DD241110A1

DD241110A1 - Verfahren und vorrichtung zum absperren fluessigkeitsgefuellter rohre grosser nennweiten

Info

Publication number: DD241110A1
Application number: DD28073385A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Bruchhold; Andreas Scheler; Alfred Voss
Original assignee: Inst Energieversorgung
Priority date: 1985-09-18
Filing date: 1985-09-18
Publication date: 1986-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Absperren fluessigkeitsgefuellter Rohre grosser Nennweiten, insbesondere von Heizwasserleitungen, die mit temperaturbeaufschlagtem und unter Ruhedruck stehendem Medium gefuellt sind. Die Erfindung stellt sich das Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Absperren fluessigkeitsgefuellter Rohre grosser Nennweiten mittels Einfrierverfahren zu entwickeln. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe insbesondere Heizwasserleitungen grosser Nennweiten mit nicht oder nur teilweise abgekuehltem Medium und unter Ruhedruck stehend verschlossen werden koennen. Erfindungsgemaess wird ein vorzugsweise als zylindrischer Hohlkoerper ausgebildeter Sperrkoerper, der an einen Kuehlmittelkreislauf angeschlossen ist, nach der bekannten Technologie des Anbohrens von Rohrleitungen durch die Rohroeffnung lagefixiert eingebracht. Der Sperrkoerper bewirkt eine mechanische Teilabsperrung des Rohres und seine gekuehlte Oberflaeche eine Vereisung der verbleibenden Spalte, was zu einer voelligen Absperrung des Rohres fuehrt.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Absperren flüssigkeitsgefüllter Rohre großer Nennweiten, insbesondere von Heizwasserleitungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Rekonstruktion von Wärmeleitungen und den nachträglichen Einbau von Armaturen oder Abzweigen ist das Anbohren und zeitweilige Absperren der Mediumrohre erforderlich. Während dafür bei kleinen Nennweiten das Rohr entleert wird, ist eine Entleerung von Rohren großer Nennweiten und Längen ökonomisch nicht mehr vertretbar. Bei Heizwasserleitungen kommt noch hinzu, daß ebenfalls aus ökonomischen und Gründen der schnellen Wiederherstellung der Versorgungszuverlässigkeit eine Abkühlung des Mediums auf Umgebungstemperatur nicht zugelassen werden kann. Unter Ruhedruck stehende Leitungen können angebohrt werden, indem zuvor ein Stutzen aufgeschweißt wird und auf diesem ein entsprechender Schieber angeflanscht wird. Lösungen auf dieser Grundlage wurden mit DD-WP 211846, DE-OS 2636965, DE-OS 3218418 und DD-WP 208201 bereits vorgeschlagen und auch bei unter Druck stehenden Leitungen angewendet.

Zur Absperrung von Rohrleitungen wurden elastische Dichtkörper, z.B. nach DD-WP 158417 vorgeschlagen, die durch eine Bohrung in die Rohrleitung eingebracht werden, mit Gas oder Flüssigkeit gefüllt sich an die Rohrinnenwand anlegen und dabei die Rohrleitung abdichten. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß eine sichere Abdichtung durch Ablagerungen und Unebenheiten im Rohrinneren nicht in jedem Fall möglich ist.

Neben einer Reihe von mechanischen Absperrvarianten ist ein bekanntes modernes Verfahren die Rohrvereisung. Dabei entsteht durch ein von außen an das Rohr gebrachtes Kühlmittel innen ein Eispfropfen. In den DD-WP 77874, DD-WP 120917, DE-OS 2330807 und DE-OS 3232603 werden dazu Lösungen vorgeschlagen.

Die Methode hat den Nachteil, daß die Anwendung auf kleinere Rohrnennweiten und kühles bzw. ausgekühltes Medium begrenzt ist, weil bei größeren Nennweiten ein Vereisen der Kernzone nicht mehr gelingt, abgesehen von dem nicht mehr vertretbaren Aufwand und den entstehenden Kosten.

Zur Verbesserung der vorgenannten Methode ist weiterhin bekannt, durch eine zusätzlich angebrachte Bohrung einen sogenannten Kühlfinger in das Zentrum des Rohrquerschnittes zu bringen, der ebenfalls von Kühlmittel durchflossen wird, um damit das Gefrieren der Flüssigkeit vom Zentrum her zu unterstützen und gleichzeitig den entstehenden Eispfropfen zu fixieren.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß trotz dieser Maßnahme ein befriedigendes Ergebnis bei großen Rohrnennweiten nicht erreichbar ist.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde mit DD-WP 209363 vorgeschlagen, einen Dichtkörper aus elastischem Material auf bekannte Weise in das Rohr einzubringen und an einen Kühlmittelkreislauf anzuschließen, so daß die Rohrabsperrung gewissermaßen durch eine Kombination Dichtkörper/Spaltvereisung erfolgt.

