DE102011015819A1

DE102011015819A1 - Industriearmatur

Info

Publication number: DE102011015819A1
Application number: DE201110015819
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-10-04
Also published as: EP2694847A1; WO2012130459A1; US20140034860A1

Abstract

Einrichtung zum vollständigen oder teilweisen Absperren einer unter erhöhtem Druck stehenden fluidführenden Rohrleitung, wobei die Einrichtung folgendes aufweist: ein Rohranschlussstück, einen Absperrkörper, und eine Betätigungsvorrichtung für den Absperrkörper, wobei der Absperrkörper ein fester, unveränderlicher Körper ist, welcher im nicht-sperrenden Zustand in einer an dem Rohranschlussstück angebrachten Verlängerung zur Aufnahme des Absperrkörpers aufgenommen ist und für den sperrenden Zustand linear aus der Verlängerung in das Rohranschlussstück hinein bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum teilweisen oder vollständigen Absperren einer unter erhöhtem Druck stehenden fluidfördernden Rohrleitung
Derartige Absperreinrichtungen sind für den nachträglichen Einbau in ein bestehendes Leitungssystem bestimmt. Die bestehende Rohrleitung muss zum Einbau nicht außer Betrieb genommen werden.
Aus der DE 10 2007 062 505 A1 ist eine Einrichtung zum Absperren einer unter erhöhtem Druck stehenden fluidführenden Rohrleitung bekannt, welche ein Rohranschlussstück aufweist, mit einem Schleusenrohr, das mit dem Rohranschlussstück verbunden ist, mit einem Führungsrohr, welches axial beweglich und gasdicht im Schleusenrohr angeordnet ist, so dass sich im Schleusenrohr ein druckdichter Raum bildet, der mit einem Druckgas beaufschlagbar ist, wobei das Führungsrohr einen aufblasbaren Absperrkörper trägt, der an einer Füllleitung angeschlossen ist, die mit Druckgas beaufschlagbar ist, mit einer Steuer- und Regeleinheit, die mindestens ein Auslöseelement aufweist, mit dem eine Druckerhöhung im druckdichten Raum des Schleusenrohres mittels Druckgas auslösbar ist, wobei bei einer vorgegebenen ersten Druckdifferenz der Absperrkörper in die Rohrleitung eingebracht wird und wobei bei einer vorgegebenen zweiten Druckdifferenz die Befüllung des Absperrkörpers bewirkt wird, so dass der Absperrkörper in der Rohrleitung eine formschlüssige Absperrung bildet.
Eine derartige Einrichtung gemäß dem Stand der Technik ist nur für Drücke bis etwa 16 bar geeignet. Ferner ist es schwierig oder sogar unmöglich, eine gezielte Drosselung der Druckmittelströmung in der Rohrleitung durch den aufblasbaren Absperrkörper zu erreichen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Einrichtung zum Absperren einer unter erhöhtem Druck stehenden fluidführenden Rohrleitung vorzusehen, wobei einerseits die Möglichkeit des vollständigen oder teilweisen Absperrens vorgesehen sein soll und andererseits Anwendungsmöglichkeiten in Druckstufen bis ca. 100 bar gegeben sein sollen, beispielsweise bei Gasleitungen wie z. B. für Erdgas.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung zum vollständigen oder teilweisen Absperren einer unter erhöhtem Druck stehenden fluidführenden Rohrleitung, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Betreiber einer Gasleitung muss in der Lage sein, bei Vorfällen innerhalb kurzer Zeit (typischerweise ca. 30 min.) an jedem Ort seines Leitungssystems Maßnahmen ergreifen zu können. Die erfindungsgemäße Armatur ermöglicht, das Leitungsnetz gezielt so auszurüsten, dass über Fernwirktechnik oder über Mitarbeiter vor Ort eine Leitung abgesperrt, gedrosselt oder über eine Ersatzleitung umfahren werden kann. Dies bringt eine erhebliche Kosteneinsparung, mehr technische Sicherheit und Versorgungssicherheit.
Diese Armaturentechnik bietet ferner die Möglichkeit, ein bestehendes Leitungsnetz gezielt mit Armaturen auszurüsten, ohne dass hierbei das Leitungssystem außer Betrieb genommen wird. Hierdurch ist ein wesentliches Problem gelöst, weshalb Leitungssysteme bisher oftmals nicht mit den erforderlichen Armaturen ausgestattet wurden.
Sind an einem Leitungssystem z. B. Reparatur- oder Wartungsarbeiten auszuführen, so kann der zu bearbeitende Bereich gezielt mit je einer erfindungsgemäßen Einrichtung oder Armatur vor und nach der betroffenen Stelle abgesperrt werden. Dank der Überströmfunktion kann die Versorgung über eine Bypassleitung während der Arbeiten aufrecht erhalten werden.
Die erfindungsgemäße Armatur kann auf einfache Weise dauerhaft in ein bestehendes Leitungssystem eingebaut werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
2 eine Frontalansicht des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gemäß 1; und
3 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 2.
Bezugnehmend zunächst auf 1 und 2 ist darin eine erfindungsgemäße Einrichtung 1 zum vollständigen oder teilweisen Absperren einer unter erhöhtem Druck stehenden fluidführenden Rohrleitung 2 gezeigt. Die Einrichtung 1 weist ein übliches, als T-Stück ausgebildetes Rohranschlussstück 3 auf. Das Rohranschlussstück 3 ist zweiteilig aufgebaut, wobei ein erster Teil 3a den T-Anschluss bildet und einen Flansch 3a1 aufweist zum Anschluss weiterer Bauteile, und wobei ein zweiter Teil 3b im wesentlichen rinnenförmig aufgebildet ist und zusammen mit dem ersten Teil 3a die Rohrleitung 2 umgibt. Der erste Teil 3a des Rohranschlussstücks 3 ist an dem zweiten Teil 3b desselben befestigt, beispielsweise durch Schweißen oder durch andere geeignete Befestigungsmittel.
