WO2001081815A1 - Verfahren und anordnung zum schutz von rohren gegen mechanische einwirkungen - Google Patents

Verfahren und anordnung zum schutz von rohren gegen mechanische einwirkungen Download PDF

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WO2001081815A1
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Joachim Bürger
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Buerger Joachim
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • F16L57/06—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear against wear

Definitions

  • the invention relates to a protective arrangement for protecting pipes against mechanical influences and a method for producing pipes, the pipes being protected against mechanical influences and a method for laying such pipes.
  • Line pipes made of steel are usually provided with a multi-layer (e.g. three-layer) corrosion protection made of epoxy and PE according to DIN 30670.
  • a multi-layer corrosion protection made of epoxy and PE according to DIN 30670.
  • conduit pipes are laid in a sand bed or the casing of the pipes is reinforced by a PE casing with integrated stone protection (longitudinal rib profile) and a fiber cement coating.
  • integrated stone protection longitudinal rib profile
  • fiber cement coating a fiber cement coating
  • the invention has for its object to improve a protective arrangement and method of the type mentioned.
  • the protective arrangement contains fittings which consist of a rubber-containing material.
  • this object is achieved according to the invention in that the pipes are provided with a protective arrangement which contains fittings which consist of a material containing rubber.
  • this object is achieved according to the invention by using fittings made of a rubber-containing material when laying the pipes.
  • the protective arrangement according to the invention can advantageously be designed such that it is rot-proof and resistant, for example to root ingrowth, does not release any water-soluble substances into the surrounding soil and is relatively light. Furthermore, the protective arrangement according to the invention can be designed in such a way that the pipes are relatively flexible, even if the fittings are molded onto the pipe, which further simplifies the laying.
  • the pipes to be protected against mechanical influences can, for example
  • Line pipes or protective pipes e.g. for cables
  • steel fiber-reinforced plastic or earthenware
  • the fittings can be designed differently and, depending on the version, can either be molded onto the pipe at the factory or only used in the field.
  • Forming the fittings can consist of protective sleeves molded onto the tube, which lie seamlessly against the tube.
  • Such protective jackets can be obtained by providing the pipes with protective jackets at the factory, for example by extrusion. This can advantageously take place in one and the same manufacturing process in the manufacture of the tubes.
  • the thickness of the protective jacket can vary depending on the intended use and is preferably a few millimeters to a few centimeters.
  • the fittings can also contain profile bodies that are installed in the field.
  • This profile body can be adapted to the shape of the tube as well as to the shape of the terrain or the trench. They can also be used at possible seams when assembling several pipes.
  • the fora pieces can be molded onto the pipe.
  • they can also be designed so that the pipe is laid on or in the fittings.
  • the fittings can be used both in the factory and in the field
  • Fasteners are attached to the pipe.
  • Such Fastening devices can, for example, fastening straps,
  • Fastening tabs or clamps such as Velcro or zippers.
  • the material of the shaped pieces preferably contains waste rubber.
  • This waste rubber can come from various sources. It preferably comes from used tires and is processed in various ways. As a result, the manufacturing costs and installation costs are significantly reduced, since on the one hand there is no need for complex fine sand bedding or expensive fiber cement cladding and on the other hand there is an effective disposal of used tires. Therefore, the material preferably contains as much scrap rubber as possible.
  • a particular advantage of the protective arrangement according to the invention lies in the fact that the shaped pieces can only be produced from waste rubber and plastic. For this purpose, for example, a mixture of waste rubber and plastic can be used, as described in DE 198 33 885 AI.
  • a particular advantage of using the fittings according to the invention in a method for laying pipes is that the laying effort can be considerably reduced in comparison to conventional methods.
  • the width and depth of the trench can be reduced almost by the values of the sand embedding. This leads to less excavation and less site traffic.
  • Embodiments of the invention are the subject of claims under.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view and shows a tube with a protective jacket made of a rubber-containing material.
  • FIG. 2 is a schematic perspective illustration and shows a molding in FIG.
  • Shape of a semicircular profile
  • FIG. 3 is a schematic perspective illustration and shows a molding in FIG
  • Shape of a support profile
  • FIG. 4 is a schematic perspective illustration and shows a tube with a protective arrangement in the form of a mat and various possibilities for fastening the mat to the tube.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a protective arrangement for protecting pipes against mechanical influences. Designated by 10 a tube.
