DE3634072C2 - Rohrleitung aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung vorzugsweise für den Transport korrosiver Medien, welche aus einer Vielzahl endseitig fluiddicht miteinander verbundener Rohrlängen aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl, besteht.

Für den Transport korrosiver Medien werden bislang Rohrleitungen verwendet, die aus einzelnen Rohrlängen aus Edelstahl aufgebaut sind. Die endseitige Verbindung dieser einzelnen Rohrlängen geschieht entweder durch Verschweißen oder durch eine sogenannte Schraubmuffenverbindung. Beim Verschweißen treten die Nachteile auf, daß durch die Erwärmung beim Schweißen an der inneren Oberfläche des Rohres im Bereich der Verbindungsstelle Anlauffarben entstehen, die zu einem Korrosionsangriff in diesem Bereich führen können. Eine Spülung des Innenraumes mit Schutzgas, um diese Anlauffarben zu vermeiden, ist sehr kostenaufwendig und vielfach aufgrund örtlicher Gegebenheiten nicht möglich. Eine Muffenverbindung mittels eines Schraubringes ist ebenfalls nachteilig, da diese an der Montagestelle sehr arbeitsintensiv ist. So muß beispielsweise in jedes Ende der Rohrlänge ein entsprechendes Gewinde eingeschnitten werden. Sowohl das stumpfseitige Verschweißen als auch die Verbindung mittels einer Schraubmuffe setzt eine Wanddicke für das Rohr voraus, die infolge des hohen Materialpreises für Edelstahl beide Vorgehensweisen unwirtschaftlich machen. Eine Mindestwanddicke kann auch nicht unterschritten werden, da sonst die Gefahr des Einbeulens, insbesondere an den Rohrenden, an denen das Gewinde eingeschnitten werden soll, besteht.

Aus der DE 30 01 666 A1 ist ein gewelltes Leitungsrohr aus nichtrostendem Stahl mit einer speziellen Anschlußtechnik bekannt. Das dort beschriebene gewellte Rohr ist aufgrund der Wellung flexibel und läßt sich in großen Längen bis zu 400 m herstellen. Ein großer Nachteil dieses Leitungsrohres ist darin zu sehen, daß es aufgrund der Wellung sehr materialintensiv und die Anschlußtechnik sehr aufwendig ist.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrleitung anzugeben, die wesentlich einfacher verlegbar und wesentlich kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Rohrleitung der eingangs erwähnten Art durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

• a) Jede Rohrlänge besteht aus einem längsnahtgeschweißten Rohr mit einer Wanddicke zwischen 0,3 und 1,5 mm.
• b) In die Rohroberfläche ist über die gesamte Länge eine schraubenlinienförmig verlaufende Rillung eingeformt, mit einer Rillentiefe zwischen 0,5 und 1,5 mm, wobei das Verhältnis des Abstandes zweier benachbarter Rillen zum Außendurchmesser des Rohres zwischen 1 und 3 beträgt.
• c) Die Rohrlängen sind endseitig mittels der Rillung miteinander verschraubt und im Verschraubungsbereich abgedichtet.
  Durch die Verwendung eines Rohres mit einer Wanddicke zwischen 0,3 und 1,5 mm je nach Rohraußendurchmesser wird ein materialintensiver Einsatz des relativ teuren Werkstoffs Edelstahl vermieden. Durch die Herstellung auf einer Rohrlängsnahtschweißmaschine läßt sich eine kontinuierliche Fertigung der Rohrlängen ermöglichen, was wiederum zu erheblichen Kostenersparnissen führt. Die schraubenlinienförmig verlaufende Rillung, die extrem flach ist, verleiht dem Rohr eine höhere Stabilität, so daß die Nachteile in mechanischer Hinsicht bezüglich der Verringerung der Wanddicke hierdurch wieder aufgefangen werden. Die Rillung ist so flach, daß eine höhere Biegbarkeit gegenüber einem Glattrohr nicht gegeben ist. Die schraubenlinienförmige Rillung ermöglicht, daß die einzelnen Rohrlängen endseitig mittels der Rillung miteinander verschraubt werden können. Dadurch ergibt sich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Rohrlängen. Für den Transport fluider Medien ist dann noch eine gesonderte Abdichtung erforderlich.

