VERFAHREN ZUM REINIGEN UND BESCHICHTEN VON INSBESONDERE ZUR WASSERFÜHRUNG BESTIMMTEN ROHRLEITUNGEN ODFR ROHRLEITUNGSSYSTEMEN Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen und Beschich¬ ten von insbesondere zur Wasserführung bestimmten Rohrleitungen bzw. Rohrleitungssystemen, wobei die Rohrleitung bzw. das Rohr¬ leitungssystem mit Säure gereinigt und mit Kunststoff beschich¬ tet wird und wobei zur Beschichtung in die Rohrleitung bzw. in das Rohrleitungssystem flüssiger Kunststoff eingefüllt und nach der Beschichtung aus der Rohrleitung bzw. aus dem Rohrleitungs¬ system abgelassen wird.
Derartige Verfahren dienen dazu. Rost- und/oder Kalkbeläge oder anderweitige Beläge von der Innenwandung einer Rohrleitung zu entfernen und der inneren Oberfläche der Rohrleitung eine Qua¬ lität zu verleihen, die eine erneute Rohrsanierung über einen längeren Zeitraum unnötig macht.
Ein Verfahren der in Rede stehenden Art ist bereits aus der Druckschrift EP 0 326 867 Bl bekannt. Dort wird ein kombinier¬ tes Rohrreinigungs- und -beschichtungsverfahren offenbart, wo¬ bei zunächst eine Grobreinigung mittels Wasser und Druckluft, anschließend eine Feinreinigung mittels Säure, danach ein Trocknungsvorgang und schließlich eine Beschichtung mittels Kunststoff erfolgt. Die Feinreinigung wird durch das Befüllen der Rohrleitung mit Säure und deren Verbleib über eine defi¬ nierte Zeitdauer realisiert. Nach dem Ablassen der Säure und einem Trocknungschritt wird Kunststoff in die Rohrleitung ein¬ gefüllt, der ebenfalls einige Zeit dort verbleibt, wonach schließlich der überflüssige Kunststoff aus der Rohrleitung ab¬ gelassen wird.
Das bekannte Verfahren ist im Hinblick auf den Zeitaufwand nachteilig. Unter den vier wesentlichen Verfahrensschritten - Grobreinigung, Feinreinigung, Trocknung, Beschichtung - erfor¬ dern vor allem die auf einer mechanischen Wirkung beruhende Grobreinigung und die eine bestimmte Einwirkzeit der in der
Rohrleitung stehenden Säure erfordernde Feinreinigung besonders viel Zeit und ziehen somit das Verfahren in die Länge.
Das bekannte Verfahren, von dem die vorliegende Erfindung aus¬ geht, wird vorrangig zur Sanierung von Trinkwasserleitungen in Wohnhäusern eingesetzt. Als Trinkwasserleitungen finden metal¬ lische, insbesondere verzinkte, Rohre sowie entsprechende Ver¬ bindungstücke Verwendung. Problematisch ist bei dem bekannten Sanierungsverfahren, daß sich nach der Säurebehandlung im Ka¬ pillarbereich der Rohrinnenoberfläche Säure festsetzt. Dies kann zu späteren Korrosionserscheinungen unterhalb der Kunst¬ stoffschiebt führen. Insbesondere verzinkte Rohre oder Rohrver¬ bindungsstücke werden durch Säure besonders stark angegriffen. Säure greift das Metall an und löst es unter Bildung von Me¬ tallsalzen und Wasserstoff auf. Die chemischen Reaktionen un¬ terhalb der Beschichtung haben wiederum einen negativen Einfluß auf die Qualität der KunststoffSchicht. Des weiteren können die freigesetzten Wasserstoffionen durch die Beschichtung hindurch¬ diffundieren und den pH-Wert von Trinkwasser herabsetzen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reinigen und Beschichten von insbesondere zur Wasserführung bestimmten Rohrleitungen bzw. Rohrleitungssystemen der in Rede stehenden Art dahingehend zu verbessern, daß einerseits der Zeitaufwand zur Durchführung des Verfahrens vermindert wird und andererseits ein schädigender Einfluß der Säure wirksam vermie¬ den wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist das in Rede stehende Verfahren zum Reinigen und Beschichten von insbe¬ sondere zur Wasserführung bestimmten Rohrleitungen bzw. Rohr¬ leitungssystemen derart ausgestaltetn und weitergebildet, daß die Rohrleitung bzw. das Rohrleitungssystem von der Säure
durchströmt wird, daß die Säure nach dem Reinigungsvorgang durch ein Neutralisierungsmittel ersetzt wird und daß das Neu¬ tralisierungsmittel nach der Neutralisation und vor der Be¬ schichtung aus der Rohrleitung bzw. aus dem Rohrleitungssystem abgelassen wird.
