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WO2011047394A1 - Verbundrohr - Google Patents

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Publication number
WO2011047394A1
WO2011047394A1 PCT/AT2010/000293 AT2010000293W WO2011047394A1 WO 2011047394 A1 WO2011047394 A1 WO 2011047394A1 AT 2010000293 W AT2010000293 W AT 2010000293W WO 2011047394 A1 WO2011047394 A1 WO 2011047394A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
tube
composite pipe
insulating layer
core tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2010/000293
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raimund Rockenbauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isoplus Fernwarmetechnik GmbH
Original Assignee
Isoplus Fernwarmetechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isoplus Fernwarmetechnik GmbH filed Critical Isoplus Fernwarmetechnik GmbH
Publication of WO2011047394A1 publication Critical patent/WO2011047394A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/143—Pre-insulated pipes

Definitions

  • This invention relates to a composite pipe for heat-insulated conducting a medium, wherein the composite tube comprises a core tube, a jacket tube, an insulating layer for thermal decoupling of the core tube and the jacket tube and optionally at least one foil, wherein in the composite tube at least one passing gases, the insulating layer At least in some areas surrounding shut-off layer is provided.
  • a composite tube for heat-insulated conducting a medium is described for example in AT002992U1.
  • WO2004 / 029501A1 cites a composite tube which comprises a film which is arranged between the insulating layer and the core tube or the jacket tube as a sliding layer.
  • EP2003388A2 describes a composite pipe, which consists of a DämmMechwandung of a fibrous material. Compared with the invention discussed below, the composite pipe described in EP2003388A2 has the disadvantage that the production of the composite pipe is more complicated because of the necessary production of the DämmMechwandung of the fibrous material,
  • WO03058112 describes a constructive element comprising a foam, which foam is finished liquid and gas tight by rigid elements. It is the object of the invention discussed herein to provide a composite tube, wherein the insulating layer has a high thermal insulation capability over a long period of time.
  • the insulating layers used in the prior art have the disadvantage that gases escape from the polyurethane foam, for example.
  • the escape of the gases entails that the thermal insulation of the polyurethane foam is reduced after a certain period of time.
  • the barrier layer consists of a plastic such as polyethylene in combination with a metal such as aluminum or of a plastic such as polyethylene in combination with another plastic such as polyamide or polypropylene.
  • the barrier used in the invention prevents the escape of gases, in particular the noble gases from the insulating layer and thus prevents a reduction in the thermal conductivity of the insulating layer and a slowing down the aging process of the insulating layer.
  • the passage of water vapor through the shut-off layer arranged according to the invention may be possible in the event that water vapor emerges from the core tube by diffusion, for example from a core tube made of plastic.
  • the blocking layer according to the invention can be applied to shut-off layers additionally arranged in the composite tube, which cover the insulating layer at least in partial areas, or to elements such as core tube and jacket tube, which are arranged adjacent to the insulating layer.
  • a possible embodiment of the composite tube according to the invention may be that the barrier layer is a coating of a surface of the core tube and / or the jacket tube, which coating is extruded or laminated on the surface of the core tube in at least partial areas.
  • a film may be arranged in the composite pipe according to the invention, wherein the blocking layer is a coating of a surface of the at least one film, which coating is extruded or laminated onto the surface of the film in at least partial regions.
  • the film preferably envelops the insulating layer. It is by no means excluded in the context of this invention that the film envelops individual part of the insulating layer.
  • the barrier layer can consist of the material known from plastics such as polyethylene and / or metals such as aluminum or another material known to those skilled in the art, which material prevents the passage of gases through the shut-off layer arranged according to the invention and if necessary permits the passage of water vapor through the shut-off layer arranged according to the invention.
  • So-called partially sealed composite pipes which have the property that water vapor, but no gas mixture can diffuse through a core tube made of a plastic, comprise at least one barrier layer of a plastic such as polyethylene or polypropylene.
  • So-called density Composite tubes which have the property that neither water vapor nor a gas mixture can diffuse out of the core tube may comprise at least one barrier layer of metal or a metal mixture.
  • a coating applied to a carrier film by means of extrusion can be distinguished by the fact that the coating has no discontinuities such as, for example, bubbles. Such a discontinuity would allow the escape of gases from the insulating layer in a partial area.
  • a coating which, under certain conditions such as, for example, a predetermined temperature range, has properties which permit the escape of certain gases.
  • the composite tube according to the invention may comprise an adhesive layer, which adhesive layer brings about an adhesive bond of the core tube with the insulating layer and / or with the film and / or the jacket tube with the insulating layer and / or with the film.
  • the adhesive layer may be applied to at least one of the surfaces of the core tube, the jacket tube, the insulating layer or the film and may optionally be embodied in one piece with the barrier layer.
  • the application of the adhesive layer to said elements of the composite pipe can be accomplished by means of extrusion or laminating techniques known to those skilled in the art.
  • the adhesive layer is applied to the inside of the film to be laid around the insulating layer and thus causes a good bond of the film with the insulating layer.
  • the adhesive layer is heated Condition to cause adhesion of the adhesive layer, wherein after cooling of the adhesive layer, the adhesive bond is not soluble.
  • the temperature range can be increased by foaming the insulating material, by extruding the jacket tube.
  • the adhesive layer may be such that adhesive bonding is not solvable by heating the adhesive layer after previous cooling the adhesive bond.
  • the invention disclosed herein does not preclude making the adhesive bond through the adhesive layer higher than that during manufacture of a prior art composite pipe as defined above.
