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DE10009305A1 - Leitungsrohr mit Rissstopper und Verfahren zur Herstellung eines solchen Leitungsrohrs - Google Patents

Leitungsrohr mit Rissstopper und Verfahren zur Herstellung eines solchen Leitungsrohrs

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Publication number
DE10009305A1
DE10009305A1 DE10009305A DE10009305A DE10009305A1 DE 10009305 A1 DE10009305 A1 DE 10009305A1 DE 10009305 A DE10009305 A DE 10009305A DE 10009305 A DE10009305 A DE 10009305A DE 10009305 A1 DE10009305 A1 DE 10009305A1
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DE
Germany
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bandage
conduit
pipe
thermoplastic
matrix material
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Withdrawn
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DE10009305A
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Hans-Georg Hillenbrand
Ingo Von Hagen
Gerd Junker
Gerhard Knauf
Johannes Arndt
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leitungsrohr aus Stahl mit einer äußeren Korrosionsschutzumhüllung (2), die eine Deckschicht aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, aufweist und mit einer sich über einen Teil der Rohrlänge erstreckenden Zone (3), die als Rissstopper ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist die Rissstopperzone (3) durch eine das Leitungsrohr (1) umgebende Bandage aus einem in eine verfestigte Matrix aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff eingebetteten hochfesten Fasermaterial gebildet. DOLLAR A Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Leitungsrohrs mit einer Rissstopperzone.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leitungsrohr aus Stahl mit einer äußeren Korrosionsschutzumhüllung, die eine Deckschicht aus einem Kunststoff aufweist, und mit einer Rissstopperzone versehen ist, die sich über einen Teil der Rohrlänge erstreckt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Leitungsrohrs.
Bei Stahlrohren, die zum Transport von Medien vorgesehen sind, die unter einem vergleichsweise hohen Druck stehen, besteht bei gasförmigen Medien (z. B. Erdgastransport durch Pipelines mit großen Durchmessern) ein außerordentlich hohes Schadenspotential, wenn der seltene Fall eintritt, dass sich in der Rohrleitung unter der Betriebslast ein kritischer Riss bildet. Solche Risse können sich unter bestimmten Bedingungen mit sehr hoher Geschwindigkeit über weite Strecken der Rohrleitung ausbreiten. Um für diesen Fall die Schadenshöhe in einem vergleichsweise engen Rahmen zu halten, ist es bekannt, in der Rohrleitung in vorgegebenen Abständen sogenannte Rissstopper vorzusehen, die die Rissausbreitung auf den Bereich zwischen zwei Rissstoppern beschränken können. Hinsichtlich der Ausbildung solcher Rissstopperzonen sind vielfältige Lösungen bekannt geworden.
In der DE 31 35 966 C2 wird ein Verfahren zur Herstellung mehrlagiger, dort als Schraubennahtrohre bezeichneter geschweißter Rohre beschrieben. Dabei werden die einzelnen Lagen zu Rohren getrennt voneinander geschweißt und nach Ineinanderfügen der Rohre anschließend durch mechanisches Aufweiten auf einen vorbestimmten Außendurchmesser miteinander vereinigt. Das Schweißen der Schraubennahtrohre erfolgt dabei mit einem für das Ineinanderfügen geeigneten Durchmesserunterschied. Im Hinblick auf die Unterdrückung einer Rissausbreitung wird es als vorteilhaft beschrieben, für das Ineinanderfügen Rohre einzusetzen, deren Schraubennähte unterschiedliche Steigungswinkel aufweisen, so dass sich die Schraubennähte der einzelnen Rohrschichten kreuzen. Die Herstellung mehrlagiger Leitungsrohre in dieser Form ist sehr aufwendig.