Zunächst ist ganz allgemein erkannt worden, daß eine Untertei¬ lung des Reinigungsvorgangs wie beim bekannten Verfahren - nämlich in einen mechanischen und in einen chemischen Reini¬ gungsschritt - eine Ursache für die hohe Zeitintensität des be¬ kannten Verfahrens setzt. Erfindungsgemäß ist nun erkannt wor¬ den, daß eine Verminderung des Zeitaufwandes herbeigeführt wer¬ den kann, wenn die mechanische und die chemische Komponente der Reinigung in einem einzigen Vorgang zusammengefaßt werden. Wei¬ ter ist erkannt worden, daß eine Zusammenfassung der mechani¬ schen und der chemischen Komponente des Reinigungsvorgangs am besten bewerkstelligt werden, wenn die Rohrleitung bzw. das Rohrleitungssystem von der Säure durchströmt wird. Durch den dynamischen Einsatz der Säure werden die anhaftende Beläge von der Rohrinnenwandung gerissen, während gleichzeitig ein chemi¬ scher Angriff der Beläge erfolgt und zusätzlich unterstützend wirkt.
Im Hinblick auf die Vermeidung eines schädigenden Einflusses der Säure auf das Rohr, die Beschichtung oder gar das das Rohr nach der Sanierung durchströmende Medium ist des weiteren er¬ kannt worden, eine Entaktivierung der Säure vorzunehmen. Durch den Einsatz eines Neutralisierungsmittels wird erreicht, daß Säurereste, die sich in Kapillaren und/oder Kavitäten der Rohrinnenwandung festgesetzt haben, keinerlei chemische Reak¬ tion mit der Rohrleitung oder der Beschichtung oder dem das Rohr nach der Sanierung durchströmenden Medium eingehen können. Das Neutralisierungsmittel bringt außerdem den großen Vorteil mit sich, daß quasi eine Grundierung für die nachfolgende Be-
Schichtung zur Verfügung gestellt wird, die eine besonders gute Benetzung der Rohrinnenwandung mit dem Kunststoff bzw. Haftung der Beschichtung auf der Rohrinnenwandung erlaubt.
Im Hinblick auf eine mehrfache Ausnutzung der in das Rohrlei¬ tungssystem eingebrachten Säure wird diese im Kreislauf ge¬ führt. Durch die dynamische Zirkulation der Säure in der Rohr¬ leitung bzw. im Rohrleitungssystem wird gewährleistet, daß stets frische, chemisch aktive Säure an den zu entfernenden Be¬ lag angreifen kann.
Von ganz besonderem Vorteil ist es, wenn die Säure in verschie¬ denen Strömungsrichtungen durch die Rohrleitung zirkuliert. Hierdurch kann im Hinblick auf die mechanische Wirkung die Richtung der Krafteinwirkung auf die Beläge verändert werden. Beispielsweise kann so ein Angriff an Belagsformen mit Hinter- schneidungen oder solchen mit gerichteter Schuppenausbildung erfolgen.