  • the adhesive layer may comprise a copolymer consisting of ethylene, butyl acrylate, maleic anhydride.
  • the composition of the adhesive layer according to the invention is not limited to the specified substances.
  • the barrier layer may be bonded to the surface of the insulating layer or adjacent to the insulating layer.
  • Composite tubes which have a core tube and a jacket tube made of plastic, can be rolled up on a tube roll. Due to the consequent relative displacement between substantially casing tube and core tube, the barrier is connected to the insulating layer neither with the core tube nor with the jacket tube non-positively.
  • the barrier layer can serve as a sliding layer between the core tube and insulation layer or insulation layer and jacket tube.
  • a possible embodiment of the composite pipe according to the invention may be that at least a part of the film in an overlapping region of the film is connected to a further part of the film.
  • Overlapping regions are arranged, for example, parallel to the longitudinal axis or radially about the longitudinal axis of the composite tube, wherein the overlapping region can be connected by known methods such as gluing, welding, so as to ensure a tightness of the film can.
  • the film may for example comprise a further coating such as a thermoplastic or an adhesive layer, which is able to enter into a connection with the insulating layer.
  • This coating can be integrally formed with the coating, which according to the invention prevents passage of the steam, integrally formed.
  • the compound mentioned here can be prepared by known methods such as welding or gluing.
  • the composite pipe according to the invention may be designed so that at least a portion of the film with the core tube and / or the jacket tube is non-positively connected in at least partial areas.
  • the film may, for example, comprise a further coating which is able to make a connection with the insulating layer.
  • This coating may be integrally formed with the coating, which, according to the invention, prevents gases from passing through.
  • the compound mentioned here can be made by known methods such as ultrasonic welding, heating element welding or gluing.
  • a possible embodiment of the composite tube according to the invention may be that the core tube and the jacket tube consist of a material selected from plastics, metals and metal alloys, independently of each other.
  • a bond can be produced between the film and the core tube and / or the jacket tube.
  • the composite tube according to the invention may comprise a second core tube or a plurality of core tubes. It may prove to be advantageous in this case that the core tubes are non-positively connected to each other, so that, for example, a displacement of the tubes to each other in a production sub-process of the composite tube is prevented. Likewise, a plurality of first core tubes, which have a small diameter, are arranged inside a second core tube.
  • the composite tube according to the invention may have at least one measuring means for detecting discontinuities.
  • the at least one measuring device for detecting the discontinuities may be integrally formed with the core tube and / or the jacket tube and / or the insulating layer and / or the foil.
  • a discontinuity may be in the form of, for example, a crack or a leak in the core tube or jacket tube, the foil or the insulating layer.
  • the coating which prevents the escape of gases from the insulating layer according to the invention, may be damaged.
  • the composite pipe according to the invention may be formed such that at least one coating of the film has sliding properties on its surface and thus serves as a sliding layer between the insulating layer and the core pipe and / or jacket pipe, at least in some areas.
  • the arrangement of these sliding layers can serve to minimize any stresses in the composite pipe. Such stresses can be caused, for example, by the different thermal properties of the materials used in the composite tube in a thermal load of the composite tube.
  • the composite pipe may comprise so-called relief zones in which a coating with sliding properties is arranged.
  • the invention does not exclude that the coating, which has sliding surface properties, with the coating according to the invention, which prevents passage of the gases, integrally formed.
  • a possible embodiment of the composite pipe according to the invention is that the film and the coating to be applied, which prevents gases from passing through, are integrally formed.
  • the film may, for example, be a film consisting of plastics such as polyethylene and / or metals such as aluminum or another material known to a person skilled in the art, which material prevents the passage of gases through the shut-off layer arranged according to the invention and optionally the passage of water vapor through the shut-off layer arranged according to the invention allowed.
  • the approach discussed here also relates to the method for producing a composite pipe, which comprises a core pipe, a jacket pipe, an insulating layer and optionally a separating layer, wherein the core pipe is introduced into the jacket pipe and a space which is defined by the core pipe and the jacket pipe, is filled mainly by an insulating layer, wherein a barrier layer is applied to a surface of the film and / or the core tube and / or the jacket tube, which shut-off layer is a coating of a plastic such as polyethylene in combination with a metal such as aluminum or a plastic such as polyethylene in combination with another plastic such as polyamide or polypropylene.
  • the application of the coating can be carried out in one of the preparation of the composite tube temporally upstream operation or during the production of the composite pipe.
  • the method according to the invention can be distinguished by the fact that the coating material used is a plastic such as polyethylene in combination with a metal such as aluminum or a plastic such as polyethylene in combination with another plastic such as polyamide or polypropylene.
  • So-called partially dense composite pipes, through which water vapor but no gas mixture can diffuse, comprise at least one separating layer of a plastic such as polyethylene in combination with a metal such as aluminum or a plastic such as polyethylene in combination with another plastic such as Polyamide or polypropylene.
  • So-called dense composite pipes, through which neither water vapor nor a gas mixture can diffuse, comprise at least one separating layer of metal or a metal mixture.
  • the method according to the invention may comprise sub-steps such that the shut-off layer is connected to at least partial regions of the core tube and / or of the jacket tube.
  • the coating can be extruded on at least portions of the core tube and / or the jacket tube.
  • the invention discussed herein includes both coating of the core tube or jacket tube prior to and during manufacture of the composite tube.
  • the methods given here by way of example for applying the barrier layer or coating can be used depending on the requirements of the coating in partial areas of the core tube or the jacket tube.
