DE4032906A1 - Verwendung eines bandes aus stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Bandes aus Stahl mit 10,5 bis 12,5% Chrom, 0,3 bis 1,0% Nickel, Rest Eisen und stahlspezifische Beimengungen bzw. Verunreinigungen.

Für die Herstellung von längsnahtgeschweißten Rohren, wie sie beispielsweise für Kabelmäntel, konzentrische Rohrsysteme etc. verwendet werden, werden Stahlbänder benötigt, die von einem Bandablauf abgezogen, an den Längskanten besäumt, zum Schlitzrohr geformt und längsnahtverschweißt werden. Das so gebildete Rohr wird gewellt und anschließend auf eine Kabeltrommel aufgewickelt.

Um einen Rostbefall während des Transportes und der Lagerung des Bandes zu verhindern, sind die Stahlbänder üblicherweise eingefettet. Da die Fettschicht beim Schweißen zu Schweißfehlern führt, wird das Stahlband vor der Rohrformung entfettet. Die Entfettung des Stahlbandes wird in kontinuierlichem Durchlauf mit chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Tri- oder Perchlorethylen in der Dampfphase durchgeführt. Die Verwendung von Tri- und Perchlorethylen hat sich als gesundheitsschädlich erwiesen. Andere Reinigungsmittel, die für eine ausreichende Entfettung der Stahlbänder sorgen, sind auf dem Markt nicht erhältlich.

Die nach dieser Methode entfetteten Rohre müssen, damit nicht bereits eine Korrosion einsetzt, umgehend beschichtet werden. Diese umgehende Beschichtung kann entfallen, wenn das Rohr nach dem Schweißen mit einer schraubenlinien- oder ringförmigen Wellung versehen wird. Beim Wellvorgang wird die Wandung des Rohres durch ein umlaufendes ringförmiges Werkzeug verformt. Dabei wird das Rohr mit einer Wasser-Öl-Emulsion gespült. Nach dem Verdunsten des Wassers verbleibt auf der Rohroberfläche ein dünner Fettfilm, der das Rohr für kurze Zeit vor Korrosion schützt. Bei diesem Verfahren ist ein sorgfältiges Arbeiten unumgänglich, um zu vermeiden, daß Korrosionsschäden an dem Rohr auftreten. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist, daß es nur mit enormem Aufwand möglich ist, den Austritt von Tri- oder Perchlorethylen aus der Entfettungsanlage zu verhindern. Probleme entstehen auch bei der Entsorgung des Entfettungsmittels. Zwar lassen sich Tri- und Perchlorethylen wiederverwenden, indem sie destilliert werden, jedoch ist der Rückstand noch stark tri- oder perchlorethylenhaltig und bereitet einen erhöhten Aufwand bei der Entsorgung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, bei der Herstellung von längsnahtgeschweißten Rohren auf umweltschädliche Reinigungsmittel zu verzichten, ohne daß die Qualität der Schweißnaht beeinträchtigt wird. Außerdem soll eine Korrosion des Rohres weitestgehend vermieden sein.

Die Erfindung besteht in der Verwendung des eingangs erwähnten Bandes aus Stahl für längsnahtgeschweißte und gewellte Rohre.

Neben den sich aus der Aufgabenstellung direkt ergebenden Vorteilen weist die Erfindung den Vorteil auf, daß das von sich aus korrosionsbeständige Material ungefettet vom Walzwerk ausgeliefert werden kann. Über einen relativ langen Zeitraum bleibt das Material blank. Auch nach der Verarbeitung zum Rohr ist eine baldige Ummantelung des Rohres nicht erforderlich. Durch Einsparung der Kosten für die Entfettung, insbesondere der Kosten für die Entsorgung, ist die erfindungsgemäße Verwendung nicht wesentlich teurer als die Verwendung des bisherigen Stahlbandes.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Rohr das Außenrohr eines aus zwei konzentrischen längsnahtgeschweißten und gewellten Metallrohren bestehenden Leitungsrohres. Solche Leitungsrohre können aus einem Innenrohr, z. B. aus Kupfer oder Edelstahl und einem Außenrohr aus dem beanspruchten Werkstoff bestehen, wobei der Ringraum zwischen den Metallrohren mit einem Kunststoff auf der Basis von Polyurethan ausgeschäumt ist. Solche Leitungsrohre werden auf großen Kabeltrommeln an der Baustelle angeliefert und wie elektrische Kabel im Erdboden verlegt. Sie dienen vorteilhafterweise zum Transport von Fernwärme.

Bei einem anderen Leitungsrohrtyp befindet sich zwischen dem Innen- und dem Außenrohr ein wendelartig auf dem Innenrohr aufliegendes Metallband. Das Außenrohr stützt sich mit seinen Wellentälern auf dem Metallband ab. Auch dieser Rohrtyp ist sehr flexibel. Er wird bevorzugt zum Transport von umweltgefährdenden Medien verwendet. Der zwischen den Rohren befindliche Zwischenraum wird zur Überwachung auf Dichtigkeit herangezogen.

