Am häufigsten in der Fertigungs-, Prozess- und Bauindustrie zu finden, ist ein doppelwandiges Rohr im Wesentlichen ein Rohr in einem Außenrohr. Ein doppelwandiges Rohr kann als Rückhalterohr beim Transport von Schadstoffen dienen, existiert aber auch als gewichtssparende Technik in Wassertransportsystemen. Das Innenrohr wird als Primär- oder Mediumrohr bezeichnet, während die Außenhaut als Sicherheits- oder Sekundärrohr bezeichnet wird.
Die Rohre werden am häufigsten aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) oder Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt. Es gibt auch Edelstahlausführungen, die in der Regel für die Übertragung toxischer Gase verwendet werden. Bei doppelwandigen Edelstahlrohren kann ein Leckanzeigesystem installiert werden, um die Gasfüllstände zwischen Primär- und Sekundärhaut zu überwachen. Dieses System kann eine Vorwarnung vor einem potenziellen Fehler in der Leitung ausgeben.
Bei Bauanwendungen im Zusammenhang mit Erd- oder Abwasserbewegungen werden häufig doppelwandige Rohre verwendet, um Gewicht zu sparen. Bei dieser Anwendung handelt es sich bei der Sekundärhaut eigentlich um eine Reihe von Versteifungsrippen, die um den Umfang des glatten Primärrohres verlaufen. Diese Rippen verleihen dem Rohr Kernfestigkeit, um ein Zusammendrücken im Untergrund zu verhindern, ohne dass dicke Rohrwände erforderlich sind.
Die Verwendung von doppelwandigen Rohren beim Wassertransport kann auch erforderlich sein, wenn die Gefahr einer Kreuzkontamination besteht. Ein Beispiel hierfür wäre, wenn ein Abwasserrohr eine saubere Wasserquelle durchquert. Sollte in diesem Fall die abwasserführende Leitung versagen, könnte das resultierende Leck die saubere Wasserquelle verunreinigen. Durch die Verwendung eines doppelwandigen Rohres kann die Gefahr dieses Auftretens stark reduziert werden.
Alternativ müsste eine Reinwasserleitung, die durch ein kontaminiertes Land führt, beispielsweise eine Deponie, doppelwandig ausgeführt sein. Dies verhindert eine äußere Kontamination der transportierten Flüssigkeit. Aufgrund der Konstruktionsmerkmale doppelwandiger Rohre kann der Schutz sowohl für die Flüssigkeit im Rohr als auch für alle empfindlichen äußeren Elemente bestehen.
Eine weniger verbreitete Anwendung für ein doppelwandiges Rohr ist dort, wo eine Temperaturkontrolle für die Materialien im Primärrohr erforderlich ist. Diese Systeme werden als Mantelrohre bezeichnet. Bei dieser Anwendung ermöglicht der Zwischenraum zwischen den Häuten des Rohres, dass heißes Fluid um das Primärrohr herum strömt, wodurch die Temperatur des beförderten Materials erhöht wird. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn das Primärrohr zur Beförderung von Flüssigkeiten mit hoher Viskosität verwendet wird.