  • the method according to the invention may also comprise sub-steps, wherein the blocking layer is connected to at least partial regions of the film. Furthermore, the coating can be extruded onto at least portions of the film.
  • the production of the composite pipe according to the invention may comprise the coating of the film.
  • coated film may be used to make the composite pipe.
  • the inventive method for producing a composite pipe may also include the step that at least in some areas, the insulating layer with the core tube and / or the jacket tube is non-positively connected.
  • the composite produced in this way can on the one hand increase the statics since, in the case of a direct or indirect bond between core tube and jacket tube, the composite tube as a whole acts like a sandwich construction. The latter can be advantageous during transport and during the laying of composite pipes.
  • the composite can be produced in order to ensure a complete, the escape of gases suppressing enclosure of the insulating layer.
  • a non-positive bond can be produced for example by means of known welding methods.
  • the inventive method for producing a composite pipe may include at least that at least in some areas, the film with the insulating layer and / or the core tube and / or the jacket tube is non-positively connected.
  • Such a force-locking composite can be produced for example by means of welding processes.
  • the method according to the invention for producing a composite pipe strand or a composite pipe may also include checking the composite pipe strand or the composite pipe, in particular the core pipe and / or the jacket pipe and / or the insulating layer and / or optionally the film on discontinuities.
  • Figure 1 shows an alternative embodiment of a composite pipe according to the invention, wherein a film is arranged with a coating in the composite pipe.
  • Figure 2 shows an alternative embodiment of a composite pipe according to the invention, wherein the jacket tube comprises a coating.
  • Figure 1 shows a composite tube 1 for heat-insulated conducting a medium comprising a core tube 2, in which the medium such as hot water or crude oil is passed, an insulating layer 3, a jacket tube 5 and a film 4, for heat-insulated conducting a medium in the composite tube 1 at least one passing or passing of gases preventing, the insulating layer 3 is provided at least in some areas surrounding shut-off, which shut-off layer of polyethylene in combination with a metal such Aluminum is made.
  • the barrier layer may allow passage of water vapor.
  • the blocking layer is a coating 6 ', 6 "of a surface of the film 4 made of polyethylene, for example the film 4 extruded.
  • the composite pipe 1 further comprises an adhesive layer by means of which an adhesive bond of the insulating layer 3 with the film 4 can be produced.
  • the adhesive layer is formed integrally with the barrier layer.
  • the adhesive layer is made of the components ethylene, butyl acrylate and maleic acid hydride.
  • the adhesive layer can be activated by heat in the production of the composite tube and creates a compound which is not soluble after cooling of the adhesive layer.
  • the core tube 2 is made of plastic.
  • the jacket tube 5 may consist of the same material as the core tube 2.
  • the impact of the film is carried out in the embodiment shown in Figure 1 as an overlapping region 8, in which a part of a first film 4 is connected to another part of a second film 4, so that a tightness of the film is ensured in this area.
  • the film 4 can serve as a sliding layer between the insulating layer 3 and the jacket tube 5 in some areas.
  • the film 4 depending on the requirements or expected loads, in particular expected thermal loads sliding surface properties.
  • a wire is further arranged as a measuring means 7 for the detection of discontinuities.
  • the wire can be integrally formed with the insulating layer 3, wherein examined by means of arranged in the insulating layer 3 measuring means 7, the core tube 2, the film 4, the insulating layer 3 and the jacket tube 5 on discontinuities such as damage, cracks, fatigue of the materials used can be.
  • FIG. 2 shows a composite pipe 1 for heat-insulated conducting of a medium, the composite pipe comprising a core tube 2, a jacket tube 5 and an insulating layer 3 for thermal decoupling of the core tube 2 and the jacket tube 5, wherein the composite tube 1 comprises a coating 6 ', 6 "applied to the core tube 2 and / or to the jacket tube 5, and comprises a property which prevents gases from passing through.
  • Figure 3 shows a composite pipe 1, which consists of two core tubes 2, 2 '.

Landscapes

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Abstract

Verbundrohr 1 zum wärmeisolierten Leiten eines Mediums, wobei das Verbundrohr ein Kernrohr 2, ein Mantelrohr 5, eine Dämmschicht 3 zur thermischen Entkopplung des Kernrohres 2 und des Mantelrohres 5 und gegebenenfalls zumindest eine Folie 4 umfasst, wobei im Verbundrohr zumindest eine ein Passieren von Gasen unterbindende, die Dämmschicht zumindest in Teilbereichen umgebende Absperrschicht vorgesehen ist, wobei die Absperrschicht aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem Metall wie Aluminium oder aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem weiteren Kunststoff wie Polyamid oder aus Polypropylen besteht.

Description

Verbundrohr
Diese Erfindung betrifft ein Verbundrohr zum wärmeisolierten Leiten eines Mediums, wobei das Verbundrohr ein Kernrohr, ein Mantelrohr, eine Dämmschicht zur thermischen Entkopplung des Kernrohres und des Mantelrohres und gegebenenfalls zumindest eine Folie umfasst, wobei im Verbundrohr zumindest eine ein Passieren von Gasen unterbindende, die Dämmschicht zumindest in Teilbereichen umgebende Absperrschicht vorgesehen ist.
Ein Verbundrohr zum Wärme isolierten Leiten eines Mediums ist beispielsweise in AT002992U1 beschrieben. In WO2004/029501A1 ist ein Verbundrohr angeführt, welches eine Folie umfasst, die zwischen der Dämmschicht und dem Kemrohr beziehungsweise dem Mantelrohr als eine Gleitschicht angeordnet ist.