Mit besonderem Vorteil ist jeweils ein Ende jeder Rohrlänge um annähernd die doppelte Wanddicke s des Rohres aufgeweitet. Hierdurch ergibt sich der enorme Vorteil, daß die so werksseitig vorgefertigten Rohre auf der Baustelle durch einfaches Drehen kraftschlüssig miteinander verbunden werden können. Hierdurch werden die Montagezeiten erheblich herabgesenkt. Die Abdichtung kann durch eine Umwicklung oder eine Muffe aus schrumpffähigem Kunststoff mit einer der Rohroberfläche zugekehrten Beschichtung aus Heißschmelzkleber sein. Solche Schrumpfartikel sind auf dem Markt erhältlich, werden um die Rohrverbindung herumgelegt und mittels eines Warmluftgebläses so weit erwärmt, daß der Heißschmelzkleber aktiviert und die Schrumpfung bewirkt wird. Die für das Schrumpfen und für die Aktivierung des Heißschmelzklebers erforderliche Temperatur ist so niedrig, daß ein Anlaufen des Edelstahles in diesem Bereich vermieden ist. Alternativ kann die Abdichtung auch eine Klemmverbindung sein. Hier hat sich mit besonderem Vorteil eine Abdichtung mittels eines zwischen dem Rohr und der Aufweitung bzw. einer Schraubmuffe eingeklemmten elastischen Dichtringes als vorteilhaft erwiesen. Diese Art der Abdichtung hat gegenüber der Umwicklung mit schrumpffähigen Bändern den Vorteil, daß die gefürchtete Spaltkorrosion bei Edelstahl vermieden ist, da der Dichtring ein Eindringen des transportierten Fluids in den Ringspalt zwischen dem Rohr und der Aufweitung bzw. der Schraubmuffe unmöglich macht. Für die Übertragung von Kräften in längsaxialer Richtung ist es erforderlich bzw. vorteilhaft, wenn die axiale Länge der Aufweitung zwischen dem 1 1/2- und 3fachen des Rillenabstandes ist. Dies gilt auch für den Überlappungsbereich bei Verwendung eines Muffenrohres.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Rohrleitung der eingangs erwähnten Art. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Edelstahlband in kontinuierlicher Weise zum Rohr mit Längsschlitz formt, den Längsschlitz unter Schutzgas verschweißt, die Rillung in die Rohroberfläche einbringt, die Rohrlängen abtrennt und jeweils ein Ende der Rohrlänge unter Beibehaltung der Rillung aufweitet. Durch diese kontinuierliche Fertigung lassen sich die einzelnen Rohrlängen in äußerst wirtschaftlicher Weise herstellen. Das Verschweißen unter Schutzgas ist sinnvoll, um ein Auftreten von Anlauffarben zu vermeiden. Das Einbringen der Rillung in die Rohroberfläche geschieht zweckmäßigerweise mit einer Vorrichtung, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 11 24 456 bekannt ist, mit dem Unterschied, daß die Exzentrizität der Wellerscheibe extrem gering und die Neigung der Wellerscheibe, durch die die Wellensteigung bestimmt wird, wesentlich größer gewählt wird. Wesentlich ist, daß die Aufweitung am Ende der Rohrlänge so durchgeführt wird, daß die Rillung in diesem Bereich beibehalten wird, da diese für die Verschraubung mit dem angrenzenden Rohr erforderlich ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Rohrleitung ist darin zu sehen, daß zwecks Anpassung an örtliche Gegebenheiten die einzelnen Rohrlängen an jeder Stelle durchtrennt werden können und daß an dieser Stelle das "Gewinde" zum Verbinden der Rohrlängen vorhanden ist.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 bis 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der Fig. 1 ist ein längsnahtgeschweißtes Edelstahlrohr dargestellt, welches einen Außendurchmesser D von 50 mm, eine Wanddicke s von 0,5 mm, eine Rillentiefe t von 1 mm und einen Abstand l der einzelnen Rillen zueinander von 25 mm hat. Der Abstand l wird von Mitte zu Mitte der Rillen gemessen. Das Rohr (1) mit den Rillen (2) weist an einem Ende eine Aufweitung (3) auf, deren Innendurchmesser in etwa dem Außendurchmesser D des Rohres (1) entspricht, also um die doppelte Wanddicke s größer ist. Mit Hilfe dieser Aufweitung (3) lassen sich zwei Rohrlängen (1) in einfachster Weise kraftschlüssig miteinander verbinden, indem man mittels der Rillen (2) das eine Ende an der Rohrlänge (1) in die Aufweitung (3) einschraubt. Die axiale Länge der Aufweitung sollte zweckmäßigerweise sich über den Wert 2 l erstrecken. Die Abdichtung kann, wie in der Fig. 2 dargestellt, durch einen übergezogenen Schrumpfschlauch (4) hergestellt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ist am Beginn der Aufweitung (3) eine ringförmige Sicke (5) vorgesehen, in die ein Dichtungsring (6) aus elastischem Material, beispielsweise Gummi oder auch einem korrosionsbeständigen Kunststoff, angeordnet. Der Dichtungsring (6) wird dabei durch das der Aufweitung (3) abgekehrte Ende des Rohres (1) zusammengepreßt und dringt dabei in die Rillung (2) des Rohres ein und dichtet dieses ab. Um eine Verlagerung des Dichtungsringes (6) beim Zusammenschrauben der Rohrlängen zu vermeiden, ist das der Aufweitung (3) abgekehrte Ende der Rohrlänge nach innen eingeformt, wie bei 7 dargestellt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß das im Innern der Rohrleitung transportierte Fluid nicht zu einer Spaltkorrosion führen kann.

