DE7241897U - Korrosionsschutzbinde zur herstellung einer isolierschicht fuer erdverlegte metallrohre - Google Patents

Description

Bezeichnung: Isolierschicht für erdverlegte Metdllrohre

Die Neuerung betrifft eine Korrosionsschutzbinde zur Herstellung einer Isolierschicht für erdverlegte Metallrohre, insbesondere im Bereich der Schweißverbindungen kunststoffumhüllter Metallrohre yim Kaltverfahren durch wendeiförmiges, überlappendes Bewickeln, die ein biegsames, elastisches Folienband aus Kunststoff mit beidseitiger plastischer Beschichtung auf der Basis synthetischer Kautschuke aufweist.

Der Korrosionsschutz derartiger erdverlegter Metallrohre erfolgt bekannterweise entweder bauseits mittels Korrosionsschutzbinden oder unmittelbar werkse.its bei der Herstellung der Rohre. Der Korrosionsschutz besteht in letzterem Falle in einer mit der Rohroberfläche vollflächig verbundenen Isolierschicht aus einem einheitlichen Werkstoff, insbesondere Polyäthylen. Speziell die werkseits aufgebrachte Schicht, die etwa 1,8 bis 2,5 mm dick ist, erfüllt alle an sie gestellten Anforderungen hinsichtlich Kälte-

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und Wärmebeständigkeit, Haftfestigkeit, Beständigkeit gegen Säuren, Lauge η und Salzlösungen, Porenfreiheit und elektrischen Urahüllungswiderstand. Darüber hinaus weisen die Isolierschichten auch eine hohe Schlagfestigkeit und Eindruckfestigkeit auf, die für die Beanspruchungen beim Lagern, Transportieren, üinbauen und während des 3etriebes notwendig sind.

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Die Erfindiang geht demgegenüber von den eingangs erwähnten Isolierschichten aus, die bauseits vor der Einbettung durch wendeiförmiges, Überlappendes Bewickeln mit Korrosionsschutzbinden hergestellt werden. Eine bekannte Binde dieser Art besteht aus einer biegsamen, elastischen Folie aus Kunststoff als Träger. Sie ist beidseitig mit einer plastischen Masse auf der Basis synthetischer Kautschuke beschichtet (DT-GM 7 105 905). Diese Binde besitzt zwar schon den wesentlichen Teil der Eigenschaften, die die werkseitig aufgebrachte Isolierschicht hat, sie verfügt jedoch nicht über die bei erdverlegten Rohrleitungen unbedingt erforderliche Schlagfestigkeit und Eindruckfestigkeit. Dabei ist die Schlagfestigkeit von Bedeutung für die Beanspruchungen beim Transport, bei der vorübergehenden Lagerung an der Baustelle und insbesondere bei der Einbringung bzw. Einbettimg in's Erdreich. Demgegenüber ist eine ausieichende Eindruckfestigkeit erforderlich für die Beanspruchungen während des Betriebes, damit die Trägerfolie die durch Steine im Erdreich oder dergleichen auftretenden örtlichen Dauerdruckbeanspruchungen aushält, ohne durch Fließveränderungen an Folienstärke übermäßig einzubüßen oder örtlich zu zerreißen.

Es hat sieh nun gezeigt, daß mit den bekannten Binden die Befriedigung aller Anforderungen, insbesondere der Schlagfestigkeit und der Eindruckfestigkeit, nicht möglich ist. Man hat deshalb eine zusätzliche Schutzwicklung vorsehen müssen, um diese Eigenschaften ebenfalls sicherzustellen. Hierdurch entstellt der Nachteil, daß verschiedene Bindentypen verwendet wurden aussen* nämlich die eigentliche Korrosionsschutzbinde und die. äußere.

