FI78167C - Fixpunkt vid roerledningar. - Google Patents

Description

1 78167

Putkijohtojen kiinnityepiete

Keksintö tarkoittaa kuumia tai kylmiä väliaineita varten olevien putkijohtojen betoniin, hiekkaan, soraan, kallioon tai maahan ankkuroitujen kiinnityslevyjen muodossa olevia kiinni-tyspisteitä, jolloin putkijohdot käsittävät metallisen sisä-putken, muovisen tai eterniittisen vaippaputken ja putkien välisen ontelon täyttävää eristysainetta ja säteen suunnassa putkijohdosta ulkoneva kiinnityslevy on liitetty vaippaputkea varten tiukasti lepäävään molemminpuolisesti aksiaalisuunnassa laajenevaan pidätysrenkaseen.

Kuumia ja kylmiä väliaineita varten olevat putkijohdot, varsinkin kaukolämmitysputket käsittävät olennaisesti kaksisei-näisiä putkenosia, jotka ovat muhveina yhdistetyt toisiinsa. Lämpötilanmuutoksissa syntyy huomattavia laajentumia tai kutistumia, jotka saattavat vaarantaa johtoverkon lujuutta ja käyttövarmuutta. Putkenympärykeen ylitse ulkonevat muhvit vastustavat luonnostaan putkenosien yli ulottuvaa pitkittäis-1i ikkuvuut ta.

Koska putkenosat kuitenkin ovat suhteellisen pitkiä, on jo aikaisin osoittautunut, että on ryhdyttävä lisätoimenpiteisiin varsinkin kaukolämmitysputkien suhteen, jotka tavallisesti kuljettavat sellaista vettä, jonka lämpötila paineen alai- o sena on noin 130 C.

CH-patenttijulkaisussa 533 271 selitetään erästä menetelmää putkijohtojen asentamiseksi kuumaa tai kylmää väliainetta varten, jonka mukaan putket lämmitetään normaalin ympäristö-lämpötilan ylittävään tai jäähdytetään normaalin ympäristöläm-pötilan alittavaan lämpötilaan ja kiinnitetään samalla haluttuun asentoon. Tämän "esijännityksen’’ nimellä tunnetun menetelmän käyttö on kuitenkin suhteettoman kallista, varsinkin pitkiä kaukoputkia käytettäessä.

2 78167 FR-patenttijulkaisussa 2 432 66Θ ehdotetaan kiriatyeleuoilla varustettuja kiinnityslaitteita, jotka vetotanko painaa putken päälle. Massiivisiksi tehdyt kiristyeleuat ovat sementtiä tai betonia ja puristavat samalla putken alas. Nämä kaksiosaisiksi muodostetut kiristyeleuat tarvitsevat lisäksi joustavan pin-gottimen ja näyttävät pikemmin soveltuvan kaapeli johtoja tai ympäristölämpötilasea tavaroita kuljettavia johtoja varten kuin kuumien tai kylmien väliaineiden kuljetukseen.

Lisäksi sellaisten kuumia tai kylmiä väliaineita varten olevien putkijohtojen kiinnityspisteet ovat tunnettuja, joissa säteittäin putkijohdosta ulkoneva metallilevy on hitsattu teräksiseen sisäputkeen. Tälläkin ratkaisulla on huomattavia epäkohtia: - Kuljetetun väliaineen kanssa kosketuksessa olevan metallisen sisäputken ja putkijohdon kiinnityspistettä ympäröivän aineen, esim. betonin ja maan välille syntyy terminen oikosulku. Siitä syntyy välttämättä huomattavia lämpöhäiriöitä.

- Metallinen, yleensä teräksinen kiinnityslevy ei alueen rajalla ole sähköisesti eristetty ympäröivästä aineesta, esimerkiksi maasta. Siten harha- tai hajavirrat saattavat joutua sisäputkeen.

- Kiinnityslevyn korkea ulkolämpötila vaikuttaa putkijohto-järjestelmän lämpöhäviöiden lisäksi sen, että kiinnityslevy syöpyy nopeammin. Lopuksi saattaa - mikäli kiinnityslevy on päällystetty betonilla - pois johdettu lämpö aiheuttaa betoniin ennenaikaisen säröjen muodostumisen.

