DE3741083A1

DE3741083A1 - Heat-insulated pipe

Info

Publication number: DE3741083A1
Application number: DE19873741083
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Friessner; Peter Owsianski
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1989-06-15

Abstract

The invention proposes a heat-insulated pipe comprising a medium-channelling inner pipe (1, 1a) of an insulating layer (2, 2a) as well as an outer pipe (4, 4a) consisting of metal. In order to fix the insulating layer (2, 2a) on the inner pipe (1, 1a), use is made of a winding consisting of a metal wire meshing (3, 3a). In order to protect the sensitive insulating layer (2, 2a) from the weld heat when welding the outer pipes (4, 4b), one or more layers of a fabric (6) consisting of a high-temperature-resistant, ceramic-based material are arranged beneath the weld seams (4c), on the insulating layer (2, 2a) and on the metal wire meshing (3, 3a). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein wärmeisoliertes Leitungsrohr, bestehend aus einem mediumführenden Metallrohr, einer auf dem mediumführenden Metallrohr festgelegten Isolierschicht sowie auf der Isolierschicht aufsitzenden Abstandshaltern, welche eine Verschiebung des isolierten mediumführenden Metallrohres in einem Außenrohr aus Metall ermöglichen, bei dem sowohl die mediumführenden Metallrohre als auch die Außenrohre einzelner Leitungsrohrstücke unter Bildung einer Rohrleitung miteinander verschweißt sind.The invention relates to a heat-insulated conduit, consisting of a medium-carrying metal tube, one on the medium-carrying metal pipe Insulating layer as well as sitting on the insulating layer Spacers, which cause a displacement of the isolated medium-carrying metal tube in an outer tube Allow metal in which both the medium-carrying Metal pipes as well as the outer pipes of individual Line pipe pieces forming a pipeline are welded together.

Für den Transport von Fernwärme werden für Wärmeträgermedien mit hohen Temperaturen, z.B. von mehr als 120°C vielfach sogenannte Stahlmantelrohre verwendet. Dieser Leitungsrohrtyp besteht aus einem Innenrohr aus Stahl, einer Isolierschicht, z.B. aus Halbschalen oder längsgeschlitzten Isolierrohren aus gepreßter Mineralwolle, Glaswolle oder Kalziumsilikat und einem Außenrohr aus Stahl. Die Isolierhalbschalen bzw. die geschlitzten Isolierrohre sind auf der Oberfläche des Innenrohres festgelegt. Auf der Isolierschicht sitzen in vorbestimmten Abständen Abstandshalter mit Gleitkufen oder Gleitrollen, welche eine Längsverschiebung des Innenrohres in dem Außenrohr ermöglichen. Zwischen der Isolierschicht und dem Außenrohr befindet sich ein Ringspalt, damit der Raum zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr nach der Verlegung durch Aufbringung von Vakuum getrocknet werden kann. Vielfach wird das Vakuum zwecks Verbesserung des Isolationswertes aufrechterhalten. Das bekannte Stahlmantelrohr wird in Längen von ca. 6-12 m je nach Durchmesser werksseitig fertiggestellt, d.h. das isolierte Innenrohr ist in das Außenrohr eingeschoben. Bögen werden ebenfalls werksseitig vorgefertigt. Bei der Verlegung werden die Enden der Innenrohre durch Längsverschieben der Außenrohre frei zugänglich gemacht und miteinander verschweißt. Nachdem die Verbindungsstellen nachisoliert sind, werden die Außenrohre verschoben bis ihre Stirnseiten sich berühren und ebenfalls verschweißt oder aber Halbschalen an die Enden des Außenrohres angeschweißt. Bei Schweißarbeiten am Außenrohr, insbesondere bei den bei der Herstellung der Außenrohre von Bögen anfallenden Schweißarbeiten kann es vorkommen, daß die Isolierung durch den Lichtbogen der Schweißeinrichtung in Mitleidenschaft gezogen wird.For the transport of district heating for Heat transfer media with high temperatures, e.g. of more often used so-called steel jacket pipes at 120 ° C. This type of conduit consists of an inner tube Steel, an insulating layer, e.g. from half shells or longitudinally slotted insulating tubes made of pressed Mineral wool, glass wool or calcium silicate and one Steel outer tube. The insulating half-shells or the slotted insulation tubes are on the surface of the Inner tube set. Sit on the insulation layer predetermined spacers spacers with skids or casters, which a longitudinal displacement of the Allow inner tube in the outer tube. Between the Insulation layer and the outer tube is a Annular gap so that the space between the inner tube and the Outer pipe after laying by applying vacuum can be dried. The vacuum is often used Maintain improvement in insulation value. The well-known steel jacket pipe is available in lengths of approx. 6-12 m Completed at the factory depending on the diameter, i.e. the insulated inner tube is inserted into the outer tube. Bows are also prefabricated at the factory. In the The ends of the inner pipes are laid through Longitudinal displacement of the outer tubes made freely accessible and welded together. after the Connection points are insulated, the Outer tubes shifted until their end faces touch and also welded or half shells to the Welded ends of the outer tube. When welding on the outer tube, especially in the manufacture the outer tubes of bends can be welded it can happen that the insulation by the arc of the Welding device is affected.