In der Fig. 4 ist eine Durchgangsverbindung für zwei gleichartige Rohrlängen (1), die kein aufgeweitetes Ende aufweisen, dargestellt. Eine solche Verbindung ist beispielsweise dann erforderlich, wenn Paßlängen zugeschnitten werden müssen, die kein aufgeweitetes Ende (3) aufweisen. Zur Verbindung dient eine Schraubmuffe (8), die in gleicher Weise aufgebaut ist wie das Rohr (1), die aber einen größeren Innendurchmesser aufweist. Ebenfalls vorgesehen sind zwei ringförmige Sicken (5a + 5b), in denen entsprechende Dichtungsringe (6a + 6b) angeordnet sind. Zwecks Verbindung zweier Leitungsrohrlängen (1) miteinander wird die Schraubmuffe (8) zunächst auf eines der Rohrenden aufgeschraubt und dann die andere Rohrlänge (1) in die Muffe (8) eingeschraubt, bis die beiden Rohrenden (7) gegeneinander stoßen. Die Rohrenden (7) sind wie in der Fig. 3 nach innen eingeformt.

Eine ähnliche Durchgangsverbindung ist in der Fig. 5 dargestellt, jedoch besitzt die Muffe (8) lediglich eine ringförmige Sicke (5), in der der Dichtungsring (6) angeordnet ist. Beim Zusammenschrauben der beiden Rohrlängen (1) wird der Dichtungsring (6) gegen die äußeren Oberflächen der Rohre (1) und die innere Oberfläche der Sicke (5) gepreßt und dichtet somit die Verbindungsstelle nach außen ab. Der Kraftschluß geschieht auch hier wie bei den vorher geschilderten Verbindungen über die Rillen (2).

Claims (7)

1. Rohrleitung vorzugsweise für den Transport korrosiver Medien, welche aus einer Vielzahl endseitig fluiddicht miteinander verbundener Rohrlängen aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl, besteht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Jede Rohrlänge (1) besteht aus einem längsnahtgeschweißten Rohr mit einer Wanddicke zwischen 0,3 und 1,5 mm.
• b) In die Rohroberfläche ist über die gesamte Länge eine schraubenlinienförmig verlaufende Rillung (2) eingeformt, mit einer Rillentiefe t zwischen 0,5 und 1,5 mm, wobei das Verhältnis des Abstandes zweier benachbarter Rillen l zum Außendurchmesser D des Rohres zwischen 1 und 3 beträgt.
• c) Die Rohrlängen (1) sind endseitig mittels der Rillung (2) miteinander verschraubt und im Verschraubungsbereich abgedichtet.

2. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Ende jeder Rohrlänge (1) um annähernd die doppelte Wanddicke s des Rohres aufgeweitet ist.

3. Rohrleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung eine Umwicklung oder eine Muffe (4) aus schrumpffähigem Kunststoff mit einer der Rohroberfläche zugekehrten Beschichtung aus Heißschmelzkleber ist.

4. Rohrleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung eine Klemmverbindung ist.

5. Rohrleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung ein zwischen dem Rohr (1) und der Aufweitung (3) bzw. einer Schraubmuffe (8) eingeklemmter elastischer Dichtring (6) ist.

6. Rohrleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Aufweitung (3) zwischen dem 1 1/2- und 3fachen des Rillenabstandes ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Rohrleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Metallband, vorzugsweise ein Edelstahlband, in kontinuierlicher Weise zum Rohr mit Längsschlitz formt, den Längsschlitz unter Schutzgas verschweißt, die Rillung in die Rohroberfläche einbringt, die Rohrlängen abtrennt und jeweils ein Ende der Rohrleitung unter Beibehaltung der Rillung aufweitet.