DE2350976C2 - Verfahren zum Auskleiden von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auskleiden von Rohren mit einer aus Kunststoff, insbesondere aus organischem Polymerharz bestehenden, flexiblen, faserverstärkten Innenhülle, bei dem die Innenhülle in das Rohr eingeführt und endseitig abgedichtet wird, in die Innenhülle dann ein Medium unter Druck eingeleitet und die Außenwand der Innenhülle hierdurch gegen die Innenwand des Rohres gedruckt, die Innenhülle zur Verfestigung einer Wärmebehandlung ausgesetzt und darauf druckentlastet wird und die Abdichtungen entfernt werden.

Dieses Verfahren ist aus der US-PS 23 12 993 bekannt. Verwendet wird eine Innenhülle mit einem Außendurchmesser, die dem Innendurchmesser des zu reparierenden Rohres entspricht. Die Innenhülle besteht zunächst aus einem allenfalls teilweise ausvulkanisierten Gummi oder vergleichbaren Kunststoff. Sie wird nach dem Einführen in das Rohr zunächst durch Druckluft gegen die Rohrinnenwand gedruckt. Anschließend wird Dampf eingeleitet, um den Vulkanisationsprozeß auszuführen.

Das bekannte Verfahren erfordert nicht nur besonders hohe Drücke und Temperaturen, sondern ist in der Praxis zur Reparatur von Großrohren nicht geeignet. Für manche Anwendungsfälle nachteilig ist außerdem der Zwang, die Innenhülle mit dem Rohr zu verkleben.

Ein anderes Verfahren zur Innenabdichtung von Rohrleitungen ist aus der DD-PS 88 228 bekannt. Auch dieses Verfahren ist für die Reparatur von Großrohren ungeeignet und verwendet eine Klebeverbindung zur Festlegung der Innenhülle am Rohr.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reparatur von Rohren vorzuschlagen, das im Regelfall ohne Klebeverbindung auskommt und hinsichtlich des Durchmessers der zu reparierenden Rohre nicht beschränkt ist.

Zur Lösung wird ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren vorgeschlagen, daß bei einem wesentlich kleineren Nennaußendurchmesser der Innenhülle als es der Innendurchmesser des Rohres ist, die in Umfangsrichtung verlaufenden Verstärkungsfasern ein hohes und die axial verlaufenden Verstärkungsfasern ein geringes Streckvermögen haben, so daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Verstärkungsfasern bei der Expansion der Innenhülle eine nicht erholbare Streckung erfahren.

Bevorzugt wird, daß beim Auskleiden von Flanschrohren die Enden der Innenhülle mittels Stirnplatten auf der Außenseite der Flansche festgelegt werden.

Wenn auch im Falle der Erfindung gelegentlich eine Klebeverbindung von Innenhülle und Rohr gewünscht wird, kann dies unter Verwendung einer Klebstoffschicht geschehen, die auf eine der miteinander zu verbindenden Flächen vor dem Einführen der Innenhülle in das Rohr aufgebracht wird.

Der entscheidende Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik liegt in der Art der Innenhülle, die aus einem kleinen Anfangsdurchmesser in den größeren Innendurchmesser des Rohres gebracht werden kann und diesen größeren Durchmesser dann aufgrund der nicht erholbaren Streckung eines Teils ihrer Verstärkungsfasern beibehält.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Abschnitt einer faserverstärkten Innenhülle;

Fig.2 einen Längsschnitt durch einen unter Flur verlegtes und schadhaft gewordenes Rohr mit den Vorbereitungsmaßnahmen zu seiner Reparatur; und
F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche Darstellung, wobei die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens deutlich wird.

In F i g. 1 bezeichnet der Buchstabe A eine Innenhülle. Der Buchstabe B bezeichnet in den F i g. 2 und 3 ein unter dem Erdreich 12 liegendes, beschädigtes Rohr, wobei das Erdreich 12 natürlich gepflastert oder ungepflastert sein kann, was von den jeweiligen Umständen abhängt. Am Rohr B erkennt man eine Bruchstelle oder eine Lecköffnung 4 mit nach innen weisenden, aufgerauhten Kanten 4'. Schutt 5 ist durch den Durchbruch 4 auf den Boden des Rohres B gelangt. Die Innenhülle A weist einen Korpus 3 aus einem thermoplastischen Harz oder einer weichen, in der Wärme erhärtenden Harzverbindung von oben erwähnter Eigenschaft mit einem latenten Aushärter oder Vernetzer auf. Als Beispiel für eine geeignete Harzverbindung in einem latenten wärmeaushärtenden Zustand sei das folgende genannt.