EP2003388A2 beschriebt ein Verbundrohr, welches eine Dämmkörperwandung aus einem faserhaltigem Material besteht. Im Vergleich zu der im folgenden diskutierten Erfindung hat das in EP2003388A2 beschriebene Verbundrohr den Nachteil, dass die Herstellung des Verbundrohres wegen der notwendigen Herstellung der Dämmkörperwandung aus dem faserhaltigen Material aufwendiger ist,
WO03058112 beschreibt ein konstruktives Element umfassend einen Schaumstoff, welcher Schaumstoff durch steife Elemente flüssigkeits- und gasdicht abgeschlossen ist. Es ist die Aufgabe der hier diskutierten Erfindung ein Verbundrohr bereitzustellen, wobei die Dämmschicht eine hohe Wärmedämmfähigkeit über eine lange Zeitspanne aufweist.
Die nach dem Stand der Technik verwendeten Dämmschichten haben den Nachteil, dass Gase aus der beispielsweise Polyurethan-Schaum entweichen. Das Entweichen der Gase zieht mit sich, dass die Wärmedämmung des Polyurethan- Schaums nach einer gewissen Zeitspanne verringert wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, dass die Absperrschicht aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem Metall wie Aluminium oder aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem weiteren Kunststoff wie Polyamid oder aus Polypropylen besteht.
Die erfindungsgemäß verwendete Absperrschicht verhindert das Austreten der Gase, insbesondere der Edelgase aus der Dämmschicht und unterbindet somit eine Verminderung der Wärmeleiteigenschaften der Dämmschicht und eine Verlangsasmung des Alterungsprozesses der Dämmschicht. Das Passieren von Wasserdampf durch die erfindungsgemäß angeordnete Absperrschicht kann möglich sein, und zwar für den Fall, dass aus dem Kernrohr Wasserdampf durch Diffusion wie zum Beispiel aus einem aus Kunststoff gefertigten Kernrohr austritt.
Die erfindungsgemäße Absperrschicht kann an im Verbundrohr zusätzlich angeordneten Absperrschichten, welche die Dämmschicht zumindest in Teilbereichen umhüllen, oder an Elementen wie Kernrohr und Mantelrohr, welche benachbart zu der Dämmschicht angeordnet sind, aufgebracht werden.
Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundrohres kann sein, dass die Absperrschicht eine Beschichtung einer Oberfläche des Kernrohres und/oder des Mantelrohres ist, welche Beschichtung auf die Oberfläche des Kernrohres in zumindest Teilbereichen aufextrudiert oder aufkaschiert ist. In dem erfindungsgemäßen Verbundrohr kann eine Folie angeordnet sein, wobei die Absperrschicht eine Beschichtung einer Oberfläche der zumindest einen Folie ist, welche Beschichtung auf die Oberfläche der Folie in zumindest Teilbereiche aufextrudiert oder aufkaschiert ist.
Die Folie umhüllt vorzugsweise die Dämmschicht. Es ist im Rahmen dieser Erfindung keinesfalls ausgeschlossen, dass die Folie einzelne Teilbereich der Dämmschicht umhüllt.
Die Absperrschicht kann aus der aus Kunststoffen wie Polyethylen und/oder Metallen wie Aluminium oder aus einem anderen dem Fachmann bekannten Material bestehen, welches Material das Passieren von Gasen durch die erfindungsgemäß angeordnete Absperrschicht unterbindet und gegebenenfalls das Passieren von Wasserdampf durch die erfindungsgemäß angeordnete Absperrschicht gestattet. Sogenannte partiell dichte Verbundrohre, welche die Eigenschaft aufweisen, dass Wasserdampf, jedoch kein Gasgemisch durch ein aus einem Kunststoff hergestelltem Kernrohr diffundieren kann, umfassen zumindest eine Absperrschicht aus einem Kunststoff wie Polyethylen oder Polypropylen. Sogenannte dichte Verbundröhre, welche die Eigenschaft aufweisen, dass weder Wasserdampf noch ein Gasgemisch aus dem Kernrohr diffundieren kann, können zumindest eine Absperrschicht aus Metall oder einem Metallgemisch umfassen.
Eine mittels Extrudierverfahren auf eine Trägerfolie aufgebrachte Beschichtung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Beschichtung keine Diskontinuitäten wie beispielsweise Blasen aufweist. Eine solche Diskontinuität würde ein Austreten von Gasen aus der Dämmschicht in einem Teilbereich erlauben.
Die hier diskutierte Erfindung schließt keinesfalls aus, dass ein Austreten von Gasen in Abhängigkeit von beispielsweise dem verwendeten Dämmstoffmaterial steuerbar ist. Es kann sich beispielsweise als sinnvoll erweisen, dass eine Beschichtung verwendet wird, welche unter bestimmten Konditionen wie beispielsweise ein vorgegebener Temperaturbereich Eigenschaften aufweist, welche ein Austreten bestimmter Gase erlaubt.
Das erfindungsgemäße Verbundrohr kann eine Haftschicht umfassen, welche Haftschicht eine Haftverbindung des Kernrohres mit der Dämmschicht und/oder mit der Folie und/oder des Mantelrohres mit der Dämmschicht und/oder mit der Folie bewerkstelligt.
