DE3216477C2

DE3216477C2 - Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung für heiße Medien

Info

Publication number: DE3216477C2
Application number: DE19823216477
Authority: DE
Inventors: Peter Ing.(grad.) 2094 Brackel Huber
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Meier-Schenk Ag Wallisellen Ch
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1986-01-30
Also published as: SE454456B; SE8302461D0; DK150883D0; DK157406C; DK157406B; SE8302461L; DE3216477A1; DK150883A; CH660221A5; NL8301360A

Abstract

Bei einem Verfahren zur Verlegung einer Rohrleitung wird zunächst ein Ende des Innenrohres druckdicht verschlossen, der Innenraum des Innenrohres evakuiert und Wasserdampf in den Innenraum eingeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung für heiße Medien, welche aus einem mediumführenden Innenrohr aus Metall, einer das Innenrohr umgebenden Wärmeisolierschicht sowie einem äußeren Mantelrohr besteht, bei dem die einzelnen Rohrleitungsabschnitte miteinander verbunden werden und der Rohrleitungsstrang mittels eines erwärmten Mediums gelängt und in diesem Zustand fixiert wird.

Aus der DE-OS 27 07 799 ist es bekannt, Leitungsrohre für den Transport heißer Medien durch Vortemperieren der Leitung und anschließende Hinterfüllung vorzuspannen, wobei zum Vortemperieren warme Luft oder ein anderes erwärmtes Gas oder eine erwärmte Flüssigkeit durch die Leitung geleitet wird. Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist darin zu sehen, daß der Energieaufwand zur Aufheizung der Gase oder Flüssigkeiten sehr hoch ist, da große Mengen des erwärmten Mediums notwendig sind, um die erforderliche Vorspanntemperatur im Rohrleitungsstrang zu erzeugen. Wählt man beispielsweise als Temperatur für das Medium die gewünschte Vorspanntemperatur, so ist der Vorgang des Erwärmens sehr zeitaufwendig, während des Temperierens tritt das Gas leicht abgekühlt, aber erheblich oberhalb der Umgebungstemperatur aus dem Rohrleitungsstrang aus.

Wählt man dagegen eine Temperatur für das Vorwärmmedium, die höher liegt als die gewünschte Vorspanntemperatur, so führt das dazu, daß die Rohrleitung sich an dem Ende, an dem das Temperiermedium eingeführt wird, sehr stark und am Austrittsende nur wenig ausdehnt.

Aus der DE-OS 29 09 475 ist es bekannt, das Innenrohr eines sogenannten Stahlmantelrohres dadurch vorzuspannen, daß man nach dem Verlegen des Rohrstranges das Innenrohr durch Hindurchleiten von Sattdampf längt und im gelängten Zustand am Außenrohr fixiert. Der Sattdampf hat hier eine Temperatur von 100° C, so daß auch hier die eingangs erwähnten Nachteile auftreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, das genannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß wesentlich weniger Energie für das Vorspannen benötigt wird und die Rohrleitung über die

ίο Länge gesehen gleichmäßig erwärmt und damit gleichmäßig ausgedehnt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zunächst ein Ende des Innenrohres druckdicht verschlossen wird, daß der Innenraum des Innenrohrs evakuiert wird und daß Wasserdampf in den Innenraum eingeführt wird. Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch die Evakuierung des Innenraumes mit Wasserdampf von unter 100° C gearbeitet werden kann. Der Wasserdampf kondensiert an der kühleren Wandung des Innenrohres und gibt dabei seine Kondensationswärme an das Innenrohr ab. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Wärmeübergang durch den Kondensationsvorgang wesentlich intensiver ist als beim Hindurchleiten eines erwärmten Gases.

In Durchführung der Erfindung wird ar. das freie Ende des Inntnrohres ein Dampfkessel angeschlossen, der Innenraum des Dampfkessels und des Innenrohres evakuiert, in den Dampfkessel Wasser eingefüllt und das Wasser bis auf die Vorspanntemperatur erhitzt Bereits beim Einfüllen des Wassers in den Dampfkessel wird schon ein Teil des Wassers verdampfen, da der Druck im Innenraum des Dampfkessels bzw. des Innenrohres geringer ist als der Dampfdruck des Wassers bei Umgebungstemperatur. Wird nun das Wasser im Innern des Dampfkessels erwärmt, beispielsweise mittels eines Gasbrenners, verteilt sich Wasserdampf von erhöhter Temperatur gleichmäßig über die Rohrlänge und kondensiert an der kühleren Wandung des Innenrohres. Dabei strömt ständig Dampf nach und erwärmt die Rohrwandung. Durch eine Regelung der Temperatur im Heizkessel wird die Kondensationstemperatur und damit die Vorspanntemperatur über die gesamte Rohrlänge exakt eingehalten. Das anfallende Kondensat kann in geeigneten Kondensatbehältern aufgefangen werden bzw. bei geeigneter Neigung der Rohrleitung in den Kessel zurückfließen.

