DE3322460C2 - Verfahren zum Dichten von Rohren - Google Patents
Verfahren zum Dichten von RohrenInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein Verfahren zum Abdichten von Rohren, bei welchem in das Rohrinnere ein Dichtungsmittel in Aerosolform mit einer wäßrigen Harzemulsion und/oder einem wäßrigen Harzlatex als Hauptbestandteil und einem Treibmittel derart verschäumt wird, daß der Rohrinnendruck mindestens 4,9 kPa beträgt. Das Verfahren ermöglicht es, das Austreten von Fluiden aus Rohrleitungen, z. B. Gaspipelines auf einfache Weise zu verhindern oder beschädigte Rohrleitungen vollständig zu reparieren.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dichten von Rohren durch Einleitung eines aufgeschäumten Dichtungsmittels
in das Rohrinnere unter Druck, wobei im Rohrinneren ein Druck von mindestens 0,05 bar aufrechterhalten
wird.
In Rohrleitungen können sich an Schraubverbindungen infolge fehlerhafter Gewinde, unzureichenden
Klemmdrucks, teilweisen Fehlens eines Dichtungsmittels u. dgl. zahlreiche unerwünschte Mikrospalte bilden.
In solchen Rohrleitungen enthaltene Fluide, z. B. Gase oder Flüssigkeiten, treten oftmals aus diesen Mikrospalten
aus und können zu gefährlichen Unfällen führen. In solchen Fällen bereitet es erhebliche Schwierigkeiten
herauszufinden, wo die Flüssigkeit austritt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Rohrleitungen üblicherweise
in Wände, Bodenbeläge oder Decken eingebaut sind. Selbst wenn man die Austrittspunkte feststellen kann, ist
es erforderlich, ein Teil des Gebäudeinneren oder -äußeren, von Häusern und dergleichen, aufzubrechen oder
einzureißen. Insbesondere bei den immer größer werdenden Wohn- und Bürohäusern wirft eine Leckage von
Rohrleitungen immer schwerwiegendere Probleme auf.
Zur Lösung dieser Probleme gibt es bereits die verschiedensten Vorschläge.
So ist in der Zeitschrift »gwf-gas/erdgas 116, 233 bis
236 (1975) ein Verfahren der eingangs genannten Art beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren werden
die abzudichtenden Rohre mit einem Schaum beschickt, der aus Kunststoffdispersionen mittels Schaumbildnern
vorgefertigt werden muß. Diese Methode hat den großen Nachteil, daß hierbei die Gefahr besteht, daß entweder
die angewandten Kunststoffe gelöst werden können oder daß die Dispersionen sich trennen und in
Schichten zerfallen, weil Dispersionen mit Schaumbildnern unverträglich sind. Der für die Abdichtung unannehmbare
Zerfall von Dispersionen kann aber nicht kontrolliert werden, da innerhalb des geschlossenen
Rohrsystems eine visuelle Kontrolle unmöglich ist. Bei der Durchführung muß man somit von vornherein damit
rechnen, daß bei nicht optimaler Zusammensetzung des Schaums eine Abdichtung nicht erfolgt, oder nach kurzer
Zeit durch Inhomogenitäten der Dichtung wieder Undichtigkeiten auftreten.
Bei dem in der Zeitschrift »gwf-gas/erdgas« 119, 32
bis 37 (1978) beschriebenen Verfahren zum Dichten von Rohren verwendet man Emulsionen als solche, die
drucklos vom Tiefpunkt des Rohrsystems eingebracht werden, bis sie in den oberen Stockwerken blasenfrei
aus den Leitungsenden austreten. Die Nachteile einer solchen »Totalfüllung« brauchen hier nicht erörtert zu
werden. Auf Seite 34, Spalte 2, wird in Analogie zur zuerst genannten Druckschrift vorgeschlagen, den hohen
Dichtmittelvorrat bei dieser Methode dadurch zu verringern, daß man die Kunststoffdispersion nach Zusatz
einer oberflächenaktiven Substanz durch Einblasen von Preßluft aufschäumt Hierbei ergeben sich aber dies
selbeii Probleme wie beim eingangs genannten Verfahren.
Auch in der DD-PS 1 28 209 wird ein Verfahren zum Dichten von Rohren mittels einer »Totalfüllung« beschrieben.
Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte
Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß es bei geringem Druck ohne besondere Hilfsmittel, wie einer
Verschäumungsvorrichtung ausgeführt werden kann und einen stabileren Schaum liefert
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Dichtungsmittel eine wäßrige Harzemulsion
oder ein wäßriger Harzlatex oder eine Mischung hiervon als Hauptbestandteil mittels eines zumindest teilweise
darin gelösten Treibmittels beim Einleiten in das Rohrinnere in Aerosolform überführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem bekannten Stand der Technik den Vorteil, daß es bei
niedrigem Druck ohne besondere Hilfsmittel, wie z. B.
einer Verschäumungsvorrichtung, ausgeführt werden kann. Die besondere Aerosolform des mit dem Treibmittel
hergestellten Schaums kann ohne Schwierigkeiten im Rohr versprüht werden. Da man zum Verschäumen
und Einpressen keine besonderen Vorrichtungen benötigt, kann man auf Fachpersonal verzichten.
Trotz des sehr vereinfachten Verfahrensablaufs ist die Schaumdichte erheblich sicherer und stabiler, als bei
den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Die in den wäßrigen Harzen gelösten Treibmittel sorgen
für feine und gleichmäßige Schäume und diese wiederum für eine qualitativ hochwertige und lange haltbare
Abdichtung.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Ein in der Zeichnung dargestelltes Rohr 1 ist üblicherweise mit einem nicht dargestellten Meßanschlußstück
an einer Stelle 5 versehen. Das Anschlußstück sollte vor Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
entfernt und mit einem Verbindungsstück X zur Zufuhr eines Dichtungsmittels versehen werden. Das Anschlußstück
X ist mit einem Manometer 2 versehen. Ferner sollte ebenfalls vor Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung an das Anschlußstück X über eine Düse 3 ein mit dem Dichtungsmittel gefüllter Sprühbehalter
4 angeschlossen werden. Gleichzeitig sollten an das Rohr 1 direkt angeschlossene Vorrichtungen, wie
Heizgeräte, Wasserschnellerhitzer u.dgl. vom Rohr 1 demontiert werden. An die diesbezüglichen Anschlüsse
des Rohres 1 werden Absperrglieder 5, 6, 7 und 8 montiert und geschlossen.
Bei Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das der Stelle 5 am nächsten liegende Absperrglied
5 geöffnet, um einen Anschluß zu einem nicht dargestellten Dichtungsmittelauffangtank herzustellen.
Danach wird das Dichtungsmittel aus dem Sprühbehälter 4 in das Rohr 1 gesprüht. Dabei wird das Dichtungsmittel
durch die Düse 3 und das Verbindungsstück X in Schaumform zugeführt. Wenn das Dichtungsmittel versprüht
wird, sollte der Zufuhrdruck vorzugsweise höchstens 0,05 bar betragen, da infolge Alterung ermüdete
Rohrteile bei höheren Drücken brechen können.
Die Sprühzufuhr des Dichtungsmittels wird unterbrochen, wenn es aus dem Absperrglied 5 auszufließen be-
ginnt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Absperrglied so schnei! wie möglich geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt
des Verfahrens gemäß der Erfindung ist das Rohr 1 mit dem verschäumten Dichtungsmittel in einem durch die
Stelle 5 und das Absperrglied 5 über einen Punkt A festgelegten Bereich gefüllt Danach wird das Rohr in
einem durch den Punkt A und das Absperrglied 6 über Punkte Sund Cfestgelegten Bereich gefüllt, indem dasselbe
Sprühverfahren bei geöffnetem Absperrglied wiederholt wird. Schließlich wird ein weiterer durch die
Punkte B und das Absperrglied 7 über die Punkte D und
E festgelegter Bereich bei geöffnetem Absperrglied 7 in ähnlicher Weise behandelt. Zuletzt wird das Absperrglied
8 geöffnet, um in gleicher Weise einen durch den Punkt D und das Absperrglied 8 über einen Punkt F
festgelegten Bereich zu füllen. Nach Füllung dieses Bereichs wird die Sprühzufuhr eingestellt
Nachdem das verschäumte Dichtungsmittel dem ganzen Rohr 1 zugeführt ist, wird aus dem Sprühbehälter 4
weiteres Dichtungsmittel in das Rohr(innere) gesprüht, bis das Manometer 2 des Anschlußstücks X einen Wert
über 0,05 bar vorzugsweise 0,1 bis 0,2 bar anzeigt Das Rohrinnere sollte eine ausreichende Zeit lang (beispielsweise
10 min) auf einem Druck innerhalb des angegebenen Bereichs gehalten werden, damit das Dichtungsmittel
in die Leckagespalte eindringen kann.
Nach Entfernung der Düse 3 von dem Anschlußstück X wird der Sprühbehälter 4 weggnommen. Nun wird
eine (nicht dargestellte) Stickstoff- oder Luftflasche angeschlossen, um das Dichtungsmittel auszutreiben.
