Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschichtungsmatenal, welches zur Innensanierung von flussige und/oder gasformige Medien fuhrenden Leitungen, insbesondere Fernwärmeleitungen eingesetzt werden kann Ferner betrifft die Erfindung eine aus dem Beschichtungsmateπal hergestellte Beschichtung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung Rohrleitungen, insbesondere heißgehende Leitungen beziehungsweise Kondensatleitungen in Fernwarmeleitungssystemen weisen häufig große Korrosionsschaden, insbesondere innen am Stahlmantelrohr auf Die Nutzung der Fernwarme wird zudem durch Anlieger oft zweckentfremdet, so wird dem System gelegentlich auch Heißwasser entnommen Dies bedeutet daß der Betreiber dem Kreislaufsystem fortwahrend neues Wasser zuspeisen muß Der Sauerstoff aus dem Frischwasser wiederum fordert die Korrosion der inneren Rohrwand

Die äußere wie innere Korrosion bewirkt, daß die Rohrwandung, die meist ca 6 mm stark ist, geschwächt wird Die Fernwarmeleitungssysteme werden in Osteuropa, bedingt durch die schlechte Wärmeisolierung, mit sehr hohen Dampftemperaturen gefahren (ca 200°C) In Westeuropa liegen sie im allgemeinen erheblich niedriger (ca 140°C)

Bei einem bekannten Verfahren zur Auskleidung mit Zementmörtel von Rohren - insbesondere von Trinkwasser- Brauchwasser- und Abwasserleitungen - wird das Rohr mit Faserbeton ausgeschleudert Für Fernwärmeleitungen kommt diese Art der Sanierung jedoch nicht in Betracht, da die fertige Beschichtung zu spröde und die Haftung an der Rohrwandung zu gering ist und somit das Material den hohen Betriebstemperaturen und den großen gelegentlich auftretenden Temperaturschwankungen auf Dauer nicht widerstehen wurde

Nachteilig ist ferner die notwendige Dicke der Auskleidung, da die Auskleidung die Funktion eines Rohr-in-Rohrsystems übernimmt Des weiteren hat eine derartige Auskleidung eine hohe offene Porosität so daß Wasser und Schadstoffe eindringen und das Auskieidungsmateπal kontaminieren beziehungsweise chemisch angreifen können

Ein Beispiel für ein derartiges Verfahren ist in DE 30 41 973 beschrieben

Ein weiteres Verfahren (DE 44 24 643 A1) beruht darauf daß Zementmortelauskleidung mit (wie oben ausgeführt) oder ohne Faserzusatz zusätzlich an der innen liegenden Oberflache abschließend mit Kunststoff versiegelt wird Hierbei kann der Mörtel meist nicht genügend aushydrieren, da anderenfalls Wartezeiten von mehreren Wochen vor Aufbringung der Versiegelung erforderlich waren Blasen und Abspreπgungen sind dadurch erfahrungsgemäß vorprogrammiert Im übrigen hat das fertige Material beziehungsweise die Auskleidung die gleichen ungunstigen Eigenschaften wie das zuvor bezeichnete namlich geringe Haftfähigkeit beziehungsweise Anhangskraft, hohe Sprodheit und geringe Elastizität

Eine Auskleidung mit Gewebeschlauchen mit PE-HD-Rohren oder sonstigen lose eingeschobenen oder zu verklebenden Inlinern kommt mangels ausreichender Temperaturbeständigkeit und/oder anderer Nachteile wie zum Beispiel hohem Installationsaufwand und hoher Kosten insbesondere bei Fernwarmeleitungssystemen, von vornherein nicht in Frage

Für Fernwärmeleitungen insbesondere für Hochtemperaturleitungen wird mit der Erfindung vorteilhaft die Sanierung mit handelsüblichen Rohrsanierungsgeraten möglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein aushartbares Beschichtungsmatenal, sowie eine Beschichtung und ein Verfahren zur Beschichtung zu schaffen, welches eine perforierte Rohrleitung, insbesondere Fernwarmeleitungssystem abdichtet oder/und die durch Korrosion hervorgerufene Schwächungen aufhebt Besonders bei Fernwarmeleitungssystemen soll die Innendruckfestigkeit wiederhergestellt werden Die Beschichtung soll hohen Temperaturen standhalten sowie die Erwärmung der Stahlrohre vermindern Des weiteren ist es Aufgabe der

Erfindung, eine weitere Korrosion an der Rohrleitung zu verhindern den Rohrquerschnitt dabei nur unwesentlich zu reduzieren sowie eine geringe Rauhigkeit zu erzeugen

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 sowie 12 gelost Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen angegeben

