DE3927989C2

DE3927989C2 - Verfahren zur Herstellung von jeweils eine Auskleidung und jeweils eine gekrümmte Form aufweisenden Rohrabschnitten

Info

Publication number: DE3927989C2
Application number: DE19893927989
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Huber; Jakob Mersch; Johann Hawe
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1989-08-24
Filing date: 1989-08-24
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2009-08-25
Also published as: DE3927989A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohrabschnitten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Insbesondere beim Bau chemischer Anlagen werden gerade und gekrümmte Metallrohre benötigt, die von den damit in Berüh rung kommenden Chemikalien nicht angegriffen werden. Aus diesem Grunde werden dazu meist Rohre verwendet, die mit einem gegen die jeweiligen Chemikalien beständigen Material, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), ausgeklei det sind. Da ausgekleidete gekrümmte Rohre im allgemeinen nur mit ganz bestimmten Krümmungsradien erhältlich sind, müssen Rohrübergänge, die spezielle Krümmungen erfordern, wie beispielsweise Etagen und Sprünge, häufig aus einzelnen Paßstücken zusammengeschraubt werden, was mit einem höheren Materialaufwand verbunden ist und oftmals Probleme in bezug auf die Dichtigkeit mit sich bringt.

In EP 0 163 056 A2 ist ein Verfahren zum Herstellen von doppelwandigen, gekrümmten Rohrabschnitten beschrieben, bei dem während der Biegebearbeitung sowohl im Innenrohr eine Abstützung durch einen axial verschiebbaren Dorn erfolgt als auch im jeweiligen Krümmungsbereich das Außenrohr von einem zwischen Außen- und Innenrohr in axialer Richtung verschieb baren, rohrförmigen Werkzeug abgestützt wird. Bei diesem Verfahren werden doppelwandige, gekrümmte Rohre mit Wand abstand erhalten, die sich ohne Berührung von Innen- und Außenrohr herstellen lassen.

In Patent Abstracts of Japan, M-275 February 10, 1984, Vol. 8/No. 32, wird ein Verfahren zur Stabilisierung des Biege bereichs beschrieben, wobei Rohre aus dem gleichen Material, nämlich Stahl, ineinandergeschoben und dann gemeinsam gebogen werden.

Es bestand die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, das es erlaubt, auf relativ einfache Weise ausgekleidete ge krümmte Rohrabschnitte mit weitgehend variabler Geometrie herzustellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auskleidung in Form eines geraden Innenrohres in den - ebenfalls zunächst noch geraden - Rohrabschnitt eingebracht wird, wobei der Außen durchmesser des Innenrohres etwa gleich dem oder größer als der Innendurchmesser des mit der Auskleidung zu versehenen Rohrabschnitts ist, und daß der Rohrabschnitt anschließend in die gekrümmte Form gebogen wird.

Zur Herstellung der ausgekleideten Rohrabschnitte wird zu nächst in geeigneter Länge, vorzugsweise Überlänge, das ge rade Innenrohr in das gerade Außenrohr eingebracht. Der Außendurchmesser des Innenrohres ist dabei in etwa gleich oder größer als der Innendurchmesser des Außenrohres. Vorzugsweise wird das gerade Innenrohr durch Ziehen, beispielsweise mit Hilfe einer Seilwinde oder eines Fla schenzuges, in das gerade Außenrohr eingebracht.

Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Innenrohr be steht aus Kunststoffen, wie beispielsweise Polytetrafluor ethylen (PTFE), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Poly vinylchlorid (PVC), Polyvinylidenfluorid (PVDF), und Thermo plasten. Als Innenrohr werden besonders bevorzugt Rohre aus PTFE eingesetzt.

Der Außendurchmesser der im erfindungsgemäßen Verfahren ein gesetzten Innenrohre liegt vorzugsweise zwischen 17 und 200 mm, besonders bevorzugt zwischen 29 und 109 mm, mit ei ner Wandstärke von vorzugsweise 2 bis 10 mm, besonders bevorzugt 3 bis 4,5 mm.

Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Außenrohr be steht aus Stahl, wie Kohlenstoffstahl, nichtrostenden und austenitischen Stahl. Als Außenrohr werden besonders bevorzugt nichtrostende Stahlrohre eingesetzt. Vorzugsweise weisen die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Außenrohre End flansche auf, bei denen es sich sowohl um Los- als auch um Festflansche handeln kann.

Der Außendurchmesser der im erfindungsgemäßen Verfahren ein gesetzten Außenrohre liegt vorzugsweise zwischen 19 und 220 mm, besonders bevorzugt zwischen 33,7 und 114,3 mm, mit einer Wandstärke von vorzugsweise 0,4 bis 10 mm, beson ders bevorzugt 2 bis 3,6 mm.

Bei den im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Rohren handelt es sich insbesondere um im Handel erhältliche Rohre.

Der gerade Doppelrohrabschnitt wird mit einer mechanischen, vorzugsweise voll- oder halbautomatischen, Rohrbiegemaschine gebogen, wobei eine mechanische vollautomatische Rohrbiege maschine besonders bevorzugt ist. Der Biegewinkel liegt vor zugsweise zwischen 1° und 180°, besonders bevorzugt zwischen 1° und 90°.

Nach Fertigstellung einer Krümmung können eine oder mehrere weitere Biegebearbeitung(en) an anderer Stelle des Doppel rohrabschnitts erfolgen.

