DE4208020A1 - Isolierter rohrleitungsabschnitt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen isolierten Rohrleitungsab­ schnitt.

Isolierte Rohrleitungen finden zum Beispiel im Anlagenbau, in Raffinerien oder chemischen Unternehmen Anwendung. Sie dienen vorwiegend zum Transport von Gasen und Flüssigkeiten, teilweise auch zum Transport von Gas-/Feststoff-Gemischen und sind häufig sowohl thermisch wie auch schallmäßig isoliert.

Eine wärmegedämmte Rohrleitung der genannten Art beschreibt die DE 34 02 233 C2. Eine andere Ausführungsform wird in der DE 37 11 869 C2 offenbart.

Bei der Montage geht man wie folgt vor:

Vor Ort, also zum Beispiel in der Raffinerie, wird zunächst der Rohrkörper, durch den später zum Beispiel Öl gefördert werden soll, auf der gewünschten Strecke nahtlos verlegt. Anschließend wird die Isolierung aufgebracht. Gegebenenfalls werden dann - wie bei der Rohrleitung nach der DE 34 02 233 C2 - Abstandhalter auf dem Isoliermantel angeordnet, bevor eine äußere, meist metallische Umhüllung aufgebracht wird. Die Montage ist ausgesprochen schwierig und muß zum Teil von Gerüsten aus bewerkstelligt werden, je nachdem, wo die Rohrleitung verläuft. Die äußere Umhüllung muß geteilt ausgebildet sein, was meist in Form von halb­ schalenförmigen Segmenten geschieht, die an den korrespondierenden Kanten dann miteinander verbunden werden müssen. Dies erfordert einen weiteren Arbeitsschritt; darüber hinaus kann nicht immer sichergestellt werden, daß die Umhüllung auch wirklich geschlossen ist, wie dies häufig gewünscht wird. Darüber hinaus müssen Anschlußbereiche - in axialer Richtung betrachtet - selbstverständlich ebenfalls geschlossen werden, beispielsweise durch Anbringung entsprechender Bandagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie der Aufwand bei der Montage isolierter Rohrleitungen vermindert und gleichzeitig kostengünstiger und wirkungsvoller gestaltet werden kann.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dieses Ziel auf überraschend einfacher Weise dadurch erreicht werden kann, indem Rohrleitungsabschnitte mit zumindest einem Isoliermantel und einer äußeren Umhüllung vorkonfektioniert werden, so daß sie vor Ort (zum Beispiel in der Raffinerie) nur noch endseitig miteinander verbunden und die Anschluß­ bereiche ausgefüllt werden müssen.

Dazu wird zum Beispiel beim Hersteller zunächst ein zylindrischer Isoliermantel auf einen Rohrkörper aufgebracht und anschließend eine äußere zylinderförmige Umhüllung auf den Isoliermantel durch axiale Relativverschiebung des vorkonfektionierten Rohrkörpers und der Umhüllung derart aufgezogen, daß die Umhüllung flächig auf dem Isoliermantel aufliegt und die Endbereiche des Rohrkörpers frei überstehen.

Mit anderen Worten: Entgegen dem Stand der Technik werden einzelne Rohrleitungsabschnitte zunächst fertig konfektioniert, wobei lediglich die Endbereiche des Rohr­ körpers frei bleiben. Diese so vorkonfektionierten Rohr­ leitungsabschnitte werden dann an der Baustelle auf bekannte Art und Weise miteinander verbunden, indem zum Beispiel die freien Endbereiche des Rohrkörpers miteinander verschweißt werden, bevor dann die Isolierung und Umhüllung in dem noch freien Anschlußbereich der Rohrleitungsabschnitte nachträg­ lich vor Ort angebracht wird.

Auf diese Weise wird nicht nur der Montageaufwand deutlich verringert und die Montage insgesamt erleichtert. Es ist nun vielmehr möglich, eine umfangsseitig geschlossene Umhüllung aufzuziehen, da nur ein endlicher Rohrkörper vorhanden ist, auf den die Umhüllung ohne weiteres von einer Seite aus aufgeschoben werden kann.

Auf diese Weise kann nicht nur eine sehr viel preiswertere Umhüllung, zum Beispiel in Form eines zylinderförmigen Rohres, verwendet werden (anstelle der zweigeteilten Um­ hüllung beim Stand der Technik), sondern es wird gleichzeitig auch noch eine umfangsseitig geschlossene Umhüllung bereitgestellt, die eine zusätzliche mechanische Stabilität der isolierten Rohrleitung insgesamt ermöglicht.

