DE102006037817A1

DE102006037817A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildung einer Leckstellen-Umleitung bei Fluide fördernden Rohrleitungen

Info

Publication number: DE102006037817A1
Application number: DE200610037817
Authority: DE
Inventors: Hanns Gervens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-12
Filing date: 2006-08-12
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2026-08-13
Also published as: DE102006037817B4

Abstract

Mit einem Verfahren zur Bildung einer Umleitung um eine Leckstelle bei Fluide, wie Wasser, Erdöl, Erdgas o. dgl., fördernden Rohrleitungen, insbesondere bei umweltschädliche Fluide fördernden Rohrleitungen, wobei in einem die Rohrleitung stückweise umgebenden fluiddichten Gehäuse ein Paar von Trennmitteln, wie Kreis-, Stich- oder Bandsägen, vorgesehen sind, die ein Rohrstück abtrennen, und wobei in dem Gehäuse eine Einrichtung für die Einbringung eines mit Ventilen versehenen Zwischen- und Abzweigstückes vorgesehen ist, soll eine Lösung geschaffen werden, die Manipulation der Bypassleitungen zu vereinfachen, insbesondere auch zu gewährleisten, dass die in beschädigten Rohrabschnitten befindlichen Fluidmengen weitestgehend in das System zurückgeführt werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass in Strömungsrichtung vor der Leckstelle und in Strömungsrichtung hinter der Leckstelle ein in allen drei Strömungswegen mit von außen steuerbaren Ventilen versehenes T-Stück eingesetzt wird und die Abzweigstutzen des T-Stückes über eine Bypassleitung miteinander verbunden werden.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Bildung einer Umleitung um eine Leckstelle bei Fluide, wie Wasser, Erdöl, Erdgas o. dgl., fördernden Rohrleitungen, der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung, sowie auf eine entsprechende Vorrichtung.
Bei Auftritt von Leckstellen in Rohrleitungen, insbesondere wenn es sich dabei um umweltbelastende Fluide handelt, wie beispielsweise Erdöl, ist man bemüht, diese Leckstellen rasch zu beseitigen, wobei es oft notwendig ist, Rohrstücke zu entfernen und durch neue zu ersetzen. Dabei besteht ein ganz besonderes Problem darin, dass man bemüht ist, die Reparaturen so durchzuführen, dass das jeweilige Fluid im Wesentlichen ungestört weitergefördert werden kann, d.h. ein Absperren entsprechender Leitungsabschnitte ist häufig nicht möglich.
Aus diesem Grunde fließt während einer relativ langen Zeit an der Leckstelle das entsprechende Fluid, z.B. Erdöl, aus und kontaminiert die Umgebung der Leckstelle.
Aus einer Veröffentlichung der Ruhrgas AG "Anbohren und Stopplen" ist ein Mehrschrittverfahren bekannt mit Stopplung in zwei Positionen und Verlegen einer Bypassleitung. Die dort propagierte Technologie ist nicht nur umständlich, sondern nimmt in Kauf, dass das Medium zwischen den beiden Stopplungsstellen nicht dem System wieder zugeführt werden kann, d.h. es muss entsorgt werden oder geht verloren.
Dem Problem einer Verbesserung der bekannten Technologie widmen sich die DE-41 18 481-C , die DE-43 02 447-C und die DE-44 01 078-A des Anmelders, wobei auch bei den dortigen Lösungen insbesondere die Handhabung des im beschädigten Rohrabschnitt befindlichen Fluids nicht behandelt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nicht nur, die Manipulation der Bypassleitungen zu vereinfachen, sondern insbesondere auch zu gewährleisten, dass die in beschädigten Rohrabschnitten befindlichen Fluidmengen weitestgehend in das System zurückgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, dass in Strömungsrichtung vor der Leckstelle und in Strömungsrichtung hinter der Leckstelle ein in allen drei Strömungswegen mit von außen steuerbaren Ventilen versehenes T-Stück eingesetzt wird und die Abzweigstutzen des T-Stückes über eine Bypassleitung miteinander verbunden werden.