Zweckmäßigerweise wird man auf einen Druck zwischen 5 und 15 mbar evakuieren.

Das erfindungsgemäßc Verfahren läßt sich insbesondere vorteilhaft anwenden für das Vorspannen von im Erdreich zu verlegenden, thermisch isolierten Leitungsrohren mit kraftschlüssigem Verbund zwischen Innenrohr und Außenmantel. Nach Erreichen der Vorspanntemperatur werden diese Rohre im Sandbett verfüllt.

Die Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Mit 1 ist ein Rohrleitungsstrang bezeichnet, der beispielsweise aus mehreren einzelnen Rohrlängen zusammengeschweißt ist. Der Rohrleitungsstrang besteht aus dem mediumführenden Innenrohr 2 aus Stahl, dem Außenmantel 3, vorzugsweise aus Kunststoff, sowie einer nicht näher bezeichneten Wärmeisolierschicht zwischen dem Innenrohr 2 und dem Mantelrohr 3. Diese Isolierschicht besteht zweckmäßigerweise aus aufgeschäumtem Polyurethan. Das Innenrohr 2 wird an seinem einen Ende druckdicht verschlossen, beispielsweise mittels einer Kappe 4. An das andere Ende des Innenrohres 2

wird ein Kessel 5 angeschlossen, dessen Innenraum 6 mit einer Evakuierungspumpe 7 verbunden ist. Mittels eines Schiebers 8 kann die Evakuierungspumpe 7 vom Innenraum 6 abgekoppelt werden. Auf ctem Kessel 5 sitzt weiterhin ein Vorratsbehälter 9, dessen Verbindung zum Innenraum 6 über einen Schieber 10 verschließbar bzw. offenbar ist Der Kessel 5 besitzt weiterhin eine Heizspirale 11, die in beliebiger Weise beheizbar ist.

Das erfiniungsgemäße Verfahren arbeitet nun wie folgt:

Nach dem Anschluß des Kessels 5 an das Innenrohr 2 wird die Evakuierungspumpe 7 eingeschaltet und der Innenraum 6 des Kessels und damit des Innenrohres 2 evakuiert, und zwar bis zu einer Größenordnung von in etwa 5 mbar. Nun wird der Schieber 8 geschlossen und der Druck im Innenraum 6 des Kessels 5 beobachtet. Auf diese Weise kann für den Rohrleitungsstrang 1 eine Dichtigkeitsprüfung durchgeführt werden. Nachdem der Schieber 8 geschlossen wurde, wird der Schieber 10 geöffnet und aus dem Vorratsbehälter 9 Wasser in den Innenraum 6 des Kessels 5 eingeleitet. Dabei verdampft ein Teil des Wassers, und der Dampf verteilt sich gleichmäßig im Innenraum 6 und im Innern des mediumführenden Rohres 2. Bei einer Umgebungstemperatur von beispielsweise 20⁰C stellt sich ein Druck von in etwa 23 mbar ein. Nach dem Schließen des Schiebers 10 wird das im Kessel 5 befindliche Wasser mittels der Heizspirale 11 allmählich auf ca. 7O⁰C aufgeheizt. Der Wasserdampf kondensiert dabei an deF Innenwandung des mediumführenden Rohres 2 so lange und erwärmt das Innenrohr auf die jeweilige Kondensationstemperatur. Dieser Vorgang wird so lange fortgeführt, bis die Vorspanntemperatur (70⁰C) erreicht ist. Das anfallende Kondensat wird, wie an sich bekannt, in nicht dargestellter Weise aus dem Rohrinnern abgeleitet. Infolge der Temperaturerhöhung auf 70°C dehnt sich der Rohrleitungsstrang 1 aus und wird in gelängtem Zustand beispielsweise durch Festpunkte oder aber durch Auffüllen des Rohrgrabens mit Füllsand fixiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung für heiße Medien, welche aus einem mediumführenden Innenrohr aus Metall, einer das Innenrohr umgebenden Wärmeisolierschicht sowie einem äußeren Mantelrohr besteht, bei dem die einzelnen Rohrleitungsabschnitte miteinander verbunden werden und der Rohrleitungsstrang mittels eines erwärmten Mediums gelängt und in diesem Zustand Fixiert wird, dadurchgekennzeichnet, daß zunächst ein Ende des Innenrohres druckdicht verschlossen wird, daß der Innenraum des Innenrohres evakuiert wird und daß Wasserdampf in den Innenraum eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das freie Ende des Innenrohres ein Dampfkessel angeschlossen wird, der Innenraum des Dampfkessels und des Innenrohres evakuiert, in den Dampfkessel Wasser eingefüllt und das Wasser bis auf die Vorspanntemperatur erhitzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Druck zwischen 5 und 15 mbar evakuiert wird.

4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden für das Vorspannen von im Erdreich zu verlegenden thermisch isolierten Leitungsrohren mit kraftschlüssigem Verbund zwischen Innenrohr und Außenmantel (Verbundrohre).