Bestandteil Gewichtsteile

Polyvinyl-Chloridharz 100

Acrylester wärmehärtender Plastifizierer 40
(Tetraäthylen-Glycol-Dimethacrylat)

Diiso-Octylphthalat 20

Stabilisierer (Cd. BA Stearat) 3

Wärmeaushärtender Auslöser 2
(Di-t-butyl-Perbenzoat)

Das Harz ist in seinem normalen, unbehandelten Zustand bei Zimmertemperatur außerordentlich flexibel und besitzt eine Härte von etwa 85 (Shore D) bei 20° C. Die Stärke der innenhülle A beträgt vorzugsweise zwischen 2 mm und 100 mm.

Der Korpus 3 enthält eingebettet und mit ihm verbunden ein zylindrisches verstärkendes Gewebe mit sich in Längsrichtung erstreckenden Fasern 1 und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Fasern 2. Die Fasern sind im Ausführuigsbeispiel verwebt. Die Faser 1, die die Kette bildet, besitzt geringe Dehnung und ist beispielsweise streckungsorientiertes Polyester oder Polyamid oder eine Glasfaser o. dgl., während die den Schuß des Gewebes bildende Faser 2 eine hohe Dehnbarkeit besitzt, wie beispielsweise ungereckte Polyester- oder Polyamidfasern. Beispielsweise kann die Faser 1 eine Dehnung von 10% und die Faser 2 eine Dehnung von 100% besitzen, wobei eine maximale Dehnung bzw. ein Bruch bei mindestens 600% auftritt, und wobei eine nicht erholbare Dehnung von mindestens 25% vorliegt.

Zur Reparatur beschädigter Rohre B mit Anschlußflanschen 6 wird das Rohrsystem im Falle einer unter Druck stehenden Gas- oder Wasserleitung von Gas bzw. Wasser entleert. Ein Zugang zu den Stirnseiten des Rohres B ist entweder durch bereits vorhandene Mannlöcher möglich oder dadurch, daß Mannlöcher oder Gruben 7 und T an gegenüberliegenden Stirnseiten des Rohres B gegraben werden und kurze Verbinderstücke 6' beiderseits des Rohres B aus dem Rohrsystem entfernt werden. Wenn der Zugang zu den gegenüberliegenden Stirnseiten des Rohres B möglich ist, wird der Schutt 5 entfernt und die Innenfläche des Rohres B gesäubert.

Zum Einbringen einer Innenhülle A bzw. B in das gesäuberte, beschädigte Rohr B dienen zwei mit mittigen Öffnungen versehene Stirnplatten 9 und 9', deren Durchmesser etwa dem Durchmesser der Rohrstirnflansche 6 entspricht. Die Stirnplatten 9 und 9' werden lösbar hermetisch an jeweils einem Flansch 6 verklammert, beispielsweise, indem die Stirnplatten und Flansche mit entsprechenden Abstand aufweisenden öffnungen zum Einsetzen von Bolzen versehen sind, die dann fest angezogen werden können. Ein tragbarer Luftheizer 10 üblicher Bauart besitzt einen Auslaß, der über einen flexiblen Schlauch an die mittige Öffnung einer Stirnplatte 9 angeschlossen ist. Der Einlaß des Luftheizers ist an den Auslaß eines motorgetriebenen Gebläses 11 angeschlossen, dessen Einlaß seinerseits über einen flexiblen Schlauch mit der mittigen öffnung der anderen Stirnplatte 9' verbunden ist. Übliche Einrichtungen sind zur Regulierung der Temperatur der umlaufenden Luft vorgesehen, die von dem Luftheizer 10 erwärmt wird. Weiter sind Einrichtungen vorgesehen, um zusätzliche Luft in den Kreislauf gelangen zu lassen, wenn der Druck in dem System für den Fall