Mit dem Einsetzen von T-Stücken mit angeschlossener Bypassleitung lässt sich im ersten Schritt erreichen, dass die Fluidförderung praktisch nicht unterbrochen wird, da alles auch beim Einsatzvorgang des T-Stückes anfallende Fluid im Gehäuse der entsprechenden Vorrichtung aufgefangen und der der Bypassleitung zugeführt werden kann.
In besonderer Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens in einem Trennbereich ein Doppel-T-Stück eingesetzt wird, mit einer Absperrung zwischen den beiden T-Abzweigungen, wobei die dem unbeschädigten Rohrabschnitt zugeordnete Abzweigung mit der Bypassleitung zusammenwirkt und die dem defekten Rohrstück zugeordnete Abzweigung der Bypassleitung parallel schaltbar ausgebildet ist.
Diese Gestaltung macht es möglich, dass über die der Bypassleitung parallel geschaltete Leitung Restfluid im de fekten Leitungsabschnitt abgezogen und dem Förderprozess wieder zugeführt werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass an beiden Trennstellen Doppel-T-Stücke eingesetzt werden mit einer Absperrung zwischen den beiden T-Abzweigungen zum Leersaugen des beschädigten Rohrabschnittes auf beiden Seiten der Schadstelle und/oder zum Füllen des sanierten Rohrabschnittes bei laufender Fluidförderung.
Diese Technologie macht es möglich zu verhindern, dass bei der durchgängigen Fluidförderung dem normalen Fördersystem zu viel Fremdfluid zugeführt wird, etwa dass bei einer Pipeline unnötig Luft angesaugt wird, so dass damit Förderprobleme verhinderbar sind.
Ist der beschädigte Rohrabschnitt ausgetauscht, können die hier eingesetzten T-Stücke bzw. Doppel-T-Stücke aufgrund der Möglichkeit ihrer Absperrung im System verbleiben, etwa zum Anschluss von Probeentnahmeleitungen, zum Anschluss neuer zu beliefernder Verbraucher u. dgl. mehr.
Die Erfindung sieht auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vor mit einem die Rohrleitungen stückweise fluiddicht umgebenden Gehäuse und darin angeordnetem Paar von Trennmitteln sowie eine Einrichtung zur Positionierung eines Zwischenstückes in die Trennstelle und Verbindung des Zwischenstückes an die durch das Abtrennen entstandenen Rohrstücke, wobei sich diese Vorrichtung dadurch auszeichnet, dass das Zwischenstück als mit Ventilen versehenes T-Stück ausgebildet ist, wobei der Abzweigstutzen des T-Stückes mit einer Bypassleitung verbunden ist. Die Trenn- und Positioniertechnologie des Zwischenstückes greift dabei auf die eingangs genannten Schutzrechtsanmeldungen des Erfinders zurück.
In weiterer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass als Zwischenstück ein Doppel-T-Stück in der Vorrichtung auf einen Vorschubschlitten vorgesehen ist mit synchronisierten Trennmitteln, wobei das Doppel-T-Stück mit Ventilen zwischen den beiden T-Abzweigungen und innerhalb der T-Abzweigungen versehen ist.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in
1 eine mit einer Schadstelle behaftete Rohrleitung,
2 die beschädigte Rohrleitung mit aufgesetzten Trenn- und Montagevorrichtungen vor und hinter der Leckstelle,
3 die Trenn- und Montagevorrichtungen mit bereits positionierten Doppel-T-Stücken und eingezeichnetem ersten Strömungsverlauf im Bypass,
4 in gleicher Darstellung wie in 3 mit zusätzlichem Strömungsverlauf,
5 die Ventilbezifferung in den 2, 3, 4, 6 und 7,
6 den Strömungsverlauf nach entleertem, beschädigten Rohrabschnitt,
7 den Strömungsverlauf nach Sperrung des Bypasses sowie in
8 die Rohrleitung nach der Reparatur.
