DE60011538T2

DE60011538T2 - Dielektrische Rohrverbindung, insbesondere für unterirdische Rohrleitungen

Info

Publication number: DE60011538T2
Application number: DE60011538T
Authority: DE
Inventors: Valter Zoboli
Original assignee: Zoboli Valter Formigine
Current assignee: Zoboli Valter Formigine
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2020-10-07
Also published as: ITMO990213A1; US6616192B1; ITMO990213A0; IT1310848B1; ATE269506T1; EP1091157A1; EP1091157B1; DE60011538D1; ES2223360T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine dielektrische Rohrverbindung, insbesondere für unterirdische Rohrleitungen.
Verschiedene herkömmliche Arten dielektrischer Verbindungen zum linearen Verbinden von Rohren sind normalerweise aus Stahl und werden im Boden verlegt. Sie dienen dem Transport von Gas, Wasser und anderen Substanzen.
Diese Rohrverbindungen sind auf diese Art und Weise widerstandsfähig gegen Verschleiß, der im Laufe der Zeit nicht nur durch atmosphärische Substanzen hervorgerufen wird, sondern auch – was noch viel bedeutender ist – durch sogenannten Streustrom. Hierbei handelt es sich um elektrische Phänomene, die im Boden vorhanden sind, und die sich auf den Rohrleitungen entladen, weil diese aus Metall sind, und die deren strukturelle Integrität nach und nach unterminieren.
Derzeit bestehen die herkömmlichen Rohrverbindungen aus einer Verbindung zwischen einem äußeren Kopfende eines Rohrsegmentes und einem inneren Kopfende, das so geformt ist, dass es das äußere Kopfende aufnimmt.
Das äußere Kopfende bildet einen vorstehenden ringförmigen Bund, der – sobald er in das innere Kopfende eingeschoben wurde – zusammen mit der Innenwand des inneren Kopfendes eine Aufnahme für einen Dichteinsatz aus einem elastischem Polymer bildet, der zwischen die beiden Kopfenden eingefügt wird, um sie elektrisch zu isolieren.
Wenn der Dichteinsatz positioniert wurde, wird die Öffnung des inneren Kopfendes auf das Rohr mit einem äußeren Kopfende ringförmig aufgefalzt, um die Verbindung zu stabilisieren und monolithisch zu machen, und jeglicher Spalt, der zwischen den Kopfenden verbleibt, wird durch Einbringen von Epoxidharz geschlossen, das aushärtet.
Um die Verbindung zu stabilisieren, wird als Alternative eine kreisförmige Muffe in das innere Kopfende des Rohres geschweißt, die nicht so hoch ist, dass sie aus dem Kopfende vorsteht, die jedoch auf den ringförmigen Bund des äußeren Kopfendes drückt und ihn hält.
In diesem Fall wird also eine Wulst aus Harz verwendet, um die sich ergebende Rohrverbindung hermetisch zu schließen.
Zur Vervollständigung der oben beschriebenen, dielektrischen Verbindung wird in den beiden Rohrleitungen, und dabei insbesondere in den Bereichen ihrer Kopfenden, innen noch eine Schicht Isolierlack aufgebracht, um jedwede mögliche Form einer elektrisch aktiven Brücke zu eliminieren, die durch Durchsickern und Feuchtigkeit verursacht werden könnte.
Doch aufgrund der begrenzten Länge des inneren Rohrendes und der Nähe zwischen dem gefalztem Rand der Öffnung des Rohrendes oder der kreisförmigen Muffe zu der Außenfläche des Rohres mit äußerem Kopfende oder wegen ungenauer Anbringung der Dichtungswulst aus Harz und des Überzugs in den Rohren, wird zwischen den Kopfenden und deshalb zwischen den Rohrleitungen dennoch weiterhin Strom übertragen.
Außerdem kommt es durch die mechanischen Beanspruchungen im Boden dazu, dass die monolithische Natur der Rohrverbindungen zerstört wird, und die Dichtungen zusammengedrückt und manchmal sogar so beschädigt werden, dass sich die Metallteile der beiden Rohre direkt berühren, was den schädlichen Fluss von Elektrizität noch verschlimmert.
GB-2 196 711 beschreibt eine elektrisch isolierte Rohrverbindung, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Probleme des bisherigen Standes der Technik zu lösen, indem eine dielektrische Verbindung für Rohre, insbesondere für unterirdische Rohrleitungen, zur Verfügung gestellt wird, welche die Mängel des bisherigen Standes der Technik grundlegend beseitigt, und selbst bei erheblichen mechanischen Beanspruchungen eine vollständige Isolierung gegen Streustrom gewährleistet.
Dieses Ziel und weitere Zielsetzungen, die nachfolgend weiter beschrieben werden, werden durch eine dielektrische Verbindung für Rohre, insbesondere für unterirdische Rohrleitungen, erreicht, wie in Anspruch 1 definiert.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer dielektrischen Verbindung für Rohre, insbesondere für unterirdische Rohrleitungen, deutlicher. Sie werden durch ein Beispiel in den Begleitzeichnungen, das keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, veranschaulicht, wobei
1 bis 8 Teilschnitte durch eine Längsebene der dielektrischen Verbindung gemäß der Erfindung sind, die nach vier möglichen Ausführungsbeispielen und in der Konfiguration der Kopfenden der Rohre, die ineinandergreifen, ausgeführt wurden.
Unter Bezugnahme auf die Abbildungen, zeigt 1 eine dielektrische Verbindung für Rohre, insbesondere für unterirdische Rohrleitungen, die normalerweise ein äußeres Kopfende 2a eines ersten Rohres 2 besitzt, das in ein dazu passendes, gegenüberliegendes, glockenförmiges inneres Kopfende 3a eines zweiten Rohres 3 eingeführt wird; eine Abdichtisolierung 4 wird zwischen die beiden Kopfenden geschoben.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Isolierung bzw. das Isolierelement in zwei Teile geteilt: ein erstes Teil 4a wird zwischen die genannten Kopfenden 2a und 3a eingeschoben und ein zweites Teil 4b wird in den Rohren 2 und 3 im wesentlichen in dem Bereich, in dem sie miteinander verbunden werden, untergebracht.