Sen takia on asetettu päämääräksi edellä mainitun kaltaisten putkijohtojen kiinnityspisteiden aikaansaaminen, jotka tehokkaasti estävät putkijohtojen pitkittäisen laajenemisen tai kutistumisen, jotka ovat pitkäikäisiä, jotka eivät vahingoita ympäristöä, eivätkä itse vahingoitu ennenaikaisesti ja ovat sitäpaitsi kohtuuhintaisia ja helposti korjattavia.

3 78167

Keksinnön mukaisesti tehtävä ratkaistaan siten, että kiinnityslevy on järjestetty koaksiaalisesti välimatkan päähän si- säputkesta ja on tuettu sivuttain kahdella joustavalla, vähin-o tään 200 C:n lämpötilan kestävällä, termisesti ja sähköisesti eristävällä painerenkaalla, joita puolestaan pidättää kaksi sisäputkeen hitsattua, putkien välisen renkaanmuotoieen ontelon sulkevaa vastalaikkaa.

Käytännössä sijoitetaan yleensä kiinnityspisteen kummallekin puolelle muhveja 2-4 m:n välein. Kiinnityspisteet jakavat putkijohdon tartunta- ja liukualueisiin.

Metallisen sisäputken ja vaippaputken väliset renkaanmuotoiset ontelot ovat tarkoituksenmukaisesti myös kiinnityspisteiden alueella yhdistetyt toisiinsa läpiviennin avulla. Tätä varten kiinnityslevyssä, painerenkaassa ja vastalaikoissa on ainakin yksi suoraviivainen läpivienti tai poranreikä. Mieluummin tehdään yhtä kiinnityspistettä kohden ainakin kaksi läpivientiä. Läpivienteihin on mieluummin pantu putki, joka voi pistää esiin vastalaikan kummaltakin puolelta ja joka tukee kiinnityslevyä ja painerenkaita. Missään tapauksessa ei kuitenkaan saa muodosta mitään lämpösiltaa kiinnityslevyn tai vastalaik- kojen väliin. Sen takia läpivienteihin pantu putki on mieluum- o min mekaanisesti lujaa, 200 C:n lämpötiloihin saakka kestävää, lämpöä johtamatonta ainetta, varsinkin lasikuituvahvisteista muovia tai epoksihartsia. Mikäli tämä putki on valmistettu teräksestä, niin virran ja lämmön siirtymisen ehkäisyn kiinnityslevyyn on oltava taattu, esimerkiksi järjestämällä terminen ja sähköinen eristyskerros.

Valmistusteknisistä syistä läpiviennit kulkevat mieluummin aksiaalisessa suunnassa putken kanssa. Läpiviennit toimivat erään tunnetun kosteusmerkinantojohtimen sisäänvetämiseksi, joka alkaa toimia uiko- tai sisäputken mahdollisten vuotojen sattuessa. Lisäksi onteloiden tyhjentäminen vaahdosta helpottuu .

4 78167 Väreinkin kaukolämpöjohdoissa sisäputki, kiinnityslevy, pi-dätysrengas ja vastalaikat ovat ruostumatonta terästä tai kuparia .

Sieäputken jatkuessa keskeytymättömänä putkijohto-osien muhivista toiseen vaippaputki kulkee kiinnityspisteestä toiseen, muhivista toiseen tai muhvista kiinnityspisteeseen. Se on käännetty vastalaikkojen päälle ja rajoittuu tavallisesti painerenkaisiin. Sen takia vaippaputki on jokaisen paineren-kaan ja kiinnityslevyn alueella olevan kiinnityspisteen kohdalla katkottu. Suuresti komprimoitu polyeteeni (HDPE) tai polypropeeni (PP) soveltuvat hyvin vaippaputken raaka-aineeksi.

Vaippaputken kanssa kosketuksessa oleva pidätyerengas ulkonee mieluummin molemmilta puolilta vastalaikkojen ylitse. Näiden materiaalista riippuen pidätyerengas on hitsattu, juotettu tai liimattu kiinnityslevyyn. Kun kummatkin osat käytännössä ovat terästä, niin ne tarkoituksenmukaisesti hitsataan kiinni toi-s i insa.

Kemiallisista ja fysikaalisista syistä (syöpyminen ja harha-tai hajavirrat) ylimenoalue vaippaputkesta pidätysrenkaaksi on mieluummin peitetty kutistefoliolla, joka yleensä on noin 1-3 mm:n paksuinen. Periaatteessa tämän tehtävän voisi myös päälle ruiskutettu tai levitetty suojakerros ottaa huolekseen. Käsittely olisi kuitenkin mutkikkaampaa kuin kutistefolion levittäminen. Tämä koostuu tunnetuista muoveista, kuten esimerkiksi säteisverkkomuovisesta polyeteenistä.