Nach einem als besonders vorteilhaft hervorzuhebenden Ausfüh¬ rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Säure pulsierend durch die Rohrleitung bzw. durch das Rohrleitungssy¬ stem geführt. Durch die Pulsation der Säure entsteht in der Nähe der Roh innenwandung eine höhere Strömungsgeschwindigkeit. Hierdurch erfolgt einerseits ein noch intensiverer Austausch von verbrauchter und frischer Säure im Belagsbereich und ande¬ rerseits wird durch die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit eine verbesserte mechanische Einwirkung auf den zu entfernenden Be¬ lag erzielt, wodurch die gesamte Verweildauer der Säure in der Rohrleitung bzw. dem Rohrleitungssystem vorteilhaft verkürzt werden kann.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Kreislaufführung und/oder die Pulsation der Säure unter Einwirkung von Druckluft. Hierbei
könnte beispielsweise zur indirekten Einwirkung eine druckluft¬ betriebene Pumpe zur Anwendung kommen, die gleichzeitig pulsie¬ rend fördert. Alternativ ist eine direkte Drucklufteinwirkung denkbar.
Zur Realisierung der Durchströmung der Rohrleitung bzw. des Rohrleitungssystems mit Säure im Kreislauf sind Vor- und Rück¬ laufleitungen vorgesehen. Hierbei kann ein Schlauchsystem ver¬ wendet werden, daß durch Gebäudeöffungen in das Gebäude einge¬ bracht wird. Im Hinblick auf das bevorzugte Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung werden die Vor- und Rücklaufleitun- gen einerseits an den Anschlußstellen für Sanitärarmaturen eines Wohnhauses und andererseits an einer Spüleinrichtung angeschlossen.
Als besonders wirksame Reinigungssäuren haben sich 10%ige Mine¬ ralsäuren erwiesen. Von besonderem Vorteil ist es, die Säure im erwärmten Zustand, insbesondere bei einer Temperatur von etwa 60*C, durch das Rohrleitungssystem zirkulieren zu lassen. Durch die Temperaturerhöhung wird auch die Geschwindigkeit der chemi¬ schen Reaktion erhöht, was sich wiederum positiv auf eine Ver¬ kürzung des Zeitaufwandes auswirkt.
Im Zusammenhang mit der Neutralisierung der nach dem Ablassen der Säure in der Rohrleitung bzw. in dem Rohrleitungssystem verbleibenden Säurereste wird das Neutralisierungsmittel als Passivierungsmlttel in das Rohrleitungssystem eingegeben. Das Passivierungsmittel ist basisch und weist vorzugsweise einen pH-Wert von 10 auf. Auf diese Weise wird die agressive Wirkung der Wasserstoffionen der in der Rohrleitung bzw. in dem Rohr¬ leitungssystem verbleibenden Säurereste schadlos gemacht. Durch das Passivierungsmittel wird quasi ein Oberflächenschutz für die innere Oberfläche der Rohrleitung bzw. des Rohrleitungssy¬ stems ausgebildet, so daß eine Korrosion, bspw. in Form von
Lochfraß unterhalb der künftigen Kunststoffbeschichtung wirksam vermieden ist. Das Passivierungsmittel schützt nicht nur die Rohrinnenwandung vor Korrosion, sondern dient außerdem zur Kon- ditionierung der Rohrinnenwandung für die Beschichtung, indem es die Oberflächenspannung der Rohrinnenwandung und des Kunst¬ stoffes herabgesetzt, so daß es zu einer guten Benetzung und geschlossenen Ausbildung der KunststoffSchicht kommt.
Damit nun das Passivierungsmittel die Rohrinnnenwandung voll¬ ständig kontaktieren kann, wird auch das Passivierungsmittel - wie die Säure - vorzugsweise im Kreislauf geführt. Vorteilhaf¬ terweise kann auf die zur Säurezirkulation installierten Vor- und Rücklaufleitungen zurückgegriffen werden. Die Zirkulation des Passivierungsmittels im Kreislauf wird auch unter dem Aspekt der Minimierung des Zeitaufwandes des Verfahrens bevor¬ zugt.