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dem mechanischen Schutz dienende Binde, was unpraktisch u;-;c aufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und bei Erhalten der übrigen Eigenschaften mit einfachen Mitteln auch die erforderliche Schlagfestigkeit und EindrucKiestigkeit zu erreichen.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß bei Anwenden der bekannten Korrosionsschutzbinde gemäß DT-GH 7 105 die innenliegende plastische Beschichtung bei der Schlagbeanspruchung als federndes Polster für die Kunststoffolie diene. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß die Struktur· ■ der Folie, insbesondere ihre Zugfestigkeit bzw. ihr E-Modul ι und - was besonders überraschend —.r - sogar ihre Dicke, für die Schlagfestigkeit von untergeordneter Bedeutung sind. Vielmehr ist die Schlagfestigkeit fast ausschließlich von der Dicke der von der Folie injWickelverband eingeschlossenen plastischen Balag^f ' masse und ihrer Viskosität abhängig.

Eine weitere Beobachtung geht dahin, daß bei einer Dauerbeanspruchung auf Druck mit zunehmender Dicke der plastischen Beschichtung infolge von Fließvorgängen Scherkräfte auf dia Kunststoffolie übertragen werden, die zu einem Dehnen und schließlichen Zerreißen bzw. Durchstoßen der Folie führen. Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende weitere Erkenntnis, daß die Eindruckfestigkeit im Gegensatz zur Schlagfestigkeit mit abnehmender Dicke der plastischen Beschichtung zunimnt. Sie ist

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darüber hinaus - ebenfalls im Gegensatz zur Schlagfestigkeit entscheidend von der Schichtdicke und der Strukturfestigkeit der Kunststoffolie abhängig.

Die Löauxig der gestellten Aufgabe ist nun dadurch gelungen, daß die Dicke der KLnstet of felle 0,25 bis 0,35 mm und die Gesamtschichtdicke der beidseitigen plastischen Beläge 0,3 bis 0,5 mm beträgt. Zur Wahrung der zu fordernden Gesamtisolierwirkung muß die Bewicklung zweifach mit jeweils 50% Überlappung erfolgen. Diese letztere Maßnahme ist deshalb notwendig, weil man mit einer einzigen Wicklung mit 50% Überlappung, demgemäß mit einer Doppellagigkeit der Schicht, nicht auskommt, da aus Gründen, der Begrenzung der Diffusion von Sauerstoff und Wasserdampf zur umhüllten Metalloberfläche die Kunststoffolie dann die doppelte Stärke erhalten müßte, bei der ein ordnungsgemäßes Wikkeln in Wendelform maschinell nur mit äußerster Schwierigkeit und von Hand überhaupt nicht möglich wäre.

Aus dieser erfindungsgemäßen Lehre ergibt sich der Auioau einer für die Bildung der erfindungsgemäßen Isolierschicht erforderlichen Binde. Hierbei hat sich insbesondere gezeigt, daß durch das völlige Verschmelzen der sich überlappenden Windungen - wie sich dies bei Verwendung beidseitig beschichteter Binden ergibt und durch die zwischen vier Kunststoffolien eingeschlossenen vier Beschichtüngslagen aus plastischer Korrosionsschutzmasse die nicht vorauszusehende Wirkung auftritt, daß die Umhüllung annähernd die gleichen Eigenschaften hinsichtlich

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Schlagfestigkeit,

Eindruckfestigkeit, ■ ,·

elektrischen Umhüllungswiderstandc Diffusionsdichtigkeit,

Cheraikalienbeständigkeit sowie Kälte- und Wärmebeständigkeit

aufweist wie die nur aus Polyäthylen bestehenden wer.xse_"cigen Umhüllungen der Rohre.

Demgemäß besteht eine für beide Umwicklungsschichten einheitliche Korrosionsschutzbinde zur Herstellung der erfindungsgemaßen Isolierschicht in besonders zweckmäßiger Weise aus einer PoIyäthyleniolie von 0,3 - 0,05 mm Dicke und beidseitigon Beschichtungen von je 0,2 - 0,05 Km Dicke. Eine solche Korrosionsschutzbinde gewährleistet sowohl hinsichtlich der Abstimmung der Schichtdicken als auch hinsichtlich der Foliendicken einen Bestwert an erforderlichen Eigenschaften bei einem ^leicnzeixigen Bestwert der Wickelbarkeit.