Vaikkakin vain vähäisen joustavuuden omaavat, kiinnityslevyl-. . le sivupysäytyksen antavat painerenkaat ovat mieluummin tun nettua laeikuituvahvieteistä muovia, esimerkiksi epoksihart-sia, tai pelkästään epoksihartsia. Läpivienteihin sijoitetut ..... putket estävät kiinnityslevyn tai painerenkaiden kaiken siirtymisen säteittäisessä suunnassa.

5 78167

Sieä- ja vaippaputken väliin ulottuva ontelo on tarkoituksen-mukaieeeti täytetty polyuretaanivaahdolla (PUR), joka on valmistettu paikan päällä.

Keksinnön mukaisessa kuumia tai kylmiä väliaineita varten olevassa putkijohtojen kiinnityepietejärjestelyssä on erityisesti seuraavat edut: - Putkijohdon sisätila ja ympäröivä aine, esimerkiksi betoni tai maa, ovat termisesti erotetut toisistaan. Kiinnityslevyn ulkopinnan lämpötila on sen takia olennaisesti alempi (tai korkeampi jäähdytysaineita kuljetettaessa) kuin kuljetetun väliaineen, mikä sallii huomattavasti pienempiä lämpöhäviöitä ja kaukolämmitykeessä aiheuttaa vähemmän syöpymistä.

- Teräksisen sisäputken mekaanisen erottamisen ansiosta kiinnityslevystä ja sen joustava sivuttainen tukeminen alentavat putkijohdon lämpömekaanisia rasituksia ja ankkurointia.

- Putkijohtoa ympäröivän materiaalin ja metallisen sisäputken ollessa sähköisesti erotetut toisistaan eivät mitkään harha-virrat voi joutua metalliseen sisäputkeen.

Olennaisista parannuksista huolimatta keksinnön mukaisten kiinnityspisteiden ulkoinen halkaisija ei ole suurempi kuin paljon vähemmän edullisissa tunnetuissa ratkaisuissa.

Keksintöä valaistaan tarkemmin tekniikan uusimman tason ja erästä erittäin edullisen keksinnön mukaista sovellutusmuotoa esittävän esimerkin mukaan. Putkijohtojen pituussuunnassa osittain aukileikatut osakuvat esittävät kuviossa 1 tekniikan parasta tasoa, ja kuviossa 2 erästä putkijohtoa eristettyinä kiinnityslevyineen.

6 78167

Kuvion 1 mukaan kiinnityelevy 10 on hitsausliitosten 12 avulla kiinnitetty suoraan sisäputkeen 14. Kiinnityslevy ja sisä-putki ovat terästä. Kiinnityslevy 10 työntyy vaippaputken 16 läpi ja on sillä sijaitsevan pidätysrenkaan 1Θ kanssa tiukasti hitsattu siihen liitoksella 20. Vaippaputki 16 on kiinnityslevyn 10 alueella katkottu, jolloin se rajoittuu välittömästi tähän levyyn.

Kukin teräksisen pidätysrenkaan 18 päätealue on päällystetty kutistefoliolla 22, mikä estää kosteutta tunkeutumasta vaippa-putken 16 ja pidätysrenkaan 18 väliin.

Kiinnityslevyssä 10 on läpivienti 24, joka yhdistää tämän levyn erottaman, sisäputken 14 ja vaippaputken 16 välisen ontelon ja sallii kosteusmerkinantojohtimen sieäänvetämisen. Ontelot ovat täytetyt polyuretaanivaahdolla 26.

Kuvio 1 esittää hyvin selvästi tekniikan parhaan tason edellä luetellut epäkohdat, varsinkin metallisen sisäputken 14 ja putkijohtoa ympäröivän aineen, esimerkiksi betoniperustuksen tai maan välisen termisen ja sähköisen oikosulun.

Tämän keksinnön mukaista sovellutusesimerkkiä kuvaava kuvio 2 näyttää selvästi, miten väljästi kiinnityslevy 10 on erotettu metallisesta sisäputkesta 14. Siten ei kiinnityslevyn ja ei-säputken väliin voi syntyä termistä eikä sähköistä oikosulkua.

Teräksiset vastalaikat 32 ovat hitsausliitoksilla 30 irrotta-mattomasti kiinnitetyt sisäputkeen 14. Näiden vastalaikkojen 32 ja kiinnityslevyn 10 väliin on sijoitettu lasikuituvahvis-teiset muoviset painerenkaat.