Wie in den Figuren gezeigt, wird eine mit einer Leckstelle 1 versehene Rohrleitung 2 vor und hinter der Leckstelle mit einem erfindungsgemäßen Trenn- und Montagegerät 41, 42 ausgerüstet. Dabei wird die beschädigte Leitung 2 von der Gehäuseklappe 16 eines Montagegerätes 41 vor der Leckstelle 1 hälftig umklammert, während die andere Hälfte vom Gehäuse 10 hälftig umfasst wird. Dieser Vorgang, wie die folgenden, erfolgt gleichzeitig in beiden Montagegeräten 41 und 42 in zwei Positionen.
Ein Doppel-T-Stück 46 mit seinen beiden Abzweigstützen 19, 20, drei Ventilen 12, 27, 13 und zwei Überschubrohren 5, 14 mit Flansch, verschiebbar auf einem Transportschlitten im Gehäuse 10, drückt mit Vorspannung auf die vom Montagegerät 41 luftdicht umklammerte Transportleitung 2, ebenso im hinter der Leckstelle 1 angebrachten Montagegerät 42.
Die Druck- und Schiebevorrichtung 6, 7, 8 ist zusammen mit dem Doppel-T-Stück, z.B. 46, auf einer gemeinsamen Montageplatte verschiebbar verbunden. Die Betätigung der Druck- und Schiebevorrichtung 6, 7, 8 erfolgt mit der verschiebbaren Druckstange 8 durch die Bohrung 11 außerhalb des Gehäuses 10. Zwei Schneidwerkzeuge 9, 15 befinden sich ebenfalls gegen das Produktrohr 2 verschiebbar auf einem Transportschlitten im Gehäuse 10.
3 zeigt: Das Produkt Erdgas wird nicht mehr über den beschädigten Rohrabschnitt 2 weitergeleitet, sondern im Montagegerät 41 umgeleitet. Die pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Schneidwerkzeuge, wie Kreis-, Stich- oder Bandsägen oder ein Paar Trennmittel haben das Produktrohr durchschnitten. Benutzte Kreissägeblätter können als Speichenblatt ausgearbeitet sein und mit ihren Abschnitten während des Schneidens das Fluid oder Medium durchströmen lassen, um auch für einen Augenblick keinen Schließdruck aufzubauen.
Das Schneidwerkzeug 9, 15 hat mit seinem Schlitten während des Schneidvorganges die Doppel-T-Stücke 46 über z.B Zugfedern langsam aber immer stärker gegen das Produktrohr 2 gezogen und im Augenblick des Durchschneidens die in zwei Positionen herausgetrennten Rohrstücke 26 in die zugehörigen Gehäuseklappen 16 geworfen sowie die Doppel-T-Stücke 46, 47 in den entstandenen Freiraum zwischen den abgeschnittenen Rohrenden 25, 28 gezogen.
Die Überschubrohre 5, 14, 17, 24, 50 mit ihren Flanschen, sind durch Verschieben der Druckstangen 8 mit den in der Gehäusewand ausgebildeten Flanschen durch Stifte 50 oder Schrauben luftdicht verbunden.
Beim Einfahren der Doppel-T-Stücke waren die Ventile 27, 13 im Montagegerät 41 und Ventile 18, 22 im Montagegerät 42 geschlossen. Ebenso die Ventile 31, 35 in den Bypassleitungen zum Entleeren des beschädigten Rohrabschnitts 2. Der Produktstrom 30 fließt nach dem Umleiten im Montagegerät jetzt durch die Bypassleitung.
4 zeigt: Das im beschädigten Rohrabschnitt 2 verbliebene Erdgas wird über eine zweite Bypassleitung 49 abgesaugt, in die fördernde Produktleitung 48 gepumpt und zusammen mit dem bestehenden Fluidstrom 30 zum Bestimmungsort weitergeleitet. Hierzu wird die Saugpumpe 40 in der Bypassleitung in Betrieb genommen. Die Ventile 32, 29, 13 in der zum Montagegerät 41 gehörenden Bypassleitung 49 sind geöffnet, ebenso die Ventile 18, 34 der zum Montagegerät 42 gehörenden Bypassleitung.
