Compact Pipe® Gasrohre
Neue PE Rohre grabenlos verlegt in vorhandenen Gasrohrnetzen

Compact Pipe® - Grabenlos verlegte Gasrohrnetze

Weltweit hat sich das Compact Pipe® System in den letzten drei Jahrzehnten für die Rehabilitation von Gasrohren etabliert. Bei der Installation verbleibt im Gegensatz zum herkömmlichen Reliningverfahren, kein Ringraum. Mit dem Compact Pipe Verfahren lassen sich dadurch größere Querschnittsverluste vermeiden und aufwendige Verdämmungen des Ringraumes entfallen.

Ständig erweitert die Wavin GmbH das Lieferprogramm für Compact Pipe® Rohre durch neue Materialien, Dimensionen und Druckstufen, um den Kundenwünschen weltweit gerecht zu werden. Zuletzt wurde das Portfolio durch hochwertige Materialien wie PE 100-RC (Resistance to Crack) ergänzt.

 

Compact Pipe® Rohre werden in Anlehnung an das DVGW Arbeitsblatt GW 335 A2, DIN EN 1555-2 und gemäß DIN EN ISO 11298-3 hergestellt. Compact Pipe ist im Dimensionsbereich DN 100 – DN 500 mm als verbindungsfreie Trommelware erhältlich. Farbe: gelborange. Verbindungen durch Verschweißungen sind uneingeschränkt nach DVS 2207 in den Schmelzindexgruppen 003 bis 010 möglich.

Der Standard: 100 Jahre Betriebssicherheit

Als neues Gasrohr verlegt in der vorhandenen Rohrleitung weist Compact Pipe® eine Lebensdauer von 100 Jahren nach. Die DIN 8074 [1] vom Dezember 2011 definiert diese Beanspruchungsmöglichkeiten für PE Materialien:

„Die bisher mit 50 Jahren angesetzte Betriebszeit kann aufgrund langjähriger Versuche und Erfahrungen für PE-Rohre bei Anwendungstemperaturen bis 20 °C auf eine mindestens 100jährige Betriebsfähigkeit erweitert werden.“

Für die DIN EN 1555-2 und DIN EN ISO 11298-3 Prüfvorgaben haben Compact Pipe Rohre mit 4 bar Betriebsdruck, SDR 17 ebenfalls entsprechende 100 Jahre- Langzeitnachweise bei 20°C zu liefern.

Zusätzliche Produkteigenschaften

Als erstes Verformungsverfahren hat Compact Pipe® hochwertige PE 100-RC Materialien verwendet. PE 100-RC Material besitzt zusätzliche Schutzeigenschaften gegen Rissinitierung und Punktbelastungen.

 

Zur IFAT 2014 wurden die Spannungsrißprüfung gemäß PAS 1075 für das Compact Pipe vorgestellt. Compact Pipe® ist vom DIN Certco nach der Prüfgrundlage ZP 14.23.39 zertifiziert und erfüllt zusätzlich die PE 100-RC Vorgaben, gemäß PAS 1075. [2]

Das System

Compact Pipe® Gasrohre werden werkseitig vorverformt, als Trommelware geliefert und C-förmig in vorhandene Stahl- oder Gussrohrleitung eingezogen. Durch eine Temperaturbeaufschlagung wird der C-Querschnitt in ein kreisrundes Rohr rückverformt. Das schadhafte Altrohr fungiert dabei als Schalung.

Die durch Heissdampf gesteuerte Rückverformung sorgt für eine erneute umfassende Temperung des PE Rohres, während es eng an der äußeren Schalung positioniert wird. Der bei Anlieferungen enthaltene Memoryeffekt im C-Querschnitt wird durch Temperaturbeaufschlagung aufgehoben. Die anschließende Kühlung unter Innendruck schließt die Installation ab. Es verbleibt ein eigenständiger PE Rohrquerschnitt der die Qualitäten und Betriebssicherheiten eines erdverlegten Gasrohres aus PE 100 oder PE 100RC nachweist. Ausserhalb des Altrohres freiliegende End- und Zwischenbereiche mit Längsverbindungen / Hausanschlüssen werden wiederverfüllt, wobei bei PE100 RC Werkstoffen der Aushub zur Verfüllung wieder verwendet werden kann. [3] 

Bilder 1.-5.: Produktion DN 500, PE 100-RC, SDR 21, Wavin GmbH in Twist.

