Technisches Handbuch Versorgung - Donuts...Kunststoff verzichtet. Traditionelle Werkstoffe werden durch optimale Kunststoffe mit hervorragenden Materialeigenschaften ersetzt. Kein

Technisches HandbuchVersorgung

Druckrohre für die Gas- und Wasserversorgung

März 2014

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V-1Versorgung 03/2014

KUNSTSTOFFROHRE FÜR DIE ENTWÄSSERUNG

Das Unternehmen - Jansen AG

Schweizer Familienunternehmen mit Tradition

Bereits 1955 stellte die Jansen AG als einer der erstenSchweizer Betriebe Kunststoffrohre her. Im Extrusionsver-fahren werden Rohre und Profile aus thermoplastischenKunststoffen produziert.Das breit gefächerte Jansen Fabrikationsprogramm wird vor-wiegend im Hoch- und Tiefbau eingesetzt: anspruchsvolleVersorgung (Wasser, Gas, Strom, Telekommunikation), vielseitige Haustechnik (Sanitär, Heizung, Klima), saubereEntwässerung (Kanalisation, Sickerleitung) sowie optimaleLösungen für die Industrie (Kundenprofile und -rohre).Nebst zuverlässigen und langlebigen Produkten stehen Ihnenbei Jansen auf allen Stufen Fachleute mit hervorragenderFachkompetenz zur Verfügung.

Seit 1992 sind wir im Besitz des Qualitätszertifikates EN/ISO9001 der SQS. Das bestehende System wurde im Jahre 2001zu einem integrierten Managementsystem ausgebaut. Dieprozessorientierte Qualitätssicherung beinhaltet auch Aspektewie Arbeitssicherheit und Umweltschutz. Das integrierteManagementsystem IMS bietet Gewähr für eine nachhaltigeund optimale Produkt- und Dienstleistungsqualität. Die Zertifikate ISO 9001 und ISO/TS 16949 stehen alsMassstab für die Güte der Produkte und das Beherrschen der Prozesse in der Produktion, im Verkauf und in derAdministration. Der Umweltschutz wird nach ISO 14001 und die Prozesssicherheit für die Mitarbeitenden nach den gültigen gesetzlichen Grundlagen gewährleistet.

Der Werkstoff – Kunststoff

Das Ansehen von Kunststoff hat sich in vielen Bereichen stark geändert. Der synthetische Werkstoff gewinnt stetig an Bedeutung. Dank permanenter Forschung und Weiterent-wicklung ist Kunststoff heute überall, in den unterschiedlich-sten Formen und Funktionen präsent. Vor allem in sicherheits-relevanten Gebieten, beispielsweise in der Medizinal-, derAutomobil- und der Raumfahrttechnik, wird nicht mehr aufdie Vielfältigkeit, Zuverlässigkeit und Hochwertigkeit vonKunststoff verzichtet.Traditionelle Werkstoffe werden durch optimale Kunststoffemit hervorragenden Materialeigenschaften ersetzt. Keinanderer Werkstoff ist so umfassend normiert, erforscht undanwendungssicher wie Kunststoff.

Die Produkte – Versorgung

Trinkwasser ist das wichtigste Lebensmittel. Eine gute Trink-wasserversorgung stellt eine wichtige Voraussetzung für eineintakte Wirtschaft, sowie für Hygiene und Gesundheit dar.Die Versorgungssicherheit ist für Menschen eine Selbstver-ständlichkeit. Auch Gas findet als umweltfreundlicherEnergieträger findet steigende Akzeptanz und innerhalb derVersorgungsgebiete starke Verbreitung.

Die Jansen AG bietet für die Gas- und Wasserversorgungzuverlässige und langlebige Lösungen. Sowohl bei derErstellung als auch im Unterhalt überzeugen Produkte und Systemlösungen von Jansen in allen Bereichen.

Aufgrund der möglichen Materialverschweissung sind dieRohre hundertprozentig dicht, homogen und zugfest ver-bunden. Jansen verkauft nicht einzelne Rohre, sondern kompletteLösungen. Ein kompatibles System also, das sämtlichenBedürfnissen gerecht wird. Zuverlässigkeit, Langlebigkeit,geringer Unterhalt – dank den idealen Materialeigenschaftenwerden Produkte aus Kunststoff nicht zu aufwändigenSanierungsfällen. Permanente Forschung Entwicklung undKontrolle garantieren hochwertige Produkte. Die laufendeGüteüberwachung gewährleistet bestmögliche Sicherheit.

Falls Sie weitere Fragen zu unserer Firma und zu unserenProdukten haben, wenden Sie sich an die Mitarbeitenden im Innen- und Aussendienst oder informieren Sie sich unter: www.jansen.com

0_Inhaltsverzeichnis_-11 Kan-Verständigung 28.05.14 06:44 Seite 1

V-2 03/2014 Versorgung

0 Verständigung

0.1 Abkürzungen 0.1.1 Lateinische Buchstaben 50.1.2 Griechische Buchstaben 8

0.2 Einheiten 0.2.1 Umrechnung Volumen 90.2.2 Umrechnung Druckeinheit 9

0.3 Eigenschaften von Druckrohren 0.3.1 Aufbau 100.3.2 Mechanische Eigenschaften 100.3.3 Druckstufen 110.3.4 Thermische Eigenschaften 110.3.5 Elektrische Eigenschaften 11

1 Allgemeines 1.1 Werkstoffe 1.1.1 Polyethylen PE 13

1.2 Anwendung 14

1.3 Masse / Baulängen 1.3.1 Wasserversorgung 151.3.2 Gasversorgung 15

1.4 Kennzeichnung

1.5 Normierung 1.5.1 Normen für die Planung und Bauausführung 171.5.2 Normen für die Druckrohre aus PE 17

1.6 Richtlinien 18

1.7 SVGW-Zulassung 18

1.8 Lebenserwartung 18

1.9 Wirtschaftlichkeit 18

1.10 Beständigkeit1.10.1 Witterungsbeständigkeit 181.10.2 Temperaturbeständigkeit 181.10.3 Korrosionsbeständigkeit 181.10.4 Chemische Beständigkeit 191.10.5 Mechanische Beständigkeit 19

1.11 Mikrobiologisches Wachstum 19 1.12 Physiologische und toxikologische Eigenschaften 19 1.13 Diffusion 19 1.14 Ökologie 19 1.15 Brandverhalten 19

2 Dimensionierung von Druckrohren

2.1 Zeitstand-Innendruck-Verhalten 21

2.2 Werkstoffklassifizierung 21

2.3 Einteilung nach Rohrserien 21

2.4 Einteilung nach SDR 21

2.5 Dimensionierung von Wasserleitungen2.5.1 Berechnung der Anwendungsspannung 222.5.2 Berechnung des zulässigen Innendrucks 23 von Wasserleitungen 2.5.3 Zulässige Betriebsdrücke 232.5.4 Zulässige Betriebsdrücke in Abhängigkeit 23 der Temperatur2.5.5 Innerer Unterdruck, äusserer Überdruck 242.5.6 Druckstösse 24

2.6 Dimensionierung von Gasrohren 22

INHALTSVERZEICHNIS


V-3

INHALTSVERZEICHNIS

Versorgung 03/2014

3 Verbindungstechnik

3.1 Einleitung 23

3.2 Verschweissung allgemein3.2.1 Einflussgrössen 303.2.2 Verschweissbarkeit 30

3.3 Heizelementstumpfschweissung3.3.1 Anwendung 323.3.2 Einflussgrössen 323.3.3 Zu beachten 323.3.4 Montage 323.3.5 Schweissnahtprüfung 32

3.4 Elektroschweisssysteme3.4.1 Anwendung 323.4.2 Einflussgrössen 323.4.3 Zu beachten 333.4.4 Montage 343.4.5 Oberfläche abarbeiten 34

3.5 PF Steckmuffe3.5.1 Anwendung 323.5.2 Nenndruck 323.5.3 Längskraftschlüssigkeit 323.5.4 Zu beachten 323.5.5 Montage 32

3.6 Flanschverbindung3.6.1 Anwendung 323.6.2 Zu beachten 323.6.3 Montage 32

3.7 Verschraubung3.7.1 Anwendung 323.7.2 Zu beachten 323.7.3 Montage 32

3.8 Verbindungsbride3.8.1 Anwendung 323.8.2 Zu beachten 323.8.3 Montage 32

3.9 Übergänge auf Fremdmaterialien3.9.1 Übergang auf Schraubmuffenguss 32

4 Verlegetechnik

4.1 Normen/Richtlinien 35

4.2 Begriffe 35

4.3 Transport und Lagerung 35

4.4 Verlegeprofile4.4.1 Überdeckungshöhe H 364.4.2 Grabenbreite SB 364.4.3 Anforderungen an das Umhüllungsmaterial 374.4.4 Bettungsschicht HU 374.4.5 Verdämmung VD 384.4.6 Abdeckung HA 384.4.7 Schutzschicht HO 384.4.8 Verfüllung 36

4.5 Verlegung im Schutzrohr

4.6 Verlegung in Baugraben

4.7 Hauseinführung

4.8 Richtungsänderungen

4.9 Steilleitungen 44

4.10 Einmessen der verlegten Rohrleitung

4.11 Erdung 49

4.12 Ortungs- und Warnbänder 53

4.13 Temperatureinfluss 56

4.14 Freiverlegte Leitungen4.14.1 Einfluss der Temperatur 364.14.2 Montage mit Biegeschenkel 364.14.3 Starre Montage 374.14.4 Rohrschellenabstände 374.14.5 Montage der Rohrschellen 38

4.15 Isolierte Leitungen4.15.1 Einsatzgebiete 364.15.2 Ausführungsvarianten 364.15.3 Verlegung 374.15.4 Dimensionierung4.15.5 Beispiel

4.16 Druckprüfung von Wasserleitungen4.16.1 Prüfverfahren 364.16.2 Anwendungsbereich 364.16.3 Durchführung der Prüfung 374.16.4 Ablauf 37