Wenn das der Stelle S am nächsten liegende Absperrglied, d. h. im dargestellten Falle das Absperrglied 5,
geöffnet und in das Rohr 1 aus der Flasche Stickstoff oder Luft eingeblasen wird, wird das restliche Dichtungsmittel
aus dem Rohr in den Dichtungsmittelauffangtank ausgetrieben. Das rückgewonnene bzw. aufgefangene
Dichtungsmittel entspricht im wesentlichen dem ursprünglich dem Bereich von der Stelle 5 über die
Stelle A bis zum Absperrglied 5 zugeführten Dichtungsmittel. Wenn das gesamte Dichtungsmittel aus diesem
Bereich über das Absperrglied 5 wiedergewonnen ist, wird das Absperrglied 5 erneut geschlossen. Durch öffnen
und Schließen der verschiedenen anderen Absperrglieder und Wiederholen der geschilderten Maßnahmen
werden sämtliche übrigen Bereiche des Rohrs von überschüssigem Dichtungsmittel befreit.
Zuletzt wird das Absperrglied 8 geöffnet, um das Dichtungsmittel aus dem durch den Punkt D über den
Punkt F bis zum Absperrglied 8 festgelegten Bereich auszutreiben. Wenn das restliche Dichtungsmittel über
das Absperrglied 8 vollständig ausgetrieben ist, wird das Absperrglied 8 geschlossen. Damit wird die Entladungsstufe beendet. Während dieser Stufe sollte der Druck im
Rohr 1 unter Einblasen des Gases, z. B. Stickstoff oder Luft, auf einem Manometerdruck von 0,2 bar gehalten
werden.
Bei vollständig geschlossenen Absperrgliedern wird danach weiteres Gas in das Rohr 1 eingeblasen, wobei
am Druckregulator der Gasflasche ein Druck von etwa 0,2 bar aufrechterhalten wird. Unter Aufrechterhaltung
dieser Bedingungen wird der Blasdruck an jedem Absperrglied gemessen. Wenn der Druckwert ziemlich
niedrig ist, sollten die geschilderten Maßnahmen zum Ablassen bzw. Austreiben des Dichtungsmittels wiederholt
werden, da vermutlich das Dichtungsmittel nicht vollständig ausgetrieben, sondern zum Teil noch im
Rohr verblieben ist.
Wenn der Druck hoch genug ist, wird jedes Absperr-
25
30
35 glied geöffnet und 45 min lang in diesem Zustand belassen.
Auf diese Weise kann das in die Spalte eingedrungene Dichtungsmittel aushärten und das verwendete
Gas verschwinden.
Erfindungsgemäß verwendbare Dichtungsmittel sind wäßrige Harze in Form von Emulsionen und Latices als
Hauptbestandteile, denen ein Treibmittel zugesetzt wurde.
Bevorzugte Emulsionen sind Acrylesteremulsionen, z. B. Polymethyl-, -ethyl- oder -butylacrylate und Polymethyl-,
-ethyl- oder -butylmethacrylate, Vinylacetatemulsionen, z. B. Polyvinylacetat, Polyethylenemulsionen,
Vinylacetat/Dibutylmaleat-Mischpolymerisatemulsionen u. dgl.
Bevorzugte Latices sind natürlich vorkommende und künstliche Kautschuklatices, z. B. NR-, SBR-, BR- und
IR-Latices.
Ein erfindungsgemäß verwendetes Dichtungsmittel enthält, wie bereits erwähnt, als Hauptbestandteil ein
wäßriges Harz in Form einer Emulsion oder eines Latex. Durch Vermischen des Dichtungsmittels mit üblichen
Zusätzen, z. B. Gefrierstabiüsatoren, Antikorrosionsmitteln,
nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln, Mitteln zum Einstellen des pH-Werts u. dgl., wird eine Vorratslösung
zubereitet. Das Treibmittel wird danach der erhaltenen Vorratslösung einverleibt.
Gefrierstabiüsatoren dienen dazu, die Haltbarkeit bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen
von 0° bis —5° C zu verbessern und ein Gefrieren der Masse beim Versprühen zu verhindern. Zu diesem
Zweck werden, bezogen auf 100 Gew.-Teile des wäßrigen Harzes, 5—10 Gew.-Teile der verschiedensten Alkohole
eingesetzt.
Die mitverwendbaren Korrosionsschutzmittel dienen dazu, eine Primärkorrosion der mit dem Dichtungsmittel
in Berührung gelangenden Metalle zu verhindern. Zu diesem Zweck werden in der Regel pro 100 Gew.-Teile
wäßrigen Harzes 2—15 Gew.-Teile Dicyclohexylamin verwendet.