Beim Einschieben der Innenrohre bzw. beim Aufschieben der Rohrsegmente auf ein isoliertes gebogenes Rohr zwecks Herstellung eines werksseitig vorisolierten Rohrbogens kann es passieren, daß die Isolierung beschädigt wird, da durch die bekannten Halteelemente die Isolierschicht Aufwölbungen zeigt, welche beim Einschieben der Innenrohre in die Außenrohre bzw. beim Aufstecken der Bogensegmente auf das isolierte gebogene Rohr zu Beschädigungen der Isolierschicht führen können.When inserting the inner tubes or pushing on the Pipe segments on an insulated bent pipe for the purpose Manufacture of a pre-insulated pipe bend at the factory the insulation may be damaged because through the known holding elements, the insulating layer Bulges shows which when inserting the Inner tubes in the outer tubes or when attaching the Arch segments towards the insulated bent pipe Can cause damage to the insulating layer.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wärmeisoliertes Leitungsrohr der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß die aus Halbschalen oder einem geschlitzten Isolierrohr bestehende Isolierschicht ohne Aufwölbungen auf dem mediumführenden Innenrohr festgelegt ist und daß ein Verbrennen der Isolierschicht bei Schweißarbeiten am Außenrohr vermieden wird. Insbesondere bei der Herstellung von Rohrbögen soll den segmentförmig zugerichteten Teilen der Isolierschicht sowie den Ausstopfungen in den Fugenbereichen zwischen den Segmenten Halt und Form gegeben werden.The present invention is based on the object a heat-insulated conduit of the type mentioned Kind of improving that from half shells or a slotted insulating tube Insulating layer without bulges on the medium-carrying Inner tube is fixed and that a burning of Insulating layer avoided during welding work on the outer tube becomes. Especially in the manufacture of pipe bends the segment-shaped parts of the insulating layer as well as the stuffing in the joint areas between the segments are given support and shape.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Isolierschicht durch ein Metalldrahtgeflecht gehalten ist und daß zumindest im Bereich der Schweißnähte für die Außenrohre auf der Isolierschicht ein hochtemperaturbeständiges Gewebe auf der gesamten Umfangsfläche aufliegt.This object is achieved in that the insulating layer is held by a metal wire mesh and that at least in the area of the weld seams for the outer tubes on the insulating layer a high temperature resistant Tissue rests on the entire circumferential surface.