Gemäß dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist an dem Flansch 3a1 eine Absperrvorrichtung 4 befestigt. Die Absperrvorrichtung 4 ist vorzugsweise ein Kugelhahn, kann aber auch ein Absperrschieber sein. Die Absperrvorrichtung 4 weist einen ersten Flansch 4a und einen zweiten Flansch 4b auf. Der erste Flansch 4a ist mit dem Flansch 3a1 der Rohranschlussstücks 3 verbunden. Der zweite Flansch 4b ist mit einem entsprechenden Flansch 5a einer im wesentlichen rohrförmigen Verlängerung 5 verbunden.
3 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung oder Armatur in einem abdichtenden Zustand. Dabei blockiert ein Dorn 6 die Rohrleitung 2 und sperrt diese somit ab. Der Dorn ist ein massiver, hinsichtlich seiner Form und Größe unveränderlicher Absperrkörper, der linear aus der Verlängerung 5 in die Rohrleitung 2 bewegbar ist. Vorzugsweise ist der Dorn 6 ein langgestreckter, im wesentlichen zylindrischer massiver Körper mit kreisförmigem Querschnitt und mit einer sphärisch abgerundeten Spitze. Der Querschnitt des Dorns 6 ist an den freien Innendurchmesser der T-Verzweigung des Rohranschlussstücks 3 angepasst. Dieser Durchmesser entspricht auch dem freien Durchmesser des Kugelhahns 4 in vollständig geöffnetem Zustand sowie dem freien Innendurchmesser der Verlängerung 5, so dass sich der Dorn in einer Gleitpassung aus der Verlängerung 5 in die Rohrleitung 2 bewegen kann. Vorzugsweise besteht der Dorn 6 aus Metall; er konnte aber auch je nach Anwendungsbereich auch aus anderen geeigneten Materialien, beispielsweise einem Kunststoff oder einer Keramik, bestehen. Der Dorn 6 weist eine Nut auf, in der eine Dichtung 7 aufgenommen ist. Die Dichtung 7 ist ringförmig und besteht aus einem üblichen Dichtungsmaterial, beispielsweise Kautschuk, Gummi, Polyethylen, Elastomer oder anderen geeigneten Kunststoffen. Die Dichtung 7 ist über die im wesentlichen halbkugelförmige Spitze des Dorns 6 geführt und erstreckt sich um einen Teil des Umfangs des Dorns 6, um einerseits gegen die Innenwand der Rohrleitung 2 abzudichten und andererseits gegen die Innenoberfläche des Rohranschlussstücks 3 im Bereich des T-Stücks abzudichten. Der Radius der halbkugelförmigen Spitze des Dorns 6 ist an den Querschnittsradius der Rohrleitung 2 angepasst.
Der Dorn 6 weist mindestens einen Durchlass 6a auf, durch den die Dichtung 7 hydraulisch oder pneumatisch mit Druck beaufschlagbar ist, und zwar in Richtung aus der Nut heraus und gegen die Rohrleitung 2 bzw. das Rohranschlussstück 3 abdichtend. Vorzugsweise ist der Durchlass 6a über einen (nicht gezeigten) Wellschlauch mit einem Steueranschluss (nicht gezeigt) verbunden.
Der Dorn 6 ist anhand einer Betätigungsvorrichtung 8 in die Sperrposition in der Rohrleitung 2 und aus dieser heraus bewegbar. Die Betätigungsvorrichtung 8 weist einen Antriebszylinder 8a und einen Kolben mit Kolbenstange 8b auf. Ein Ende der Kolbenstange 8b ist an dem Dorn 6 befestigt, wohingegen das entgegengesetzte Ende der Kolbenstange 8b an dem im Antriebszylinder 8a befindlichen Kolben befestigt ist. Die Betätigungsvorrichtung 8 kann hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden. Zur Betätigung sind Anschlüsse 9 vorgesehen, die mit einer (nicht gezeigten) Steuer-/Regeleinheit mit einem Speicherbehälter für das Betätigungsfluid verbunden sind. Die Anschlüsse 9 können vorteilhafterweise in einem an der Verlängerung 5 angebrachten Verschluss 10 ausgebildet sein. Ebenso kann der Steueranschluss für den Durchlass 6a des Dorns zur Betätigung der Dichtung 7 im Verschluss 10 ausgebildet sein. Der Verschluss 10 ist an einem Flansch 5b der Verlängerung 5 befestigt.
Beim Einbau der erfindungsgemäßen Einrichtung oder Armatur 1 wird zunächst das Anbohr-T-Stück (Rohranschlussstück 3) auf die Rohrleitung 2 aufgesetzt, und die Teile 3a und 3b werden miteinander und mit der Rohrleitung 2 verschweißt, um eine dichte Verbindung herzustellen. Anschließend wird der Kugelhahn 4 angeschraubt oder auf andere geeignete Weise befestigt. Auf den Kugelhahn 4 wird in üblicher und dem Fachmann bekannter Weise eine Bohrvorrichtung aufgesetzt. Nach Öffnen des Kugelhahns 4 wird die Rohrleitung 2 durch die Öffnungen im Kugelhahn 4 und im Anschlussstück 3 angebohrt. Nach Herausziehen des Bohrers wird der Kugelhahn geschlossen und die Bohrvorrichtung entfernt. Dann wird die Verlängerung 5 mit dem Dorn 6 und der Betätigungsvorrichtung 8 auf den Kugelhahn 4 aufgesetzt und befestigt. Damit ist die erfindungsgemäße Einrichtung oder Armatur einsatzbereit. Entweder durch Fernwirktechnik oder durch Betätigung vor Ort kann die Betätigungsvorrichtung 8 betätigt werden und den Dorn 6 linear in die Rohrleitung 2 hinein bewegen zur Absperrung derselben. Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann zusätzlich die Dichtung 7 expandiert oder ausgefahren werden, indem sie hydraulisch oder pneumatisch mit Druck beaufschlagt wird, welcher durch einen Durchlass im Dorn 6 zugeführt wird.
Durch Steuerung der Betätigungsvorrichtung 8 kann die erfindungsgemäße Einrichtung oder Armatur 1 beliebig geöffnet und geschlossen werden, und zwar insbesondere auch teilweise.
Die Einrichtung oder Armatur 1 ist geeignet zum Absperren von unter erhöhtem Druck stehenden, fluidführenden Rohrleitungen, und zwar nicht nur im Niedrigdruckbereich bis etwa 16 bar, sondern auch im Hochdruckbereich bis etwa 100 bar.
Die obige Beschreibung betrifft ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Abwandlungen der Erfindung sind möglich und ergeben sich dem Fachmann aus der obigen Beschreibung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007062505 A1 [0003]