  • a protective jacket 12 is provided around the tube 10.
  • the protective jacket 12 is extruded seamlessly around the tube 10 in the exemplary embodiment shown.
  • the tube 10 can be provided with the protective jacket 12 over the entire length or only over a certain part of the length. Such pipes are usually connected to each other when laying.
  • the connection areas (end areas) of the tube 10 can be free from the protective jacket 12 and can be provided with suitable, known connection means (not shown).
  • the protective arrangement here consists of a profile body in the form of a semicircular profile 14, the internal dimensions of the semicircular profile 14 being greater than or equal to the external dimensions of a tube to be accommodated in the semicircular profile 14.
  • 3 shows a third exemplary embodiment of a protective arrangement for protecting pipes against mechanical influences.
  • the protective arrangement here consists of a profile body in the form of a support profile 16.
  • the support profile has an inner recess 18, the dimensions of which are greater than or equal to the external dimensions of a tube 16 to be accommodated in the support profile.
  • Support profile 16 is box-shaped.
  • the protective arrangement here consists of a mat 20.
  • the mat 20 can be designed such that it is placed on the site and a pipe 22 to be laid is placed on the mat 20. This embodiment is shown in Fig. 4 with dashed lines.
  • the mat 22 can also be designed such that it is placed around the tube 22 (as indicated by arrows 24) and is fastened there.
  • Fastening arrangements are provided for this purpose. 4 shows several such fastening arrangements. It can be, for example, fastening straps 26, fastening tabs 28 or clamp fasteners 30.
  • the layer thickness of the protective jacket 12 or the thickness of the shaped pieces 14, 16 and 20 are preferably between a few, depending on the soil conditions and type of stress
  • the material of the protective arrangements shown (protective jacket 12, profile body 14 and 16, mat 20) consists of a mixture of processed waste rubber and plastic and possibly various additives. Such materials are known per se
  • the protective arrangements shown are used, for example, when laying pipes in stony or rocky terrain.
  • the tube 10 is provided with the protective jacket 12 at the factory and then transported to the place of installation.
  • the material can be in existing extrusion systems for coating line pipes can be processed. This does not lead to any noteworthy new investments by the pipe manufacturer when introducing the described method.
  • Any pipe connection points e.g. pipe welds or pipe screw connections
  • other areas of the pipes that are not adequately protected at the factory can be protected by molded parts in the field.
  • a suitable shape of the shaped pieces is then selected for the soil and the selected trench geometry. Any cutouts, for example for push-in or screwed sockets, can simply be formed in the fittings.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung zum Schutz von Rohren (10) gegen mechanischen Einwirkungen beispielsweise beim Verlegen von Rohren in steinigem oder felsigem Gelände. Die Schutzanordnung enthält Formstücke, beispielsweise Schutzmäntel (12), welche aus einem Gummi, bevorzugt Altgummi enthaltenden Material bestehen.

Description

Verfahren und Anordnung zum Schutz von Rohren gegen mechanische Einwirkungen
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung zum Schutz von Rohren gegen mechanischen Einwirkungen sowie ein Verfahren zur Herstellung von Rohren, wobei die Rohre gegen mechanischen Einwirkungen geschützt werden und ein Verfahren zur Verlegung von solchen Rohren.
Stand der Technik
Beim Verlegen von Rohren, z.B. Leitungsrohren oder Schutzrohren, ist man bestrebt, die Rohre gegen äußere mechanische Einwirkungen zu schützen. Dies ist insbesondere wichtig beim Verlegen von Rohren in steinigem oder felsigem Gelände, bei welchem sonst unzulässige punktför ige Druck- und Schlagbelastungen der Rohroberfläche auftreten.
Leitungsrohre aus Stahl sind außen meist mit einem mehrschichtigen (z.B. dreischichtigen) Korrosionsschutz aus Epoxy und PE nach DIN 30670 versehen. Dieser
Schutz hält jedoch stärkeren mechanischen Einwirkungen, wie etwa dem punktförmigen Druck spitzer Steine oder Felsen nicht stand. Aus diesem Grund werden Leitungsrohre in einem Sandbett verlegt oder die Umhüllung der Rohre werden durch eine PE-Umhüllung mit integriertem Steinschutz (Längsrippenprofil) und eine Faserzementummantelung verstärkt. Die Verwendung eines Sandbettes ist sehr aufwendig und teuer und manchmal sogar nicht zulässig (z.B. in Naturschutzgebieten). Es entstehen aufwendige Transporte von Bodenaushub und Sand.