Vorbereitende Arbeiten

Für Druckrohrleitungen reichen in der Regel mechanische Reinigungen mit Kratzmolchen u.ä. aus. Wichtig für den Erfolg der Installation ist die Sicherstellung des Mindestquerschnittes. Dafür wird die Rohrleitung nach der Reinigung kalibriert.

Die Kamerainspektion, Reinigung und Kalibrierung einer alten Gasrohrleitung sind ein Muss für die erfolgreiche Installation.

Beispiel: In ein vorhandenes Gasrohr DA 250 soll ein Compact Pipe SDR 17, in PE 100 oder PE 100-RC installiert werden. Der Anwendungsbereich Compact Pipe® DN 250 liegt bei 241 mm bis 255 mm. Der Mindestinnendurchmesser des Altrohres ist demnach DI min = Produktionsmaß = 241 mm. Bei der max. Aufweitung bis auf 255 mm, weist Compact Pipe die SDR 17 Bemessung nach.

Die Dimensionen und Anwendungsbereiche sind auf vorhandene Gasrohrleitungen aus Stahl und Guss abgestimmt. Durch die Lieferaufmachung auf Trommeln können einzelne Installationslängen für jede Baustelle individuell bestellt werden.  Compact Pipe Gasrohre sind auf eine Freilagerzeit von 2 Jahren für europäische Standard UV Belastungen von 3,5 GJ/m² ausgelegt.

Richtungsänderungen in der Leitungsführung können wie folgt realisiert werden:

Art der Änderung                            Winkel in °                 Min. Radius der Altleitung

Bögen und Abzweige                     < 22,5°                      ohne Einschränkungen

Bögen                                               < 45°                          5 x DN Compact Pipe®

Bögen                                               < 90°                         8 x DN Compact Pipe®

Oftmals sind Leitungsverläufe für Druckrohrleitungen nicht genau definiert. Auch Etagen oder andere Höhenversätze sind möglich. In diesen Bereichen empfiehlt es sich eine Baugrube zu setzen, die Höhenversätze zu entfernen und das Compact Pipe durchgängig zu installieren.

Bilder 6.- 8. Installation durch Lageversätze, Netzeinbindung, E-Schweissmuffe

 

Die Tiefbauarbeiten für den Einbau von Compact Pipe® beschränken sich auf kleine Start- und Zielgruben. Durch die  Anlieferung auf 3.7 m grossen Trommeln ergeben sich geringste, für kreisrunde PE Rohre nicht zu realisierende Biegeradien. So kann ein DN 500, SDR 21 Compact Pipe über Baugruben mit 5 m Länge und 1,8 m Breite in 3 m tief verlegte Druckrohrleitungen eingezogen werden.

Im Versorgungsbereich müssen die Mindestabmessungen der Baugruben üblicherweise wie folgt sein: 

  • Länge =10 x DN Compact Pipe + evtl. Baulängen der einzubauenden Armaturen
  • Breite=DN Compact Pipe + 1,3 Meter


Der Platzbedarf an der Baustelle ist verfahrensbedingt gering, alle Gerätschaften sind mobil auf LKWs untergebracht, so dass der Straßenverkehr oftmals nur gering beeinträchtigt wird.

Verbindung von Compact Pipe® Rohren

Mit Compact Pipe® erneuerte Gasrohrleitungen werden im Elektro- oder Stumpfschweißverfahren an vorhandene Rohrleitungen angebunden. Zur Lagesicherung in Baugruben werden Festpunkte auf das Compact Pipe® aufgeschweißt. Hausanschlüsse werden bei Druckrohrleitungen in offener Bauweise installiert und durch aufgeschweißte Anbohrsättel, so genannte Top-Loading-Sättel, angebunden. Genauso einfach können auch Armaturen eingebunden werden. Führende Formteilhersteller offerieren seit Jahren ein umfangreiches Fittingprogramm für das Compact Pipe.