6 zeigt: Der beschädigte Rohrabschnitt 2 ist leerge saugt und wird ausgewechselt. Die Förderung erfolgt noch über die Umleitung. Die Ventile 31, 13 und 35, 18 im leergesaugten Bypass sind geschlossen. Die Überschubrohre 14, 17 mit ihren Flanschen werden von den dazugehörigen Gehäuseflanschen gelöst und auf dem Doppel-T-Stück zurückgeschoben.
Nach Entnahme der in den Montagegeräten herausgeschnittenen Rohrstücken 26 (Rohrprüfstücken) aus de geöffneten Gehäuseklappen 16 beider Montagegeräte 41, 42 wird der beschädigte Rohrabschnitt 2 den beiden Montagegeräten entnommen.
7 zeigt: In die freigelegten Verbindungsschalen der Montagegeräte 41, 42 ist der zu ersetzende Rohrabschnitt 2 gelegt und wird mit den ausgebildeten Gehäuseflanschen und den Überschubrohren 14, 17 mit Flanschen verbunden. Alternativ kann der auszuwechselnde, sanierte Rohrabschnitt zwischen den beiden Montagegeräten, wie heute in der Praxis beim Anbohr- und Stoppl-Verfahren zwischen den beiden Stoppl-T-Stücken, eingemessen, eingepasst und verschweißt werden.
8 zeigt: Die Bypassleitungen sind abgebaut, die Montagegeräte sind von der Leitung 2 abgezogen, die Funktionsteile im Gehäuse sind demontiert.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die hier geschilderte Vorgehensweise beschränkt, ebenso wenig wie auf bestimmte konstruktive Einzelheiten der Trenn- und Montagegeräte.

1: Leckstelle
2: Beschädigter Rohrabschnitt
3: Flansch rechts – Teil des Gehäuses, linkes Montagegerät
4: Flansch links – Teil des Gehäuses, linkes Montagegerät
5: Überschubrohr mit Flasch links, linkes Montagegerät
6: Druckspange für Überschubrohr links, linkes Montagegerät
7: Gelenk für Druckspange und Hebelarm links, linkes
: Montagegerät
8: Schubstange links, linkes Montagegerät
9: Schneidwerkzeug links, linkes Montagegerät
10: Gehäuse, linkes Montagegerät
11: Bohrung für Schubstange links, linkes Montagegerät
12: Ventil im Abzweig links vom Doppel-T-Stück, linkes
: Montagegerät
13: Ventil im Abzweig rechts vom Doppel-T-Stück, linkes
: Montagegerät
14: Überschubrohr mit Flansch rechts, linkes Montagegerät
15: Schneidwerkzeug rechts, linkes Montagegerät
16: Gehäuseklappe zum Umfassen des Rohres, rechtes
: Montagegerät
17: Überschubrohr mit Flansch links, rechtes Montagegerät
18: Ventil im Abzweig links vom Doppel-T-Stück, rechtes
: Montagegerät
19: Abzweig rechts vom Doppel-T-Stück, rechtes Montagegerät
20: Abzweig rechts vom Doppel-T-Stück, rechtes Montagegerät
21: Gleitfläche im Doppel-T-Stück, Abzweig rechts, rechtes
: Montagegerät
22: Ventil (Trennschieber) im Doppel-T-Stück, rechtes
: Montagegerät
23: Ventil im Abzweig rechts im Doppel-T-Stück, rechtes
: Montagegerät
24: überschubrohr mit Flansch rechts, rechtes Montagegerät
25: Schneidflächen nach dem Durchschneiden des Produkt
: rohres, rechtes Montagegerät
26: herausgeschnittenes Rohrstück, linkes Montagegerät
27: Ventil (Trennschieber) im Doppel-T-Stück, linkes
: Montagegerät
28: Schneidflächen nach dem Druchschneiden des Produkt
: rohres, rechtes Montagegerät
29: Ventil in der Bypassleitung zum Leersaugen der be
: schädigten Leitung, linkes Montagegerät
30: Fluidstrom aus der Produktleitung
31: Ventil in der Absaugleitung zu, linkes Montagegerät
32: Ventil zur Regulierung der Lufzufuhr zu
