DE3311893A1

DE3311893A1 - Einrichtung zum befestigen einer ballastschicht aus beton auf der schutzummantelung von unter wasser zu verlegenden rohren

Info

Publication number: DE3311893A1
Application number: DE19833311893
Authority: DE
Inventors: Jacques Le Val Clotilde
Original assignee: SIF STE IND D ISOLATION ET DE
Current assignee: SIF STE IND D ISOLATION ET DE
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1984-10-04
Also published as: DE3311893C2

Description

Einrichtung zum Befestigen einer Ballastschicht
aus Beton auf der Schutzummantelung von unter Wasser zu verlegenden Rohren Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Befestigen einer Ballastschicht aus Beton oder dergleichen an der Schutzummantelung von Unterwasserrohren und zugehöriges Herstellungsverfahren.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Haftfläche oder Verankerungsfläche zum Festhalten von Beschwerungs-Beton, mit welchem Rohre für unter Wasser liegende Off-Shore-Leitungen umkelidet werden. Diese Rohre sind mit einer Schicht aus extrudiertem oder aufgesintertem Kunstharz, etwa Polyäthylen hoher, mittlerer oder niedriger Wichte ummantelt. Die Oberfläche dieser Ummantelung ist ziemlich glatt. Beton kann daran also nicht gut haften.
Man hat bereits versucht, das Gleiten oder die Bewegungen des Beton -Ballastes dadurch zu verhindern, dass die extrudierte Polyäthylenbeschichtung mit örtlichen verdickungen, also Wulsten, aufgebracht wurde. Dies führt aber wiederum zu Schwierigkeiten aufgrund der stets wachsenden Verlegungstiefen von Off-Shore-Leitungen, es treten nämlich immer grössere Zugspannungen auf, die auf die korrosionsverhindernden und als Ballast wirkenden Ummantelungen übertragen werden.
Die Ummantelungen aus Kunstharz in Form von extrudiertem oder wirbelgesintertem Polyäthylen bieten eine Haftung, die besser ist als die bislang als Schutzüberzüge für Rohre verwendeten Beschichtungen mit Steinkohlenteer oder Bitumen sie geboten haben.
Ausserdem wurde festgestellt, dass ein Betonballast auf einem Steinkohlenteer- oder Bitumenüberzug entsprechend einem Gleitwiderstand des Betons von etwa 3 kg/cm2 keine bessere Haftung erreicht, wenn er auf einer Ummantelung aus entrudiertem Polyäthylen mit auf die Bahnen beschränkter Material zugabe ausgebildet ist.
Demgegenüber kann der Gleitwiderstand von Beton Werte von ungefähr 10 kg/cm2 erreichen, wenn die Haftoberfläche auf diesen Ummantelungen verbessert wird.
, Die Lösung der eingangs angegebenen Aufgabe beziehungsweise des Zweckes der Erfindung ist in dem Patentanspruch 1 angegeben und wird durchdie Unteransprüche weiter ausgestaltet.
Gemäss der Erfindung sind nach allen Richtungen zeigende Verankerungselemente auf der Oberfläche der Polyäthylen-Schutzschicht der Rohre vorgesehen, wodurch eine Rauhigkeit beziehungsweise Ungleichmässigkeit der Oberfläche geschaffen wird, die eine Verankerung des Betons herbeiführt.
Die Erfindung wird dadurch verwirklicht, dass auf die Ummantelungsfläche, die aus extrudiertem Polyäthylen besteht oder nach beliebigen anderen Ummantelungsmethoden hergestellt sein kann, vor dem Erstarren oder vor der vollständigen Polymerisation Vorsprünge von Teilchen aus Kunstharz oder anderem Material gebildet werden, etwa úäs Sand, Sägemehl, Glaskügelchen, die mit der Aufnahmefläche verkleben, sich auf ihr ablagern oder mit ihr zusammenwachsen.
Bei bestimmten Ausführungen, insbesondere bei der Ummantelung mit extrudiertem oder wirbelgesintertem Polyäthylen, wird ein mechani sches Verfahren angewandt, um die Verbindung des aufgespritzten Pulvers mit der Ummantelung zu verbessern.
In den die Erfindung nicht einschränkenden Zeichnungen werden mögliche Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Figuren 1-bis 3 zeigen im Längsschnitt durch eine Rohrwand, schematisch drei verschiedene Ausführungsformen der Erfin- Diese Ungleichmässigkeit und Rauhigkeit erlaubt es dem Beton oder einem entsprechenden Gemisch sich in den Hohlräumen 7,8 festzusetzen.
Die Harze wie Epoxidharz, Polyamidharz usw. können im Wirbelschichtverfahren, durch elektrostatisches Sintern oder durch Aufspritzen auf das Metallrohr aufgebracht sein. Auf diese Kunstharzummantelung können mineralische Teilchen 9,10 fein verteilt aufgetragen werden (Fig.2), wobei die Teilchen mit ihrer Basis 11,12, also mit ihrem "Unterteil" ausreichend tief in die noch plastische Kunstharzschicht eindringen.
Man kann auf die Oberfläche auch Glaskügelchen 13,14,15 oder andere Partikel aufbringen (Fig.3).
Die angewandten Herstellungsverfahren lassen sich der Form der Stahlrohre anpassen, indem entweder die Rohre gedreht und vorwärtsbewegt werden oder indem die Spritz- und Auftragapparaturen vorwärtsbewegt und gedreht werden.
Vorzugsweise nach dieser Methode werden Verankerungsteilchen bzw. -elemente auf die Oberfläche 16 verteilt, die das Rohr 17 umgibt, das eine Translations- und Rotationsbewegung ausführt, wobei eine mit Druckluft 20 betriebene Spritzpistole 19 Material aus dem Behälter 18 ansaugt; dazu gehört eine mechanische Auftraysvorricl1tuny bzw. Eindrückvorrichtung 21. Die Pistole steht einerseits mit dm BehAlter 18, der das auszuspritzende Material Figur 4 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung der Befestigungseinrichtung.
Die Oberfläche der Polyäthylen-Schutzschicht 1 des Metallrohres 2 einer Off-Shore-Leitung oder anderen Unterwasserleitung ist zunächst vollständig glatt. Die Ummantelung dieser Fläche mit Beton würde nur durch Unterschiede in der Dicke an den beiden Enden der einzelnen Rohrstücke (also Flansche oder Stoss-Stellen) oder auch durch aufgebrachte Wulste, festgehalten werden. Auf der gesamten übrigen Länge wurde keine Haftung stattfinden. Infolge von Kapillaritätswirkungen, Oberflächenspannungseffekten oder auch Stössen entstünden Lockerungsbewegungen, die die Ummantelung ihrer Wirkung als Ballast und Schutzelement beraubten.
Diese Nachteile werden dank der Erfindung dadurch beseitigt, dass auf der Oberfläche der Schutzschicht Verankerungselemente 3,4,5 e .f gebildet werden. Die Verankerungselemente haben bezüglich der räumlichen Anordnung insgesamt gleichmässige Verteilung, hinsichtlich ihrer Abstande, Ausrichtung und Höhe aber unregelmässige Verteilung, so dass nach allen Richtungen weisende Verhakungs- und Ilaftelemente an der Oberfläche entstehen.
Durch Verwendung feinverteilter Partikel von Kunstharz gleicher Art (Fig.1) verschmelzen diese mehr oder weniger weit vorstehenden Verhakungspunkte mit ihrer Berührungsfläche 6, so dass ein einheitliches Bett von Partikeln und Unterlage gebildet wird und ein Relief entsteht.
enthält, und andererseits mit dem Drucklufterzeuger in Verbindung, so dass die Teilchen herausgeschleudert werden und auf das unpolymerisierte Kunstharz 16 gelangen und dann unter Anwendung mechanischen Drucks mittels Auftragsvorrichtung 21 aufgebracht werden, so dass sie sich darauf über 3600 verteilt gleichmässig absetzen, wobei sie insgesamt gleichmässig, aber mit unregelmässigem Abstand und in unregelmässiger Ausrichtung verteilt sind und funktionswichtige Unregelmässigkeiten hervorbringen können.
Die zum Herstellen der Verankerungsflächen verwendeten Materialien und die Mittel zum Erzeugen der Ablagerungen können durch gleichwirkende Stoffe und Gerätschaften ersetzt werden; der Rahmen der Erfindung wird dadurch nicht überschritten.