Qualitätssicherung

Die Qualitätssicherung der Wavin GmbH verfügt über jahrzehntelange Erfahrung bei der Prüfung von PE-Rohstoffen und PE-Rohren. Direkt angrenzend an die Produktionslinie des Compact Pipe® überprüft die Qualitätsicherung die Trommelware, nimmt Prüfstücke aus der Produktion und führt eigene Rückformnachweise auf einem speziell ausgerüsteten Prüfstand durch.

 

Compact Pipe® unterliegt einer Fremdüberwachung, dabei werden halbjährlich von einem Prüfinstitut Proben gezogen und in einem akkreditierten externen Prüflabor geprüft. 

 

Von jeder Produktionscharge wird eine Rückformung durchgeführt. Dabei wird das Rohr vom M- Produkt (manufactured) in den I – Zustand (installed) versetzt.  Dies geschieht in einer hauseigenen Labordampfanlage. Die rückgeformten Rohre werden dann für die Zeitstandprüfungen verwendet. Diese Zeitstandinnendruckprüfungen finden bei 80°C, einer Prüfspannung von 5,4 N/mm² und 160 h Belastungszeit statt. Erst nach diesen Prüfungen ist ein Compact Pipe® lieferbereit für den Einsatz als Druckrohr. [4]

Bilder 9. - 11. Compact Pipe®, Gas, C-förmig und rückverformt [5]

 

Gemäß der DIN EN ISO 11298-3 und DVGW GW335 A2 werden die folgenden Nachweise für Compact Pipe® durchgeführt:

 

  • Memoryfähigkeit mit Nachweis der Wanddickenverteilung
  • Zugversuch
  • Warmlagerung (Schrumpfverhalten)
  • Rückformung auf werkseigenem Prüfstand
  • Zeitstandinnendruckversuch im Werk
  • Zugversuch in Umfangsrichtung
  • OIT
  • MFR
  • Homogenität

 

Somit ist sichergestellt, dass das Compact Pipe® vor der Auslieferung vollumfänglich geprüft und getestet wird. Nachweise wie sie bei jedem Druckrohr aus Polyethylen üblich sind.

Qualifizierte Verlegung

Für die Installation von Compact Pipe® Rohren erteilt die Wavin GmbH Verlegelizenzen und gibt das Know How an Lizenznehmer weiter. Weltweit sind fast 30 Bauunternehmen für das Compact Pipe® lizensiert. Dadurch werden prozessrelevante Installationsvorgaben optimiert und gesichert.

 

Die Qualität der Bauausführung ist entscheidend. In Deutschland weisen die Geiger Kanaltechnik GmbH & Co KG, die Stehmeyer + Bischoff Berlin GmbH & Co. KG, die RSC Rohrbau und Sanierungs GmbH Cottbus, die Ludwig Pfeiffer Hoch- und Tiefbau GmbH & Co KG und die Diringer & Scheidel Rohrsanierung GmbH & Co. KG, diese Qualifikationen nach.

 

Immer wieder trainiert die Wavin GmbH mit seinen Fachleuten die ausführenden Mitarbeiter und Bauleiter. Zur letzten deutschen Compact Pipe® Operatorschulung im Februar 2017 kamen ca. 50 Teilnehmer an den Produktionsstandort in Twist.

 

Bei Installation durch Rohrleitungsbauunternehmen nach DVGW GW 301(DVGW Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V.) ist zusätzlich die Zertifizierung nach Gruppe R3 für „Relining mit PE-HD ohne Ringraum, DVGW GW 320-2“ nachzuweisen.

Projekte

Eine grabenlose Installation ist immer eine Alternative. Im nachfolgenden Beispiel hat ein Versorgungsunternehmen die Problempunkte in seinem Gasnetz über die Sommermonate gelöst.

Die ZEPRIS s.r.o. mit Sitz in Prag hat im Sommer 2017, vier außergewöhnliche Compact Pipe® Baustellen für die Prager Gaswerke AG realisiert:

Bilder 12.,13. Gasrohrinstallation, Compact Pipe®, ZEPRIS s.r.o. in Prag [6]

 

1.Thakurova Str., Prag 6
In einem sehr belebten Bereich gelegen zwischen der Technischen Universität Prag und der technischen Bibliothek wurden 4 Strecken Compact Pipe auf 200 m Länge installiert. Die stark überbaute Mitteldruckleitung mit einem Betriebsdruck von 4 bar hätte sonst komplett in offener Bauweise ausgetauscht werden müssen. Mit einer Ausführungszeit von 10 Tagen wurde der Hochschulbetrieb nur minimal beeinflusst.