Mit dieser Methode lassen sich Kaltwasserleitungen relativ großer Nennweiten absperren. Der Nachteil dieser Methode besteht darin, daß das Verfahren sich für Heizwasserleitungen mit nur teilweise ausgekühltem Medium nicht anwenden läßt, weil die Temperaturdifferenz von ca. 250K (Medium/Kühlmittel) und die gleichzeitige mechanische Beanspruchung des Dichtkörpers vom elastischen Dichtkörpermaterial nicht beherrscht wird.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Absperren flüssigkeitsgefüllter Rohre zu entwickeln, die geeignet ist, Rohre großer Nennweiten, insbesondere Heizwasserrohre, mittels Einfrierverfahren bei vertretbarem Aufwand sicher zu verschließen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe Rohre großer Nennweiten, die mit temperaturbeaufschlagtem Medium gefüllt sind und unter Ruhedruck stehen, zu verschließen, um Reparatur- und Rekonstruktionsarbeiten durchführen zu können. Dabei soll das bisher bei Heizwasserrohren großer Nennweiten nicht anwendbare Einfrierverfahren genutzt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein starrer Sperrkörper nach der bekannten Technologie des Anbohrens durch die Rohröffnung in eine vorbestimmte Lage in den Rohrquerschnitt eingebracht wird und nach dessen Anschluß an einen Kühlmittelkreislauf durch eine Spaltvereisung das Rohr vollkommen abgeschlossen wird. Der verwendete starre Sperrkörper ist als zylindrischer Hohlkörper mit einer kalottenförmigen Stirnfläche ausgebildet und bewirkt eine mechanische Teilabsperrung des Rohrquerschnitts. Der Durchmesser des Sperrkörpers entspricht etwa dem lichten Durchmesser der Ausbohrung, seine Höhe ist gleich oder größer als der Innendurchmesser des Mediumrohrs. Der Sperrkörper wird von innen so von einem Kühlmittel umspült, daß die gesamte Oberfläche gekühlt wird.

Der Sperrkörper ist vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgeführt, es sind aber auch andere Querschnittsformen, wie z. B. Ellipse oder Rechteck, möglich, so daß im ersten Fall eine Absperrwirkung bei jedem Drehwinkel des Sperrkörpers um seine Längsachse erfolgt, während im zweiten Fall nur zwei Arbeitsstellungen möglich sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in

Fig. 1: ein Rohr (1) mit aufgesetzter Anbohrvorrichtung, die so ausgelegt ist, daß anstelle des Anbohrwerkzeugs (2) der

Sperrkörper (9) eingesetzt werden kann, Fig. 2: ein Rohr(1) mit eingesetztem zylindrischem Sperrkörper (9) während der Vereisung.

Eine Heizwasserleitung soll unter Ruhedruck und bei einer Mediumtemperatur von T = 100°C abgesperrt werden. Nach der bekannten Technologie wird das Rohr (1) zunächst mit dem rohrstatisch größtmöglichen Durchmesser angebohrt. Nachdem das Anbohrwerkzeug (2) bei geschlossenem Schieber (3) und der geöffneten Deckplatte (6) gemeinsam mit der Bohrspindel (4) und der Antriebseinrichtung (7) aus der Vorrichtung entfernt wurde, wird der Sperrkörper (9) auf die Führungsstange (10) montiert, die Kühlmittelleitungen (11) werden durch die hohle Führungsstange (10) geführt und mit dem Sperrkörper (9) verbunden. Der Sperrkörper (9) wird in das Zwischenstück (5) eingesetzt, die Deckplatte (6) geschlossen und der Schieber (3) geöffnet. Mittels senkrecht zur Rohrachse gerichtetem Vortrieb wird der Sperrkörper (9) in das Rohr (1) bis zum Anschlag eingeführt. Danach wird der Kühlmittelkreislauf in Gang gesetzt. Der als Hohlkörper ausgeführte Sperrkörper (9) bewirkt die Teilabsperrung des Roh res (1). Die vollständige Absperrung erfolgt durch Gefrieren des Wassers an den Spaltflächen (12). Die Unterkühlung des Rohres (1) wird durch den Dämmstoff (8) gefördert. Eine Verbesserung wird auch durch die zusätzliche Kühlung des Rohres (1) von außen erreicht. Dazu ist zweckmäßigerweise das abfließende Kühlmittel aus der Kühlmittelleitung zu nutzen.

Claims

-1- Ζ4Ί HU

Patentanspruch:

1. Verfahren und Vorrichtung zum Absperren flüssigkeitsgefüllter Rohre großer Nennweiten, insbesondere von Heizwasserleitungen, die mit temperaturbeaufschlagtem und unter Ruhedruck stehendem Medium gefüllt sind, gekennzeichnet dadurch, daß ein starrer Sperrkörper (9) nach der bekannten Technologie des Anbohrens der Rohrleitung durch die Rohröffnung in eine vorbestimmte Lage in den Rohrquerschnitt eingebracht wird und nach dessen Anschluß an einen Kühlmittelkreislauf das Rohr (1) durch eine Vereisung der Spaltflächen (12) vollkommen abgeschlossen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Sperrkörper (9) als zylindrischer Hohlkörper mit einer kalottenförmigen, der Rohrkrümmung angepaßten Stirnfläche ausgebildet ist, sein Durchmesser annähernd der Ausbohrung und seine Höhe gleich oder größer als der Innendurchmesser des Rohres (1) ist.
3. Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Sperrkörper (9) von innen so von einem Kühlmittel umspült wird, daß von der Oberfläche des Sperrkörpers (9) die Kühlwirkung nahezu vollständig auf das Medium gerichtet ist.
4. Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Sperrkörper (9) im Querschnitt zylindrisch ausgeführt ist, aber auch andere Querschnittsformen, wie Ellipse oder Rechteck, haben kann, wobei die Stirnfläche jeweils der Rohrkrümmung angepaßt ist.
5. Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberfläche des Sperrkörpers (9) durch Rippen vergrößert ist und dadurch eine bessere Kühlwirkung sowie Verankerung des Eispfropfens erreicht wird.