Die verwendeten nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel dienen dazu, die Löslichkeit des Treibmittels in
dem wäßrigen Harz zu erhöhen und die Verschäumbarkeit bzw. Schaumdichte zu stabilisieren. Darüber hinaus
dienen sie aber auch noch dazu, das Treibmittel wirksam aus dem Dichtungsmittel während des Alterns nach der
Applikation auszutreiben. Beide Aufgaben werden beispielsweise durch 0,1—0,5 Gew.-Teil (bezogen auf 100
Gew.-Teile des wäßrigen Harzes) Sorbitanmonolaurat oder Polyhydroxyfettsäureester und Polyoxyethylen/
Polyoxypropylen-Polymerisate erfüllt.
Die Mittel zum Einstellen des pH-Werts verbessern die Haltbarkeit des wäßrigen Harzes. Zu diesem Zweck
wird in der Regel 0,1 bis 0,2 Gew.-Teil (bezogen auf 100 Gew.-Teile des wäßrigen Harzes) wäßriges Ammoniak
verwendet.
Das Treibmittel dient dazu, das Dichtungsmittel zu versprühen und dem Rohrinneren zuzuführen und die
Verschäumbarkeit zu stabilisieren. Üblicherweise werden als Treibmittel fluorierte Kohlenwasserstoffe, Flüssiggase
u. dgl. verwendet. Als Treibmittel bevorzugt verwendet wird ein Gemisch aus CCI2F2 und
CCIF2—CCIF2. Die beiden Gemischbestandteile können
miteinander in solchen Verhältnissen kombiniert werden, daß sie einen ausreichend hohen Druck liefern, um
das Dichtungsmittel in Schaumform in das Rohr zu sprühen. Das bevorzugte Verhältnis CCl2F2 (Freon 12)
zu CClF2-CClF2 (Freon 114) beträgt 70 bis 80 : 20 bis
30 Gew.-%.
| .,..,. L, .,_.; | 5 | I | 5 | 6 | ! | ί | |
| 33 22 460 | I Im folgenden ist ein Beispiel für ein erfindungsgemäß | I ί |
f 1 |
Λ | |||
| ; verwendbares Dichtungsmittel angegeben. | ! | ||||||
| j Vorratslösung: | b | ||||||
| I Handelsübliches PoIy- | , | I | |||||
| butylacrylat: ■ 100 Gew.-Teile | 10 | 1 | M | ||||
| Handelsübliches Sorbi- | I' | ||||||
| tanmonolaurat: O,15Gew.-Teil | •1 | ||||||
| ! Handelsübliches Korro- | |||||||
| I sionsschutzmittel: 2 Gew.-Teile | |||||||
| \ Wäßriges Ammoniak | 15 | Ii | |||||
| I (pH-Einstellmittel): 0,2 Gew.-Teil | I | ||||||
| i Handelsübliches Polyoxy- | |||||||
| 1 ethylen-Polyoxypropylen- | I | ||||||
| 1 Polymerisat (nicht- | |||||||
| 1 ionisches oberflächen | 20 | I | |||||
| aktives Mittel): 0,12 Gew.-Teil | |||||||
| Handelsüblicher Gefrier | ί | ||||||
| stabilisator: 8 Gew.-Teile | : | ||||||
| Durch Ionenaustausch | 25 | ||||||
| behandeltes Wasser: 60 Gew.-Teile | J | ||||||
| Treibmittel: |
ί
L |
||||||
| • . | Freon 12 : Freon 114 =80/20 Gew.-%. | - | |||||
| ) | |||||||
| Dichtungsmittel: | 30 | ||||||
| Das Dichtungsmittel wird durch Vermischen von | |||||||
| 7,7 Vol.-% Treibmittel mit 92,3 Vol.-% Vorratslö | |||||||
| sung zubereitet. | 35 | ||||||
| Hierzu 1 Blatt Zeichnungen | 40 | ||||||
| I % Γ |
|||||||
| 45 | C | ||||||
| 50 | |||||||
| Γ | |||||||
| 55 | f | ||||||
| 60 | ! | ||||||
| 65 | |||||||
| ϊ | |||||||
|
ι
I i |
|||||||
|
ι
j |
|||||||
| • | |||||||
| : | |||||||
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Dichten von Rohren durch Einleitung eines aufgeschäumten Dichtungsmittels in das Rohrinnere unter Druck, wobei im Rohrinneren ein Druck von mindestens 0,05 bar aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmittel eine wäßrige Harzemulsion oder ein wäßriger Harzlatex oder eine Mischung hiervon als Hauptbestandteil mittels eines zumindest teilweise darin gelösten Treibmittels beim Einleiten in das Rohrinnere in Aerosolform überführt wird.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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