Nach dem Biegen werden vorzugsweise die Enden von Innenrohr und Rohrabschnitt durch Bördeln miteinander verbunden. Dazu werden beispielsweise die beiden überstehenden Enden des Innenrohrs aufgeweitet, in Anlage an den äußeren Rand des Außenrohres bzw. an die Flansche gebracht und die beiden sich überlappenden Ränder mittels Flächenpressung miteinan der verbunden. Die Temperatur, bei der das Bördeln durchge führt wird, ist abhängig vom Material der eingesetzten Rohre. Sie liegt vorzugsweise im Bereich von 200 bis 600°C, besonders bevorzugt im Bereich von 250 bis 320°C.

Die Biegebearbeitung kann mit Dorn oder ohne Dorn durchge führt werden. Bevorzugt wird während des Biegens der Rohrab schnitt durch einen bis zum jeweiligen Krümmungsbereich in das Innenrohr einführbaren Dorn abgestützt, der am vorderen Ende einen gelenkig gelagerten kugelförmigen Abstützkopf aufweist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ausgekleidete ein- oder mehrfach gekrümmte Rohrabschnitte erhalten, die über die ganze Länge faltenfrei sind.

In den nachfolgenden Beispielen soll die Erfindung verdeut licht werden.

Beispiel 1

Ein gerades Rohr aus PTFE der Länge l_i mit einem Außendurch messer von 57,3 mm und einer Wandstärke von 3,2 mm wird in ein gerades Stahlrohr in Form eines Rohrabschnitts der Länge l_a mit einem Außendurchmesser von 60,3 mm und einer Wandstärke von 2,9 mm sowie mit aufge schweißten Flanschen eingezogen, wobei der Überstand des PTFE-Rohres auf beiden Seiten in etwa gleich ist.

Ein Dorn, der an seinem vorderen Ende einen gelenkig gela gerten kugelförmigen Abstützkopf mit einen Durchmesser von 52 mm aufweist, wird in das Innenrohr eingeführt. Anschlie ßend wird der gerade Doppelrohrabschnitt mit einer mechani schen vollautomatischen Rohrbiegemaschine auf eine Krümmung mit dem Biegewinkel α umgeformt.

Nach der Biegebearbeitung werden die an beiden Seiten des Rohrabschnitts überstehenden Enden des PTFE-Rohres bei einer Temperatur von 320°C gebördelt.

Tabelle 1

Die so hergestellten gekrümmten Rohrabschnitte 1a und 1b sind über die gesamte Länge faltenfrei. Eine Hochspannungs prüfung nach VDE 3539 bei 32 kV zeigt weder in der Biegezone noch im geraden Rohrbereich Spannungsdurchschläge.

Beispiel 2

a) Ein gerades Rohr aus PTFE der Länge l_i mit einem Außen durchmesser von 86,3 mm und einer Wandstärke von 3,5 mm wird in ein gerades Stahlrohr der Länge l_a mit einem Außendurch messer von 88,9 mm und einer Wandstärke von 3,2 mm sowie mit aufgeschweißten Flanschen eingezogen, wobei der Überstand des PTFE-Rohres auf beiden Seiten in etwa gleich ist.

Die in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensweise wird wieder holt mit der Abänderung, daß der gerade Doppelrohrabschnitt dreimal gebogen wird, wobei der Durchmesser des kugelförmi gen Abstützkopfes 72,8 mm beträgt.

b) Ein gerades Rohr aus PTFE der Länge l_i mit einem Außen durchmesser von 57,3 mm und einer Wandstärke von 3,2 mm wird in ein gerades Stahlrohr der Länge l_a mit einem Außendurch messer von 60,3 mm und einer Wandstärke von 2,9 mm sowie mit aufgeschweißten Flanschen eingezogen, wobei der Überstand des PTFE-Rohres auf beiden Seiten in etwa gleich ist.

Die in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensweise wird wieder holt mit der Abänderung, daß der Doppelrohrabschnitt zwei mal gebogen wird.

Tabelle 2

Die so hergestellten gekrümmten Rohrabschnitte 2a und 2b sind über die gesamte Länge faltenfrei. Eine Hochspannungs prüfung nach VDE 3539 bei 32 kV zeigt weder in der jeweili gen Biegezone noch im geraden Rohrbereich Spannungsdurch schläge.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von jeweils eine Auskleidung aus Kunststoff, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyvinyl chlorid (PVC), Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Thermo plasten, und jeweils eine ein- oder mehrfach gekrümmte Form aufweisenden Rohrabschnitten aus Stahl, wie Kohlen stoffstahl, nichtrostenden und austenitischen Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung in Form eines geraden Innenrohres in den - ebenfalls zunächst noch geraden - Rohrabschnitt eingebracht wird, wobei der Außen durchmesser des Innenrohres etwa gleich dem oder größer als der Innendurchmesser des mit der Auskleidung zu versehenen Rohrabschnitts ist, und daß der Rohrabschnitt anschließend in die gekrümmte Form gebogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Biegen die Enden von Innenrohr und Rohrab schnitt durch Bördeln miteinander verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß während des Biegens der Rohrabschnitt durch einen bis zum jeweiligen Krümmungsbereich in das Innen rohr einführbaren Dorn abgestützt wird, der am vorderen Ende einen gelenkig gelagerten kugelförmigen Abstützkopf aufweist.