V-4

INHALTSVERZEICHNIS

03/2014 Versorgung

5 Hydraulik

5.1 Einleitung 57

5.2 Fliessformeln 57

5.3 Randbedingungen 60

5.4 Materialkennwerte 62

5.5 Nomogramme 5.5.1 JANOlen Druckrohre Serie 5 585.5.2 JANOlen Druckrohre Serie 8 59

6 Dimensionierung von Gasrohren

6.1 Druckstufen6.1.1 Einleitung 636.1.2 Statisches Verhalten 63

6.2 Berechnung der Druckverluste bei Gasleitungen

6.3 Berechnungsgrundlagen6.3.1 Definitionen 716.3.2 Nomogramm JANOlen Gasrohr Serie 5 716.3.3 Nomogramm JANOlen Gasrohr Serie 8 71

6.4 Lösungsbeispiele 52


V-5Versorgung 03/2014

0.1.1 Lateinische Buchstaben Einheit

A Querschnittfläche mm2 ; m2

AR Rohrringwandfläche mm2

a, a’ Verdämmungsabstand m

B Grabenbreite auf Rohrscheitelhöhe m

C Gesamtbetriebskoeffizient – (Sicherheitsfaktor)

CRP Markenbezeichnung eines PE-Materials

DN Nennweite mm

DN/OD nom. Durchmesser, aussen kalibriert mm

DN/ID nom. Durchmesser, innen kalibriert mm

DPr Verdichtungsgrad nach Proctor %

DVS Deutscher Verband für Schweisstechnik

d mittlerer Rohrdurchmesser dn - en mm

de Aussendurchmesser, alte Bezeichnung mm entspricht dn

dn Nomineller Aussendurchmesser mm

di Rohrinnendurchmesser mm

EB Verformungsmodul des Bodens N/mm2

EN Europäische Norm

ENV Europäische Vornorm

EPDM Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (weiches Dichtungsmaterial)

ER, lang Kriech mo dul des Rohrmaterials N/mm2

(Langzeit-Elastizitätsmodul)

ER, kurz Ver for mungs mo dul des Rohrmaterials N/mm2

(Kurzzeit-Elastizitätsmodul)

en nominelle Wanddicke mm

FR Rohrwandfläche im Längsschnitt mm2

FT Längskraft infolge N Temperaturunterschied

f Durchbiegung mm

g Eigengewicht N/mm3

g Erdbeschleunigung (9,81 m/s2) m/s2

H Überdeckungshöhe über Rohrscheitel m

0.1 Abkürzungen

Einheit

HA Höhe der Abdeckung m

HO Höhe der Schutzschicht m

HU Höhe der Bettungsschicht m

HSM Heizelementschweissmuffe

HSS Heizelementstumpfschweissung

hv Verlusthöhe mm

I Trägheitsmoment mm4

ID innen kalibrierte Rohre mm

ISO International Organization for Standardization

Js Sohlengefälle –

Je Energieliniengefälle –

K Wärmegrad Kelvin K

kN Kilonewton kN

kb Rauigkeitswert mm

l betrachteter Rohrabschnitt mm

LB Länge Biegeschenkel mm

LRK Rohrschellenabstand infolge Knicken mm

LRS Rohrschellenabstand infolge mm Durchbiegung

M Biegemoment Nm

MFR Schmelzindex (Melt Flow Rate) g/10 Min.

MRS Minimum Required Strength N/mm2

(Mindestfestigkeit)

NW Nennweite als kennzeichnendes mm Merkmal zueinander passender Rohrteile

OD aussen kalibrierte Rohre

Pab Druckabsenkung bar

PE Polyethylen

PEHD Polyethylen hoher Dichte

PN, pn nomineller Druck bar

PP Polypropylen

PP-QD Polypropylen, verstärkt mit Silikat (Q) in Pulverform (D)

0 VERSTÄNDIGUNG


V-6

0 VERSTÄNDIGUNG

03/2014 Versorgung

prEN provisorische europäische Norm

p Auflast kN/m2

pcr kritischer Beuldruck N/mm2

pk,zul zulässiger Beuldruck N/mm2

ph hydrostatischer Druck N/mm2

ps Druckstoss-Amplitude bar Q Abfluss l/s; m3/s

QV Abfluss bei voller Füllung m3/s

q Auflast als Flächenlast kN/m2

Rh hydraulischer Radius m

S Serie (Rohreinteilung) –

S Sicherheitsfaktor –

SB Sohlenbreite m

SDR Standard Dimension Ratio –

SIA Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein

SI/VKF Sicherheitsinstitut / Vereinigung kantonaler Feuerversicherungen

SN Schweizer Norm

SN Stiffness Number (Ringsteifigkeit) kN/m2 SNV Schweizerische Normenvereinigung

SVGW Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches

T Grabentiefe m

TV Verlegetemperatur °C ; K

T1 maximale Betriebstemperatur °C ; K

T2 minimale Betriebstemperatur °C ; K

TISG Technisches Inspektorat des Schweizerischen Gasfaches

U benetzter Umfang (Hydraulik) m

U1 Normalverlegeprofile U-Gräben



UV Ultraviolett-Strahlung der Sonne

V1 Normalverlegeprofile V-Gräben



VD Höhe der Verdämmung m

Einheit Einheit

VKR Verband für Kunststoff-Rohre und Rohrleitungsteile

VSA Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute

vmin minimale Fliessgeschwindigkeit m/s

v mittlere Fliessgeschwindigkeit m/s

vn Geschwindigkeit m/s

W Widerstandsmoment mm3

x Deformation des vertikalen Rohrdurchmessers –

zn geometrische Höhe m


V-7

0 VERSTÄNDIGUNG

Versorgung 03/2014

0.1.2 Griechische Buchstaben Einheit

α Längenänderungskoeffizient mm/m K

β Böschungswinkel °

γ Raumgewicht, Dichte kN/m3

γR Widerstandsbeiwert –

ΔL Längenänderung mm

ΔT Temperaturdifferenz °C ; K

ε Dehnung – (Längenänderung pro Längeneinheit)

λ Widerstandszahl (Hydraulik)

µ Querdehnungszahl –

σ Spannung N/mm2

σS Berechnungsspannung N/mm2

σzul Berechnungsspannung N/mm2

υ kinematische Zähigkeit m2/s (Wasser = 1,3 · 10-6 m2/s)

Φ Wärmeverlust W/m


V-8

0 VERSTÄNDIGUNG

03/2014 Versorgung

0.2 Einheiten

m3 dm3 (Liter) cm3 mm3

1 m3 = 1 1000 10 6 10 9

1 dm3 (1 Liter) = 0,001 1 1000 10 6

1 cm3 = 10 –6 0,001 1 1000

1 mm3 = 10 –9 10 –6 0,001 1

0.2.1 Umrechnung Volumen

0.2.2 Umrechnung Druckeinheit

Pa (N/m2) N/mm2 (MPa) bar m Wassersäule WS kN/m2

1Pa = 1 10 –6 10 –5 10 –4 0,001

1 N/mm2 = 10 6 1 10 100 1000

1 bar = 10 5 0,1 1 10 100

1 m WS = 10’000 0,01 0,1 1 10

1 kN/m2 = 1000 0,001 0,01 0,1 1


V-9

0 VERSTÄNDIGUNG

Versorgung 03/2014

0.3 Eigenschaften der aktuell angebotenen Druckrohre aus Polyethylen

0.3.1 Aufbau

Eigenschaften Einheit JANOlen JANOlen JANOlen Wavin JANOlenPE 100 PE 100 RC SafeTech RC TS DOQ Securo

Aussehen

Aufbau Vollwand Vollwand Zweischicht Dreischicht Grundrohr90/10

PE 100 PE 100 RC Innenschicht: Innen- und Vollwandrohr:PE 100 RC (90%) Aussenschicht: PE 100 RCAussenschicht: PE 100 RCPE 100 RC (10%) höchster Mantelschicht:

Qualitätsstufe PPMittelschicht: (Polypropylen)PE 100 RC

Farbe schwarz mit schwarz mit Innenschicht: Mittelschicht Grundrohr:Streifen Streifen schwarz schwarz schwarzblau (Wasser) blau (Wasser) Aussenschicht: Innen- undgelb (Gas) gelb (Gas) blau (Wasser) Aussenschicht: Mantelschicht:

gelb (Gas) blau (Wasser) blau (Wasser)gelb (Gas)

Chemikalienbeständigkeit siehe unter: www.jansen.com/Portals/0/Media/PDF/Kunststoff/KW_Chemie.pdf

Witterungsbeständigkeit Jahre ≤ > 10 ≤ > 10 > 10 > 10 > 10Mitteleuropa


Dichte g/cm3

t/m3 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96

Streckspannung N/mm2 23 23 23 23 23

Streckdehnung % 9 9 9 9 9

Ringbiegespannung σRb,adm N/mm

2 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0

Elastizitätsmodul E0 (Kurzzeit) N/mm2 900-1100 900-1100 900-1100 900-1100 900-1100

Rechenwert ER,kurz für Statik N/mm2 1000 1000 1000 1000 1000

Kriechmodul Rkl (Langzeit) N/mm2 200-300 200-300 150-200 200-300 200-300

Rechenwert ER,lang für Statik N/mm2 200 200 200 200 200

Ringsteifigkeit SN Mindestwert kN/m2 25/90 25/90 25/90 25/90 25/90

Querdehnungszahl [-] 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40

0.3.2 Mechanische Eigenschaften


V-10

0 VERSTÄNDIGUNG

03/2014 Versorgung

0.3.4 Thermische Eigenschaften

Eigenschaften Einheit Entwässerungsrohre DruckrohrJANOlen JANOlen JANOlen JANOlenottimo TF nuovo bianco acquaPP-QD PP-HM PEHD PE 100

Längenänderungs- mm/m K 0,04 0,14 0,18 0,18koeffizient linear

Dauereinsatztemperatur °C 70 50 40 40generell maximal

Kurzzeit-Wärmebeständigkeit °C 130 110 90 100max. (spannungsfrei) < 1h

Kältesprödigkeit °C – 25 – 25 – 40 < – 40

Brandkennziffer SI/VKF [-] IV/3 IV/3 IV/3 IV/3

Baustoffklasse DIN 4102 [-] B2 B2 B1 B2

0.3.5 Elektrische Eigenschaften

Eigenschaften Einheit Entwässerungsrohre DruckrohrJANOlen JANOlen JANOlen JANOlenottimo TF nuovo bianco acquaPP-QD PP-HM PEHD PE 100

Elektrische Leitfähigkeit nicht leitend

Oberflächenwiderstand Ohm > 1012


Druckstufen Fett = Verfügbar Normal = auf Anfrage X = nicht verfügbar

Serie 8; SDR 17 bar 10 10 X 10 X

Serie 5; SDR 11 bar 16 16 16 16 16

Serie 3.2; SDR 7.4 bar 25 25 X X X

0.3.3 Druckstufen


V-11

1 ALLGEMEINES

Versorgung 03/2014

1 ALLGEMEINES

1.1 Werkstoff

Für die Herstellung von Druckrohrsystemen aus Kunststoffwird Polyethylen, ein thermoplastischer Werkstoff, eingesetzt.Hergestellt werden die Rohre im Extrusionsverfahren. Dabeiwird der erwärmte plastische Werkstoff durch ein Formwerk-zeug gedrückt, kalibriert und anschliessend durch Abkühlungin seiner Form erstarrt. Der Vorgang lässt sich ohne Qualitätseinbusse beliebig wiederholen.Allen verwendeten Kunststoffen gemeinsam ist die gute chemische Beständigkeit. Geringe Abriebwerte und eine glatte Innenfläche ergeben gute hydraulische Eigenschaftenund verhindern Ablagerungen. Und sehr wichtig: Kunststoff kennt keine Korrosion.