Im Zusammenhang mit dem Verfahrensschritt des Beschichtens ist das Befüllen mit Kunststoff vom tiefsten Punkt der Rohrleitung bzw. des Rohrleitungssystems als besonders vorteilhaft erkannt worden. Die ohnehin leichteren, in der Hausrohrleitung enthal¬ tenen Gase werden auf diese Weise besser verdrängt und es kommt zu einer tatsächlich vollständigen Füllung des Rohrleitungssy¬ stems. Das Befüllen mit Kunststoff erfolgt nach dem Prinzip der "kommunizierenden Röhren".
Das Befüllen der Rohrleitung könnte nun in besonders einfacher Weise unter Wirkung von Druckluft erfolgen. Hierzu wird ledig¬ lich eine Druckluftzuleitung zu einem mit Kunststoff befüllten Behälter geführt und der Kunststoff durch Einwirkung der Druck¬ luft über eine Steigleitung nach oben gefördert.
Im Zusammenhang mit dem Entweichen von Gas bzw. Luft aus der zu beschichtenden Rohrleitung dienen offene Sanitäranschlüsse als
Luftaustrittspunkte. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß auch Seitenstränge entsprechend der Entlüftung vollständig mit Kunststoff befüllt werden.
Im Hinblick auf ein mehrstöckiges Wohnhaus könnte die Befüllung des Rohrleitungssystems vorteilhafterweise derart durchgeführt werden, daß bereits befüllte Seitenstränge der Rohrleitung nach dem Befüllen abgeriegelt werden, um einen unerwünschten Aus¬ tritt des Kunststoffes zu vermeiden.
Von ganz besonderem Vorteil und als erfindungswesentlich her¬ vorzuheben ist die auf einen zeitlich begrenzten Verbleib des Kunststoffes in der Rohrleitung gerichtete Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierdurch wird erreicht, daß sich sämtliche Kavitäten bzw. Poren der Rohrinnenwandung mit dem Be- schichtungskunststoff füllen. Zudem können Polymerisationsreak¬ tionen ablaufen, so daß sich die Viskosität des Kunststoffes erhöht und durch den Zeitpunkt des Ablassens des Kunststoffes aus der Rohrleitung bzw. dem Rohrleitungssystem zeitabhängige Schichtdicken eingestellt werden können. Eine Weiterbildung der voranstehend beschriebenen Verfahrensausgestaltung könnte bspw. darin bestehen, daß der Kunststoff im erwärmten Zustand in das Rohrleitungssystem eingebracht wird, sodann unter Viskositäts¬ erhöhung erkaltet und dadurch im wesentlichen die nach dem Ab¬ lassen des Kunststoffs erzeugte Schichtdicke eingestellt wird.
Als besonders wirkungsvoll hinsichtlich der Kunststoffbeschich¬ tung hat sich ein Zwei-Komponentenkunststoff auf Epoxidharzba¬ sis herausgestellt. Diese Auswahl wird durch die guten Eigen¬ schaften von Epoxidharzen, nämlich gute Haftfähigkeit, Zähig¬ keit, Beständigkeit gegen Säuren und Laugen gestützt.