Die Haftschicht kann auf eine zumindest einer der Oberflächen der Kernrohres, des Mantelrohres, der Dämmschicht oder der Folie aufgebracht und gegebenenfalls einstückig mit der Absperrschicht ausgeführt sein. Die Aufbringung der Haftschicht auf die genannten Elemente des Verbundrohres kann mittels dem Fachmann bekannter Aufextrudier- oder Aufkaschiertechniken bewerkstelligt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Haftschicht an der Innenseite der um die Dämmschicht zu legende Folie aufgebracht und somit ein guten Verbund der Folie mit der Dämmschicht bewirkt.
Durch das Anordnen der Haftschicht wird eine hohe Scherfestigkeit zwischen den Elementen des Verbundrohres, welche Elemente angrenzend an die Haftschicht angeordnet sind, erreicht.
Während der Herstellung des Verbundrohres ist die Haftschicht in erwärmten Zustand zu bringen, um ein Haften der Haftschicht zu bewirken, wobei nach Abkühlung der Haftschicht die Haftverbindung nicht lösbar ist.
Der Temperaturbereich kann durch das Aufschäumen des Dämmstoffes, das Aufextrudieren des Mantelrohres. Die Haftschicht kann so beschaffen sein, dass Haftverbindung durch eine Erwärmung der Haftschicht nach vorhergegangener Abkühlung die Haftverbindung nicht lösbar ist.
Die hier offenbarte Erfindung schließt nicht aus, dass das Herstellen der Haftverbindung durch die Haftschicht höhere Temperaturen als die während der Herstellung eines Verbundrohres nach dem Stand der Technik wie oben definiert bedingt.
Die Haftschicht kann ein aus Ethylen, Butylacrylat, Maleinsäureanhydrid bestehendes Copolymer umfassen. Die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Haftschicht ist nicht auf die angegebenen Stoffe beschränkt. Die Absperrschicht kann mit der Oberfläche der Dämmschicht verbunden oder benachbart zu der Dämmschicht angeordnet sein.
Verbundrohre, welche ein Kernrohr und ein Mantelrohr aus Kunststoff aufweisen, können auf eine Rohrrolle aufgerollt werden. Aufgrund der dadurch bedingten Relativverschiebung zwischen im Wesentlichen Mantelrohr und Kernrohr ist die Absperrschicht weder mit der Dämmschicht noch mit dem Kernrohr noch mit dem Mantelrohr kraftschlüssig verbunden. Die Absperrschicht kann als Gleitschicht zwischen Kernrohr und Dämmschicht oder Dämmschicht und Mantelrohr dienen.
Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundrohres kann sein, dass zumindest ein Teil der Folie in einem überlappenden Bereich der Folie mit einem weiteren Teil der Folie verbunden ist.
Überlappende Bereiche werden beispielsweise parallel zur Längsachse oder radial um die Längsachse des Verbundrohres angeordnet, wobei der überlappende Bereich mittels bekannter Verfahren wie beispielsweise Kleben, Verschweißen verbunden werden kann, um so eine Dichtheit der Folie gewährleisten zu können.
Um eine Umhüllung der Dämmschicht zu gewährleisten, kann es sich auch vorteilhaft erweisen, dass zumindest ein Teil der Folie mit der Dämmschicht in zumindest Teilbereichen kraftschlüssig verbunden ist.
Die Folie kann beispielsweise eine weitere Beschichtung wie beispielsweise ein Thermoplast oder eine Klebeschicht umfassen, welche mit der Dämmschicht eine Verbindung einzugehen vermag. Diese Beschichtung kann integrativ mit der Beschichtung, welche erfindungsgemäß ein Passieren der Dämpf unterbindet, integrativ ausgebildet sein.
Die hier erwähnte Verbindung kann mittels bekannter Verfahren wie beispielsweise Schweißen oder Kleben hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verbundrohr kann so ausgeführt sein, dass zumindest ein Teil der Folie mit dem Kernrohr und/oder dem Mantelrohr in zumindest Teilbereichen kraftschlüssig verbunden ist.
Die Folie kann beispielsweise eine weitere Beschichtung umfassen, welche mit der Dämmschicht eine Verbindung einzugehen vermag. Diese Beschichtung kann integrativ mit der Beschichtung, welche erfindungsgemäß ein Passieren von Gasen unterbindet, integrativ ausgebildet sein.
Die hier erwähnte Verbindung kann mittels bekannter Verfahren wie beispielsweise Ultraschallschweißen, Heizelementschweißen oder Kleben hergestellt werden.
Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundrohres kann sein, dass das Kernrohr und das Mantelrohr aus unabhängig voneinander aus einem aus Kunststoffen, Metallen und Metallegierungen ausgewählten Material bestehen. Mittels Schweißverfahren, Klebeverfahren oder weiterer dem Fachmann bekannter Verfahren kann ein Verbund zwischen der Folie und dem Kernrohr und/oder dem Mantelrohr hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verbundrohr kann ein zweites Kernrohr oder mehrere Kernrohre umfassen. Es kann sich hierbei als vorteilhaft erweisen, dass die Kernrohre kraftschlüssig miteinander verbunden sind, sodass beispielsweise ein Versetzen der Rohre zueinander in einem Herstellungsteilprozess des Verbundrohres unterbunden ist. Ebenso können mehrere erste Kernrohre, die einen kleinen Durchmesser aufweisen, im Inneren eines zweiten Kernrohres angeordnet sind.
Das erfindungsgemäße Verbundrohr kann zumindest ein Messmittel zur Detektion von Diskontinuitäten aufweisen. Das zumindest eine Messmittel zur Detektion der Diskontinuitäten kann mit dem Kernrohr und/oder dem Mantelrohr und/oder der Dämmschicht und/oder der Folie integrativ ausgebildet sein.