Claims

Patentansprüche W Eiorichtung zum Befestigen einer Ballastschicht aus Beton oder einem anderen Gemisch auf der extrudierten oder durch Wirbelsintern aufgebrachten glatten Schutzurrirnantelung aus Kunstharz, mit welcher unter Wasser liegende Rohre oder Off-Shore-Leitungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass - zur Bildung von unregelmässig ausgerichteten Verankerungselementen mit nach allen Richtungen zeigendem Umriss, die über die gesamte Länge des Rohres verteilte Verhakungsmöglichkeiten bieten vor dem Erstarren oder der Polymerisation des Kunstharzes (1) isin verteilte, gleichartige, aber mit unregelmassigem Umriss versehene Teilchen aus Kunstharz (3,4,5), aus Sand Sägemehl (9,10) oder Kügelchen aus Glas <13,14,15) oder aus metallischen oder synthetischen Werkstoffen aufgebracht werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, dass aus dem gleichem Naterial wie die Unterlage (1) bestehende Teilchen (3,4,5) mit ihrer Basis (6) zusammenwachsen und Reliefs und Hohlräume /7,8) von unterschiedlichem Volumen und mit ungleichmässigem Umriss bilden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus Sand, mineralischen oder pflanzlichen Stoffen und dergleichen (9,10) oder auch aus Glaskügelchen (13,14,15) sich in dem noch nicht polymerisierten Kunstharz (1) durch mehr oder weniger tiefes Eindringen (11,12) derart verankern, dass sich Hohlräume und Vorsprünge bilden, die unregelmässig angeordnet aber insgesamt gleichmässig verteilt sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgespritzten Teilchen durch eine machanische Auftragevorrichtung (21) verankert werden.