33: Ventil zur Regulierung der Luftzufuhr zu
34: Ventil in der Absaugleitung zu
35: Ventil zur Verbindung von Absaugleitung und Produkt
: leitung
36: Schubstange zum Verschieben des überschubrohres, rechtes
: Montagegerät
37: Gelenk für Druckspange, rechtes Montagegerät
38: Druckspange, rechtes Montagegerät
39: Saugpumpe zur Entleerung der beschädigten Rohrleitung
40: Saugpumpe zur Entleerung der beschädigten Rohrleitung,
: rechtes Montagegerät
41: Montagerät 1 in Position 1, linkes Montagegerät
42: Montagerät 2 in Position 2, rechtes Montagegerät
43: Freies Rohrende vom Zwischenstück des Doppel-T-Stückes
: rechts, linkes Montagegerät
44: ersetzter beschädigter Rohrabschnitt
45: Freies Rohrende vom Zwischenstück des Doppel-T-Stückes,
: rechtes Montagegerät
46: Doppel-T-Stück, rechtes Montagegerät
47: Doppel-T-Stück, linkes Montagegerät
48: Bypass zur Weiterförderung des Produktes
49: Bypass zur Entleerung des beschädigten Rohrabschnittes
50: Stifte bzw. Schrauben zur Verbindung der Flansche

Claims

Verfahren zur Bildung einer Umleitung um eine Leckstelle bei Fluide, wie Wasser, Erdöl, Erdgas o. dgl., fördernden Rohrleitungen, insbesondere bei umweltschädliche Fluide fördernden Rohrleitungen, wobei in einem die Rohrleitung stückweise umgebenden fluiddichten Gehäuse ein Paar von Trennmitteln, wie Kreis-, Stich- oder Bandsägen, vorgesehen sind, die ein Rohrstück abtrennen, und wobei in dem Gehäuse eine Einrichtung für die Einbringung eines mit Ventilen versehenen Zwischen- und Abzweigstückes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung vor der Leckstelle und in Strömungsrichtung hinter der Leckstelle ein in allen drei Strömungswegen mit von außen steuerbaren Ventilen versehenes T-Stück eingesetzt wird und die Abzweigstutzen des T-Stückes über eine Bypassleitung miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in einem Trennbereich ein Doppel-T-Stück eingesetzt wird mit einer Absperrung zwischen den beiden T-Abzweigungen, wobei die dem unbeschädigten Rohrabschnitt zugeordnete Abzweigung mit der Bypassleitung zusammenwirkt und die dem defekten Rohrstück zugeordnete Abzweigung der Bypassleitung parallel schaltbar ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Trennstellen Doppel-T-Stücke eingesetzt werden mit einer Absperrung zwischen den beiden T-Abzweigungen zum Leersaugen des beschädigten Rohrabschnittes auf beiden Seiten der Schadstelle und/oder zum Füllen des sanierten Rohrabschnittes bei laufender Fluidförderung.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche vor mit einem die Rohrleitungen stückweise fluiddicht umgebenden Gehäuse und darin angeordnetem Paar von Trennmitteln sowie eine Einrichtung zur Positionierung eines Zwischenstückes in die Trennstelle und Verbindung des Zwischenstückes an die durch das Abtrennen entstandenen Rohrstücke, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück als mit Ventilen versehenes T-Stück ausgebildet ist, wobei der Abzweigstutzen des T-Stückes mit einer Bypassleitung verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenstück ein Doppel-T-Stück in der Vorrichtung auf einen Vorschubschlitten vorgesehen ist mit synchronisierten Trennmitteln, wobei das Doppel-T-Stück mit Ventilen zwischen den beiden T-Abzweigungen und innerhalb der T-Abzweigungen versehen ist.