Das erste Teil 4a hat im wesentlichen zylindrische Form und besitzt an einem Ende eine vorstehende Kante 5, deren Querschnitt den Querschnitt eines entsprechenden Hohlsitzes 6 nachahmt, der zwischen den Kopfenden 2a und 3a verbleibt, wenn sie ineinandergreifen, um die Rohrverbindung 1 zu bilden.
Das gegenüberliegende Ende wird außen über der Außenfläche des ersten Rohres 2 befestigt und erstreckt sich entlang dieser Fläche um einen Betrag "T", der bis über die Einlaufkante 3b des inneren Kopfendes 3a verläuft.
Der zweite Teil 4b ist ebenfalls zylinderförmig und befindet sich an der Innenwand der Rohre 2 und 3 und verkleidet sie; seine Längserweiterung "L" ist mindestens gleich der Gesamtlänge der Rohrverbindung 1.
Der zweite Teil 4b des Isolierelementes 4 besitzt ebenfalls an seinem Umfang einen Ring 7, der radial nach außen vorsteht und fest in einen entsprechenden Hohlsitz 8 eingeschoben werden kann, der in der ineinandergreifenden Konfiguration perimetrisch zwischen der Endkante 2b des äußeren Kopfendes 2a und dem unteren Bund 3c des inneren Kopfendes 3a gebildet wird.
Der zweite Teil 4b kann außerdem in einen ringförmigen Sitz 11 eingeschoben werden, so dass er vollständig hineinpasst; in einem weiteren möglichen Ausführungsbeispiel der Rohrverbindung 1 ist der Sitz vertieft, so dass er in die Innenflächen 9 und 10 des ersten Rohres 2 und des zweiten Rohres 3 passt.
Eine weitere Dichtung 13 befindet sich zur Aufrechterhaltung der fortgesetzten hydraulischen und dielektrischen Abdichtung gegen Druck in den Rohren 2 und 3 zwischen dem ersten Teil 4a und dem zweiten Teil 4b.
Die Erfindung wird im Werk, d.h. vor ihrem Einsatz, wie folgt hergestellt: das äußere Kopfende 2a, das vorher mit dem ersten Teil 4a der Abdichtisolierung geliefert wird, wird in das glockenförmige innere Kopfende 3a eingeschoben.
Die Form des Querschnitts der Abdichtisolierung variiert je nach Art der durchgeführten Verbindung, die auf jeden Fall bekannt ist: 1 und 3 veranschaulichen eine Verbindung durch Falzen der Kante 3b des Kopfendes 3a auf dem ersten Rohr 2, während 2 und 4 die Verbindung durch Verschweißen eines Ringes 12 zeigen, der sich in dem glockenförmigen inneren Kopfende 3a befindet.
In beiden Fällen haben die Kanten 5 Querschnitte, die sich fest an die Hohlsitze 6 anpassen, die zwischen den ineinandergreifenden Kopfenden 2a und 3a und den gegenüberliegenden Enden gebildet werden, und die in jedem Fall um den Betrag "T" über die Kante 3b vorstehen damit kann jede mögliche Form einer elektrischen Brücke zwischen der Kante 3b und der Außenfläche des ersten Rohres 2 eliminiert werden; ebensowenig ist eine Wulst aus Abdichtmaterial erforderlich.
Die Dichtung 13 und der zweite Teil 4b der Abdichtisolierung 4 werden in dem inneren Kopfende 3a angebracht, bevor das äußere Kopfende 2a in das innere Kopfende eingeschoben wird. Der Ring 7 bleibt in dem Sitz 8 festgeklemmt, wenn der Einschub des äußeren Kopfendes 2a abgeschlossen ist, und die Länge "L" des zweiten Teils 4b ragt aus den beiden Rohren 2 und 3 heraus und eliminiert jede mögliche Form einer elektrischen Brücke, die zwischen ihnen durch Feuchtigkeit oder äußerst leitfähige flüssige oder gasförmige Medien (z.B. Wasser), die in ihnen fließen, erzeugt werden könnte, und die Isoliereigenschaften werden unverändert beibehalten.
Bei Bedarf kann der zweite Teil 4b vollkommen in den Sitz 11 aufgenommen werden, der in den Innenflächen 9 und 10 der Rohre 2 und 3 gebildet wird.
Die Kopfenden 2a und 3a werden dann vor Ort mittels herkömmlicher Schweißraupen fest mit den jeweiligen Rohren 2 und 3, bei denen es sich normalerweise um Mitteldruckrohre oder Hochdruckrohre handelt, verbunden, so dass ihr Abdichten ohne die Gefahr von Beschädigung durch Streustrom abgeschlossen werden kann.
Es wird festgehalten, dass die Länge der Abschnitte "T" und "L", je nach der Gesamtspannung die Rohrverbindung 1 in jedem einzelnen Fall aushalten muss, oder umgekehrt, je nach dem absoluten Widerstandswert, der erreicht werden soll, verändert werden kann: in der Praxis sieht es so aus, dass Verbindungen 1 geschaffen werden, die proportional gegen höhere Spannungen widerstandsfähiger sind, wenn der Längenwert erhöht wird.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die oben beschriebene Erfindung die beabsichtigten Ziele und Zielsetzungen erreicht.
Die so entwickelte Erfindung kann auf unterschiedlichste Art und Weise verändert und variiert werden, wobei diese Veränderungen allesamt innerhalb des Rahmens des Erfindungskonzeptes liegen.
Alle Einzelheiten können durch andere, technisch äquivalente Details ersetzt werden.
In der Praxis können je nach Bedarf beliebige Werkstoffe, Formen und Abmessungen eingesetzt werden, ohne dass man sich dadurch von dem Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche entfernt.
Es wird auch auf die Darstellung im italienischen Patentantrag Nr. M099A000213 Bezug genommen, gegenüber dem dieser Patentantrag Priorität beansprucht.
Wenn technischen Merkmalen in einem Patentanspruch eine Bezugsziffer folgt, wo wurden diese Bezugsziffern lediglich zum besseren Verständnis der Patentansprüche verwendet.