Eine Diskontinuität kann beispielsweise in Form eines Risses oder eines Leckes des Kernrohres oder Mantelrohres, der Folie oder der Dämmschichtvorliegen. Ebenso kann die Beschichtung, welche ein Austreten von Gasen aus der Dämmschicht erfindungsgemäß unterbindet, beschädigt sein.
Mittels dem Fachmann bekannter Messmethoden kann sowohl das Entstehen und die Präsenz der Diskontinuitäten als auch das Austreten des Mediums aus dem Kernrohr ermittelt werden. Mittels der dem Fachmann bekannten Messmethoden ist es auch möglich, die Diskontinuitäten im Verbundrohr zu orten.
Das erfindungsgemäße Verbundrohr kann so ausgebildet sein, dass zumindest eine Beschichtung der Folie an ihrer Oberfläche gleitende Eigenschaften aufweist und somit zumindest in Teilbereichen als Gleitschicht zwischen der Dämmschicht und Kernrohr und/oder Mantelrohr dient.
Die Anordnung dieser Gleitschichten kann dazu dienen, etwaige Spannungen im Verbundrohr zu minimieren. Solche Spannungen können beispielsweise durch die unterschiedlichen thermischen Eigenschaften der im Verbundrohr verwendeten Materialien bei einer thermischen Belastung des Verbundrohres hervorgerufen werden. Das Verbundrohr kann so genannte Entlastungszonen umfassen, in welchen eine Beschichtung mit gleitenden Eigenschaften angeordnet ist.
Die Erfindung schließt nicht aus, das die Beschichtung, welche gleitende Oberflächeneigenschaften aufweist, mit der erfindungsgemäßen Beschichtung, welche ein Passieren der Gase unterbindet, integrativ ausgebildet ist. Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundrohres besteht darin, dass die Folie und die aufzubringende, das Passieren von Gasen unterbindende Beschichtung integrativ ausgebildet ist.
Die Folie kann beispielsweise eine aus Kunststoffen wie Polyethylen und/oder Metallen wie Aluminium oder aus einem anderen dem Fachmann bekannten Material bestehende Folie sein, welches Material das Passieren von Gasen durch die erfindungsgemäß angeordnete Absperrschicht unterbindet und gegebenenfalls das Passieren von Wasserdampf durch die erfindungsgemäß angeordnete Absperrschicht gestattet. Der hier diskutierte Lösungsansatz betrifft auch das Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres, welches ein Kernrohr, ein Mantelrohr, eine Dämmschicht und gegebenenfalls eine Trennschicht umfasst, wobei das Kernrohr in das Mantelrohr eingebracht wird und ein Raum, welcher durch das Kernrohr und das Mantelrohr definiert ist, in der Hauptsache durch eine Dämmschicht verfüllt wird, wobei eine Absperrschicht auf eine Oberfläche der Folie und/oder des Kernrohres und/oder des Mantelrohres aufgebracht wird, welche Absperrschicht eine Beschichtung aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem Metall wie Aluminium oder aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem weiteren Kunststoff wie Polyamid oder aus Polypropylen ist. Das Aufbringen der Beschichtung kann in einem der Herstellung des Verbundrohres zeitlich vorgelagerten Arbeitsschritt oder während der Herstellung des Verbundrohres erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass als Beschichtungsmaterial ein Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem Metall wie Aluminium oder ein Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem weiteren Kunststoff wie Polyamid oder aus Polypropylen verwendet wird. Sogenannte partiell dichte Verbundrohre, durch welche Wasserdampf, jedoch kein Gasgemisch diffundieren kann, umfassen zumindest eine Trennschicht aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem Metall wie Aluminium oder ein Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem weiteren Kunststoff wie Polyamid oder aus Polypropylen. Sogenannte dichte Verbundrohre, durch welche weder Wasserdampf noch ein Gasgemisch diffundieren kann, umfassen zumindest eine Trennschicht aus Metall oder einem Metallgemisch.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann Teilschritten umfassen, dass die Absperrschicht mit zumindest Teilbereichen des Kernrohres und/oder des Mantelrohres verbunden wird. Ebenso kann die Beschichtung auf zumindest Teilbereichen des Kernrohres und/oder des Mantelrohres extrudiert werden.
Die hier diskutierte Erfindung schließt sowohl eine Beschichtung des Kernrohres oder des Mantelrohres vor als auch während der Herstellung des Verbundrohres ein. Die hier beispielhaft angeführten Verfahren zum Aufbringen der Absperrschicht beziehungsweise Beschichtung können in Abhängigkeit der Anforderungen an die Beschichtung in Teilbereichen des Kernrohres oder des Mantelrohres eingesetzt werden.
Ebenso können weitere dem Fachmann bekannte Verfahren zur Beschichtung der Oberfläche des Kemrohres und Mantelrohres eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch Teilschritte umfassen, wobei die Absperrschicht mit zumindest Teilbereichen der Folie verbunden wird. Weiters kann die Beschichtung auf zumindest Teilbereichen der Folie extrudiert werden.
Die erfindungsgemäße Herstellung des Verbundrohres kann die Beschichtung der Folie umfassen. Ebenso können zur Herstellung des Verbundrohres beschichtete Folie verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres kann auch den Arbeitsschritt beinhalten, dass zumindest in Teilbereichen die Dämmschicht mit dem Kernrohr und/oder dem Mantelrohr kraftschlüssig verbunden wird.