Die Verwendung von Faserzementumkleidungen ist ebenfalls aufwendig. Zum einen ist eine solche Umkleidung sehr teuer und zum anderen wird die Handhabung der Rohre sehr schwierig, da sie sehr schwer und unbiegsam werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzanordnung und Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern.
Bzgl. der Schutzanordnung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schutzanordnung Formstücke enthält, welche aus einem Gummi enthaltenden Material bestehen.
Bzgl. des Verfahrens zur Herstellung von Rohren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohre mit einer Schutzanordnung versehen werden, welche Formstücke enthält, welche aus einem Gummi enthaltenden Material bestehen.
Bzgl. des Verfahrens zur Verlegung von Rohren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Verwendung von Formstücken aus einem Gummi enthaltenden Material bei der Verlegung der Rohre gelöst.
Obwohl hier die Rede von Rohren und Formstücken ist, sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß es sich sowohl um ein oder mehrere Rohre als auch um ein oder mehrere Formstücke handeln kann.
Durch die Verwendung von Gummi in dem Schutzmaterial wird ein sehr zäher und widerstandsfähiger Schutz der Rohre gegen das Eindringen spitzer und scharfkantiger Gegenstände erreicht. Weiterhin ist eine solche Schutzanordnung gegenüber einer Sandeinbettung oder einer Faserzementumhüllung sehr kostengünstig und sicher. Die erfindungsgemäße Schutzanordnung kann durch geeignete Zusammensetzung des Materials vorteilhafterweise so ausgebildet werden, daß sie verrottungsfest und widerstandsfähig z.B. gegen Wurzeleinwuchs ist, keine wasserlöslichen Substanzen an das umgebende Erdreich abgibt und relativ leicht ist. Weiterhin läßt sich die erfmdungsgemäße Schutzanordnung so ausbilden, daß die Rohre relativ biegsam sind, auch wenn die Formstücke an dem Rohr angeformt sind, wodurch das Verlegen weiter vereinfacht wird.
Die gegen mechanische Einwirkungen zu schützenden Rohre können beispielsweise
Leitungsrohre oder Schutzrohre (z.B. für Kabel) aus Stahl, (faserarmiertem) Kunststoff oder Steingut sein.
Die Formstücke können unterschiedlich ausgebildet sein und können je nach Ausführung sowohl werkseitig an dem Rohr angeformt oder erst im Felde eingesetzt werden. Eine
Ausbildung der Formstücke kann aus an dem Rohr angeformten Schutzmänteln bestehen, welche nahtlos an dem Rohr anliegen. Solche Schutzmäntel können dadurch erhalten werden, daß die Rohre werkseitig mit Schutzmänteln beispielsweise durch Extrudieren versehen werden. Dies kann vorteilhafterweise in einem und demselben Fertigungsprozeß bei der Herstellung der Rohre erfolgen. Die Dicke des Schutzmantels kann je nach Verwendungszweck variieren und beträgt vorzugsweise einige Millimeter bis einige Zentimeter.
Die Formstücke können aber auch Profilkörper enthalten, welche im Felde verlegt werden. Diese Profilkörper können sowohl an die Form des Rohres als auch an die Form des Geländes bzw. des Verlege-Grabens angepaßt sein. Sie können auch an eventuellen Nahtstellen beim Zusammensetzen von mehreren Rohren Verwendung finden.
Wie oben erwähnt, können die Foraistücke an dem Rohr angeformt werden. Sie können jedoch auch so ausgebildet sein, daß das Rohr an bzw. in den Formstücken verlegt werden. Weiterhin können die Formstücke sowohl werkseitig als auch im Felde durch
Befestigungsvorrichtungen an dem Rohr befestigt werden. Solche Befestigungsvorrichtungen können beispielsweise Befestigungsgurte,
Befestigungslaschen oder Klemmverschlüsse wie Klett- oder Reißverschlüsse sein.