Bei beiden Leitungsrohrtypen sowie auch bei Mänteln von elektrischen Kabeln ist es von Vorteil, wenn auf dem Außenrohr ein extrudierter Kunststoffmantel aufsitzt, wobei die Wellentäler vor dem Extrusionsvorgang mit einer Füllmasse ausgefüllt werden. Das Ausfüllen soll hohlraumfrei erfolgen, so daß beim Einsatz des Rohres nicht die Gefahr besteht, daß korrosive Medien, die durch den Kunststoffmantel hindurchdiffundieren, in den Hohlräumen kondensieren und dort eine Korrosion am Rohr entsteht. Darüberhinaus soll die Füllmasse an dem Wellrohr klebend haften, damit eine Längswanderung von Feuchtigkeit zwischen dem Wellrohr und der Füllmasse vermieden ist.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In Fig. 1 ist ein wärmeisoliertes Leitungsrohr dargestellt, welches für den Transport von Fernwärme eingesetzt wird. Es besteht aus einem schraubenlinienförmig gewellten Innenrohr 1, vorzugsweise aus Edelstahl oder Kupfer, einer wärmeisolierenden Schicht 2 aus aufgeschäumtem Polyurethan, einem Außenrohr 3 aus Stahl sowie einem Außenmantel 4, vorzugsweise aus Polyethylen. Zwischen den Rohren 1 und 3 befindet sich noch eine Abstandshalterwendel 5, die aus aufgeschäumtem Polyurethan besteht. Die Wellentäler des Außenrohres 3 sind mit einer klebenden Füllmasse 6, z. B. auf der Basis von Bitumen ausgefüllt.

Fig. 2 zeigt ein sogenanntes Sicherheitsrohr, welches aus einem Innenrohr 7, vorzugsweise aus Edelstahl, einer mit dem Innenrohr 7 formschlüssig verbundenen Bewehrung aus einem wendelförmig mit Vorspannung auf das Innenrohr 7 aufgewickelten Metallband 8, vorzugsweise aus Stahl, einem Außenrohr 9 aus Stahl sowie einem Außenmantel 10 aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylen. Auch bei dem Leitungsrohr nach der Fig. 2 sind die Wellentäler des Außenrohres 9 mit einer Füllmasse ausgefüllt. Das Außenrohr 9 ist formschlüssig mit der aus dem Metallband 8 gebildeten Bewehrung verbunden. Der zwischen den Rohren 7 und 9 verbleibende Zwischenraum 11 wird zur Lecküberwachung herangezogen und kann beispielsweise unter Vakuum oder Überdruck stehen.

Sowohl das wärmeisolierte Leitungsrohr nach Fig. 1, welches Gegenstand des DBP 15 25 658 ist, als auch das Sicherheitsrohr nach Fig. 2, welches Gegenstand des DBP 21 64 814 ist, können in kontinuierlicher Arbeitsweise in nahezu unbegrenzten Längen hergestellt werden und sind aufgrund der Wellung der Metallrohre so flexibel, daß sie auf übliche Kabeltrommeln aufgewickelt und wie elektrische Kabel verlegt werden können.

Sowohl die jeweiligen Innenrohre als auch die jeweiligen Außenrohre werden durch Formen eines Metallbandes zum Schlitzrohr, Längsnahtverschweißen des Schlitzes und anschließendes Wellen des Rohres hergestellt. Bevorzugt wird das WIG-Schweißen. Für die Außenrohre wurde bislang ein handelsübliches Stahlband verwendet, das nach dem letzten Walzstich mit einer Korrosionsschicht auf Fettbasis versehen wurde. Um Schweißfehler zu vermeiden, mußte diese Fettschicht entfernt werden. Dies war nur unmittelbar vor dem Schweißen möglich, da sonst das gereinigte Stahlblech bereits zu korrodieren begann. Als Reinigungsmittel wurden Tri- oder Perchlorethylen verwendet, die aber stark gesundheitsschädlich sind.

Durch die Verwendung eines speziellen Stahles, der aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung korrosionsbeständig ist, jedoch bezüglich der für gewellte Rohre bevorzugten Eigenschaften sowie aus Kostengründen wesentlich besser geeignet ist als V₂A-Edel­ stahl, konnte auf eine Einfettung des Bandes und damit auf eine umweltschädliche und kostenintensive Reinigung des Bandes verzichtet werden.

Die Füllmasse 6, welche die Wellentäler der Außenrohre 3 bzw. 9 ausfüllt, muß nicht unbedingt die vorteilhaften Eigenschaften der Füllmasse aufweisen, die für Wellrohre aus dem bisher verwendeten Stahlband unbedingt erforderlich sind. Die einzigen Anforderungen sind, daß sie gut an der Metalloberfläche haftet, daß sie sich hohlraumfrei in die Wellentäler einbringen läßt und daß sie gegenüber dem verwendeten Stahlband nicht korrosiv ist.

Sehr gute Ergebnisse wurden beispielsweise mit einem Stahl erzielt, der aus 0,016% Kohlenstoff, 0,40% Silizium, 1,12% Mangan, 0,020% Phosphor, 0,001% Schwefel, 10,88% Chrom, 0,43% Nickel, Rest Eisen bestand. Ein Band mit einer Wanddicke von 0,5 mm und einer Breite von 265 mm wurde zu einem Schlitzrohr verformt und der Schlitz nach dem Argonarc-Verfahren verschweißt. Anschließend wurde das Rohr gewellt. Es traten keine Schweißfehler auf. Auch der Wellvorgang verlief problemlos. Das Rohr wurde 14 Tage im Freien gelagert und anschließend auf korrosiven Angriff untersucht. Das Rohr zeigte keine Roststellen.

Claims (5)

1. Verwendung eines Bandes aus Stahl mit 10,5 bis 12,5% Chrom, 0,3 bis 1,0% Nickel, Rest Eisen und stahlspezifische Beimengungen bzw. Verunreinigungen zur Herstellung von längsnahtgeschweißten und gewellten Rohren.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr das Außenrohr eines aus zwei konzentrischen längsnahtgeschweißten und gewellten Metallrohren bestehenden Leitungsrohres ist.

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr der Mantel eines elektrischen Kabels ist.

4. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Rohr ein Kunststoffmantel aufextrudiert ist, und die Wellentäler mit einer Füllmasse ausgefüllt sind.

5. Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse mit der Rohroberfläche und dem Kunststoffmantel klebend verbunden ist.