Auch in der DE 34 37 564 C2 wird ein Stahlrohr beschrieben, das als Rissstopper für Gasleitungen eingesetzt werden soll und aus mehreren Lagen besteht. Typischerweise sind zwei oder drei Lagen aus Bändern oder Blechen vorgesehen. Im Fall einer zweilagigen Ausführung ist die innere Lage deutlich dicker ausgebildet als die äußere Lage und weist auf der dem Rohrinneren abgewandten Seite künstlich eingebrachte Oberflächenkerben auf, die in einem Winkel von 35° bis 70° zur Rohrachse derart angeordnet sind, dass jede gedachte Mantellinie mindestens durch eine der Einkerbungen verläuft. Im Fall einer dreilagigen Ausführung ist die mittlere Bandlage mit entsprechenden Kerben oder sogar durchgehenden Nuten versehen. In jedem Fall sind diese schräg verlaufenden Kerben oder Nuten direkt weder von der Rohrinnenseite noch von der Rohraußenseite zugänglich. Die gesamte Wanddicke dieses mehrlagigen Rissstoppers weist die gleiche Dicke auf wie die Rohre der entsprechenden Rohrleitung. Die einzelnen Lagen des Rissstoppers sind stirnseitig in Umfangsrichtung miteinander verscheißt. Im Falle eines Risses in der Rohrleitung, der üblicherweise entlang einer Mantellinie verläuft, trifft die Spitze des Risses mit Sicherheit auf eine der schräg zur Rissausbreitung verlaufenden Kerben. Der Riss wird hierdurch in Umfangsrichtung gelenkt und zum Stillstand gebracht.
In der DE 32 08 452 A1 wird ein Rissstopper offenbart, der in Form einer zylindrischen Hülse ausgebildet ist, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der jeweiligen Rohrleitung. Die Hülse weist in ihrer Mantelfläche mindestens eine Öffnung auf und wird über ein Teilstück der Rohrleitung geschoben und bezüglich der Rohrachse zentriert, so dass ein ringfömiger Zwischenraum zwischen der Innenoberfläche der Hülse und der Außenoberfläche der Rohrleitung besteht. Stirnseitig wird dieser ringförmige Zwischenraum beispielsweise durch eine äußere Bandage abgedichtet. Anschließend wird durch die Öffnung in der Hülse ein härtbares Füllmaterial eingebracht, das nach dem Aushärten noch eine elastische Konsistenz aufweist. Beispielsweise handelt es sich hierbei um ein elastomeres Urethanmaterial. Die Hülse selbst besteht typischerweise aus dem gleichen Material wie die eigentliche Rohrleitung. Als Vorteil dieser Lösung wird in dieser Schrift angegeben, dass die Kunststofffüllung des ringförmigen Zwischenraums eine Korrosion des Stahlrohrs im Bereich des Rissstoppers verhindert. Die Herstellung dieses Rissstoppers ist relativ aufwendig, da sie nicht nur ein Zentrieren der Hülse, sondern auch ein Abdichten der stirnseitigen Öffnungen und eine ordnungsgemäße Befüllung des Zwischenraums mit Kunststoff erfordert. Außerdem führt die dickwandige Hülse zu einer relativ großen Zunahme des Außendurchmessers und des Gewichts.
Eine andere Form des Rissstoppers ist in der DE 30 32 176 A1 beschrieben. Dieser Rissstopper besteht aus einem Rohrkörper, der zwei auf seiner äußeren Oberfläche sich nach innen verjüngende kegelstumpfförmige Abschnitte und dazwischen einen zylindrischen Abschnitt mit verringertem Durchmesser aufweist. Der zylindrische Abschnitt ist dabei mit einer äußeren Verstärkung versehen, die aus einer Verstärkungshülse bestehen kann, die den zylindrischen Abschnitt lose umgibt. Weiterhin wird erwähnt, dass die Verstärkung auch aus einem um den zylindrischen Abschnitt gewickelten Band oder Kabel bestehen kann. Nach außen wird der Rissstopper über seine gesamte Länge von einem glattzylindrischen Blechmantel umgeben, und der verbleibende Zwischenraum zwischen den kegelstumpfförmigen Abschnitten und diesem Blechmantel wird durch ein Füllmaterial ausgefüllt. Auch hierbei handelt es sich um eine vergleichsweise nur mit hohem Aufwand herstellbare Ausführung eines Rissstoppers, die zwar nach außen hin nicht zu einer nennenswerten Vergrößerung des Rohrleitungsdurchmessers führt, die aber den gravierenden Nachteil hat, dass der Innendurchmesser des zylindrischen Teils des Rissstoppers deutlich kleiner ist als der Innendurchmesser der übrigen Rohrleitung. Dies stellt nicht nur einen unerwünschten Strömungswiderstand dar, sondern ist vor allem hinderlich, wenn durch die Rohrleitung ein Rohrmolch gezogen werden soll.