Für eine Rohrleitung, bei der zwischen dem Isoliermantel und der äußeren Umhüllung ein Abstandhalter angeordnet ist, kann analog vorgegangen werden. In diesem Fall werden lediglich vor dem Aufschieben der zylinderförmigen Umhüllung ringförmige Abstandhalter auf den Isoliermantel aufgesetzt. Auch in diesem Fall ist es nicht mehr notwendig, wie bei der Montage vor Ort, geteilte Abstandhalter aufzusetzen, die dann verbunden werden müssen. Derartige Abstandhalter können jetzt vielmehr in Ringform über das eine oder das andere freie Ende des Rohrkörpers auf den Isoliermantel an die gewünschte Stelle aufgeschoben werden.

Erfindungsgemäße isolierte Rohrleitungsabschnitte sind in den Patentansprüchen 1 und 2 merkmalsmäßig gekennzeichnet. Bei der ersten Ausführungsform handelt es sich um einen isolierten Rohrleitungsabschnitt, hergestellt durch Aufbringen eines zylinderförmigen Isoliermantels auf einen Rohrkörper und anschließendes Aufziehen einer äußeren zylinderförmigen Umhüllung auf den Isoliermantel durch axiale Relativverschiebung von vorkonfektioniertem Rohr­ körper und Umhüllung derart, daß die Umhüllung flächig auf dem Isoliermantel aufliegt und die Endbereiche des Rohr­ körpers frei vorstehen.

Der isolierte Rohrkörper nach Anspruch 2 ist hergestellt durch Aufbringen eines zylinderförmigen Isoliermantels auf einen Rohrkörper, Anbringen von ringförmigen Abstandhaltern, im Abstand zueinander, auf dem Isoliermantel und anschließendes Aufziehen einer äußeren zylinderförmigen Umhüllung auf die Abstandhalter durch axiale Relativver­ schiebung des vorkonfektionierten Rohrkörpers und der Umhüllung derart, daß die Umhüllung abschnittweise flächig auf den Abstandhaltern aufliegt und die Endbereiche des Rohrkörpers frei vorstehen.

Rohrleitungsabschnitte der genannten Art können in relativ großen Längen hergestellt werden. In Versuchen wurde festgestellt, daß Rohrleitungsabschnitte von beispielsweise 6 m Länge sich auf die beschriebene Art und Weise ohne weiteres vorkonfektionieren und später auch an der Baustelle ohne weiteres handhaben lassen.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Isoliermantel aus einem axial aufgeschlitzten hohlzylindrischen Isoliermantel. Insbesondere wenn relativ lange Rohrleitungsabschnitte vorkonfektioniert werden sollen, kann es unter Umständen schwierig sein, einen hohl­ zylindrisch konfektionierten Isoliermantel auf den bestehenden Rohrkörper über die gesamte Länge aufzuziehen, insbesondere, wenn das Isoliermaterial realtiv nachgiebig ist. Für diesen Anwendungsfall braucht der Isoliermantel nur axial aufgeschlitzt zu werden und er läßt sich dann leicht über den Rohrkörper aufstülpen.

Ebenso ist es aber auch möglich, den Isoliermantel aus zwei halbschalenförmigen Teilen zu gestalten, die dann vorzugsweise an ihren korrespondierenden Flächenabschnitten nach Art einer Nut-/Federverbindung formschlüssig verbunden werden. Soweit dies zweckmäßig erscheint, kann der Isolier­ mantel durch eine zusätzliche Bandwicklung festgelegt werden.

Wie bereits oben dargestellt, liegt ein besonderer Vorteil der Erfindung darin, daß die Umhüllung aus einem einteiligen Rohr bestehen kann, beispielweise einem Metall- oder wärmebeständigem Kunststoffrohr, das über ein Ende des Rohrkörpers aufgeschoben wird.

Insbesondere bei großen Längen ist nach einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, die Umhüllung aus einem nach Art einer Bandage gewickelten Metallrohr auszubilden, bei dem die randseitigen Überlappungsbereiche unter Ausbildung eines geschlossenen Rohrkörpers miteinander verbunden sind. Diese Ausführungsform ist besonders preiswert. So können zum Beispiel aus einem nur 20 cm breiten Blechstreifen beliebig lange zylinderförmige Umhüllungen hergestellt werden. Die Überlappungsbereiche der Wicklung können verklebt oder verschweißt werden. Vorzugsweise werden sie aber gefalzt, wobei Falzmaschinen zur Verfügung stehen, die eine absolut dichte (auch flüssigkeitsdichte) Verbindung schaffen.