Der so hergestellte Verbund kann zum einem die Statik erhöhen, da im Falle eines direkten oder indirekten Verbundes zwischen Kernrohr und Mantelrohr das Verbundrohr als Ganzes wie eine Sandwichkonstruktion wirkt. Letzteres kann vorteilhaft beim Transport und bei der Verlegung der Verbundrohre sein.
Zum anderen kann der Verbund hergestellt werden, um eine vollständige, ein Austreten von Gasen unterbindende Umhüllung der Dämmschicht gewährleistet wird. Ein solcher kraftschlüssiger Verbund kann beispielsweise mittels bekannter Schweißverfahren hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres kann gleichsam beinhalten, dass zumindest in Teilbereichen die Folie mit der Dämmschicht und/oder dem Kernrohr und/oder dem Mantelrohr kraftschlüssig verbunden wird.
Ein solcher kraftschlüssiger Verbund kann beispielsweise mittels Schweißverfahren hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohrstranges beziehungsweise eines Verbundrohres kann auch eine Kontrolle des Verbundrohrstranges beziehungsweise des Verbundrohres, insbesondere das Kernrohr und/oder das Mantelrohr und/oder die Dämmschicht und/oder gegebenenfalls die Folie auf Diskontinuitäten umfassen.
Eine solche Kontrolle ist sowohl während der Herstellung des Verbundrohres oder Teile davon als auch im Betrieb möglich.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verbundrohres, wobei ein Folie mit einer Beschichtung im Verbundrohr angeordnet ist.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verbundrohres, wobei das Mantelrohr eine Beschichtung umfasst.
Figur 1 zeigt ein Verbundrohr 1 zum wärmeisolierten Leiten eines Mediums, welches ein Kernrohr 2, in welchem das Medium wie beispielsweise heißes Wasser oder Rohöl geleitet wird, eine Dämmschicht 3, ein Mantelrohr 5 und eine Folie 4 umfasst, zum wärmeisolierten Leiten eines Mediums, wobei im Verbundrohr 1 zumindest eine ein Passieren beziehungsweise Hindurchtreten von Gasen unterbindende, die Dämmschicht 3 zumindest in Teilbereichen umgebende Absperrschicht vorgesehen ist, welche Absperrschicht aus Polyethylen in Kombination mit einem Metall wie Aluminium besteht. Die Absperrschicht kann ein Passieren von Wasserdampf erlauben. In der hier diskutierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundrohres 1 ist die Absperrschicht eine Beschichtung 6', 6" einer Oberfläche der Folie 4 aus beispielsweise Polyethylen. In Abhängigkeit der Anforderungen an die Beschichtung 6', 6", ist die Beschichtung 6', 6" auf die Folie 4 extrudiert.
Das Verbundrohr 1 umfasst weiters eine Haftschicht, mittels welcher eine Haftverbindung der Dämmschicht 3 mit der Folie 4 herstellbar ist. Die Haftschicht ist einstückig mit der Absperrschicht ausgeformt. Die Haftschicht ist aus den Komponenten Ethylen, Butylacrylat und Maleinsäurehydrid hergestellt, Die Haftschicht ist bei der Herstellung des Verbundrohres durch Wärme aktivierbar und schafft eine Verbindung, welche nach Abkühlung der Haftschicht nicht lösbar ist.
Das Kernrohr 2 besteht aus Kunststoff. Das Mantelrohr 5 kann aus dem gleichen Material wie das Kernrohr 2 bestehen.
Der Stoß der Folie ist dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsform als ein überlappender Bereich 8 ausgeführt, in welchem ein Teil einer ersten Folie 4 mit einem weiteren Teil einer zweiten Folie 4 verbunden ist, sodass eine Dichtheit der Folie in diesem Bereich gewährleistet ist.
Die Folie 4 kann in Teilbereichen als Gleitschicht zwischen der Dämmschicht 3 und dem Mantelrohr 5 dienen. Hierzu weist die Folie 4 in Abhängigkeit der Anforderungen beziehungsweise zu erwartenden Belastungen, insbesondere zu erwartenden thermischen Belastungen gleitende Oberflächeneigenschaften auf.
Im Verbundrohr 1 ist weiters ein Draht als ein Messmittel 7 zur Detektion von Diskontinuitäten angeordnet. Der Draht ist mit der Dämmschicht 3 integrativ ausgebildet sein kann, wobei mittels des in der Dämmschicht 3 angeordneten Messmittels 7 das Kernrohr 2, die Folie 4, die Dämmschicht 3 und das Mantelrohr 5 auf Diskontinuitäten wie beispielsweise Beschädigungen, Risse, Ermüdungserscheinungen der verwendeten Werkstoffe untersucht werden können.
Figur 2 zeigt ein Verbundrohr 1 zum wärmeisolierten Leiten eines Mediums, wobei das Verbundrohr ein Kernrohr 2, ein Mantelrohr 5 und eine Dämmschicht 3 zur thermischen Entkopplung des Kernrohres 2 und des Mantelrohres 5 umfasst, wobei das Verbundrohr 1 eine auf das Kernrohr 2 und/oder auf das Mantelrohr 5 aufgebrachte Beschichtung 6', 6" eine ein Passieren von Gasen unterbindende Eigenschaft umfasst.