Neben den sich aus der Aufgabenstellung direkt ergebenden Vorteilen hat die erfindungsgemäße Lösung noch den Vorteil, daß durch das Geflecht ein Gasaustausch zwischen der Isolierschicht und dem zwischen der Isolierschicht und dem Außenrohr befindlichen Ringspalt nicht behindert wird, so daß auch das Leitungsrohr nach der Lehre der Erfindung entfeuchtet und evakuiert werden kann. Bei dem Metalldrahtgeflecht und auch dem hochtemperaturbeständigen Gewebe handelt es sich um auf dem Markt erhältliche Artikel, so daß sich eine technisch anspruchsvolle und dennoch preiswerte Lösung ergibt. Da das Metalldrahtgeflecht in sich verformbar ist, paßt es sich auch bei größeren Breiten der Oberfläche der Isolierschicht gut an.In addition to those resulting directly from the task The solution according to the invention also has advantages Advantage that a gas exchange between the insulating layer and that between the insulating layer and the outer tube located annular gap is not hindered is, so that the conduit according to the teaching of Invention can be dehumidified and evacuated. In which Metal wire mesh and also that high temperature resistant fabric is on articles available on the market, so that there is a technical sophisticated yet inexpensive solution. There the metal wire mesh is deformable, it fits even with larger widths of the surface of the Insulation layer well.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Metalldrahtgeflecht aus Edelstahl. Dieser Werkstoff ist gegenüber den im Ringraum zwischen dem mediumführenden Innenrohr und dem Außenrohr einer Fernwärmeleitung üblicherweise auftretenden Medien auch über große Zeiträume beständig. Die Maschenweite des Metalldrahtgeflechtes beträgt zwischen 0,5 und 5 mm. Bei diesen Abmessungen wird ein Optimum bezüglich der Wickelbarkeit zu einer Wendel und der Bedeckung erreicht, so daß das Isoliermaterial auf der gesamten Oberfläche gehalten ist. In die gleiche Richtung wirkt die Maßgabe, daß der Durchmesser des das Metalldrahtgeflecht bildenden Drahtes zwischen 0,2 und 0,8 mm beträgt. According to a particularly advantageous embodiment of the Invention, the metal wire mesh is made of stainless steel. This material is compared to that in the annulus between the medium-carrying inner tube and the outer tube one District heating pipe also commonly occurring media Resistant over long periods. The mesh size of the Metal wire mesh is between 0.5 and 5 mm. At these dimensions will be an optimum in terms of Windability to a coil and the covering achieved so that the insulating material on the entire surface is held. The stipulation works in the same direction, that the diameter of the metal wire mesh forming Wire is between 0.2 and 0.8 mm.

Mit besonderem Vorteil umgibt das Metalldrahtgeflecht die Isolierung in Form einer Wendel und sind die Enden des Metalldrahtgeflechtes durch Haltemittel miteinander verbunden. Der Anfang des Metalldrahtgeflechtes kann aber auch durch einmaliges Überwickeln festgelegt sein. Das Ende des Metalldrahtgeflechtes wird durch eine Klammer vorzugsweise aus Edelstahl auf der darunterliegenden Wicklung des Metalldrahtgeflechtes befestigt. Das hochtemperaturbeständige Gewebe ist aus dünnen Fäden aus keramischem Material auf Silika-Basis aufgebaut. Um ganz sicher zu gehen, daß der Lichtbogen des Schweißgerätes von der Isolierschicht abgehalten wird, wird das Gewebe mehrlagig aufgewickelt.The metal wire mesh surrounds the with particular advantage Insulation in the form of a spiral and are the ends of the Metal wire mesh by holding means together connected. The beginning of the metal wire mesh can also be determined by a single overwrapping. The The end of the metal wire mesh is clamped preferably made of stainless steel on the one below Fixed winding of the metal wire mesh. The high temperature resistant fabric is made of thin threads ceramic material based on silica. To be whole make sure that the arc of the welding machine is kept from the insulating layer, the fabric wound up in several layers.

Die Erfindung ist anhand des in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiment shown schematically in FIGS. 1 and 2.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Stahlmantelrohr sowie einen Rohrbogen für ein solches Stahlmantelrohr. Fig. 1 shows a section through a steel casing pipe and an elbow pipe for such a steel jacket tube.