Im Hinblick auf eine vollständige Entfernung des überschüssigen Kunststoffmaterials aus der Rohrleitung und dem Aushärten der
Beschichtung wird dem Beschichtungsvorgang in vorteilhafter Weise ein Trocknungsvorgang nachgeschaltet, wobei die Rohrlei¬ tung bzw. das Rohrleitungssystem von Luft durchströmt wird. Nach einer besonders bevorzugten und hier als vorteilhaft her¬ auszustellenden Verfahrensausgestaltung wird die Luft zum Trocknen durch die Rohrleitung bzw. durch das Rohrleitungssy¬ stem gesaugt. Im Gegensatz zum unkontrollierten Austritt von Kunststoffresten beim Ausblasen wird beim Absaugen des über¬ schüssigen Kunststoffmaterials eine zentrale Sammlung ermög¬ licht. Weiterführend könnte durch einen Absaugvorgang die Strö¬ mungsgeschwindigkeit in einzelnen Rohrleitungssträngen regu¬ liert werden.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, den Gegenstand der vor¬ liegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zei¬ gen
Fig.l in schematischer Darstellung eine Prinzipskizze eines Wohnhauses, dessen Rohrleitungssystem dem Reinigungsschritt des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens unterzogen wird,
Fig.2 in schematischer Darstellung eine Prinzipkizze des Wohnhauses aus Fig.l, dessen Rohrleitungs¬ system dem Neutralsierungsschritt des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens unterzogen wird,
Fig.3 in schematischer Darstellung eine Prinzipskizze des Wohnhauses aus Fig.l, dessen Rohrleitungs¬ system dem Beschichtungsschritt des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens unterzogen wird und
Fig.4 in schematischer Darstellung eine Prinzipskizze des Wohnhauses aus Fig.l, dessen Rohrleitungs¬ system dem Trocknungsschritt des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens unterzogen wird.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen in einer Prinzipskizze ein mehr¬ stöckiges Wohnhaus, mit einem Rohrleitungssystem 1. Die Figuren 1 bis 4 verdeutlichen die wesentlichen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 1 zeigt den Reinigungsschritt, der das Durchströmen des Rohrleitungssystems 1 mit einer Säure umfaßt. Figur 2 veran¬ schaulicht den Neutraliserungsvorgang, wobei ein Passivierungs¬ mittel im Rohrleitungssystem 1 umläuft. In Figur 3 wird das Be¬ füllen des Rohrleitungssystems 1 mit Kunststoff dargestellt. Im hier gewählten Ausführungsbeispiel schließt sich an den Be- schichtungsvorgang der in Figur 4 verdeutlichte Trocknungsvor¬ gang an.
Aus den Figuren 1 bis 4 ist ersichtlich, daß das Rohrleitungs¬ system 1 ein Kaltwasserleitungssystem 2 und ein Warmwasserlei¬ tungssystem 3 umfaßt. Im Hinblick auf den Reinigungs- und Neu- tralisierungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens sind - wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht - dem Rohrleitungssystem 1 eine Vorlaufleitung 4 und eine Rücklaufleitung 5 zugeordnet.
Die Vorlaufleitung 4 und die Rücklaufleitung 5 sind einerseits an Anschlußstellen 6 der Sanitärarmaturen 7 und andererseits an
eine Spüleinrichtung 8 angeschlossen. Hier handelt es sich bei der Spüleinrichtung 8 um einen Spülwagen mit einer Steuerein¬ richtung 9.
Mit Hilfe der Steuereinrichtung 9 wird gemäß Figur 1 die Säure und gemäß Figur 2 das Passivierungsmittel in Umlauf gebracht, über die Steuereinrichtung 9 kann die Fließrichtung und die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeiten und speziell die Pulsation der Säure gesteuert werden. Im hier gewählten Ausfüh¬ rungsbeispiel wird die Säure einer Pulsation unterworfen.
Im Reinigungsschritt des erfindunq?gemäßen Verfahrens gelangt die Säure über die durch nicht näher bezeichnete Fensteröffnun¬ gen des Wohnhauses geführte Vorlaufleitung 4 zum Rohrleitungs¬ system 1 und erreicht anschließend die Rücklaufleitung 5. Die Spüleinrichtung 8 ist mit hier nicht dargestellten Filtern aus¬ gestattet, so daß die mit Belagsrückständen angereicherte Säure wieder gereinigt in den Vorlauf gelangen kann.