Vorzugsweise enthält das Material der Formstücke Altgummi. Dieses Altgummi kann aus verschiedenen Quellen stammen. Vorzugsweise stammt es aus Altreifen und wird auf verschiedene Weise aufbereitet. Hierdurch werden die Herstellungskosten und Verlegungskosten wesentlich reduziert, da einerseits auf eine aufwendige Feinsandbettung oder eine teure Faserzementumkleidung verzichtet werden kann und andererseits eine effektive Entsorgung von Altreifen stattfindet. Deswegen enthält das Material vorzugsweise möglichst viel Altgummi. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Schutzanordnung liegt darin, daß die Formstücke ausschließlich aus Altgummi und Kunststoff hergestellt werden können. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Mischung aus Altgummi und Kunststoff verwendet werden, wie sie in DE 198 33 885 AI beschrieben wird.
Ein besonderer Vorteil der Verwendung von den erfmdungsgemäßen Formstücken bei einem Verfahren zur Verlegung von Rohren besteht darin, daß der Verlegeaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren erheblich reduziert werden kann. Die Breite und die Tiefe des Verlege-Grabens können nahezu um die Werte der Sandeinbettung reduziert werden. Dies führt zu weniger Aushub und weniger Baustellenverkehr.
Weiterhin können die Verlegezeiten erheblich reduziert werden.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung und zeigt ein Rohr mit einem Schutzmantel aus einem Gummi enthaltenden Material. Fig. 2 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung und zeigt ein Formstück in
Form eines Halbkreisprofils.
Fig. 3 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung und zeigt ein Formstück in
Form eines Tragprofils.
Fig. 4 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung und zeigt ein Rohr mit einer Schύtzanordnung in Form einer Matte sowie verschiedene Möglichkeiten zur Befestigung der Matte an dem Rohr.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schutzanordnung zum Schutz von Rohren gegen mechanische Einwirkungen gezeigt. Mit 10 ein Rohr bezeichnet. Das Rohr
10 kann beispielsweise ein Leitungsrohr oder ein Schutzrohr beispielsweise für Kabel sein. Um das Rohr 10 ist ein Schutzmantel 12 vorgesehen. Der Schutzmantel 12 ist in dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel nahtlos um das Rohr 10 extrudiert.
Das Rohr 10 kann sowohl über die gesamte Länge als auch lediglich über einen bestimmten Teil der Länge mit dem Schutzmantel 12 versehen sein. Solche Rohre werden in der Regel beim Verlegen miteinander verbunden. Zu diesem Zweck können die Verbindungsbereiche (Endbereiche) des Rohres 10 frei von dem Schutzmantel 12 sein und mit geeigneten, bekannten (nicht gezeigten) Verbindungsmitteln versehen sein.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schutzanordnung zum Schutz von Rohren gegen mechanische Einwirkungen gezeigt. Die Schutzanordnung besteht hier aus einem Profilkörper in Form eines Halbkreisprofils 14, wobei die inneren Abmessungen des Halbkreisprofils 14 größer oder gleich den äußeren Abmessungen eines in dem Halbkreisprofil 14 aufzunehmenden Rohres sind. In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schutzanordnung zum Schutz von Rohren gegen mechanische Einwirkungen gezeigt. Die Schutzanordnung besteht hier aus einem Profilkörper in Form eines Tragprofüs 16. Das Tragprofil hat eine innere Ausnehmung 18, dessen Abmessungen größer oder gleich den äußeren Abmessungen eines in dem Tragpro fil 16 aufzunehmenden Rohres sind. Die äußere Form des
Tragprofils 16 ist kastenförmig.
In Fig. 4 ist ein viertes Ausfuhrungsbeispiel einer Schutzanordnung zum Schutz von Rohren gegen mechanische Einwirkungen gezeigt. Die Schutzanordnung besteht hier aus einer Matte 20. Die Matte 20 kann so ausgebildet sein, daß sie auf dem Gelände aufgelegt wird und ein zu verlegendes Rohr 22 auf die Matte 20 aufgelegt wird. Diese Ausführung ist in Fig. 4 mit gestrichelten Linien dargestellt. Die Matte 22 kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß sie um das Rohr 22 herum gelegt (wie durch Pfeile 24 angedeutet) und dort befestigt wird. Zu diesem Zweck sind Befestigungsanordnungen vorgesehen. In Fig. 4 sind mehrere solche Befestigungsanordnungen dargestellt. Es kann sich beispielsweise um Befestigungsgurte 26, Befestigungslaschen 28 oder Klemmverschlüsse 30 handeln.