Um die Handhabung bei der axialen Relativverschiebung von Isoliermantel und Umhüllung zu erleichtern, ist es vorteilhaft, einen Isoliermantel zu wählen, dessen Außen­ durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser der Umhüllung ist. Die Umhüllung läßt sich so leichter auf den Isoliermantel aufziehen. Eine koaxiale Ausrichtung kann zum Beispiel durch entsprechende, ringförmige Abstandhalter erreicht werden.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der entsprechende Ringraum zwischen Iso­ liermantel und Umhüllung von einer getrennten Isolierschicht ausgefüllt wird, die vor der Konfektionierung des Rohr­ leitungsabschnitts als Flüssigkeit, viskose Paste, aber auch zum Beispiel als vorgefertigte Manschette auf der Umfangs­ fläche des Isoliermantels und/oder auf der äußeren Umfangs­ fläche des ringförmigen Abstandhalters und/oder der Innen­ fläche der Umhüllung angeordnet wird, wobei es sich um ein Material handelt, das unter Anwendung von Wärme oder durch chemische Reaktion aufschäumt. Sind die einzelnen Teile des Rohrleitungsabschnitts konfektioniert, läßt sich also durch Aufbringen von Wärme (zum Beispiel mit Hilfe einer äußeren Beheizung) das aufgetragene Material aufschäumen und der Ringraum zwischen Isoliermantel und Umhüllung mit einer Isolierschicht vollständig ausfüllen.

Derartige aufschäumbare Beschichtungsstoffe sind für andere Anwendungen bekannt. Sie werden zum Beispiel unter dem Warenzeichen unitherm der Firma Permatex angeboten. Hierbei handelt es sich um Stoffe auf der Basis organischer Stickstoffverbindungen, Kohlenhydraten, Ammoniumsalzen und/oder mehrwertiger Al-Kohle.

Im Sinne der Erfindung können selbstverständlich aber auch gleichwirkende Stoffe eingesetzt werden.

Der Ringraum zwischen Isoliermantel und Umhüllung kann punktuell, linien- oder stegartig, ebenso aber auch vollständig ausgeschäumt werden. Zur koaxialen Anordnung von Isoliermantel und Umhüllung lassen sich auch bei dieser Ausführungsform vor dem Beschichtungs- und Aufschäumvorgang Abstandhalter oder dergleichen auf dem Isoliermantel oder der Innenwand der Umhüllung anbringen.

Das Ausschäumen von zu isolierenden Hohlkörpern ist allgemein bekannt; dabei kommen jedoch meistens Polyurethan- Schäume zur Anwendung, die den Nachteil einer geringen Temperaturbelastung und Brennbarkeit haben und in Mindest­ stärken eingebracht werden müssen, um einen qualitativ akzeptablen Schaum zu erhalten.

Erfindungsgemäß kann der Isoliermantel dagegen zum Beispiel aus temperaturbeständiger Mineralwolle, Schaumglas oder Kalziumsilikat bestehen und die Isolierschicht stellt quasi eine externe, zusätzliche Brandschutzisolierung dar.

Durch den Einsatz hochwertiger Isolierstoffe kann der Rohrleitungsabschnitt gleichzeitig so ausgebildet werden, daß er ein Leckage-Meldekabel integral aufnimmt.

Vorzugsweise geschieht dies in Form einer rohrförmigen, gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigen Aufnahme, die sich in axialer Richtung durch den Isoliermantel erstreckt und später ein Leck-Meldekabel aufnehmen kann. Dabei kann die Aufnahme beispielsweise von einer rohrförmigen Spirale gebildet werden.

Einzelheiten einer derartigen Weiterbildung ergeben sich aus der DE 91 10 188 U1, auf deren Offenbarung insoweit Bezug genommen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen - jeweils in stark schematisierter Darstellung.

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines isolierten Rohrleitungsabschnitts,

Fig. 2 eine Aufsicht in axialer Richtung auf den Rohr­ leitungsabschnitt nach Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Rohrleitungs­ abschnitts in einer Seitenansicht,

Fig. 4 eine Seitenansicht in axialer Richtung auf den Rohrleitungsabschnitt nach Fig. 3.

In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.