?ür aie Verwendung im Temperaturbereich von -10⁰C b_s -.-^O⁰C genügen Kunststoffträgerfolien aus Low-Density-Polyäthylen - z. B. aus Lupolen 1852 H schwarz 413 - in einer Dioke von 0,3 - 0,05 :nr.i, während mar. für den Temperaturbereich bis 65°C vorzugsv/eise aine entsprechende Ku iststoffolie aus Hig.---Density-Polyäthylen - z. B. aus Hostalen GD VP 4760 F -· oder Abmischungen aus den genannten Low-Density- und High-Densit)■-Polyäthylentypen i.7i Verhältnis 3:1 bis 1:j5 verwendet.

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FUr die plastischen Beschichtungen hat sich folgende ZusammenT Setzung als vorteilhaft erwiesen:

20-30 Teile Butylkautschuk 50-20 " Talkum

2-6 « Mineralöl

1,5 ⁿ Zinkoxyd

0,5 " Stearinsäure

0-5 " Alterungsschutzmittel.

Bei diesem Aufbau erreicht man im jeweiligen Temperaturbereich die gewünschte Schlagfestigkeit (Schlagarbeit 10 N m) und eine Eindruckfestigkeit (Druck 10 /mm ) bis zu einer Restschichtdicke der verformten Kunststoffolie von mindestens 0,6 mm, die eine ausreichende DichtigMt gegen Sauerstoff und Wasserdampf und einen genügenden elektrischen Umhüllungswiderstand besitzt, um das umhüllte Metall sicher vor Korrosion zu schützen.

Will man die Korrosionsschutzwirkung noch verbessern, so kann man in bekannter Weise diesen Korrosionsschutz mit dem kathodischen Korrosionsschutz (aktiven Korrosionsschutz im Gegensatz zum passiven durch die Isolationsschichten) vereinen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer mit der erfindungsgemäßen Korrosionsschutzbinde bzw. -manschette hergestellten Isolierung wiedergegeben.

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Mit 1 und 3 sind die Endbereiche zweier Rohrstücke bezeichnet, die über eine Schweißnaht 2 miteinander stumpf verbunden sind. Die Rohrstücke weisen eine werkseitig aufgebrachte Kunststoffumhüllung 4 auf, die jedoch nicht bis in die Endbereiche 1 und 3 der Rohrstücke reicht. Die genannten Endbereiche 1 und 3 sowie die angrenzenden Bereiche der Kunststoffumhüllung 4 sind durch die Korrosionsschutzbinde abgedeckt, u. zw. nur durch eine Lage derselben, deren plastische Beschichtung auf der dem Rohr zugewandten Seite mit 5, deren Kunststoffolie mit 6, und deren plastische Beschichtung auf der dem Rohr abgewandten Seite mit 7 bezeichnet ist. Die auf der dem Rohr zugewandten Seite befindliche plastische Beschichtung 5 ist dabei gemäß vorliegen dem Ausführungsbeispiel stärker als die auf der dem Rohr abgewandten Seite befindliche plastische Beschichtung 7.

Schutzansprüche

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Claims (4)

Ansprüche;

1. /Korrosionsschutzbinde zur Herstellung einer Isolierschicht für erdverlegte Metallrohre"/ insbesondere im Bereich der Schweißverbindungen kunststoffumhüllter Metallrohre,im Kaltverfahren durch wendeiförmiges, überlappendes Bewickeln, die ein biegsames, elastisches Folienband aus Kunststoff mit beidseitiger plastischer Beschichtung auf der Basis synthetischer Kautschuke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Kunststoffolie 0,25 bis 0,35 mm und die Gesamtschichtdicke der beidseitigen plastischen Beläge 0,3 bis 0,5 mm beträgt.

2. Korrosionsschutzbinde nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kunststoffolie aus Low-Density-Polyäthylen von ö$ + 0,05 mm Dicke.

3. Korrosionsschutzbinde nach Anspruch 1,gekennze ic fane t durch eine Kunststoffolie aus High-Density-Polyäthylen von 0,3 + 0,05 mm Dicke.

4. Korrosionsschutzbinde nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine 0,3 mm + 0,05 mm dicke Kunststoffolie aus einer Mischung aus Low-Density- und High-Density-Polyäthylen im Mischungsverhältnis 3:1 bis 1:3.

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