Die Schichtdicke des Schutzmantels 12 bzw. die Dicke der Formstücke 14, 16 und 20 werden je nach Bodenverhältnissen und Beanspruchungsart bevorzugt zwischen wenigen
Millimetern und einigen Zentimetern gewählt.
Das Material der dargestellten Schutzanordnungen (Schutzmantel 12, Profilkörper 14 und 16, Matte 20) besteht aus einer Mischung aus aufbereitetem Altgummi und Kunststoff und eventuell verschiedenen Zusatzstoffen. Solche Materialien sind an sich bekannt
(beispielsweise aus der DE 198 33 885 AI) und werden daher hier nicht näher beschrieben.
Die dargestellten Schutzanordnungen werden beispielsweise beim Verlegen von Rohren in steinigem oder felsigem Gelände verwendet. Bei Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Schutzanordnung wird das Rohr 10 werkseitig mit dem Schutzmantel 12 versehen und dann zum Ort der Verlegung transportiert. Das Material kann in vorhandenen Extrusionsanlagen zur Beschichtung von Leitungsrohren verarbeitet werden. Dies führt zu keinen nennenswerten Neuinvestitionen des Rohrherstellers bei der Einführung des beschriebenen Verfahrens. Eventuelle Rohrverbindungsstellen (z.B. Rohrschweißnähte oder Rohrverschraubungen) können mit kleineren Formteilen (ähnlich den in Fig. 2-4 dargestellten Formteilen) im Felde abgedeckt werden. Ebenso können andere, werkseitig nicht ausreichend geschützte Bereiche der Rohre durch Formteile im Felde geschützt werden.
Bei Verwendung der in Fig. 2-4 dargestellten Schutzanordnungen werden die Rohre ohne werkseitigen Schutzmantel zum Einsatzort transportiert und dort verlegt. Je nach
Bodenbeschaffenheit und gewählter Grabengeometrie wird dann eine geeignete Form der Formstücke ausgewählt. Eventuelle Aussparungen beispielsweise für Steck- oder Schraubmuffen können einfach in den Formstücken eingeformt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Schutzanordnung zum Schutz von Rohren (10;22) gegen mechanischen Einwirkungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzanordnung Formstücke (12;14;16;20) enthält, welche aus einem Gummi enthaltenden Material bestehen.
2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke an dem Rohr (10) angeformte Schutzmäntel (12) enthalten.
3. Schutzanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke Profilkörper (14; 16) enthalten.
4. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke Halbkreisprofile (14) enthalten.
5. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke Matten (20) enthalten.
6. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch Befestigungsvorrichtungen (26;28;30) zur Befestigung der Formstücke (20) an dem Rohr (22).
7. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Formstücke (12;14;16;20) Altgummi enthält.
8. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Formstücke (12;14;16;20) Kunststoff enthält.
9. Verfahren zur Herstellung von Rohren (10,22), welche mit einer Schutzanordnung zum Schutz der Rohre (10;22) gegen mechanischen Einwirkungen versehen sind, mit den Verfahrensschritten:
(a) Herstellen eines Rohres (10;22), und
(b) Versehen des Rohres (10;22) mit einer Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1-8.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke als
Schutzmantel (12) ausgebildet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel (12) durch Übergießen des Rohres (10) mit dem Gummi enthaltenden Material erzeugt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Herstellen des Rohres (10;22) und das Versehen des Rohres (10;22) mit einer Schutzanordnung in einem und denselben Fertigungsprozeß erfolgt.
13. Verfahren zur Verlegung von Rohren (10;22), wobei die Rohre gegen mechanischen Einwirkungen geschützt werden, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Schutzanordnung nach einem der Ansprüchen 1-8.
14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10) werkseitig mit der Schutzanordnung versehen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10;22) im Felde mit der Schutzanordnung versehen werden.
PCT/EP2001/004390 2000-04-20 2001-04-18 Verfahren und anordnung zum schutz von rohren gegen mechanische einwirkungen WO2001081815A1 (de)

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DE2000119749 DE10019749A1 (de) 2000-04-20 2000-04-20 Verfahren und Anordnung zum Schutz von Rohren gegen mechanische Einwirkungen
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