erhöht werden soll, daß die Wärmeausdehnung nicht ausreichen sollte, die Innenhülle A bzw. B expandieren. Zum Einbringen einer innenhülle B, deren Außendurchmesser beträchtlich kleiner ist als die lichte Weite des Rohres B, wird diese in ihrer Länge so bemessen, daß ihre Enden über die Enden des Rohres B hinausragen. Nach dem Einsetzen in das Rohr B werden die Enden der Innenhülle aufgeweitet und von der jeweiligen Stirnplatte 9, 9' gegen den zugehörigen Rohrflansch 6 gepreßt, sobald die Stirnplatten mit den Flanschen 6 verklammert werden. Der Luftheizer 10 und das Gebläse 11 werden dann eingeschaltet, se daß die Luft aufgewärmt und durch die Innenhülle 8 in Zirkulation gebracht wird. Die zirkulierende Luft expandiert und kann darüber hinaus unter Druck gesetzt werden, indem zusätzliche Luft eingepumpt wir«d. Durch die Temperatur und den Druck in dem Kreislauf wird die Innenhülle 8 gegen die Innenwand des Rohres B gedrückt, und die in Umfangsrichtung verlaufenden Fasern 2 erfahren eine nicht erholbare Streckung. Die Innenhülle 8 schmiegt sich mit ihrem Abschnitt 8' fest an die Innenwand des Rohres B an, wodurch die Bruchstelle 4 wie auch die gesamte Innenfläche des Rohres abgedeckt werden. Die heiße Luft wird so lange in Umlauf gehalten, bis das Harz der Innenhülle angebunden hat; bei dem oben angegebenen speziellen Harz wird die Luft beispielsweise bei etwa 40°C bis zu etwa 200°C über eine Zeitspanne von 10 bis 500 Minuten hinweg in Zirkulation gehalten, wobei die Fasern 2 durch Recken orientiert wurden und ihre gereckte Kondition beibehalten.

Nachdem das Harz abgebunden hat oder vernetzt ist, werden der Luftheizer 10 und das Gebläse 11 abgeschaltet und der Druck aus dem System abgelassen, die aufgeweitete Innenhülle abgekühlt sowie die Stirnplatten von den Flanschen 6 abgenommen und durch die Gruben 7 entfernt. Das Rohr B wird dann mit Hilfe der Verbinderstücke 6' wieder an die angrenzenden Rohrabschnitte angeschlossen und es werden schließlich die Gruben 7 wieder verschlossen.

Nach dem oben geschilderten Arbeitsablauf wird die aufgeweitete Innenhülle gewöhnlich an der Innenwand des Rohres B festgeklebt sein, obgleich dies nicht notwendig ist, speziell wenn die Härte der aufgeweiteten Innenhülle mindestens ein Selbsttragen bei nicht vorhandenem Innendruck ermöglicht, sei es, weil das Harz thermoplastisch oder in der Wärme erhärtend ist. Jedoch ist es in vielen Fällen erwünscht, daß die Innenhülle und das reparierte Rohr fest aneinanderhängen; wenn sich daher ein Verbinden bei dem oben dargestellten Arbeitsablauf nicht sicher erreichen läßt, wird eine Kleberschicht, die vorteilhafterweise wärmeempfindlich oder wärmeaktivierbar ist, auf die Außenseite der Innenhülle 8 oder auf die Innenwand des Rohres B aufgebracht, so daß sich die beiden Teile fest und flächig miteinander verbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auskleiden von Rohren mit einer aus Kunststoff, insbesondere aus organischem Polymerharz bestehenden, flexiblen, faserverstärkten Innenholle, bei dem die Innenhülle in das Rohr eingeführt und endseitig abgedichtet wird, in die Innenhülle dann ein Medium unter Druck eingeleitet und die Außenwand der Innenhülle hierdurch gegen die Innenwand des Rohres gedrückt, die Innenhülle zur Verfestigung einer Wärmebehandlung ausgesetzt und darauf druckentlastet wird und die Abdichtungen entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem wesentlich kleineren Nennaußendurchmesser der Innenhülle (A; 8) als es der Innendurchmesser des Rohres (B) ist, die in Umfangsrichtung verlaufender. Verstärkungsfasern (2) ein hohes und die axial verlaufenden Verstärkungsfasern (1) ein geringes Streckvermögen haben, so daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Verstärkungsfasern bei der Expansion der Innenhülle eine nicht erholbare Streckung erfahren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auskleiden von Flanschrohren (B) die Enden der Innenhülle (A; 8) mittels Stirnplatten (9, 9') auf der Außenseite der Flansche (6) festgelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Expansion auf mindestens eine der einander gegenüberliegenden Flächen des Rohres (B) oder der Innenhülle (A; 8) Klebstoff aufgebracht wird.