Claims

Dielektrische Verbindung für Rohre, insbesondere für unterirdische Rohrleitungen, mit einem äußeren Kopfende (2a) eines ersten Rohres (2), das in ein dazu passendes, gegenüberliegendes, glockenförmiges inneres Kopfende (3a) eines zweiten Rohres (3) eingeführt wird, einer Abdichtisolierung (4), die zwischen die beiden Kopfenden geschoben wird, wobei sich die Abdichtisolierung (4) außen entlang dem ersten Rohr (2) um einen Betrag (T) erstreckt, der bis über die Einlaufkante des inneren Kopfendes (3a) und weg von dem zweiten Rohr verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtisolierung (4) in dem ersten und zweiten Rohr (2, 3) eine festsitzende Verkleidung des ersten und zweiten Rohres bildet und zwar um eine Länge, die mindestens gleich der Gesamtlänge des miteinander verbundenen äußeren und inneren Kopfendes ist, so dass die Innenabschnitte des ersten und zweiten Rohres überlappen.
Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtisolierung (4) aus mindestens zwei unabhängigen Teilen besteht: einem ersten Teil (4a), der zwischen der jeweiligen Außenfläche und Innenfläche der Kopfenden (2a, 3a) angeordnet und an der Außenfläche des ersten Rohres (2) befestigt ist, und über die Einlaufkante des inneren Kopfendes hinaus verläuft; einem zweiten Teil (4b), der als festsitzende, längsverlaufende Innenverkleidung des ersten und zweiten Rohres wirkt.
Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (4a) der Abdichtisolierung (4) an seinem Umfang eine ringförmige Kante (5) bildet, an der ein Ring (12) in einen Hohlsitz (6) fest eingepasst wird, der zwischen dem äußeren Kopfende (2a) und dem inneren Kopfende (3a) gebildet wird.
Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (4b) der Abdichtisolierung (4) an seinem Umfang einen Ring (7) besitzt, der radial nach außen vorsteht, und fest in einen entsprechenden Hohlsitz (8) eingeschoben werden kann, der zwischen einer Endkante (2b) des äußeren Kopfendes (2a) und einem unteren Bund (3c) des inneren Kopfendes (3a) gebildet wird.
Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Dichtung (13) aus einem elastischen Polymer zwischen dem ersten und zweiten Teil (4a, 4b) der Abdichtisolierung (4) eingeschoben wird, um die fortgesetzte Abdichtung aufrechtzuerhalten.
Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Teil (4a, 4b) der Abdichtisolierung aus einem Material wie Polycarbonat hergestellt sind.
Rohrverbindung nach den Ansprüchen 2, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (4b) der Abdichtisolierung (4) im wesentlichen vollständig in einen ringförmigen Sitz (11) eingeschoben wird, der sich in einem Bereich des inneren Kopfendes (3a) gegenüber dem Einlass des inneren Kopfendes (3a) befindet, und so vertieft ist, dass er in die Innenflächen des ersten und zweiten Rohres (2, 3) hineinpasst.