1.1.1 Polyethylen PE / PE RC

Druckrohrsysteme aus PE haben sich langjährig bewährt.Kennzeichnend für PE sind hohe Chemikalienbeständigkeit,geringe Dichte, physiologische Unbedenklichkeit undFlexibilität. Herauszuheben ist die hohe Zähigkeit auch bei Temperaturen weit unter 0°C sowie die guteVerschweissbarkeit.

Ausgehend vom Monomer Ethylen, dem einfachsten Olefin,entsteht durch Polymerisation Polyethylen, ein Polyolefin.Die zunehmende Dichte wirkt sich in der Erhöhung vonZugfestigkeit, Steifigkeit sowie Chemikalienbeständigkeit aus.

Die Entwicklung von Polyethylenwerkstoffen hat mit einerAuslegungsspannung von 10 N/mm2 im Hinblick auf dieDruckbelastung ihren vorläufigen Abschluss gefunden. DieWeiterentwicklung hat sich auf die Erschliessung neuerAnwendungsgebiete und Verlegeverfahren vertieft. Durchverfahrenstechnische Optimierung bei der Herstellung multi-modaler PE Werkstoffe, wurden PE 100 Rohstoffe mit heraus-ragender Spannungsrissbeständigkeit entwickelt. Diese wer-den mit PE 100 RC (RC = resistance to crack) bezeichnet undsind in der PAS1075 spezifiziert.

Verwendete Materialqualität:

PE 100 / PE 100 RCPolyethylen hoher Dichte (PEHD) mit einer Mindestfestigkeitvon 10 N/mm2

Jansen verwendet ausschliesslich Materialien von höchster Qualität, deren Eigenschaften weit über denMinimalanforderungen liegen.

Die verwendeten Werkstoffe sind:

– UV-stabil – kälteunempfindlich– korrosionsfrei – auf Trinkwassertauglichkeit geprüft

1.1.2 Molekularer Aufbau

1.2 Masse / Baulängen

Kunststoffrohre sind aussen kalibriert, das heisst, dass sich der nominelle Durchmesser dn auf den Aussendurchmesserbezieht.Detailmasse siehe Mass- und Preisliste. Der folgende Abschnitt beschränkt sich auf Standardprodukte.Spezialgrössen und -längen sind auf Anfrage erhältlich. Die Definition von Serie und SDR siehe Dimensionierung 2.3.

1.3 Kennzeichnung

Die Rohre sind in regelmässigen Abständen mit folgendenAngaben gekennzeichnet:

1 = Produktbezeichnung2 = Einsatzbereich (Druck- oder Gasrohr)3 = Werkstoffbezeichnung und Qualität (MRS)4 = evtl. Rohmaterialbezeichnung5 = Dimension6 = Nenndruck7 = Serie und SDR-Wert8 = Normierung9 = SVGW-Zeichen und Zulassungsnummer10 = Produktionsdatum 11 = Code für Material und Rückverfolgbarkeit

Abweichende Kennzeichnungen bei Rollendruckrohren sindmöglich.

H H I I– C – C – I I H H n

Polyethylen (PE)

C: KohlenstoffH: Wasserstoff

1_Allgemeines_-22 Druck-Verlege 28.05.14 06:53 Seite 11

V-12

1 ALLGEMEINES

03/2014 Versorgung

Janolen acqua Druckrohr PE 100 - RC ø110x6.6 PN10 S8 SDR 17 SN EN 12201 K00111 06 56 01 46 = 015636 =

1 2 3 4 5 64 7 8 9 10 11

Janolen securo Schutzmantelrohr Druckrohr PE 100 RC ø110x10.0 PN16 S5 SDR 11 SN EN 12201 K00307 xx xx xx xx

1 2 3 5 644 7 8 9 10 11

Janolen safetech Druckrohr PE 100 RC 90/10 ø200x18.2 PN16 S5 SDR 11 SN EN 12201 K00308 xx xx xx xx

1 2 3 5 6 7 8 9 10 11

Janolen safetech Gasrohr PE 100 RC 90/10 ø200x18.2 PN5 S5 SDR 11 SN EN 12201 K00308 xx xx xx xx

1 2 3 5 644 7 8 9 10 11

44

Janolen gas Druckrohr PE 100 RC ø200x18.2 PN5 S5 SDR 11 SN EN 1555 K00111 xx xx xx xx

1 2 3 5 6 7 8 9 10 1144

JANOlen Druckrohre aus PEHD bewähren sich seit Jahrzehn-ten im Leitungsbau. Ein ideales Rohr für Druckleitungen imTrinkwasser- und Gasbereich. Das PE Druckrohr kann sowohlerd- als auch freiverlegt werden. Ferner können für Spezial-anwendungen isolierte Doppelwandrohre eingesetzt werden.

Alternative, grabenlose Verlegeverfahren, wie z.B. Relining,Grabenfräsen und Spülbohrungen, fordern neue Werkstoffe:JANOlen PE 100 RC aus modifiziertem PE weisen einen höheren Widerstand gegenüber langsamem Rissfortschrittund Spannungsrissen auf. Der Vorteil des Werkstoffes PE 100 RC ist, dass Kerben und Riefen am Rohr langfristigkeinen Schaden an der Leitung verursachen. Daher findet dieser Werkstoff oft Anwendung bei grabenloser Verlegungoder wenn als Umhüllung gebrochenes Material verwendetwird.

JANOlen Rollendruckrohre (ebenfalls aus PE 100 und PE 100 RC) eignen sich für den Transport von Gas undWasser bei geringen Durchflussleistungen (wie z.B. fürHauszuleitungen). Sie sind vorteilhaft für lange Strecken undflexibel in unruhigem Terrain. Wenige Verbindungen ermög-lichen eine schnelle und günstige Verlegung. Ferner sindRollendruckrohre ebenfalls geeignet für die grabenloseVerlegung (Relining, Grabenfräsen und Microtunneling).

Weitere Anwendungsgebiete von Druckrohren aus PE:– Allgemeiner Transport von Flüssigkeiten und Feststoffen– Industrie (Druckluft, Kühlwasser etc.)– Entsorgung (Pumpendruckleitungen)– Landwirtschaft (Bewässerungs- und Jaucheleitungen)– Lebensmittelindustrie– Kanalisationen für spezielle Fälle (schlechter Baugrund, grosse Überdeckung, Bodenbewegungen)

1.4 Anwendung


Aussehen

Anwendung Wasser Wasser Wasser Wasser WasserGas Gas Gas GasAbwasser Abwasser Abwasser AbwasserIndustrie Industrie Industrie Industrie

Dimensionen dn 20 – 400 mm 20 – 400 mm 20 – 400 mm 20 – 400 mm 20 – 400 mm

Verlegeart offener Graben offener Graben offener Graben offener Graben offener GrabenRelining Relining Relining Relining

Spülbohrung Spülbohrung SpülbohrungBerstlining Berstlining


V-13

1 ALLGEMEINES

Versorgung 03/2014

1.5 Normierung

Europäische Normen werden in das Schweizer Normenwerkintegriert. Die gesamte europäische Normung ist im Gange und so sindNormen in verschiedenen Stadien vorhanden.

SN EN Europäische Norm, die bereits im Schweizer Normenwerk integriert ist

prEN Europäische Norm im fortgeschrittenen Entwurfsstadium, ist noch nicht in das Schweizer Normenwerk integriert, sollte aber für eine längerfristige Planung berücksichtigt werden

1.5.1 Normen für die Planung und Bauausführung

SIA 205 (SN 531 205):Verlegung von unterirdischen Leitungen

SIA 190 (SN 533 190):Kanalisationen (massgebend für die Grabengestaltung)

SVGW G2:Richtlinien für Gasleitungen (Ausgabe April 2001)

SVGW W4:Richtlinien für den Bau von Trinkwasserleitungen (Ausgabe 2013)

SN EN 805 (SIA 385.011):Wasserversorgung – Anforderungen an Wasserversorgungs-systeme und deren Bauteile ausserhalb von Gebäuden

1.5.2 Normen für Druckrohre aus PE

SN EN 1555Kunststoffrohrleitungssysteme für die Gasversorgung –Polyethylen (PE)

SN EN 12201Kunststoffrohrleitungssysteme für die Wasserversorgung –Polyethylen (PE)

PAS 1075Rohre aus Polyethylen für alternative Verlegetechniken

Diese PAS* legt Eigenschaften, Anforderungen undPrüfverfahren für Rohre aus Polyethylen für alternativeVerlegetechniken fest.

* PAS: Publicly Avilable Specification Dienstleistung des DIN, um die Lücke zwischen der konsensbasierten Normung und Industriestandards zu schliessen. Erfüllt die Forderungen des Marktes nach einer technischen Spezifikation, die schnell verfügbar sein soll.