Schließlich ist es auch bekannt, als Rissstopper kurze Rohrstücke in eine Rohrleitung einzuschweißen, deren Wanddicke wesentlich dicker (z. B. doppelt so dick) als die Wanddicke der übrigen Rohrleitung ist. Wesentlich für die Wirksamkeit solcher Rissstopper ist aber nicht nur die rechnerische Verringerung der Zugspannungen in der Rohrwand, sondern es kommt entscheidend darauf an, dass das dickwandige Rohrstück auch sehr gute Zähigkeitseigenschaften aufweist. Insbesondere bei Rohrleitungen aus hochfesten Stählen wie etwa X90 und X100 stößt man in dieser Hinsicht sehr schnell an nicht überwindbare physikalische Grenzen. Da dickwandige Rohre naturgemäß mit einem gegenüber dünnwandigen deutlich geringeren Umformgrad hergestellt werden, weisen sehr dickwandige Großrohre aus entsprechenden Stählen regelmäßig ein gröberes Gefüge und daher deutlich schlechtere Zähigkeitseigenschaften auf als entsprechende dünnerwandige Großrohre für die eigentliche Rohrleitung. Diese Art des Rissstoppers ist daher für hochfeste Rohrleitungsstähle ungeeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Leitungsrohr mit einem neuartigen Rissstopper vorzuschlagen, der bei voller Funktionssicherheit auch für Rohrleitungen aus hochfesten Stählen nicht nur einfach herstellbar sein, sondern darüber hinaus auch das Gewicht möglichst wenig erhöhen soll. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines Leitungsrohrs mit einem solchen Rissstopper vorgeschlagen werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Leitungsrohr mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen. Die Unteransprüche 2 bis 10 geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses Leitungsrohres an. Im Patentanspruch 11 sind die Merkmale eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines solchen Leitungsrohrs niedergelegt. Dieses Verfahren ist durch die Merkmale der Untenansprüche 12 bis 17 in vorteilhafte Weise weiter ausgestaltbar.