Das erfmduπgsgemaße aushartbare Beschichtungsmatenal für Rohrleitungen insbesondere für unter erhöhten Druck betriebenen Fernwärmeleitungen besteht aus einer mineralischen Komponente auf der Basis von hydraulischen Bindemitteln mit einem Anteil von mindestens 50 Gew -% und höchstens 97 Gew -% Wasser und einer Komponente aus Latex mit einem Anteil von mindestens 3 Gew -% und höchstens 50 Gew -%

In einer speziellen Zusammensetzung enthalt das aushartbare Beschichtungsmatenal als mineralische Komponente Zement und als Latexkomponente natürliches Latex

Die gunstigen Materialeigenschaften werden durch die erfindungsgemaße Rezeptur der zu verarbeitenden Mischung erzielt Hierdurch wird eine hohe Elastizität eines ausschließlich aus naturlichen Rohstoffen bestehenden, insbesondere zementbasierten Produkts erreicht, ohne daß andere Eigenschaften wie z B Entflammbarkeit Temperaturbeständigkeit Druckfestigkeit etc beeinträchtigt sind Das Beschichtungsmatenal verstärkt die Haftung auf den unterschiedlichsten Materialien wie Stahl, Glas, Bitumen, Keramik, Gummi etc wesentlich bzw macht sie überhaupt erst möglich

Aufgrund der hohen Basizitat des ausgeharteten Materials ist ein hoher Korrosionsschutz für den Stahl (in der Regel St 35) gegeben Die VerarDeitungsweise entspricht derjenigen eines üblichen Zementmörtels

Dem aushartbaren Beschichtungsmatenal wird in einer besonders vorteilhaften Variante eine die Fließeigenschaft verbessernde Komponente und/oder Verstarkungs- oder Stutzungskomponenten oder/und Füllstoffe beigemischt

Als vorteilhaft die Fließeigenschaft verbessernde bzw die Oberflachenspannung reduzierende Komponente werden insbesondere nichtionische Tenside mit höchstens 3 Gew -% beigemischt

Dem aushartbaren Beschichtungsmatenal werden in einer speziellen Variante als Verstarkungs- oder Stutzungskomponenten oder/und Fullkomponente faserartige Stoffe alkali-bestandige Glasfasern und/oder Gummigranulat und/oder Sand beigemischt Durch die Verwendung verschiedenster Stutzungs¬ und/oder Füllstoffe ist das Beschichtungsmatenal auf die unterschiedlichen Anwendungen einstellbar Das aushartbare Beschichtungsmatenal weist eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 250 °C, insbesondere bis zu 210 °C auf, so daß es vorteilhaft in einem großen Temperaturbereich und Temperaturschwankungsbereich eiπsetzbar ist

Das erfindungsgemaße Beschichtungsmatenal ist gut verarbeitbar und laßt sich sowohl in kleine als auch in große Rohre bis hin zu begehbaren Kanälen einbringen

Die Beschichtung insbesondere zur Auskleidung von Rohrleitungen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus dem erflndungungsgemäßen Beschichtungsmatenal in einer Schichtdicke von 1 bis 30 mm besteht Insbesondere kann die Beschichtung für unter Druck betriebene Fernwärmeleitungen eingesetzt werden

Vorteilhaft ist die insbesondere gegenüber Zement höhere Saure- und Laugenbestandigkeit sowie geringere Wasseraufnahmefähigkeit Des weiteren ist eine derartige Beschichtung wasserundurchlässig

Die Beschichtung besteht in einer speziellen Ausführungsform aus dem erfindungsgemaßen Beschichtungsmatenal sowie einer weiteren insbesondere elastischen Beschichtung

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht oder in der zweiten Beschichtungsschicht Signalleitungen wie z B Leckageuberwachungsleitungen angeordnet Die zweite Beschichtung wird in einer Starke von ein bis fünf Millimetern aufgetragen Dies erlaubt das Einschließen von dünnen

temperaturfesten Signalleitungen in die Schicht, so daß diese Leitungen vorteilhaft nicht separat außerhalb der Rohrleitungen verlegt werden müssen

Die Beschichtungsschicht besteht aus dem erfindungsgemaßen Beschichtungsmatenal In der Beschichtung ist ein textiles Flachengebilde oder Endlosstrumpf wie zum Beispiel ein Gestrick, Gewebe oder Geflecht aus Metalldraht angeordnet Dadurch wird vorteilhaft die Statik verbessert sowie insbesondere die Zugfestigkeit erhöht Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Edelstahldrahten für das textile Flachengebilde mit einem Durchmesser von Der Rohrquerschnitt wird durch die Beschichtung nur unwesentlich reduziert Auch weist die Beschichtung nur eine geringe Rauhigkeit auf so daß Druckverluste bei der Durchstromung gering gehalten werden