1.6 Richtlinien

Massgebend zur Verlegung von Druckrohren, welche zumTransport von Trinkwasser dienen, sind die jeweils gültigenRichtlinien des SVGW (Schweizerischer Verein des Gas- undWasserfaches) siehe unter Pkt. 1.5.Für die Verlegung von Kunststoffrohren ist die Richtlinie desVKR (Verband Kunststoff-Rohre und Rohrleitungsteile) RL 02-03d «Erdverlegte Druckrohrleitungen aus Polyethylen PE 80und PE 100» massgebend.

1.7 SVGW-Zulassung

Jansen Rohre sind vom SVGW zugelassen. Die Rohre sindnachweislich physiologisch un be denk lich und verfügen übergeprüfte Festigkeitseigenschaften. Die festgelegten Eigen- und Fremdüberwachungen sind einem neu tra len Prüfinstitutun ter stellt.

Für die Zulassung durch den SVGW gilt das folgendeReglement:SVGW GW/TPG-TPW 101: Reglement für die SVGW-Zulassung von Rohren und Rohrleitungsteilen aus Kunststofffür die Verwendung im Gas- und Trinkwasserbereich.

1.8 Lebenserwartung

Die Bewährung von Kunststoffrohrleitungssystemen hat sichwährend mehr als 50 Jahren bestätigt. Mit Medium Wasserbei 20°C ist unter Ausnützung des Nenn druc kes eineBetriebsdauer von 100 Jahren wissenschaftlich nachgewiesen.Keine Störfaktoren wie Korrosion oder Inkrustationen beein-trächtigen den Einsatz und die Lebensdauer.Bei Nachprüfungen an Leitungen, die während Jahren imEinsatz waren, und an Prüflingen, die über 50 Jahre wissen-schaftlich getestet wurden, lässt sich nachweisen, dass die Eigenschaften – bezogen auf Nutzungsart und -dauer – unverändert blieben.

1.9 Wirtschaftlichkeit

JANOlen Druckrohre aus PE sind wirtschaftlich. Ihr niedrigesGewicht senkt die Transportkosten und erleichtert das Ver -le gen entscheidend. Die grossen Stangenlängen sowie dieRol len roh re ermöglichen eine einfache und schnelle Ver le -gung.


V-14

1 ALLGEMEINES

03/2014 Versorgung

1.10 Beständigkeit

1.10.1 Witterungsbeständigkeit

Schwarze JANOlen Druckrohre aus PE sind UV-stabil undwenig emp find lich für Witterungseinflüsse. Sie sind daherauch für freiverlegte Leitungen geeignet.

1.10.2 Temperaturbeständigkeit

Generell sollte bei Dauereinsatz die Temperatur des Mediums40° C nicht überschreiten. Kurzzeitig können höhere Temperaturen toleriert werden. Bei PE bis 1h max. 100° C.Wie der Ausdruck Thermoplast schon erkennen lässt, hat dieTemperatur einen hohen Einfluss auf die Eigenschaften desWerkstoffes. Grundsätzlich basieren alle Berechnungen aufeiner Temperatur von 20° C, bei 16 bar ergibt dies eine mini-mal zu erwartende Einsatzdauer von 50 Jahren. Mit den heutigen Werkstoffen werden diese Erwartungen nachweislichbei Weitem übertroffen. Werden dauernd höhere Mediumtemperaturen eingesetzt,reduziert sich der zulässige Betriebsdruck.Eine Tabelle mit dem zulässigen Betriebsdruck in Abhängig-keit von Temperatur und Einsatzdauer befindet sich unter Pkt. 2.5.4.

1.10.3 Korrosion

Korrosion ist die Werkstoffzerstörung durch chemische oderelektromagnetische Einwirkung. Kunststoffe gehen keine chemischen Reaktionen ein.Die Unempfindlichkeit gegenüber Korrosion gehört zu denherausragenden Eigenschaften von PE. Bei Metallrohren istKorrosion eine der häufigsten Schadensursachen.

1.10.4 Chemische Beständigkeit

Kunststoffe weisen gegenüber Chemikalien und anderenMedien verschiedenster Art und Zusammensetzung eine ausgezeichnete Beständigkeit auf. Kunststoffrohrleitungenwiderstehen auch chemischen Einflüssen in natürlich vor-kommenden Böden. Die vollständige Liste der Widerstands-fähigkeit gegenüber Chemikalien und anderen Medien finden Sie unter:jansen.com/Portals/0/Media/PDF/Kunststoff/KW_Chemie.pdf

1.10.5 Mechanische Beständigkeit

Abrieb entsteht bei mechanischem Widerstand. Eine positiveEigenschaft von Kunststoff ist, dass mechanischenBeanspruchungen, wie Feststoffen im Medium, kein harterWiderstand entgegengesetzt wird. Sein plastisches Verhaltenwirkt dämpfend und reduziert somit das Abriebverhalten.Kunststoffrohre sind auch bei hohen Fliessgeschwindigkeitenpraktisch abriebfest.

Ablagerungen in Rohren entstehen durch mitgeführteSchwebestoffe und sind stark abhängig von der Fliessge-schwindigkeit und der Strömung. Dank der glatten Ober-fläche haften Sedimente schlecht auf dem Kunststoff. Somitbleibt die Durchflussleistung gewährleistet.

1.11 Mikrobiologisches Wachstum

Ursache von Biofilmbildung innerhalb von Rohrleitungs-systemen ist die Vermehrung von Mikroorganismen, die sich im Wasser befinden. Die benötigte Nahrung sindMineralien, die sich ebenfalls in ausreichender Menge imWasser befinden. Lichteinflüsse können in geschlossenenLeitungssystemen ausser Acht gelassen werden. KleineRohrdurchmesser, höhere Temperaturen, geringe Wasser-bewegungen oder lange Standzeiten begünstigen einWachstum. Somit sind die Einflüsse systembedingt aber nicht materialabhängig.Aus einem Prüfbericht des DVGW über mikrobiologischeUntersuchung geht hervor, dass PE aus mikrobiologischerSicht für den Einsatz im Trinkwasserbereich unbedenklich ist.

1.12 Physiologische, toxikologische Eigenschaften

Die Unbedenklichkeit der für Trinkwasser eingesetzten Rohre bzw. deren Rohstoffe sind durch das Bundesamt fürGesundheit (BAG) bestätigt. Die Zulassung durch den SVGW beinhaltet diese Anforderung.


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1 ALLGEMEINES

Versorgung 03/2014

1.13 Diffusion

Unter Diffusion und Permeation versteht man die Durch-lässigkeit von gasförmigen Stoffen durch feste Stoffe. DiePermeation ist abhängig von der Dichte des Materials. Kunst-stoffrohre aus PE sind begrenzt diffusionsdicht. Gasverlustedurch Permeation sind bei Rohren und Rohrleitungsteilen ausPE 100 ohne Bedeutung, da sie wegen der relativ grossenWanddicken äusserst gering sind. Gasverluste treten mehr-heitlich bei Verbindungen infolge der weichen Dichtungenauf. Da Polyethylenrohrleitungen für die Gasversorgunggrundsätzlich durch Schweissen verbunden werden, sind anden Verbindungsstellen keine Gasverluste zu erwarten.

1.14 Ökologie

Kunststoffrohre sind ökologisch. PE überzeugt durch geringenRessourcenverschleiss, positive Ökobilanz und geringesGewicht. Die Rohre lassen sich zu 100% recyceln. Rohre ausPE sind kein Gefahrengut, haben keine schädliche Wirkungauf die Umwelt, sind chemisch inaktiv und lassen sich schad-stoffarm thermisch recyceln.

1.15 Brandverhalten

JANOlen PE Druckrohre gelten als mittel brennbar und mittelbis schwach qualmend, Brandkennziffer gemäss SI/VKF 4.3,Brandstoffklasse DIN 4102: IV/3 (entsprechend etwa Holz).PE entzündet sich bei Flammeneinwirkung, brennt mitschwach leuchtender Flamme auch ausserhalb der Zündquelleweiter und tropft brennend ab.


V-16

2 DIMENSIONIERUNG VON DRUCKROHREN

03/2014 Versorgung

2.1 Zeitstand-Innendruck-Verhalten

Die wichtigste Eigenschaft der im Druckbereich eingesetztenKunststoffe ist das Zeitstand-Innendruck-Verhalten. Darunterversteht man die experimentelle und rechnerische Bestim-mung der Le bens er war tung der Rohre und Rohrleitungsteileunter gegenseitig abhängigen Randbedingungen wie Innen-druck, Temperatur und Zeit.Entgegen metallischen Werkstoffen ist die zulässigeSpannung immer in Abhängigkeit der Zeit zu betrachten.Das Langzeitverhalten der Rohre kann nicht über die gesamteGebrauchsdauer von mehr als 100 Jahren getestet werden.Durch Erhöhen der Prüftemperaturen kann bei kürzererPrüfzeit verlässlich Rückschluss auf das Lang zeit ver hal ten bei20° C gezogen werden.

Zeitstand-Innendruck-Diagramm siehe folgende Seite.

2.2 Werkstoffklassifizierung

PE 100 RC ist als PE 100 klassifiziert. Alle Angaben in diesemKapitel haben Gültigkeit für PE 100 und PE 100 RC.

Die Eigenschaften bezüglich des Zeitstandverhaltens derDruckrohrkunststoffe werden nach einem normierten Klas si fi zie rungs sy stem unterschieden.

Ausgangspunkt für die Klassifizierung bildet die Ermittlungvon Zeitstand-Innendruck-Diagrammen und derenAuswertung nach der Standard-Extrapolationsmethode. Eswird die maximale Spannung bei konstanter Temperatur inAbhängigkeit der Zeit ermittelt.

Der Erwartungswert LTHS (Long Therm Hydrostatic Strength)bildet die theoretische Kurve der ermittelten Prüfwerte. Mitder unteren Vertrauensgrenze LCL (Lower Confidence Limit)werden Reserven geschaffen, damit Streuungen aus denVersuchen abgedeckt werden können (LCL = 97,5% LTHS).Die so ermittelte Spannung bei 50 Jahren (abgerundet auf dienächst niedrige Normzahl) bildet den MRS-Wert (MinimumRequired Strength), die materialspezifische Mindestfestigkeit.