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Leitungsrohr, das üblicherweise aus Stahl besteht und mit einer äußeren Korrosionsschutzumhüllung versehen ist. Diese Korrosionsschutzumhüllung besteht aus Kunststoff und weist vorzugsweise eine aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehende Deckschicht auf. Beispielsweise kann die Korrosionsschutzumhüllung aus einer 0,5 mm bis 1 mm dicken ausgehärteten Epoxyharzschicht bestehen. Im Falle einer mehrschichtigen Korrosionsschutzumhüllung ist ein System geeignet, bei dem unmittelbar auf dem Stahlrohr eine etwa 30 bis 50 µm dicke Epoxyharzschicht und darüber eine etwa 150 bis 250 µm dicke Schmelzkleberschicht aufgebracht wird, die von einer äußeren etwa 2 bis 3 mm dicken Deckschicht aus thermoplastischem Kunststoff abgedeckt wird. Als thermoplastischer Kunststoff eignen sich insbesondere Polyethylen und Polypropylen. Der Schmelzkleber sollte zweckmäßigerweise aus einem dem Kunststoff der Deckschicht entsprechenden Copolymerisat bestehen, also beispielsweise aus Ethylencopolymerisat. Über einen Teil seiner axialen Länge weist dieses Leitungsrohr eine Zone auf, die als Rissstopper ausgebildet ist. Erfindungsgemäß wird die Rissstopperzone gebildet durch eine das Leitungsrohr umgebende Bandage aus einem hochfesten Fasermaterial, das in eine verfestigte Matrix aus thermoplastischem oder auch duroplastischem Kunststoff eingebettet ist. Im Falle einer duroplastischen Matrix muss diese ausgehärtert sein. Bei dem Fasermaterial handelt es sich nicht um Kurzfasern, sondern um Lang- oder Endlosfasern, d. h. um zu beliebig langen Fäden versponnene Fasern, die den gesamten Rohrumfang umgeben und sehr hohe Zugkräfte aufnehmen können. Das Fasermaterial muss nicht unbedingt aus einem einheitlichen Werkstoff erzeugt worden sein, sondern kann im Bedarfsfall auch aus unterschiedlichen Einzelmaterialien, also Fasergemischen bestehen. Als besonders geeignet sind wegen ihrer hohen Zugfestigkeit Faserverbundwerkstoffe mit z. B. Kohle-, Aramid- und/oder Glasfasern.
Zweckmäßigerweise wird die Bandage in der Rissstopperzone aus einer Vielzahl von einzelnen Wickellagen gebildet, die über den Matrixwerkstoff miteinander verschweißt sind und somit fest auf dem Leitungsrohr haften. Die zweckmäßige Anzahl der Wickellagen richtet sich nach den jeweiligen Bedingungen des Einzelfalls, insbesondere nach der Höhe des Betriebsdrucks der Rohrleitung und deren Durchmesser, also nach der Größe der im Schadensfall beim Bersten des Leitungsrohrs aufzunehmenden Zugkräfte in Umfangsrichtung. Dabei ist es zweckmäßig, dass der Rissstopper fest auf dem Rohr haftet. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn die Bandage mit einer gewissen Vorspannung auf das Leitungsrohr aufgebracht wird. Dadurch ist nämlich unabhängig von der Temperatur und dem Betriebsdruck des Leitungsrohrs stets gewährleistet, dass die Stützwirkung der Bandage immer in vollem Umfang zur Verfügung steht.
Als Matrixwerkstoff für das Fasermaterial der Bandage eignen sich in besonderer Weise Polyethylen und Polypropylen. Andere thermo- und duroplastische Kunststoffe sind jedoch nicht ausgeschlossen. Grundsätzlich ist es möglich, die Bandage der Rissstopperzone unmittelbar auf der Stahlrohroberfläche anzuordnen. Im Hinblick auf eine möglichst einfache Fertigung des Rissstoppers empfiehlt es sich jedoch, die Bandage außen auf der Korrosionsschutzumhüllung anzuordnen. Vorteilhafterweise wird der Matrixwerkstoff der Bandage im Falle einer thermoplastischen Deckschicht der Korrosionsschutzumhüllung so ausgewählt, dass er mit dem Deckschichtmaterial korrespondiert. Es empfiehlt sich, den Matrixwerkstoff der Bandage mit der thermoplastischen Deckschicht der Korrosionsschutzumhüllung zu verschweißen, damit auch bereits die erste Lage des Fasermaterials unter eine wirksame Zugspannung gesetzt werden kann.
Im praktischen Fall sollte die Bandage aus mindestens 10 Wickellagen, vorzugsweise mindestens 15 und insbesondere mindestens 20 Wickellagen bestehen. Die genaue Dimensionierung hängt aber, wie bereits vorstehend angegeben wurde, von den jeweiligen Bedingungen des Einzelfalls ab. Die Dicke der Bandage liegt in der Regel bei mindestens 5 mm und erreicht typischerweise Werte im Bereich von etwa 10 bis 15 mm. Die axiale Länge der Rissstopperzone liegt zweckmäßigerweise bei mindestens etwa der Hälfte des Rohrleitungsdurchmessers (D). Vorzugsweise beträgt die Länge der Rissstopperzone das Ein- bis Dreifache des Rohrleitungsdurchmessers.
Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Leitungsrohrs mit einer Rissstopperzone weist folgende Schritte auf:
  • a) Es wird zunächst eine Korrosionsschutzisolierung aus Kunststoff auf die gereinigte Stahlrohroberfläche aufgebracht. Wie bereits vorstehend erwähnt, kann diese Korrosionsschutzisolierung beispielsweise aus einer Epoxyharzschicht bestehen oder auch mehrschichtig mit einer thermoplastischen Deckschicht ausgebildet sein.
  • b) Anschließend wird das Leitungsrohr in mehreren Lagen mit einem Bandmaterial umwickelt, das aus einem in eine Matrix aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff eingebetteten hochfesten Fasermaterial aus praktisch endlosen Fasern (d. h. im Regelfall versponnene Fäden) besteht. Dabei wird im Falle eines thermoplastischen Matrixwerkstoffs dieser unmittelbar vor dem Aufwickeln durch Wärmezufuhr zur Erzielung einer Verschweißung der einzelnen Lagen miteinander zumindest teilweise aufgeschmolzen, wohingegen im Falle eines duroplastischen Matrixwerkstoffs während und/oder unmittelbar nach dem Umwickeln des Leitungsrohrs eine Aushärtung durch Erwärmung des Matrixwerkstoffs erfolgt.
  • c) Schließlich wird die Bandage auf Umgebungstemperatur abgekühlt.
Für manche Anwendungen kann es vorteilhaft sein, das Fasermaterial während des Umwickelns stets, unter einer Zugvorspannung zu halten. In diesem Fall sollte die Korrosionsschutzisolierung bei thermoplastischer Deckschicht zweckmäßigerweise bereits erkaltet und somit erstarrt sein, damit sich das Fasermaterial nicht in die Deckschicht der Korrosionsschutzisolierung einschneidet. Es empfiehlt sich allerdings, die thermoplastische Deckschicht der Korrosionsschutzisolierung unmittelbar vor oder während der Aufbringung der ersten Wickellage zur Erzielung einer Verschweißung mit dem Matrixwerkstoff der Bandage oberflächlich, also nur über einen kleinen Teil ihrer Dicke anzuschmelzen, damit eine Verschweißung zwischen dem Matrixmaterial der Bandage und der Deckschicht erfolgen kann. Die für das Aufschmelzen bzw. Anschmelzen des Matrixwerkstoffs oder der Deckschicht erforderliche Wärme kann zweckmäßig mittels eines Gasbrenners, Heißluft oder auch mittels Infrarotstrahler aufgebracht werden.
Ein nachträgliches Aufschmelzen der Deckschicht kann unterbleiben, wenn das Umwickeln mit dem Fasermaterial bereits erfolgt, wenn die Deckschicht noch heiß und somit klebefähig ist. Dann sollte aber zweckmäßig ohne Vorspannung des Fasermaterials gearbeitet werden.
Im Falle eines duroplastischen Matrixwerkstoffs ist es ebenfalls zweckmäßig, ohne eine solche Zugvorspannung zu arbeiten.
Bei der Verwendung von Glasfasern sollte darauf geachtet werden, dass keine Fasern nach außen offen in der Bandage liegen, damit kein Feuchtigkeitsangriff entlang der Faseroberfläche in die Bandage hinein erfolgen kann. Die äußere Oberfläche der Bandage sollte also mit Kunststoff vollständig abgedeckt sein.