Mit 1 ist das mediumführende Innenrohr bezeichnet. Auf dem Innenrohr 1 sitzt die Isolierschicht 2, welche aus einem Rohr aus mit Bindemitteln gebundenen Mineralfasern besteht. Das die Isolierschicht 2 bildende Rohr ist in Längsrichtung geschlitzt und auf das Innenrohr 1 aufgesetzt. Zur Halterung bzw. Festlegung der Isolierschicht 2 wird ein Band 3 aus feinmaschigem Edelstahlgeflecht wendelartig um die Isolierschicht 2 gewickelt, so daß der Längsschlitz der Isolierschicht 2 geschlossen ist. Das so vorbereitete Innenrohr wird in ein Außenrohr 4 aus Stahl eingeschoben, welches an seiner äußeren Oberfläche mit einer nicht näher bezeichneten Korrosionsschutzschicht versehen ist. Um ein Gleiten des Innenrohres 1 in dem Außenrohr 4 zu ermöglichen, sind je nach Rohrtyp mehrere nicht dargestellte an sich bekannte Abstandshalter auf der Isolierschicht 2 befestigt, die in ihrem unteren Bereich Kufen oder Rollen aufweisen, die auf der inneren Oberfläche des Außenrohres 4 gleiten oder abrollen, wenn das Innenrohr 1 sich infolge Temperaturausdehung in dem Außenrohr 4 bewegt oder bei der Herstellung der Baueinheit in das Außenrohr 4 eingeschoben wird. Durch die Abstandshalter wird das Innenrohr 1 zentrisch im Außenrohr 4 gelagert, wobei zwischen der Isolierschicht 2 und dem Außenrohr 4 ein Ringspalt 5 verbleibt, der ein Trocknen bzw. auch ein Evakuieren der Isolierschicht ermöglichen soll.The medium-carrying inner tube is designated by 1 . On the inner tube 1 sits the insulating layer 2 , which consists of a tube made of mineral fibers bound with binders. The tube forming the insulating layer 2 is slotted in the longitudinal direction and placed on the inner tube 1 . To hold or fix the insulating layer 2 , a band 3 of fine-meshed stainless steel braid is wound in a spiral around the insulating layer 2 , so that the longitudinal slot of the insulating layer 2 is closed. The inner tube prepared in this way is inserted into an outer tube 4 made of steel, which is provided on its outer surface with an anti-corrosion layer, not specified. In order to allow the inner tube 1 to slide in the outer tube 4 , depending on the tube type, a plurality of spacers, not shown, are fastened to the insulating layer 2 , which have runners or rollers in their lower region which slide or slide on the inner surface of the outer tube 4 roll, when the inner pipe 1 moves due Temperaturausdehung in the outer tube 4 is inserted or in the manufacture of the assembly into the outer pipe. 4 By the spacers, the inner tube 1 is mounted centrally in the outer tube 4, wherein between the insulating layer 2 and the outer tube 4 an annular gap 5 remains which is to allow a drying and also evacuating the insulating layer.