Abstufungauf nächsteNormzahl

MRS Mindestfestigkeit

LCL untere Vertrauensgrenze

Spannung

Zeit

LTHS min. Erwartungswert der Festigkeit

100 Jahre

50 Jahre1 Jahr

1000 h1 h 10 h 100 h 10 Jahre

Die Werkstoffklassifizierung entspricht dem 10-fachen MRS-Wert

MRS = 10 N/mm2

Klassifizierungsbezeichnung PE 100

MRS = 8 N/mm2

Klassifizierungsbezeichnung PE 80

2_Dimensionierung_-22 Druck-Verlege 28.05.14 08:40 Seite 16

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Versorgung 03/2014

Zeitstand-Innendruck-Diagramm für Polyethylen PE 100

Standzeit [h]

Spannung[N/mm2]


dn en

dn - en dn = Aussendurchmesser Rohr

2en en = Wandstärke

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03/2014 Versorgung

2.3 Einteilung nach Rohrserien

Kunststoffrohre für die Ver- und Entsorgung werden inRohrserien eingeteilt. Gebräuchlich sind in der Gas- undWasserversorgung:

PE Serie S 8, S 5 und S 3.2

Die Definition der Rohrserie S ist ein Verhältnis zwischenRohrdurchmesser und Wandstärke:

Material MRS Sicherheitsbeiwert C Anwendungs- (Wasser, 20° C) spannung σzul.

PE 100 10 N/mm2 1,25 8,0 N/mm2

PE 80 8 N/mm2 1,25 6,3 N/mm2

nd

ne

2.5 Dimensionierung von Wasserleitungen

2.5.1 Berechnung der Anwendungsspannung

Die zulässigen Belastungen sind nebst dem Wandstärken-verhältnis (S oder SDR) von den zulässigen Werkstoffeigen-schaften abhängig. Die für die Dimensionierung er for der li cheBe rech nungs span nung erhält man durch die Teilung desMRS-Wertes durch den Sicherheitsbeiwert C(Gesamtbetriebskoeffizient).

σzul. =MRS

C

S =

SDR = entspricht ca. 2 S +1

Serie 8.2 = SDR 17Serie 5.2 = SDR 11 Serie 3.2 = SDR 7.4

2.4 Einteilung nach SDRVermehrt wird auch der SDR-Wert (Standard DimensionRatio) verwendet. Er ist das direkte Verhältnis zwischenDurchmesser und Wandstärke.


PN = 10 · σzul

oder mit Hilfe der Serie S

PN = 10 ·

2endn - en

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Versorgung 03/2014

dn

1

Z Z

P

P

en

Entsprechend kann mit der Anwendungsspannung σzulgemäss 2.5.1 und den ge ge be nen Rohrabmessungen derzulässige Innendruck ermittelt werden.

p

10

dn - en2 en

2.5.3 Zulässige Betriebsdrücke für Wasserdruckrohre

PN = Zulässiger Innendruck in bar, dem ein Rohr bei 20°C mit Wasser im Minimum 50 Jahre standhalten muss. Mit den heute eingesetzten Werkstoffen ist eine Betriebsdauer von 100 Jahren wissenschaftlich nachgewiesen. (siehe Punkt 0.3.3)

2.5.2 Berechnung des zulässigen Innendrucks von Wasserleitungen

Mit der sogenannten Kesselformel kann bei gegebenem Innendruck und den Abmessungen die Span nung in derRohrwandung berechnet wer den.

σ =

σ = Rohrwandspannung [N/mm2]

p = Druck [bar]

en = Wanddicke [mm]

dn = Aussendurchmesser [mm]

σzulS

PE 80 Serie S 8 PN = 8 bar

PE 80 Serie S 5 PN = 12.5 bar

PE 80 Serie S 3.2 PN = 16 bar



PE 100 Serie S 3.2 PN = 25 bar

Die zulässigen Innendrücke gemäss DIN 8074 in Abhängig-keit der Temperatur und der Zeit sind auf der nächsten Seite.


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03/2014 Versorgung

2.5.4 Zulässige Betriebsdrücke in Abhängigkeit der Temperatur nach DIN 8074:2011-12

Die folgende Tabelle gilt für JANOlen Druckrohre aus PE 100 für das MediumWasser, in Abhängigkeit von Temperatur und Betriebsdauer.

Gesamtbetriebskoeffizient C = 1,25

Betriebstemperatur Betriebsjahre Berechnungsspannung Serie 8 Serie 5 Serie 3.2 [N/mm2] PN 10 PN 16 PN 25

Zulässiger Betriebsdruck in bar

10° C 5 10,1 12,5 19,9 31,6

10 9,9 12,3 19,5 30,9

25 9,7 12,0 19,1 30,3

50 9,5 11,9 18,9 30,0

100 9,5 11,7 18,5 29,4

20° C 5 8,8 10,5 16,7 26,5

10 8,5 10,4 16,5 26,2

25 8,3 10,1 16,1 25,6

50 8,1 10,0 16,0 25,0

100 8,0 9,8 15,5 24,6

30° C 5 7,5 8,9 14,1 22,4

10 7,2 8,8 13,9 22,1

25 7,0 8,6 13,7 21,8

50 6,9 8,5 13,5 21,5

40° C 5 6,1 7,6 12,1 19,2

10 6,0 7,5 11,9 18,9

25 5,9 7,4 11,7 18,6

50 5,8 7,3 11,5 18,3

50° C 5 5,6 6,6 10,5 16,7

10 5,4 6,5 10,3 16,4

15 5,3 6,5 10,3 16,4

60° C 5 4,8 5,6 9,1 14,5

70° C 2 3,6 5,2 8,3 13,2


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Versorgung 03/2014

ER,kurz ER,lang µ

PE 1000 150 0,4

2 · ER1 – µ2 ( )3( )3end x

d( )21 + ––1 – ––

x

d

pk, zul.= [N/mm2]

BeuldruckberechnungDer zulässige Beuldruck errechnet sich folgendermassen: pcr S

S = Sicherheitsfaktor ≥ 2

pcr = kritischer Beuldruck in N/mm2

pcr = –––––––– · ––– · ————

1 bar = 0,1 N/mm2

en = Wanddicke des Rohres [mm]d = mittlerer Rohrdurchmesser dn - en [mm]x = Deformation des vertikalen Rohrdurchmessers [mm]

ER = Verformungsmodul des Rohres [N/mm2]

µ = Querdehnungszahl Rohrmaterial [-]

2.5.5 Innerer Unterdruck; äusserer Überdruck

Bezogen auf das Rohr sind der innere Unterdruck und der äussere Überdruck identisch. Massgebend ist der Beulwider-stand der Leitung. Unterschieden wird zwischen kurzzeitigerBelastung (weniger als 1 Stunde) und langfristiger Belastung.

Innerer Unterdruck kann entstehen, wenn durch die dynamischen Abflussverhält-nisse oder durch schnelles Schliessen von Armaturen eine saugende Wirkung entsteht. Diese Belastungen treten meistkurzfristig auf.

Äusserer Überdruck entsteht zum Beispiel als langfristige Belastung bei erdverleg-ten Leitungen durch Grundwasser.

Für Leitungen ohne Vordeformation errechnen sich folgendezulässigen Beuldrücke:

Druckrohrsystem Zulässiger Beuldruck pk,zul [N/mm

2] Kurzzeitwert < 1h Langzeitwert PE Serie 5 1,20 0,18

PE Serie 8 0,31 0,04

Pk,zul von 0,04 bedeutet, dass für das runde Rohr ein zulässiger Unterdruck von -0,4 bar zulässig ist.

2.5.6 Druckstösse

Druckstösse sind für Polyethylenrohre weitgehend unschäd-lich, solange die Mittelspannung nicht über der Spannung des maximalen zulässigen Betriebsdrucks liegt. Die Druck-amplitude für ein Rohr der Serie S 5 mit einem maximalenBetriebsdruck von 16 bar darf zum Beispiel höchstens 0 bis 32 bar betragen.

Die Grösse der Druckamplitude für Wasser bei 20°C und für Polyethylenrohre errechnet sich mit folgender Gleichung(Ableitung der Joukowsky-Formel):

Ps Druckamplitude [bar]

vo Strömungsgeschwindigkeit des Wassers [m/s]

dn Rohraussendurchmesser [mm]

en Wanddicke des Rohres [mm]

Ps = ± · vo√ 1,25 · (dn - en)

en1+

14,49


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3 VERBINDUNGSTECHNIK

Versorgung 03/2014

3.2.2 Verschweissbarkeit Die heute auf dem Markt vorhandenen Werkstoffe PE 80 und100 lassen sich untereinander problemlos verschweissen. DieKompatibilität von vorhandenen Systemen ist gewährleistet.Die Verschweissbarkeit wird durch ähnliche Fliessfähigkeitender Materialien im plastischen Zustand bestimmt.

Ausgedrückt durch den Schmelzindex (MFR: Melt Flow Rate) MFR 190/5: Messung der Durchflussmenge bei 190°C und 5 kg Belastung während 10 Min. durch eine definierte Düse.

Materialien mit einem MFR 190/5 innerhalb 0,2 bis 1,4 g/10 Min. dürfen miteinander verschweisst werden. Bei Anschluss an Rohre älterer Generationen sollte derSchmelzindex überprüft werden. Prüfungen z.B. durchPrüfinstitut oder Hersteller.

Zu beachten:

Wichtige Regeln müssen vom Verarbeiter beachtet werden:

– Sauberkeit– Witterung– Sicherstellung Energieversorgung– Installation Schweissplatz

3.1 Einleitung

Bei der Planung von Rohrleitungssystemen müssen nebst denAnforderungen an den Rohrwerkstoff auch die Verbindungenund die Systemkomponenten geprüft werden. Mit der Ver-schweissbarkeit von Polyethylen ist sichergestellt, dass dieVerbindungen ebenfalls die gestellten Anforderungen anDichtheit, Langlebigkeit etc. erfüllen. Situationsbedingte Einflüsse können dazu führen, dass eineandere Verbindungstechnik vorzuziehen ist.

3.2 Verschweissung allgemein

Vom Verleger wird eine korrekte und saubere Arbeitsweiseverlangt, damit die geforderte Qualität der Verbindung aucherreicht wird. Daher empfiehlt Jansen, die Arbeiten nur durchVerleger ausführen zu lassen, die nachweislich eine entspre-chende Ausbildung besitzen und Wiederholungskurse besuchthaben (Schweissausweis vom VKR oder SVS).Temperatur, Zeit und Druck sind die Einflussgrössen, die beijeder Verschweissung korrekt eingehalten werden müssen.Das Verschweissen von PE ist praxiserprobt und hat sichbewährt.