Auch der Neutralisierungsschritt des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens erfolgt gemäß Figur 2 nach dem Umlaufprinzip. Die für den Reingungsschritt installierten Vorlauf- und Rücklaufleitungen 4 und 5 werden zur Spülung des Rohrleitunsgsystems 1, das hier als Trinkwasserleitungsanlage vorliegt, benutzt. Sowohl die Säure als auch die Neutralsationsflüssigkeit werden unter Ein¬ wirkung von Druckluft im Kreislauf geführt.
Der Beschichtungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 3 dargestellt. Zur Beschichtung wird Kunststoff vom Tiefpunkt 10 des Rohrleitungssystems 1 aus zunächst in die Steigleitungen 11, 12 und weiter in die Seitenstränge 13, 14 gefüllt. Die Befüllung erfolgt mittels Druckluft, zu deren Er¬ zeugung ein Kompressor 15 zur Verfügung steht. Die von dem Kom¬ pressor 15 erzeugte Druckluft wird über die Druckluftleitung 16
zum Druckbehälter 17 geführt, in dem der Kunststoff enthalten ist.
Gelangt nun der Kunststoff in das mit EG bezeichnete Erdge- schoss des Wohnhauses, werden die Seitenstränge 13, 14 nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren mit Kunststoff gefüllt, wo¬ bei über die offenen Abschlüsse 6 der Sanitärarmaturen 7 die im Rohrleitungssystem befindliche Luft entweicht.
Sobald die Seitenstränge 13, 14 des Erdgeschosses gefüllt sind, erfolgt eine Abriegelung der Seitenstränge 13, 14, so daß der Kunststoff in den Steigleitungen 11, 12 auf ein nächstes Höhen¬ niveau (erstes und zweites Obergeschoß 1.0G, 2.0G) steigen kann.
Im hier gewählten Ausführungsbeispiel verbleibt der Kunststoff, der im übrigen nach 12 Stunden aushärtet, einige Zeit im Rohr¬ leitungssystem 1 und wird, nach Einstellung einer bestimmten Schichtdicke aus dem Rohrleitungssystem 1 abgelassen.
An dieser Stelle sei erwähnt, daß die Beschichtung in diesem Ausführungsbeispiel neben Eigenschaften einer glatten, homoge¬ nen Oberfläche, der Rißfreiheit, der Temperaturbeständigkeit und der Abriebfestigkeit auch eine stoffliche Beschaffenheit aufweist, die den Vorgaben der Trinkwasserbestimmungen ent¬ spricht.
Damit nun eine besonders gleichmäßige Beschichtungsoberflache erzielt wird, wird in diesem Ausführungsbeispiel des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens ein Trocknungsschritt angeschlossen. Hierzu wird Luft aus dem Rohrleitungssystem 1 gesaugt und zwar mittels eines Luftsaugers 18 ebenfalls vom Tiefpunkt 10 des Rohrleitungsssystems 1 aus.
Bezüglich hier nicht beschriebener Merkmale wird auf den allge¬ meinen Teil der Beschreibung verwiesen.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Lehre nicht auf das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Die erfindungsgemäße Lehre läßt sich vielmehr auch bei Rohrleitungen oder Rohrleitungsabschnitten realisie¬ ren, die nicht in Wohnhäusern integriert sind.
B β z u g s z e i c h e n
1 Rohrleitungssystem
2 Kaltwasserleitungssystem
3 Warmwasserleitungssystem
4 Vorlaufleitung
5 Rücklaufleitung
6 Anschlußstellen
7 Sanitärarmatur
8 Spüleinrichtung
9 Steuerschrank
10 Tiefpunkt von 1
11 Steigleitung
12 Steigleitung
13 Seitenstrang von 1
14 Seitenstrang von 1
15 Kompressor
16 Druckluftleitung
17 Druckbehälter
18 Luftsauger