Das erfindungsgemäße Leitungsrohr mit Rissstopperzone lässt sich auf vergleichsweise einfache Weise herstellen und führt zu relativ geringfügigen Verdickungen im Außenbereich des Leitungsrohrs. Die Gewichtszunahme des Leitungsrohrs ist vernachlässigbar klein. Der Innendurchmesser des Leitungsrohrs wird in keiner Weise verändert. Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Rissstopper nicht als Sonderbauteil mit zusätzlichen Rundschweißgeräten in eine zur Verlegung anstehende Rohrleitung eingebaut werden muss, sondern auf einem regulären werkseitig hergestellten Leitungsrohr üblicher Länge aufgebracht wird. Dieses Leitungsrohr kann in vorteilhafter Weise mit einer werkseitigen Korrosionsschutzisolierung versehen sein, die durch das Aufbringen des Rissstoppers nicht beschädigt wird, so dass keinerlei Beeinträchtigungen im Hinblick auf den Korrosionsschutz der Rohrleitung zu befürchten sind. Da die Korrosionsschutzisolierung vorzugsweise bereits vor der Aufbringung des Stoppers aufgetragen wird, ist der Prozess der Korrosionsschutzisolierung selbst durch die Geometrie des Rissstoppers in keiner Weise beeinflusst oder gestört. Lediglich im Falle einer nachträglichen Korrosionsschutzisolierung müsste insoweit eine Sonderbehandlung erfolgen.
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Leitungsrohr mit Rissstopperzone und
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Linie A-A in Fig. 1.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schnittbilder eines Abschnitts aus einem erfindungsgemäßen Leitungsrohr sind lediglich schematischer Natur und geben die Größenverhältnisse nicht realistisch wieder. Das dargestellte Leitungsrohr 1 besteht aus Stahl und ist mit einer äußeren Korrosionsschutzumhüllung 2 versehen. Diese Korrosionsschutzumhüllung 2 kann in nicht näher dargestellter Weise beispielsweise aus einer 50 µm dicken Grundierungsschicht aus Epoxyharz, einer 200 µm dicken Kleberschicht aus Ethylencopolymerisat und einer 3 mm dicken Deckschicht aus Polyethylen bestehen. Über eine axiale Länge, die etwa in der Größenordnung des Durchmesser des Leitungsrohrs 1 liegt, ist die Korrosionsschutzisolierung 2 mit einer aus einer Vielzahl miteinander verschweißter Einzellagen bestehenden Bandage umhüllt, die als Rissstopperzone 3 bezeichnet ist. Die Bandage ist durch straffes Umwickeln mit einem weniger als 1 mm dicken Bandmaterial entstanden, das aus zu Fäden versponnenen Kohlefasern hergestellt wurde und in eine thermoplastische Matrix aus Polyethylen eingebettet ist. Während des Umwickelns wurde dieses Bandmaterial und bei der ersten Wickellage auch die Oberfläche der Korrosionsschutzumhüllung mittels eines Gasbrenners angeschmolzen, so dass die erste Wickellage mit der Deckschicht der Korrosionsschutzumhüllung und die einzelnen weiteren Wickellagen miteinander verschweißt wurden. Bei insgesamt zum Beispiel 12 Wickellagen ergab sich für die Bandage der Rissstopperzone 3 eine Gesamtdicke in einer Größenordnung von etwa 7 bis 8 mm. Diese Dicke reichte aus, um die im Falle eines Risses im Leitungsrohr entstehenden Kräfte durch die Bandage aufzunehmen und eine weitere Ausbreitung des Risses jenseits des Rissstoppers zu verhindern.

Claims (17)

1. Leitungsrohr aus Stahl mit einer äußeren Korrosionsschutzumhüllung (2), die eine Deckschicht aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff aufweist, und mit einer sich über einen Teil der Rohrlänge erstreckenden Zone (3), die als Rissstopper ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rissstopperzone (3) gebildet ist durch eine das Leitungsrohr (1) umgebende Bandage aus einem in eine verfestigte Matrix aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff eingebetteten hochfesten Fasermaterial.
2. Leitungsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandage aus einer Vielzahl von Wickellagen besteht, die über den Matrixwerkstoff miteinander verschweißt oder verklebt sind.
3. Leitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial aus versponnenen Kohlefasern, Aramidfasern oder Glasfasern besteht.
4. Leitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff aus Polyethylen oder Polypropylen besteht.
5. Leitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandage außen auf der Korrosionsschutzumhüllung (2) angeordnet ist.
6. Leitungsrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff der Bandage mit der thermoplastischen Deckschicht der Korrosionsschutzumhüllung (2) verschweißt ist.
7. Leitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial unter Zugvorspannung steht.
8. Leitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge der Rissstopperzone (3) mindestens 0,5 × D beträgt und insbesondere im Bereich von 1 × D bis 3 × D liegt, wobei D der Durchmesser des Leitungsrohrs (1) ist.
9. Leitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandage aus mindestens 10 Wickellagen, vorzugsweise mindestens 15 Wickellagen, insbesondere aus mindestens 20 Wickellagen besteht.
10. Leitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandage eine Dicke von mindestens 5 mm, vorzugsweise von 10 bis 15 mm aufweist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Leitungsrohrs mit einer Rissstopperzone nach Anspruch 1 mit folgenden Schritten:
  • a) Aufbringung einer Korrosionsschutzisolierung aus Kunststoff auf die gereinigte Stahlrohroberfläche,
  • b) Umwickeln des Leitungsrohrs in mehreren Lagen mit einem Bandmaterial, das aus einem in eine Matrix aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff eingebetteten hochfesten Fasermaterial (Endlosfasern) besteht, wobei im Falle eines thermoplastischen Matrixwerkstoffs dieser unmittelbar vor dem Aufwickeln durch Wärmezufuhr zur Erzielung einer Verschweißung der einzelnen Wickellagen miteinander zumindest teilweise aufgeschmolzen wird, wohingegen im Falle eines duroplastischen Matrixwerkstoffs während und/oder unmittelbar nach dem Umwickeln des Leitungsrohrs eine Aushärtung durch Erwärmung des Matrixwerkstoffs erfolgt, und wobei die Anzahl der Lagen so bemessen wird, dass die bei einem Reißen des Leitungsrohrs unter den beim Betrieb des Leitungsrohrs maximal auftretenden Zugspannungen von dem Bandmaterial sicher beherrscht werden,
  • c) Abkühlung der Bandage auf Umgebungstemperatur.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die eine thermoplastische Deckschicht aufweisende Korrosionsschutzisolierung unmittelbar vor und/oder während der Aufbringung der ersten Wickellage zur Erzielung einer Verschweißung mit dem Matrixwerkstoff der Bandage angeschmolzen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Deckschicht lediglich oberflächlich, also nur über einen kleinen Teil ihrer Dicke angeschmolzen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial unter Aufrechterhaltung einer Zugvorspannung um das Leitungsrohr gewickelt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme zum Aufschmelzen des Matrixwerkstoffs der Bandage durch Gasbrenner, Heißluft oder Infrarotstrahler aufgebracht wird.
16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die einen duroplastischen Matrixwerkstoff aufweisende Bandage auf eine noch warme, frisch aufgebrachte thermoplastische Deckschicht der Korrosionsschutzumhüllung appliziert wird.
17. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzisolierung aus Kunststoff erst nach dem Verfahrensschritt b) aufgebracht wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009094977A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-06 Europipe Gmbh Verfahren zur herstellung faserumwickelter stahlleitungsrohre mit einer korrosionsschutzumhüllung

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040134155A1 (en) * 2002-10-03 2004-07-15 Lockwood James D. System and method for strengthening tubular and round tower members
FR2851635B1 (fr) * 2003-02-24 2006-06-30 3X Engineering Manchon a insert pour la reparation d'une canalisation de transport de fluide a haute pression
US7367362B2 (en) * 2004-12-03 2008-05-06 Illinois Tool Works Inc. System and method for pipe repair
US7500494B2 (en) * 2004-12-03 2009-03-10 Illinois Tool Works Inc. System and method for pipe repair
US8141592B2 (en) * 2004-12-03 2012-03-27 Illinois Tool Works Inc. System and method for pipe repair
US20060272724A1 (en) * 2005-04-26 2006-12-07 Borland Robin N System and method for pipe repair using fiber wrap and polymeric resin
US8418337B2 (en) * 2006-08-29 2013-04-16 Conocophillips Company Dry fiber wrapped pipe
CN101205999B (zh) * 2007-01-15 2011-04-13 北京安科管道工程科技有限公司 管道的修复补强、增强和/或止裂技术
US9057473B2 (en) * 2011-08-16 2015-06-16 Milliken & Company Pipe restraining repair method and structure for piping structures using composites
NL2007386C2 (en) * 2011-09-09 2013-03-12 Heerema Marine Contractors Nl Improved method of gripping a pipeline.
NL2013065B1 (en) * 2014-06-25 2016-07-07 Fischer Georg Waga Nv Coupling or fitting for a pipe.
US9851043B2 (en) * 2015-06-11 2017-12-26 Stress Engineering Services, Inc. Crack arrestor
DE102016209544A1 (de) * 2016-06-01 2017-12-07 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Betriebsflüssigkeitsbehälter mit Versteifungsstruktur
US11433464B2 (en) 2018-08-28 2022-09-06 Techtronic Power Tools Technology Limited Tile saw
RU193982U1 (ru) * 2019-07-09 2019-11-22 Акционерное общество "Атоммашэкспорт" Ограничитель разрывов трубопровода
CN110425346A (zh) * 2019-07-16 2019-11-08 山东佰盛能源科技有限公司 一种防划伤的3pe防腐输送管
CN110486568B (zh) * 2019-08-20 2021-10-22 北京安科管道工程科技有限公司 预紧力修复、预紧力和夹具组合修复方法及修复的管道
CN113069130A (zh) * 2021-03-11 2021-07-06 赛诺联合医疗科技(北京)有限公司 一种结构加强模体及其结构加强方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994029633A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-22 Cronk Tommy J Modular protective pipeline cover

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2924546A (en) * 1952-05-28 1960-02-09 Cordo Chemical Corp Method of repairing a rigid hollow article
US4284107A (en) 1980-04-25 1981-08-18 Internorth Fracture arrestor for a pipeline
AU8095882A (en) 1981-03-09 1982-09-16 Northern Border Pipeline Co. Installing crack arrestor on pipes
DE3135966C2 (de) 1981-09-11 1986-06-05 Hoesch Ag, 4600 Dortmund Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Schraubennahtrohre
US4676276A (en) * 1981-10-20 1987-06-30 Fawley Norman Method of treating a pipe and product produced thereby
US4700752A (en) * 1982-10-01 1987-10-20 Fawley Norman Clock spring crack arrestor
US4559974A (en) * 1982-10-01 1985-12-24 Fawley Norman Apparatus and method of arresting ductile fracture propagation
US5236018A (en) * 1988-06-24 1993-08-17 Tao Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Boring casing for boring machines
EP0659255B1 (de) * 1992-09-09 2000-02-09 Clock Spring Company L.P. Verfahren zur reparatur von rohren
US6276401B1 (en) * 1999-12-20 2001-08-21 Fred D. Wilson High temperature composite pipe wrapping system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994029633A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-22 Cronk Tommy J Modular protective pipeline cover

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009094977A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-06 Europipe Gmbh Verfahren zur herstellung faserumwickelter stahlleitungsrohre mit einer korrosionsschutzumhüllung
DE102008007584A1 (de) 2008-01-31 2009-08-27 Europipe Gmbh Verfahren zur Herstellung faserumwickelter Stahlleitungsrohre mit einer Korrosionsschutzumhüllung

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US20010015234A1 (en) 2001-08-23
US6435218B2 (en) 2002-08-20
CA2337715A1 (en) 2001-08-22

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