3.2.1 EinflussgrössenTemperatur:

Je nach Verfahren 200 – 260°CZu tief: ergibt nur oberflächliche Haftung Zu hoch: zerstört das Material; Zerfall beim Abkühlen

Zeit für Anwärmung und Schweissung:

Zu kurz: Zu wenig Material, das ineinander verschmelzen kann. (Kaltschweissung)Zu lang: Werkstoffzersetzung; zu viel Material wird aufgeschmolzen

Zeit für Abkühlung:

Zu kurz: Gefahr von plastischer Formänderung

Druck beim Zusammenfügen:

Zu tief: zu wenig tiefes Ineinandergleiten der MolekülfädenZu hoch: plastisches Material wird aus dem Schweissbereich gepresst

3_Verbindungstechnik_-22 Druck-Verlege 28.05.14 08:43 Seite 23

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03/2014 Versorgung

3.3 Heizelement- stumpfschweissung (HSS)

Die Heizelementstumpfschweissung ist eine homogene,längskraft schlüs si ge, nicht lösbare Verbindung zweier PERohre. Schweissungen dürfen nur von aus ge bil de temFachpersonal ausgeführt werden. Der VKR (VerbandKunststoff-Rohre und Rohrleitungsteile) bietet entsprechendeVerarbeitungskurse an.

3.3.1 Anwendung

Gas- und WasserversorgungDie Stumpfschweissung wird haupt säch lich bei langen Lei -tung s strän gen oder beim so ge nann ten Relining ein ge setzt.Vom SVGW empfohlen ab dn 90 mm (SVGW W4).Es dürfen nur Rohre mit gleicher Wandstärke miteinander verschweisst werden. Schweissmaschinen sind ab dn 63 mm bis dn 1200 mm erhält-lich, wobei die Verfügbarkeit ab Durchmesser dn 280 mm begrenzt ist.

3.3.2 Einflussgrössen

Temperatur:Oberfläche Heizelement [220 ± 10]°Cüber 10 mm Wandstärke 10°C absenken

Zeit: Angaben Tabellenwerte

Druck:Fügedruck 0,15 N/mm2 (Querschnittfläche Rohr)Anwärmdruck 0,01 – 0,02 N/mm2

Wird durch hydraulischen Druck in der Maschine aufgebaut.Maschinendruck nach Angaben des Herstellers.

3.3.3 Zu beachten

– Verleger mit Ausbildung, korrekte saubere Arbeitsweise– Aussentemperaturen -10° bis 45°C– Trockene Aufstellung, windgeschützt, kein Durchzug im Rohr– Spannungsfreie Verschweissung, kein Bewegungswiderstand durch Leitung – Zulässiger Versatz max. 10% Wandstärke– Spalt bis dn 315 mm: max. 0,5 mm; bis dn 630 mm: max. 1 mm– Druckprüfung frühestens 1 Stunde nach Abkühlen der letzten Schweissung

3.3.4 Montage

Ablauf

– Stromversorgung sicherstellen– Vor Witterungseinflüssen schützen– Geräte und Zubehör reinigen– Rohre einspannen und Schweissdruck einstellen (Bild 1)– Rohrenden planhobeln– Temperatur Heizelement prüfen – Schweissfläche mit Papier und Spezialreiniger reinigen– Angleichen unter Druck bis Wulstbildung (Bild 2)– Druck reduzieren zum Anwärmen– Schnell umstellen / Heizelement entfernen– Zusammenfügen unter Druck– Abkühlen– Kontrolle Wulst


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Versorgung 03/2014

3.3.5 Schweissnahtprüfungen

Nebst der optischen Prüfung der Schweissnaht auf derBaustelle (Form der Schweisswulst nach DVS 2206) sindPrüfungen der Schweissnähte im Labor möglich.

3.4 Elektroschweisssysteme (HSM)

Beim Elektroschweissen (Heizwendelschweissen) werden Rohr und Fitting mit Hilfe von Widerstandsdrähten erwärmtund verschweisst. Die Widerstandsdrähte sind auf der Innen-seite des Fittings angeordnet. Die Energiezufuhr erfolgt mit-hilfe eines Schweisstransformators. Beim Fitting werden durchdie Erwärmung genau bemessene Schrumpfspannungen aus-gelöst, welche sicherstellen, dass der zum Schweissen erfor-derliche Schweissdruck aufgebracht wird.

3.4.1 Anwendung

Gas- und Wasserversorgungen bis dn 710 mm.Umfangreiches Formstückprogramm.

Bild 1

Bild 2


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03/2014 Versorgung

3.4.2 Einflussgrössen

Temperatur:

wird durch System gesteuert (Draht ca. 280°C).Die Temperatur entsteht durch den Widerstand im strom-durchflossenen legierten Draht innerhalb der Muffe.

Abhängig von Wicklung, Legierung und Dicke erzeugt derDraht die notwendige Wärme.

Zeit:

automatisiert durch das Einlesen der Schweissdaten in dasSchweissgerät mittels Strichcode oder Magnetstreifen. DieZeit wird der Aussentemperatur automatisch angepasst.

Druck:

Quellen des aufgeheizten Materials und Schrumpfen derMuffe erzeugen den benötigten Schweissdruck.

3.4.3 Zu beachten

– Ausreichende Stromversorgung– Verleger mit Ausbildung, korrekte saubere Arbeitsweise– Aussentemperaturen -10° bis 45°C– Trockener Verbindungsbereich– Spannungsfreie Verschweissung – Abkühlzeiten einhalten– Betriebsdruck und Prüfdruck nach vollständiger Abkühlzeit gemäss Angaben Systemanbieter– Verbindungsschweissungen bei Gas unter Betrieb nicht erlaubt (Ausnahme Aufschweisssattel)– Nach Abbruch Schweissvorgang und vollständiger Abkühlung ist nochmaliges Schweissen möglich– Kontrolle der Schweissung durch mechanische Schweissanzeigen an der Muffe

3.4.4 Montage

AblaufDer Ablauf ist je nach Schweissgerät automatisiert. Die auto-matische Kontrolle des Gerätes überprüft den vorhandenenWiderstand in der Muffe mit dem eingelesenen Wert.

Wichtige Vorbereitungsarbeiten:– Stromversorgung sicherstellen– Vor Witterungseinflüssen schützen– Oberfläche Rohr abarbeiten (schälen, siehe Pkt. 3.4.5)– Reinigen – Einstecktiefe anzeichnen– Zusammenführen und spannungsfrei halten (Bild 1)– Daten in Schweissgerät einlesen (Bild 2)– Schweissung starten und überwachen– Abkühlzeit abwarten

Schweissgeräte

Zur Verschweissung von Elek tro schweiss muf fen undAnbohrschellen mit Strichcode-Datenerfassung können alleauf dem Markt erhältlichen polyvalenten Schweissgeräte eingesetzt werden.

Für genauere Informationen betreffend den Schweissgerätenwenden Sie sich an den Hersteller.

Bild 1

Bild 2


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Versorgung 03/2014

Erforderliche Werkzeuge

Neben dem vorerwähnten Schweissgerät werden Werkzeugebenötigt, die im Kunststoffrohrleitungsbau bekannt und üblichsind. Es sind dies:

– Rotationsschaber zum Bearbeiten der Schweissflächen von Rohren– Rohrschneider oder feinzahnige Säge– Weisses, saugfähiges, nichtfaserndes Papier– Reinigungsmittel, z.B. Tangit-Reiniger oder spezielles Entfettungstuch

Ausserdem werden in Abhängigkeit von der Rohrgrösse undden Verlegebedingungen für die Verarbeitung vonElektroschweissmuffen folgende Haltevorrichtungen benötigt:

– Einstellbare Doppelklemme für PE-Rohre (Stangen- oder Rollendruckrohre) und Stutzenschweissfittings mit Aussendurchmessern von dn 20 – 63 mm (Bild 1)

– Kurze Doppelklemme für PE Rohre (nur Stangenrohre) und Stutzenschweissfittings mit Aussendurchmessern von

dn 90 – 225 mm (Bild 2) oder Haltevorrichtung Zweifach- ausführung für die Dimensionsbereiche dn 63 – 125 mm, dn 110 – 225 mm und dn 225 – 400 mm

– Vierfachklemme für PE Rohre (nur Stangenware) und Stutzenschweissfittings mit Aussendurchmessern von dn 90 – 225 mm (Bild 3) oder wie oben, aber Haltevor- richtung Vierfachausführung

– Universelle Haltevorrichtung für mehrere Dimensionen

Die kurze Doppelklemme ist bei beengten Platzverhältnissenan der Schweissstelle zu empfehlen und kann idealerweiseauch für die Herstellung von Elektroschweissverbindungen mit Stutzenschweissfittings eingesetzt werden. Sie er mög lichtdas Einspannen des Fittings auch bei komplizierten Rohr-installationen.

Die Vierfachklemme gewährleistet höhere Stabilität und zügi-ge Verlegung bei günstigen Platzverhältnissen.

Runddrückklemmen (Bild 4) bringen ovale PE Rohre wieder indie runde Form, positionieren die Muffe und schützen die zuverschweissenden Teile während des Schweissvorganges undder Abkühlzeit vor äusserer Krafteinwirkung.

Es ist zu empfehlen, je Dimension und Baustelle zwei oderdrei Haltevorrichtungen sowie die entsprechende AnzahlRunddrückklemmen bereitzuhalten.

Bild 1 Bild 2

Bild 3 Bild 4

Schweissvorbereitung

Schweissgerät und Schweissbereich sind vor Nässe undSchmutzeinwirkung zu schützen.Absicherung des Netzes: 10 A träge oder 10 A normal. Ein Stromaggregat muss so ausgelegt sein, dass eine effektivnutzbare Leistung von mind. 3 kVA verfügbar ist. Über 1500 m.ü.M. kann dies unter Umständen nicht genügen.Erkundigen Sie sich bei den Geräteherstellern.