Der Innendruck kann in einer Fernwärmeleitung bis zu 16 bar betragen, die Nenntemperatur liegt bei 210°C

Die Einheit aus Beschichtung und Stahlrohr widersteht Wärmedehnungen die durch Temperaturschwankungen zwischen 20 und 210°C bewirkt werden Da durch die Innenbeschichtung die Erwärmung des Stahlrohrs wesentlich vermindert wird, werden die Warmedehnungseffekte gegenüber unbehandelten Rohrstrecken reduziert Hierdurch wiederum können Dehnungsausgleichsbogen zumindest teilweise entfallen bzw durch einfache Kompensatoren ersetzt werden Eine mechanische Beanspruchung der Beschichtung durch einen Meißel sowie durch einen Wasserhochstdruckstrahl von 2000 bar verursacht kein flachenhaftes Absprengen der Beschichtung von den Rohren

Das erfindungsgemaße Verfahren zur Beschichtung von Rohrleitungen ist dadurch gekennzeichnet, daß nach der Reinigung mittels einer mechanischen Vorrichtung der zu beschichtende Rohrleitung eine erfindungsgemaße Beschichtung mittels eines Lamellenschleuderkopfes an die Rohrwandung aufgeschieudert wird Besonders vorteilhaft ist der Einsatz einer Wasserhochstdruckstrahlvorπchtung als mechanische Reinigungseinrichtung

Allerdings können auch mechanische Kratzvorrichtungen oder Sandstrahlvorrichtungen eingesetzt werden

Durch dieses Verfahren wird eine von lockerem, nicht festhaftenden oder artfremden Material befreite Rohrwandung geschaffen, auf der die aufgeschleuderte Beschichtung sehr gut haftet, welche etwaigen Temperaturdehnungen infolge hoher Elastizität nachgibt beziehungsweise folgt, ohne sich zu losen Zur Reinigung eignen sich besonders mechanische Vorrichtungen wie Wasserhochstdruckstrahlvorπchtungen wie sie zum Beispiel in WO 95/31295 beschrieben wird Allerdings sind andere Vorrichtungen wie mechanische Kratzvornchtungen und Sandstrahlvorrichtungen ebenfalls vorteilhaft einsetzbar, um einen sauberen, tragfahigen Untergrund zu behalten

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden beschrieben

Ein Rohrleitungsabschnitt aus Stahl mit dem Durchmesser von 300 mm (DN 300) wird von innen mittels einer mechanischen Vorrichtung wie zum Beispiel einer Wasserhochstdruckstrahlvorπchtung von Rost und Inkrustierungen derart gereinigt, daß die innere Rohrwandung einen Reinheitsgrad gemäß der deutschen Sandstrahlnorm SA 1 (DIN-Norm) aufweist Flugrost stört nicht Bei Dampfleitungen kann auf die Reinigung gegebenenfalls verzichtet werden In diesem Ausfuhrungsbeispiel betragt der Rohrleitungsabschnitt 150 m Anschließend wird eine luftbetriebene Lamellenschleuderkopfvornchtung durch den Rohrabschnitt gezogen, wobei das Beschichtungsmatenal mit einer Vorschubgeschwindigkeit des Schleuderkopfes von 0,5 bis 1 m/mιn auf die Innenwandung des Rohrleitungsabschittes wellenfrei und gleichmäßig aufgeschleudert wird Die Beschichtungsdicke betragt zwischen 3 und 5 mm Die Erstarrungszeit betragt 3 bis 5 Stunden Eine kontinuierliche Kontrolle der Schichtdicke und Anhaftung, die abhangig von der Konsistenz ist, ist wahrend des gesamten Durchlaufes möglich Fehlstellen können überarbeitet werden Fehlbeschichtungen sind innerhalb einer Woche nach der Beschichtung ausschließlich durch Wasserhochstdruckstrahiverfahren zu entfernen Eine visuelle Überprüfung wie auch eine Wasserdruckprufuπg kann nach einer Woche durchgeführt werden

Das als Mörtelbrei zu verarbeitende aushartbare Beschichtungsmatenal (Fertigmischung) wird beispielsweise gemischt aus

- 1 Gew. -Teil Trockenkomponente, bestehend aus 0,6 Gew -Teile Zement (PZ 52,5) und 0,4 Gew.-Teile Gummigranuiat (Körnung -0,2) trocken vorgemischt und

- 0,6 Gew.-Teile Flüssigkomponente, bestehend aus 0,24 Gew.-Teile Naturlatex und 0,36 Gew.-Teile Wasser. Die beiden Komponenten werden in einem handelsüblichen Zementmischer vermischt