In den Figuren beschreibt die Bezugsziffer 10 einen isolierten Rohrleitungsabschnitt. Dieser besteht aus einem metallischen Rohrkörper 12, auf den zuvor ein Isoliermantel 14 und eine Umhüllung 16 aufgebracht wurden. Dabei wurde wie folgt vorgegangen:

Der Isoliermantel 14, der eine Hohlzylinderform aufweist und aus Mineralfasern besteht, wurde in axialer Richtung entlang der Linie 14a aufgeschlitzt und dann seitlich auf den Rohrkörper 12 aufgesetzt. Die Umhüllung 16, die hier aus einem Aluminiumrohr besteht, wurde anschließend über das in Fig. 1 rechte Ende des Rohrkörpers 12 auf den Isoliermantel 14 aufgeschoben.

Isoliermantel 14 und Umhüllung 16 wurden dabei so bemaßt, daß die beiden Endabschnitte 12a, 12b des Rohrkörpers 12 nicht bedeckt wurden, wie Fig. 1 ohne weiteres erkennen läßt.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3, 4 unterscheidet sich von dem nach den Fig. 1, 2 in zweifacher Hinsicht. Zum einen ist der Isoliermantel 14 anders gestaltet. Er besteht hier aus zwei halbschalenförmigen Elementen 14′, 14′′, die an ihren korrespondierenden Flächenabschnitten mit einem sägezahnähnlichen Profil ausgebildet sind, und zwar derart, daß sie sich formschlüssig nach dem Aufsetzen auf den Rohrkörper 12 zu einem Hohlzylinder ergänzen. Die säge­ zahnartigen Verbindungsbereiche reichen aus, um den Isoliermantel 14 sicher auf dem Rohrkörper 12 zu halten.

Der weitere Unterschied besteht darin, daß auf dem Isoliermantel 14 ringförmige metallische Abstandhalter 18 in Form eines Wellbandes aufgesetzt sind. Die Abstandhalter 18 wurden dabei ebenfalls über das in der Figur rechte Ende auf den Isoliermantel 14 aufgeschoben und im Abstand zueinander positioniert.

Die metallische Umhüllung 16 wurde danach wieder analog zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 2 über das freie Ende des Rohrkörpers 12 aufgeschoben, und zwar hier unter teilweiser Flächenberührung mit den Abstandhaltern 18.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die freien Enden 12a, 12b des Rohrkörpers 12 frei.

In den Fig. 2 und 4 sind alternative Ausführungsformen gestrichelt dargestellt.

So zeigt Fig. 2, daß im Isoliermantel 14 auch eine axial verlaufende rohrförmige Aufnahme 24 angeordnet sein kann, die gas- und flüssigkeitsdurchlässig ist und hier aus einer Spirale besteht, in der ein Leckage-Meldekabel 22 angeordnet und auf an sich bekannte Art und Weise elektrisch und/oder optisch angeschlossen ist.

Die Aufnahme 24 kann bei der Konfektionierung des Isolier­ mantels 14 integriert werden.

Bei der Alternative in Fig. 4 ist der zwischen der äußeren Umfangsfläche des Isoliermantels 14 und der Innenfläche 16a der Umhüllung 16 ausgebildete Ringraum zusätzlich mit einer aufgeschäumten Isolierschicht 20 ausgefüllt.

Dazu wurden die Abstandhalter 18 vor der Konfektionierung mit einem entsprechenden Ausgangsmaterial beschichtet und die gesamte Baueinheit nach der Konfektionierung einer Wärmebehandlung bei ca. 150 Grad unterworfen, wobei es zu einem Aufschäumen der Beschichtung und damit einer voll­ ständigen Ausfüllung des genannten Ringraums kam.

Zur Montage werden eine entsprechende Anzahl vorkonfektionierter isolierter Rohrleitungsabschnitte zur Baustelle transportiert und dort im Anschlußbereich der freien Enden 12a, 12b des Rohrkörpers miteinander verbunden, zum Beispiel verschweißt. Auf diese Weise entsteht eine Rohrleitung, bei der im Abstand zueinander unisolierte Bereiche bestehen, deren Breite jeweils der Breite der korrespondierenden unbedeckten Endabschnitte 12a, 12b der jeweiligen Rohrkörper 12 entspricht. Diese werden nun vor Ort zunächst mit einem Isoliermantel, danach gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Abstandhalter (beim Ausführungs­ beispiel nach den Fig. 3, 4) und zum Schluß mit einer äußeren Umhüllung versehen, die zusätzlich an die bestehenden Umhüllungen 16 angeschlossen wird, zum Beispiel durch Verklebung oder mit Hilfe einer äußeren Bandage.