3.4.5 Oberfläche abarbeiten (schälen)

Die UV-Strahlung bewirkt an der PE Oberfläche eine Verän-derung der molekularen Struktur. Dadurch wird derVerbindungsmechanismus beim Schweissvorgang einge-schränkt. Daher muss die oberste Schicht (0,1 – 0,2 mm) vor dem Schweissen spanabhebend entfernt werden.Die Elektroschweissfittings sind durch ihre Verpackung vorUV-Strahlen geschützt. Nach dem Auspacken innerhalb von1/2 h verarbeiten.


3.5.1 Anwendung

Nur für die Wasserversorgung. In der Gasversorgung nichterlaubt.Die Muffe ist eine Alternative zum Schweissen, wenn ohneGerätschaft und energieunabhängig verlegt werden muss,z. B. ausserhalb des Baugebietes, aber auch in schlechtzugänglichen Gebieten oder in Bergregionen. Bei witterungs-und temperaturunabhängiger Verlegung sowie bei saisonbe-dingten Baustellen. Oder wenn eine schnelle, etappierteVerlegung gefragt ist. Zum Beispiel innerhalb Strassenbau-stellen unter Verkehr (keine Abkühlzeit).

3.5.2 Nenndruck

3.5.3 Längskraftschlüssigkeit

Die aus den Nenndrücken entstehenden Zugkräfte werdenmittels Klemmring aufgenommen und auf das Rohr über-tragen.

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3.5 PF Steckmuffe

Die längskraftschlüssige PF Steckmuffe vereint die Vorteileeiner Steckmuffenverbindung mit der Zugfestigkeit einerSchweissverbindung. Ein in der Muffe integrierter glasfaser-verstärkter Klemmring bewirkt durch die konische Führungbei Zugbeanspruchung eine Verkeilung mit dem Rohr. NachAbschluss dieses Vorgangs erfolgt die Übertragung derZugkräfte vom Rohr auf die Verzahnung des Klemmringesund von diesem auf die Muffe. Es entstehen keine weiterenradialen Krafteinwirkungen auf das eingeschobene Rohr. Es ist kein Stützring im Rohr erforderlich. Ein Nachlassen der Zugfestigkeit der Verbindung durch Kriecherscheinungen des PE ist im Rahmen der garantierten Nenndrücke ausge-schlossen.

Die PF Steckmuffen (System Push Fast) werden im Spritzguss-verfahren hergestellt und mittels Heizelementstumpfschweis-sung an JANOlen Druckrohre und Formstücke angeschweisst.Das Spitzende der Rohre ist angefast, die Einstecktiefen sindeingezeichnet.

Die Dichtung erfolgt durch einen separaten Dichtungsring ausEPDM.

d n d n

e n

Klemmring Dichtungsring

dn [mm] PN [bar]

90 110125 16160180

225250 10


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Versorgung 03/2014

3.5.4 Zu beachten

Die maximale Auswinkelung des Rohres in der PF Muffe darfmaximal 7° nicht übersteigen. Eine Beschädigung der Rohroberfläche (Kratzer) sowieSchmutz im Bereich des Dichtungsringes können die Qualitätbeeinflussen.

Wichtige Masse:

dn Einsteck- Schlupf Minimale Länge tiefe bis Verkeilung der Anschrägung

bei Spitzendemm mm mm mm

90 160 8 7110 131 17 7125 143 20 7160 194 24 14180 202 25 14225 225 26 18250 250 27 20

3.5.5 Montage der PF Steckmuffenverbindung

Die PF Muffe, wie auch das Spitzende sind werkseitig durchSchutz kap pen vor Verunreinigung geschützt. Diese sind vorder Ver le gung zu entfernen.

Ablauf:

– Spitzende 15 – 30° anschrägen und Einstecktiefe anzeichnen (nur bei bauseits gekürzten Rohren erforderlich).

– Einwandfreien Sitz von Klemm- und Lippendichtring überprüfen (Bild 1).

– Spitzende, Klemm- und Lippendichtring reinigen.

– Spitzende und Lippendichtring mit Jansen Gleitmittel versehen (Bild 2).

– Spitzende bis zur angezeichneten Einstecktiefe einschieben (Bild 3). Für PF Muffen dn > 180 mm empfehlen wir eine Zusammenziehhilfe, welche bei uns erhältlich ist.

– Die Verkeilung des Klemmringes ist durch eine Rück-wärtsbewegung des eingesteckten Rohres vor der Grabenverfüllung auszulösen.

– Die Verkeilung bei Übergängen auf Armaturenmit Einschweissenden kann nicht garantiert werden.

Bild 1

Bild 2

Bild 3

Kürzen von Leitungen

Das Ablängen der PE Druckleitungen ist mit geeignetemWerkzeug (feinzahnige Säge, Rohrabschneider) zu bewerk-stelligen. Das Anschrägen der abgelängten Rohre kann mittels spe zi el lem Anschräggerät oder mit einer Grobfeile ausge-führt werden.


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03/2014 Versorgung

3.6 Flanschverbindung

Flanschverbindungen kommen insbesondere beim Übergangauf Absperrorgane oder bei Materialwechsel von PE aufFremdmaterialien wie z.B. Stahl- oder Gussrohre zum Einsatz.

3.6.1 Anwendung

Gas- und Wasserversorgung

Zur Herstellung einer Flanschverbindung werden 2 Vor-schweissbunde, 2 Losflansche (aus PP mit Metalleinlage oder Metallflansch) sowie eine Dichtung und eine bestimmteAnzahl Schrauben (AL) benötigt (siehe nachfolgende Tabelle).Die Vorschweissbunde werden mittels einer Heizelement-stumpfschweissung oder durch eine Elektromuffenschweis-sung mit den glattendigen Rohren verschweisst. Das Auf-schweissen der V-Bunde kann werkseitig, oder auf der Bau-stelle durch den Fachmann erfolgen.Um Beschädigungen von Flanschen und Vorschweissbundenzu vermeiden, sollten die Schrauben mit einem Dreh mo ment -schlüs sel angezogen werden (siehe nachfolgende Tabelle).Die dazu gehörenden Schrauben sind im Fachhandel zu be-ziehen und gemäss den Herstellervorschriften zu montieren.

3.6.2 Zu beachten

– Spannungsfreie Montage– Unterschied der Innendurchmesser bei Materialwechsel– Lochkreisdurchmesser– Zulässige Druckstufe– Anziehen der Schrauben gegenseitig mit

Drehmomentschlüssel gemäss Herstellerangaben – 3 x Nachziehen– Korrosion der metallischen Bauteile– Richtige Dichtung mit Zulassung Gas und/oder Wasser

verwenden– Bei Reduzierflanschen Schraubenlänge für Anschlüsse

an PE überprüfen

3.6.3 Montage der Flanschverbindung

Nach dem Reinigen der beiden Dichtungsflächen (Bild 1) je eine Schraube mit U-Scheibe unten und seitlich durch die Löcher der Losflansche einführen. Durch eine Mutter mit U-Scheibe sichern. Die gereinigte Flachdichtung zwischen die beiden lose montierten Bunde einsetzen (Bild 2).Sie wird durch die 3 ein ge setz ten Schrauben zentriert.

Einsetzen der restlichen Schrauben und Muttern inkl. U-Scheiben. Alle Schrauben lose anziehen (übers Kreuz).Kontrolle: Ist die Dichtung noch zentriert?

Anziehen der Schrauben mit einem Drehmomentschlüssel(Bild 3). Erforderliches Drehmoment siehe Tabelle auf der folgenden Seite.Kontrolle, ob alle Schrauben festgezogen sind.

Bild 1


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Versorgung 03/2014

1) Die Schraubenlänge kann je nach Flanschdicke verschieden sein.

2) Anzahl Löcher entspricht DIN 2501, PN 10

3) Lochkreis entspricht DIN 2501, PN 10

PE-PE PE-Stahl/Guss

dn NW PN Loch- Dreh- Anzahl Schrauben- Schrauben- Schrauben- DN max. kreis moment Löcher grösse länge 1 länge 1 mm mm bar mm Nm Stk. mm mm

32 25 16 85 10 4 M12 70 60

40 32 16 100 20 4 M16 80 70

50 40 16 110 25 4 M16 90 80

63 50 16 125 30 4 M16 100 80

75 65 16 145 35 4 M16 100 90

90 80 16 160 40 8 M16 100 90

110 100 16 180 45 8 M16 110 90

125 100 16 180 45 8 M16 120 100

140 125 16 210 50 8 M16 130 100

160 150 16 240 60 8 M20 140 110

180 150 16 240 70 8 M20 140 110

200 200 16 295 75 8 2 M20 160 130

225 200 16 295 75 8 2 M20 160 120

250 250 16 350 3 80 12 M20 170 140

280 250 16 350 3 80 12 M20 170 140

315 300 16 400 3 90 12 M20 180 150

355 350 16 460 3 160 16 M20 210 170

400 400 16 515 3 160 16 M24 240 190

Bild 2 Abb. 3

Losflansche aus PP mit Gusseinlage


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03/2014 Versorgung

3.7 Verschraubung

Einfache und schnelle Handhabung. Ohne Montagehilfe undohne Vorbereitungsarbeiten.

3.7.1 Anwendung

Anwendung in der Gas- und Wasserversorgung. Vornehmlich bei kleinen Durchmessern, z.B. bei Hausan-schlüssen oder schnellen Reparaturen.

Schraubverbindungen werden vorwiegend bei PE Rol len -druck roh ren eingesetzt. Sie können aber auch auf Stangen-rohre mit kleinen Durchmessern montiert werden.Nebst der einfachen Handhabung sind weitere Vorteile aufzu-führen, wie problemloser Übergang von PE auf Stahl lei tun gensowie Längskraftschlüssigkeit.

Die Schraubverbindungen sind gemäss den Herstellervor-schriften zu montieren.

3.7.2 Zu beachten

Bei Polyethylenrohren sind eventuell Stützhülsen zu verwen-den (gemäss Angaben der Hersteller).

3.7.3 Montage

– Rohrenden rechtwinklig zur Achse schneiden– Einstecktiefe anzeichnen– Leichtes Anfasen der Rohrenden ist von Vorteil– Rohrenden und Verschraubung reinigen und mit Gleitmittel versehen– Rohre bis zum Mittelanschlag einstecken– Verschraubung von Hand fest anziehen

3.8 Verbindungsbride

Einfache und schnelle Handhabung. Ohne Montagehilfe undohne Vorbereitungsarbeiten.

