke von z.B. 2 bis 4 mm verursacht Jedoch im Hinblick auf die relativ hohen.
Kosten für den Kunststoff Probleme oder wenn, wie im Falle duroplastischer Beachichtungen, eine. Verbesserung der mechanischen Widerstandsfähigkeit (gegen Schl#ag und Druck bei ausreichender Verformbarkeit) durch bloße Erhöhung der Beschichtungsdicke nicht erzielbar ist. In diesen Fällen wird die Dicke der Kunststoffschicht so begrenzt, daß nur die# Anforderungen für den Korrosionsschutz erfüllt werden, die erforderliche mechanische Widerstandsfähigkeit aber durch eine zusätzliche Zementmörtelachicht erzielt wird. Hierfür ist es beispielsweise aus der Vortragsveröffentlichung "Internal and External Protektion of Pipes", 4. internationale Tagung vom 15. bis 17.9.1981, Leeuwenhorst, bekannt geworden, Stahlrohre, die einen Korrosionsschutz aus Epoxyharz aufweisen, mit einer faserverstärkten Zement und organische Bestandteile enthaltenden Umhüllung zu versehen. -Nachteilig ist dabei der zusätzliche Kostenaufwand, dem im Falle duroplastischer Beschichtungen eine entsprechende Reduzierung der Beschichtungsdicke nicht gegenübersteht, da diese schon aus verfahrenstechnischen Gründen wie auch für den Korrosionsschutz erforderlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem die in bekannter Weise auf Stahlrohre aufgebrachte und aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyäthylen bestehende Ummantelung in wirtschaftlicher Weise gegen mechanische Einflüsse widerstandsfähig gemacht werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche. Damit wird erreicht, daß die bisher erforderliche Dicke des Kunststoffmantels von 2 bis 4 mm auf etwa die Hälfte ohne Beeinträchtigung des Korrosionsschutzes verringert werden kann.
Dies ist insbesondere von Bedeutung bei Rohrleitungen, die mit wechselnden Temperaturen betrieben w#erden und deshalb im Erdreich gleiten. Die zusätzliche silikatische Außenschicht übernimmt insbesondere bei höheren Betriebstemperaturen die Aufgabe der Druckverteilung, so daß auch unter diesen Bedingungen örtlich höhere Beanspruchungen (z.B. durch einzelne Steine des Bettungsmaterials) nicht zu den Korrosionsschutz beeinträchtigenden Verformungen oder Verletzungen der organischen Schutzschicht führen.
Wesentliches Kennzeichen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Aufbringung der silikatischen Außenschicht auf die thermoplastbeschichtete Rohroberfläche unter Nutzung der aus dem unmittelbar vorangehenden Beschichtungsvorgang noch vorhandenen Wärme des Stahlrohres und der Thermoplastbeschichtung. Zur Vermeidung von örtlichen Verdampfungsvorgängen wird die Thermoplastoberfläche kurzfristig vorgekühlt, mit der Folge daß die Wärme des Stahlrohres danach wieder "durchschlägt".
Eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme ist die Einmischung der Beschleunigerkomponente. Diese erfolgt dadurch, daß die noch nicht gehärtete Schicht walkend verformt wird. Diese Verformung kann-durch die örtliche Krafteinleitung beim schraubenlinienförmigen Transport der Rohre auf den Transportrollen erfolgen. Zusätzliche breite, weich angedrückte Glättrollen sorgen für die Wiederherstellung einer zylindrischen Oberfläche.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Das zu ummantelnde Rohr 1 wird in bekannter Weise in Achsrichtung und unter radialem Umdrehen zunächst durch eine Sandatrahleinrichtung 2 und dann durch einen Durchlaufofen 3 transportiert, wo es auf eine Temperatur von 0 dem 200 C erwärmt wird. Dann werden mit dem Extruder 4 eine als Haftkleber dienende Äthylencopolymerisatfolie und mit dem Extruder 5 eine Polyäthylenmantelfolie gleichz.eitig extrudiert und um das Rohr herumgewickelt.
Die Rohrvorschubgeschwindigkeit beträgt 0,8m/min, die Steigung ca. 100 mm pro Umdrehung. Die Rohre 1 folgen einander in einem kurzen Abstand von ca. 50 mm. Im Anschluß an diesen bekannten Verfahrensschritt wird das ummantelte Rohr in der Kühlstrecke 6 teilgekühlt, so daß nach Ende dieser Teilkühlung die Restwärme wieder "durchschlägt". Die Zeiten bzw. Kühlintensitäten hängen von der Vorwärmtemperatur der Rohre und den Rohrwand- bzw. den PE-Dicken ab und können im Einzelfall mit einfachen Mitteln erprobt werden. Anzustreben ist eine Wiedererwär; mung auf ca. 800C. Nach dieser Kühlung wird ein Trägermaterial, z.B. grobmaschiges Gewebeband 7, z.B. - aus Polypropylenfasern, durch eine mit Zementmörtel gefüllte Vorlage 8 geführt#, in der mit hier nicht dargestellten Hilfsmitteln ein konstantes Füllniveau aufrechterhalten wird, und Uberlappend auf das PE-ummantelte Rohr gewickelt. Zusätzlich kann das Band aus der Fördereinrichtung 8a mit Mörtel befrachtet werden, wobei zumindest ein Rand,streifen des Trägerbandes frei bleibt, um eine Verbindung der Trägerfolien im Uberlappungsbereich zu gewährleisten.
Ein Härtungsbeschleuniger für den Zement wird während des Wickelvorganges mit Hilfe der Sprüheinrichtung 9 aufgesprüht. Der Härtungsbeschleuniger kann auch als Konzentrat,z.B. in einer Mörtelmischung, aufgebracht werden.
Nach dem Einmischen des Beschleunigers durch Walken auf den nicht dargestellten Transportrollen erfolgt eine Glättung der Oberfläche durch die Glättrolle 10.
Leerseite

Claims

Verfahren zum Erzeugen einer druckfesten Bewehrung auf der Oberfläche von mit Kunststoff ummantelten Rohren.

Patentansprtlche Verfahren zum Erzeugen einer druckfesten Bewehrung iuf der Oberfläche von mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyaethylen, ummantelten Stahlrohren, wobei der Kunststoff in Form eines extrudierten Folienbandes um die mit einem Kleber bedeckte Oberfläche der auf eine Temperatur zwischen etwa 150 bis 2000C erwärmten und in Umdrehung versetzten Stahlrohre schraubenlinienförmig gewickelt wird, worauf die Stahlrohre unmittelbar anschließend in einer Kühlstrecke abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach Verlassen der Kühlstrecke der Kunststoffmantel mit einem porösen oder weitmaschigen Bandageband, welches mit einem plastischen zementhaltigen Mörtel getränkt oder beschichtet ist, umwickelt wird, wobei der Kunststoffmantel durch Regeln der Kühlung in der Kühlstrecke auf eine Temperatur gebracht wird, welche der Zusammensetzung des Zementmörtels angepaßt ist und dessen Aushärtung beschleunigt,z.B. auf 800C.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Umwickelns des den Zementmörtel tragenden Bandagebandes oder unmittelbar daran anschließend auf dieses ein flüssiger Zementhärtungsbeschleuniger aufgebracht wird, z.B. durch Auf spruhen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Zementmörtel tragende Bandageband vor dessen Aushärtung gewalkt und anschließend geglättet wird.