Um beispielsweise bei der Verlegung Richtungsänderungen im Trassenverlauf durchführen zu können, sind Rohrbogen erforderlich. Der dargestellte 90° Rohrbogen besteht aus einem vorgebogenen Innenrohr 1 a, auf welchem die Isolierschicht 2 a aufsitzt. Die Isolierschicht 2 a ist aus dem gleichen Material wie die Isolierschicht 2 hergestellt. Vor dem Auflegen auf das vorgebogene Innenrohr 1 a werden Segmente aus dem Isolierrohr ausgeschnitten, wodurch ein Formen der Isolierschicht 2 a entsprechend dem Verlauf des gebogenen Rohres 1 a möglich wird. Die Nähte der Segmentausschnitte sind mit 2 b bezeichnet. Auch die Rohrbogenisolierung 2 a wird durch ein Band 3 a aus Edelstahlgeflecht festgelegt. Das Außenrohr 4 a des Rohrbogens ist aus mehreren Rohrbogensegmenten 4 b zusammengesetzt, die an ihren Stirnseiten miteinander verschweißt sind. Die Schweißnähte sind mit 4 c bezeichnet. Unterhalb der Schweißnähte 4 c ist eine Bandbewicklung 6, angeordnet, die in zwei oder mehr Windungen auf der Isolierschicht 2 bzw. 2 a bzw. dem Band 3 aus Metallgeflecht aufliegt. Die Bandbewicklung 6 besteht aus einem aus dünnen Fäden aufgebauten Gewebe oder Geflecht aus keramischem Werkstoff, vorzugsweise auf Silikabasis. Die Bandbewicklung 6 hat die Aufgabe, den Lichtbogen beim Schweißen der Nähte 4 c bzw. die von ihm erzeugte Hitze von der Isolierschicht 2 bzw. 2 a fernzuhalten. In order to be able to change the direction of the route during the installation, for example, pipe elbows are required. The 90 ° pipe bend shown consists of a pre-bent inner pipe 1 a , on which the insulating layer 2 a is seated. The insulating layer 2 a is made of the same material as the insulating layer 2 . Before being placed on the pre-bent inner tube 1 a , segments are cut out of the insulating tube, whereby the insulating layer 2 a can be shaped in accordance with the course of the bent tube 1 a . The seams of the segment cutouts are labeled 2 b . The pipe bend insulation 2 a is fixed by a band 3 a made of stainless steel braid. The outer tube 4 a of the pipe bend is composed of a plurality of pipe bend segments 4 b , which are welded together at their end faces. The weld seams are labeled 4 c . Below the weld seams 4 c there is a tape winding 6 , which rests in two or more turns on the insulating layer 2 or 2 a or the tape 3 made of metal mesh. The tape winding 6 consists of a fabric or braid made of ceramic material, preferably based on silica, made up of thin threads. The tape winding 6 has the task of keeping the arc when welding the seams 4 c or the heat generated by it from the insulating layer 2 or 2 a .

Das Band 3 bzw. 3 a aus Edelstahlgeflecht hat vorzugsweise eine Breite von 50-120 mm, eine Maschenweite von 1-2 mm und der Drahtdurchmesser beträgt ca. 0,5 mm. Dadurch läßt sich das Band 3 bzw. 3 a ohne Schwierigkeiten auf die Isolierschicht 2 bzw. 2 a aufwickeln, da es gut biegbar ist. Das Aufwickeln des Bandes 3 bzw. 3 a in Form einer Wendel ist problemlos möglich, da das Band schmiegsam ist und sich glatt auf die Oberfläche der Isolierschicht aufwickeln läßt.The band 3 or 3 a made of stainless steel mesh preferably has a width of 50-120 mm, a mesh size of 1-2 mm and the wire diameter is approximately 0.5 mm. As a result, the tape 3 or 3 a can be wound onto the insulating layer 2 or 2 a without difficulty, since it is easily bendable. The winding of the tape 3 or 3 a in the form of a helix is possible without any problems, since the tape is pliable and can be wound smoothly onto the surface of the insulating layer.

Das Band 6 hat ebenfalls vorzugsweise eine Breite von 80-120 mm und ist ein Gewebeband aus einer Vielzahl von extrem dünnen Keramikfäden, so daß es sich wie das Band 3 der Oberfläche des Rohrbogens anschmiegend wickeln läßt.The tape 6 also preferably has a width of 80-120 mm and is a fabric tape made of a large number of extremely thin ceramic threads, so that it can be wrapped like the tape 3 on the surface of the pipe bend.

Obwohl das Herstellen des dargestellten Rohrbogens auch auf der Baustelle, d.h. bei der Verlegung möglich ist, ist es vorteilhafter, die Rohrbögen werksseitig herzustellen.Although the production of the pipe bend shown also on the construction site, i.e. when laying is possible it is more advantageous to have the pipe bends at the factory to manufacture.