3.8.1 Anwendung

Anwendung in der Gas- und Wasserversorgung. Vielfach einzige Möglichkeit bei Anschlüssen an glattendigeFremdmaterialien, sofern Aussendurchmesser nicht zu starkabweichen. Kleine Durchmesserdifferenzen können durch dieGummimanschette aufgenommen werden.

3.8.2 Zu beachten

Bei Polyethylenrohren sind eventuell Stützhülsen zu verwen-den (gemäss Angaben der Hersteller).

Die Angaben der Hersteller bezüglich Längskraftschlüssigkeitsind zu beachten.

3.8.3 Montage

– Rohrenden rechtwinklig zur Achse schneiden– Einstecktiefe anzeichnen– Leichtes Anfasen der Rohrenden ist von Vorteil– Rohrenden und Verschraubung reinigen und mit Gleitmittel versehen– Rohre bis zum Mittelanschlag einstecken– Anziehen der Schrauben in Umfangrichtung


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Versorgung 03/2014

Übergang von PE auf Schraubmuffenguss inkl. Konusring

Fertig montiert, bereit zur Verschweissung des PE Stutzens mit dem PE Rohr.

3.9 Übergänge auf Fremdmaterialien

Generell kann gesagt werden, dass mittels einer Flanschver-bindung von PE auf jedes andere Material gewech selt werdenkann (siehe Pkt 3.6).Für Anschlüsse an glattendige Fremdmaterialien empfehlensich Verbindungsbriden (siehe Pkt 3.8).

3.9.1 Übergang auf Schraubmuffenguss


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4 VERLEGETECHNIK

03/2014 Versorgung

4.1 Richtlinien

Bei der Verlegung von Wasserleitungen müssen die Richt-linien des SVGW befolgt werden.

Richtlinie SVGW-W4Richtlinie SVGW-G2

Im Weiteren sind die SIA-Normen sowie die BauAV(Bauarbeitenverordnung) und die entsprechenden SUVA-Vorschriften zu berücksichtigen.

Für die Anwendung von Kunststoffrohren ist die RichtlinieVKR RL 02-03d «Erdverlegte Druckrohrleitungen ausPolyethylen PE 80 und PE 100» zu beachten.

4.2 Begriffe

U- oder V-Graben

Legende:

a, a’ Verdämmungsabstände dn Rohraussendurchmesser SB Sohlenbreite B Grabenbreite HU Höhe der Bettungsschicht VD Höhe der Verdämmung HA Höhe der Abdeckung HO Höhe der Schutzschicht H Überdeckungshöhe über Rohrscheitel T Grabentiefe β Böschungswinkel

4.3 Transport und Lagerung

Die Rohre sind mit geeigneten Fahrzeugen zu befördern undfachgerecht auf- und abzuladen. Sie sollen während desTransportes möglichst auf ihrer ganzen Länge aufliegen.Sämtliche Leitungsteile sind so zu lagern, dass sie innen nichtverunreinigt werden und keine unzulässigen Verformungenoder Beschädigungen eintreten.Das Schleifen der Rohre über den Boden ist zu vermeiden.Riefen und Kratzer dürfen nicht tiefer als 10% der Rohrwand-dicke sein. Die maximal zulässige Stapelhöhe bei Druckrohren aus PE beträgt 1 Meter.

4.4 Verlegeprofil

Grabenprofile für PE Wasserleitungen haben grund-sätzlich das selbe Aussehen wie Grabenprofile für andereRohrleitungsmaterialien und sind gemäss SIA-Norm 190 zu erstellen.

4.4.1 Überdeckungshöhe H

Der Rohrgraben ist so auszuheben, dass alle Teile der Rohr-leitung in frostfreier Tiefe verlegt werden können. Die Über-deckungshöhe soll mindestens 1,0 m betragen.Normalerweise wird eine Überdeckungshöhe von 1,3 m angestrebt.

4.4.2 Grabenbreite SB

Die Mindestgrabenbreite ergibt sich aus den zwei seitlichenArbeitsräumen (a und a’) und dem Rohrdurchmesser.

Anforderungen an die Arbeitssicherheit sind gemäss BauAVund SUVA-Richtlinien zu berücksichtigen.

4.4.3 Anforderungen an das

Mindestgrabenbreite in Abhängigkeit der Rohrnennweitegemäss SIA 190

Nennweite der Rohre Mindestgrabenbreite dn SB = a + dn + a'

Für Profil U1/V1 ist beidseits des Rohres ein begehbarer Arbeitsraum erforderlich.

a in m a' in m

≤ 350 0,25 0,25

> 350 bis ≤ 700 0,35 0,35

> 700 bis ≤ 1200 0,425 0,425

4_Verlegetechnik_-23 Druck-Hydraulik 28.05.14 10:55 Seite 34

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4 VERLEGETECHNIK

Versorgung 03/2014

4.4.5 Verdämmung VD

Seitliche, verdichtete Auffüllung zwischen Grabenwand und Leitung bis OK Rohr. Die Verdichtung soll mit geeignetenWerkzeugen oder Geräten ohne maschinellen Einsatz erfolgen.Allfällige Spriessung des Grabens muss gleichzeitig mit derVerdämmung gezogen werden.Bei Kunststoffrohren ist die Qualität der seitlichen Verdichtungwichtig. Darum ist ein lagenweiser Einbau zwingend. Bedingtdurch die Platzverhältnisse kann die Verdichtung mit dem Fussoder dem Handstampfer erfolgen. Dementsprechend ist dieTiefenwirkung der Verdichtung auf ca. 10 – 15 cm begrenzt.Beim Einsatz von Verdichtungsgeräten ist darauf zu achten,dass die verlegte Leitung nicht aus der Lage verschoben wird. Die Verdämmung sollte so ausgeführt werden, dass dasEindringen von Material der Leitungszone in den anstehendenBoden verhindert wird. Unter Umständen kann dieVerwendung von Geotextilien erforderlich sein.

4.4.6 Abdeckung HA

Die Materialschicht über dem Rohr wird aus dem selbenMaterial und der selben Qualität wie die Verdämmung ausgeführt.

Der Mindestwert der Abdeckung beträgt über dem Rohr 150 mm und über der Muffe mindestens 100 mm.

4.4.3 Anforderungen an das Umhüllungsmaterial

Die Rohrzone bis mindestens 0,3 m über dem Scheitel ist von Hand einzufüllen und gut zu verdichten, bis zu einerProctordichte von 95%. Folgende Verfüllmaterialien könnenverwendet werden:

- Ungebrochener Betonkies 0 – 16 mm- Brechsand bis 6 mm- Kiesersatzmaterialien

Die Verwendung von Kiesersatzmaterialien, wie zum Beispielgebrochenes Glas, ist in der Empfehlung SVGW GW 1000 fürKunststoffrohre wie folgt geregelt: «Die Lebensdauer der im Einflussbereich des Ersatzmaterialsvorhandenen Rohrleitungen darf im Vergleich zu einer Sand-oder Kiesbettung nicht negativ beeinflusst werden.Die maximale Korngrösse des Glasbruchmaterials darf wegenzunehmender Scharfkantigkeit 5 mm nicht überschreiten. Dasgebrochene Glas muss aus kantengerundeten Körnern beste-hen. Im Einbettungsbereich soll die maximale Korngrösse 5 mm nicht überschreiten».

Bei Verwendung von anderen Materialien werdenRohrschutzmatten oder Schutzrohre eingesetzt.

4.4.4 Bettungsschicht HU

Die Bettungsschicht ist die Unterlage der Leitung, welche dieflächenhafte Auflagerung des Rohres und das korrekte Gefällesicherstellt. Die Höhe der Bettungsschicht HU beträgt im Minimum:

– 100 mm bei normalen Bodenverhältnissen– 150 mm bei Fels oder festgelagerten Böden

Im Muffenbereich ist eine entsprechende Vertiefung auszu-nehmen, damit das Rohr auf der gesamten Länge sauber aufliegen kann.

Falls die Grabensohle eine zu geringe Tragfähigkeit aufweist,können folgende Massnahmen in Betracht gezogen werden:

– Zusätzlicher Bodenaustausch – Stabilisierung des Bodens– Holzlage (im Grundwasserbereich imprägnierte, mit Konservierungsmittel behandelte Hölzer verwenden)

– Geotextile, reduzieren ungleichmässige Setzungen

Allfällige Auflager des Rohres wie z.B. Kalksandsteine sind zu entfernen. Auflager aus Holz dürfen nicht unter demRohr verbleiben, da die Hölzer durch Wasseraufnahme quel-len und zu Eindrücken in den Rohren führen.

HU

VD

HA

4_Verlegetechnik_-23 Druck-Hydraulik 28.05.14 10:55 Seite 35

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4 VERLEGETECHNIK

03/2014 Versorgung

HO

4.4.7 Schutzschicht HO

Die Schutzschicht verhindert Be schä di gungen des Rohresdurch grosse dynamische Kräfte während des Einfüllens undVerdichten des Grabens. Im Bereich der Schutzschicht wer-den die Materialien von Hand eingebracht.Die Höhe der Schutzschicht HO richtet sich nach den Ver -dich tungs ge rä ten, die zum Einsatz gelangen. Die Min dest hö he beträgt 30 cm.

4.4.8 Verfüllung

Die Gräben dürfen erst aufgefüllt werden, wenn die Leitungvon der Bauleitung kontrolliert worden ist. Die Höhe derAuffüllung über dem Rohrscheitel, in die nur von Hand ver-dichtet werden darf, richtet sich nach der Schutzschicht. Das Material für die Auffüllung sowie die Ver dich tung s ge rä tesind so zu wählen, dass weder an der Rohrleitung noch beiangrenzenden Bauteilen Beschädigungen oder spätereSetzungen eintreten können.Die Auffüllung und Verdichtung innerhalb des Str as sen -

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Technisches Handbuch Versorgung - Donuts...Kunststoff verzichtet. Traditionelle Werkstoffe werden durch optimale Kunststoffe mit hervorragenden Materialeigenschaften ersetzt. Kein