 

2.Dvorakovo nabrezi, Prag 1
In der Altstadt, umgeben von Touristenhighlights und in unmittelbarer Nachbarschaft zu zahlreichen Botschaften hat die ZEPRIS s.r.o eine DN 500 Stahlrohrleitung mit 170 m Länge rehabilitiert. Installiert wurde ein Compact Pipe® als Mitteldruckleitung, mit bis zu 4 bar Betriebsdruck. Trotz erheblichem Platzmangel und entsprechendem Innenstadtverkehr wurden hier die Arbeiten nach 6 Tagen abgeschlossen.

 

3.Vinohradska Str., Prag 2
Die in der Strasse, im Gleisbettbereich verlegte DN 300 Stahlrohrleitung nutze die ZEPRIS s.r.o  um ein Compact Pipe® Rohr, SDR17, auf 50 m Länge zu installieren. Der Verkehr konnte derartig ohne große Beeinflussungen durch den Strassenabschnitt geführt werden. Nach 3 Tagen erfolgte die Wiedereinbindung und der Deckenschluss. 

 

4.Na Slupi Str. Prag 2
Im historischen Herzen Prags liegt das Servitenkloster der tschechischen Hauptstadt. Direkt angrenzend verläuft eine DN 500 Mitteldruckrohrleitung. Tiefbauarbeiten sind hier nur mit größten Auflagen durchführbar. Die Bauten wurden nach dem Jahr 1360 im Süden der Prager Neustadt an der zentralen Verbindungsstraße erstellt. Die ZEPRIS s.r.o reinigte die bestehende Stahlrohrleitung und installierte hier in 6 Abschnitten ca. 400 m Compact Pipe® in einer Bauzeit von ca. 2 Wochen.

Fazit

Compact Pipe® wird vorrangig eingesetzt, um langwierige, offene Neuverlegungen zu vermeiden. Diese Tiefbauarbeiten stellen innerstädtisch erhebliche Belastungen dar. Der öffentliche Verkehr, Anwohner und benachbarte Geschäfte werden extrem beeinflusst, wenn es offen zur Sache geht. Compact Pipe® ist ein etabliertes System und wurde bereits in den 1990er Jahren für die Rehabilitation von Graugussrohren europaweit eingesetzt. Innerstädtisch ergeben sich Kostenvorteile von bis zu 40%, im Vergleich mit Neuverlegungen in offener Bauweise.

 

Quellennachweis

 

[1]      DIN 8074       Rohre aus Polyethylen (PE) – PE 80, PE 100 – Maße; Text Deutsch und Englisch
           Polyethylene (PE) – Pipes PE 80, PE 100 – Dimensions; Text in German and English Tubes en
           polyéthyléne (PE) – PE 80, PE 100 – Dimensions; Texte en allemand et anglais

 

 

 

 

 [2]       (Publicly Available Specification – Öffentlich verfügbare Spezifikation) ist seit 2009 über den
            Beuth-Verlag erhältlich. Die PAS 1075 trägt den Titel „Rohre aus Polyethylen für alternative
            Verlegetechniken – Abmessungen, technischen Anforderungen und Prüfungen“.

[3]        Erich Ohland, 2017, Report, „Compact Pipe® Präsentation, Hannover“

[4]        Siegfried Tholen, 2017, Präsentation Operator Tagung,
           „Compact Pipe® Eigen- und Fremdüberwachungen“

[5]        Grieser, J.- Untersuchungen an einem Wavin Compact Pipe® DN 150 SDR 17,
            aus PE 100-RC, orange, Bericht R14 02 580-C der HESSEL Ingenieurtechnik GmbH,
            Roetgen vom17.04.2014

[6]        Baustellenbericht Ing. Branislav Ohrablo, ZEPRIS s.r.o, Praha

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