Figur 3 zeigt ein Verbundrohr 1 , welches aus zwei Kernrohren 2, 2' besteht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verbundrohr (1) zum wärmeisolierten Leiten eines Mediums, wobei das Verbundrohr (1) ein Kernrohr (2), ein Mantelrohr (5), eine Dämmschicht (3) zur thermischen Entkopplung des Kernrohres (2) und des Mantelrohres (5) und gegebenenfalls zumindest eine Folie (4) umfasst, wobei im Verbundrohr (1) zumindest eine ein Passieren von Gasen unterbindende, die Dämmschicht (3) zumindest in Teilbereichen umgebende Absperrschicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrschicht aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem Metall wie Aluminium oder aus einem Kunststoff wie Polyethylen in Kombination mit einem weiteren Kunststoff wie Polyamid oder aus Polypropylen besteht.
2. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrschicht eine Beschichtung (6', 6") einer Oberfläche des Kernrohres (2) und/oder des Mantelrohres (5) ist, welche Beschichtung (6', 6") auf die Oberfläche des Kernrohres (2) und/oder des Mantelrohres (5) zumindest in Teilbereichen extrudiert oder aufkaschiert ist.
3. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrschicht eine Beschichtung (6', 6") einer Oberfläche der zumindest einen Folie (4) ist, welche Beschichtung (6', 6") auf die Oberfläche der Folie (4) in Teilbereichen extrudiert oder aufkaschiert ist.
4. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Folie (4) in einem überlappenden Bereich (8) der Folie (4) mit einem weiteren Teil der Folie (4) verbunden ist.
5. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundrohr (1) eine Haftschicht umfasst, welche Haftschicht eine
Haftverbindung des Kernrohres (2) mit der Dämmschicht (3) und/oder mit der Folie (4) und/oder eine Haftverbindung des Mantelrohres (5) mit der Dämmschicht (3) und/oder mit der Folie (4) und/oder eine Haftverbindung zwischen der Dämmschicht (3) und der Folie (4) bewerkstelligt.
6. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht auf zumindest eine der Oberflächen der Kernrohres (2), des Mantelrohres (5), der Dämmschicht (3) oder der Folie (4) aufgebracht ist und gegebenenfalls einstückig mit der Absperrschicht ausführbar ist.
7. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht durch Wärme aktivierbar ist, wobei nach Abkühlung der Haftschicht die Haftverbindung nicht lösbar ist.
8. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht ein aus den Komponenten Ethylen, Butylacrylat und
Maleinsäureanhydrid bestehendes Copolymer umfasst.
9. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Folie (4) mit der Dämmschicht (3) in zumindest Teilbereichen kraftschlüssig verbunden ist. 10. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Folie (4) zu der Dämmschicht (3) benachbart angeordnet ist.
11. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Folie (4) mit dem Kernrohr (2) und/oder dem Mantelrohr (5) in zumindest Teilbereichen kraftschlüssig verbunden ist.
12. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Folie (4) zu dem Kernrohr (2) und/oder dem Mantelrohr (5) in zumindest Teilbereichen benachbart angeordnet ist.
13. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernrohr (2) und das Mantelrohr (5) aus unabhängig voneinander aus einem aus Kunststoffen, Keramikmaterial, Beton, Metallen und Metallegierungen ausgewählten Material bestehen.
14. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundrohr (1) ein zweites Kernrohr (2') umfasst.
15. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundrohr (1) zumindest ein Messmittel (7) zur Detektion von Diskontinuitäten aufweist.
16. Verbundrohr nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel (7) zur Detektion der Diskontinuitäten mit dem Kernrohr (2) und/oder dem Mantelrohr (5) und/oder der Dämmschicht (3) und/oder der Folie (4) integrativ ausgebildet sein kann. 17. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 , 3, 10-16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Beschichtung (6', 6") der Folie (4) an ihrer Oberfläche gleitende Eigenschaften aufweist und somit zumindest in Teilbereichen als Gleitschicht zwischen der Dämmschicht (3) und Kernrohr (2) und/oder Mantelrohr (5) dient. 18. Verbundrohr (1) nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (4) und die aufzubringende, das Passieren von Gasen unterbindende Beschichtung (6', 6") integrativ ausgebildet ist. 9. Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres (1) nach einem der Ansprüche 1-18, welches ein Kernrohr (2), ein Mantelrohr (5), eine Dämmschicht (3) und gegebenenfalls eine Trennschicht (4) umfasst, wobei das Kernrohr (2) in das Mantelrohr eingebracht wird und ein Raum, welcher durch das Kemrohr (2) und das Mantelrohr (5) definiert ist, in der Hauptsache durch eine Dämmschicht (3) verfüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absperrschicht auf eine Oberfläche der Folie (4) und/oder des Kemrohres (2) und/oder des Mantelrohres (5) aufgebracht wird, welche Absperrschicht eine Beschichtung (6, 6') ein aus der aus Kunststoffen wie Polyethylen und Metallen wie Aluminium bestehenden Gruppe ausgewähltes Material ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die
Beschichtung auf zumindest Teilbereichen des Kernrohres (2) und/oder des Mantelrohres (5) extrudiert wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-20, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (6, 6') auf zumindest Teilbereichen der Folie (4) extrudiert wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-21 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in Teilbereichen die Dämmschicht (3) mit dem Kernrohr (2) und/oder dem Mantelrohr (5) kraftschlüssig mittels Schweißverfahren und/oder Klebeverfahren verbunden wird. 23. Verfahren nach Einem der Ansprüche 19-22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in Teilbereichen die Folie (4) mit der Dämmschicht (3) und/oder dem Kernrohr (2) und/oder dem Mantelrohr (5) kraftschlüssig mittels Schweißverfahren und/oder Klebeverfahren verbunden wird.
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