Samoin lasikuituvahvisteiseeta muovista tehty putki 34 työntyy vastalaikkojen 32, painerenkaiden 28 ja kiinnityslevyn 10 läpi aksiaalisessa suunnassa. Tämä putki 34 yhdistää toisaalta sisä- ja vaippaputken välisiä, kiinnityspisteen kummallakin r 78167 puolella sijaitsevia ontelolta ja tukee toisaalta kiinnityslevyä 10 ja painerenkaita 2Θ säteittäisessä suunnassa. Putki-johdon kokonaisympärykselle on sijoitettu 2-6 putkea 34 kiin-nityspistettä kohden.

Kutistefolio 22 on sijoitettu vaippaputken 16 pidätysrenkaaksi muuttumisen alueelle. Täten kiinnityspisteen arinta kohtaa lisäksi suojellaan kaikkiaan kosteuden sisääntunkeutumista vastaan .

Lopuksi kuviossa 2 on esitetty neopreeninen kiviseinähylsy 36, joka ympäröi kiinnityslevyn 10 ja painerenkaiden 28 alueella katkottua vaippaputkea.

Claims (10)

1. Kuumia tai kylmiä väliaineita varten olevien putki-johtojen betoniin, hiekkaan, eoraan, kallioon tai maahan ankkuroitujen kiinnityslevyjen muodossa olevia kiinnityspisteitä, jolloin putkijohdot käsittävät metallisen sisäputken (14), muovisen tai eterniittisen vaippaputken (16) ja putkien välisen ontelon täyttävää erietyeainetta (26) ja säteen suunnassa putkijohdosta ulkoneva kiinnityslevy (10) on liitetty vaippa-putkea (16) vasten tiukasti lepäävään molemminpuolisesti aksi-aalisuunnassa laajenevaan pidätysrenkaaseen (18), tunnettu siitä, että kiinnityslevy (10) on järjestetty koaksiaalisesti välimatkan päähän sisäputkesta (14) ja on tuettu sivuttain o kahdella joustavalla, vähintään 200 C:n lämpötilan kestävällä, termisesti ja sähköisesti eristävällä painerenkaalla (28), joita puolestaan pidättää kaksi sisäputkeen (14) hitsattua, putkien välisen renkaanmuotoisen ontelon sulkevaa vastalaikkaa (32) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinnityspiste, tunnettu siitä, että kiinnityslevyn (10), painerenkaiden (28) ja vastalaikkojen (32) läpi työntyy vähintään kaksi suoraviivaista läpivientiä, joiden sisään on viety vastalaikkoja (32) ja kiinnityslevyä (10) yhdistävä, ei lämpöä johtava, mieluummin lasikuituvahvisteinen putki (34).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinnityspiste, tunnettu siitä, että putki (34) kulkee akselin suunnassa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kiinnityspis-te, tunnettu siitä, että sisäputki (14), kiinnityslevy (10), . . pidätysrengae (18) ja/tai vastalaikat (32) ovat terästä, mie luummin ruostumatonta terästä tai kuparia.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kiinnityspiste, tunnettu siitä, että kiinnityslevy (10) ja pidätysrengae (18) ovat hitsatut kiinni toisiinsa. 9 78167

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kiinnityspis-te, tunnettu siitä, että vaippaputki <16> on vastalaikkojen <32> päälle käännetty, painerenkaiden <28> ja kiinnityslevyn (10> alueella katkaistu ja on mieluummin suuritiheyksistä po-lyeteeniä tai polypropeenia.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kiinnityspis-te, tunnettu siitä, että pidätysrengas (18) ulottuu aksiaalisessa suunnassa jopa vastalaikkojen (32) ylitse.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kiinnityspis-te, tunnettu siitä, että ylimenoalue vaippaputkesta (16) pidätysrenkaasen (18) on päällystetty muovisella kutietefo-liolla (22), joka mieluummin on noin 1-3 mm:n paksuista sä-teilyttämällä oksastettua polyeteeniä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kiinnityspis-te, tunnettu siitä, että painerenkaat (28) ovat lasikuitu-vahvisteista muovia tai epoksihartsia.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen kiinnityspis-te, tunnettu siitä, että sisä- (14) ja vaippaputken (16) välinen renkaanmuotoinen ontelo on täytetty polyuretaanivaah- dolla (26).