Es ist offensichtlich, daß der so notwendige Montageaufwand sehr viel geringer ist und die Rohrleitung so sehr viel schneller und sicherer hergestellt werden kann.

Claims (14)

1. Isolierter Rohrleitungsabschnitt, hergestellt durch Aufbringen eines zylinderförmigen Isoliermantels (14) auf einen Rohrkörper (12) und anschließendes Aufziehen einer äußeren zylinderförmigen Umhüllung (16) auf den Isoliermantel (14) durch axiale Relativverschiebung von vorkonfektioniertem Rohrkörper (12, 14) und Umhüllung (16) derart, daß die Umhüllung (16) flächig auf dem Isoliermantel (14) aufliegt und die Endbereiche (12a, 12b) des Rohrkörpers (12) frei überstehen.

2. Isolierter Rohrleitungsabschnitt nach Anspruch 1, hergestellt durch Aufbringen eines zylinderförmigen Isoliermantels (14) auf einen Rohrkörper (12), Aufbringen von ringförmigen Abstandhaltern (18), im Abstand zueinander, auf den Isoliermantel (14) und anschließendes Aufziehen einer äußeren zylinderförmigen Umhüllung (16) auf die Abstandhalter (18) durch axiale Relativverschiebung von vorkonfektioniertem Rohrkörper (12, 14, 18) und Umhüllung (16) derart, daß die Umhüllung (16) abschnittweise flächig auf den Abstandhaltern (18) aufliegt und die Endbereiche (12a, 12b) des Rohrkörpers (12) frei überstehen.

3. Rohrleitungsabschnitt nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Isoliermantel (14) aus einem axial geschlitzten hohlzylindrischen Bauteil besteht.

4. Rohrleitungsabschnitt nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Isoliermantel (14) aus zwei korrespondierenden, halbschalenförmigen Bauteilen (14′, 14′′) besteht, deren korrespondierende Flächenabschnitte nach Art einer Nut-/ Feder-Verbindung formschlüssig miteinander verbunden sind.

5. Rohrleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Umhüllung (16) aus einem Metallrohr oder einem wärmebeständigen Kunststoff besteht.

6. Rohrleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Umhüllung aus einem nach Art einer Bandage gewickelten Metallrohr besteht, bei dem die randseitigen Überlappungsbereiche unter Ausbildung einer geschlossenen Umhüllung miteinander verbunden sind.

7. Rohrleitungsabschnitt nach Anspruch 6, bei dem Überlappungsbereiche der Umhüllung gefalzt sind.

8. Rohrleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer, zwischen der äußeren Umfangsfläche des Isoliermantels (14) und/oder der äußeren Umfangsfläche der ringförmigen Abstandhalter (18) und der Innenfläche (16a) der Umhüllung (16) angeordneten Isolierschicht (20), die nach Aufbringen eines entsprechenden Ausgangsmaterials auf die Umfangsfläche des Isoliermantels (14) und/oder die Umfangsfläche der Abstandhalter (18) und/oder die Innenfläche (16a) der Umhüllung (16) nach Anwendung von Wärme oder durch chemische Reaktion ihrer Bestandteile unter Volumenvergrößerung aufgeschäumt ist.

9. Rohrleitungsabschnitt nach Anspruch 8, bei dem die Querschnittsfläche des Isoliermantels (14) etwas kleiner als der Innenquerschnitt der Umhüllung (16) ist und der Raum zwischen beiden Bauteilen (14, 16) von der Iso­ lierschicht (20) sowie gegebenenfalls von den Abstandhaltern (18) ausgefüllt wird.

10. Rohrleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Isoliermantel (14) aus Mineralwolle, Schaumglas oder Calciumsilikat besteht.

11. Rohrleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem die Isolierschicht (20) aus einer organischen Stickstoffverbindung, Kohlenhydraten, Ammoniumsalzen und/oder mehrwertiger Al-Kohle besteht.

12. Rohrleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem, im Bereich des Isoliermantels (14) angeordneten Leck-Meldekabel (22).

13. Rohrleitungsabschnitt nach Anspruch 12, bei dem das Leck-Meldekabel (22) in einer rohrförmigen, gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigen Aufnahme (24) verläuft, deren Innenquerschnitt größer als der Querschnitt des Leck-Meldekabels (22) ist.

14. Rohrleitungsabschnitt nach Anspruch 13, bei dem die Aufnahme (24) aus einer rohrförmigen Spirale besteht.