Dabei wird das gebogene Rohrstück 1 a mit einem kurzen geraden Rohrstück zunächst an das Innenrohr 1 einer vorgefertigten Baueinheit angeschweißt. Das gebogene Rohrstück 1 a und das kurze gerade Rohrstück werden dann isoliert, und die Segmente der Isolierschicht 2 a und die Isolierschicht 2 mit dem Metallgeflecht 3 umwickelt. Das Ende der Bandbewicklung wird mit einer nicht dargestellten Klammer festgelegt. Dort, wo die Schweißnähte 4 c für das Außenrohr 4 bzw. die Außenrohrsegmente 4 b vorgesehen sind, werden auf die Bandbewicklung mehrere Lagen des Keramikgewebes 6 aufgewickelt. Wenn das bandförmige Keramikgewebe 6 mit einer Kleberschicht versehen ist, erübrigt sich eine Festlegung des Bandendes. Ansonsten wird das Ende des Bandes 6 ebenfalls durch eine nicht dargestellte Klammer festgelegt. Sodann werden die Segmente 4 c nacheinander über den isolierten Bogen 1 a geschoben und die Schweißnähte 4 c durch Lichtbogenschweißung hergestellt. Abschließend wird das kurze gerade Stück des Außenrohres 1 an das letzte Segment 4 c angeschweißt. Ein solcher L- förmiger Rohrbogen kann dann auf Lastwagen zur Baustelle transportiert und dort in die Rohrleitung eingeschweißt werden.The bent pipe section 1 a is first welded to the inner pipe 1 of a prefabricated structural unit with a short straight pipe section. The bent pipe section 1 a and the short straight pipe section are then insulated, and the segments of the insulating layer 2 a and the insulating layer 2 are wrapped with the metal braid 3 . The end of the tape winding is fixed with a bracket, not shown. Where the weld seams 4 c are provided for the outer tube 4 or the outer tube segments 4 b , several layers of the ceramic fabric 6 are wound onto the tape winding. If the band-shaped ceramic fabric 6 is provided with an adhesive layer, there is no need to fix the band end. Otherwise, the end of the band 6 is also fixed by a bracket, not shown. Then the segments 4 c are pushed one after the other over the insulated arc 1 a and the weld seams 4 c are produced by arc welding. Finally, the short straight piece of the outer tube 1 is welded to the last segment 4 c . Such an L-shaped pipe bend can then be transported to the construction site by truck and welded into the pipeline there.

Claims

1.Thermally insulated pipe, consisting of a medium-carrying metal pipe, an insulating layer fixed on the medium-carrying metal pipe and spacers on the insulating layer, which enable the insulated medium pipe to be displaced in an outer metal pipe, in which both the medium-carrying metal pipes and the outer pipes of individual pipe pieces are welded together to form a pipeline, characterized in that the insulating layer ( 2 , 2 a ) is held by a metal wire mesh ( 3 , 3 a ) and in the area of the weld seams ( 4 c ) for the outer pipes ( 4 , 4 b ) the insulating layer ( 2 , 2 a ) a high temperature resistant fabric ( 6 ) rests on the entire circumferential surface.

2. Heat-insulated conduit, characterized in that the metal wire mesh ( 3 , 3 a ) consists of a corrosion-resistant metal, preferably stainless steel.

3. Heat-insulated conduit according to claim 1 or 2, characterized in that the mesh size of the metal wire mesh ( 3 , 3 a ) is between 0.5 and 5 mm.

4. Heat-insulated conduit according to claim 1 or one of the following, characterized in that the diameter of the wire mesh ( 3 , 3 a ) forming wire is between 0.2 and 0.8 mm.

5. Heat-insulated conduit according to claim 1 or one of the following, characterized in that the wire mesh ( 3 , 3 a ) surrounds the insulating layer ( 2 , 2 a ) helically and that the ends of the wire mesh ( 3 , 3 a ) connected to one another by holding means are.

6. Heat-insulated conduit according to claim 1 or one of the following, characterized in that the high temperature-resistant fabric ( 6 ) is made of thin threads made of ceramic material based on silica.

7. Heat-insulated conduit according to claim 1 or one of the following, characterized in that the fabric ( 6 ) is wound up in multiple layers.