Claims

Einrichtung (1) zum vollständigen oder teilweisen Absperren einer unter erhöhtem Druck stehenden fluidführenden Rohrleitung (2), wobei die Einrichtung (1) folgendes aufweist: ein Rohranschlussstück (3), einen Absperrkörper (6), und eine Betätigungsvorrichtung (8) für den Absperrkörper (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (6) ein fester, unveränderlicher Körper ist, welcher im nicht-sperrenden Zustand in einer an dem Rohranschlussstück (3) angebrachten Verlängerung (5) zur Aufnahme des Absperrkörpers (6) aufgenommen ist und für den sperrenden Zustand linear aus der Verlängerung (5) in das Rohranschlussstück (3) hinein bewegbar ist.
Einrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Absperrvorrichtung (4) aufweist.
Einrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Absperrvorrichtung (4) ein Kugelhahn oder ein Absperrschieber ist.
Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Absperrvorrichtung (4) an dem Rohranschlussstück (3) angebracht ist, und wobei die Verlängerung (5) zur Aufnahme des Absperrkörpers (6) an der Absperrvorrichtung (4) angebracht ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rohranschlussstück (3) ein T-Stück ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Absperrkörper (6) ein massiver Dorn ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Absperrkörper (6) ferner eine Dichtung (7) aufweist, um gegen die Rohrleitung (2) abzudichten.
Einrichtung nach Anspruch 7, wobei die Dichtung (7) ringförmig ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Absperrkörper (6) eine Nut aufweist, und wobei die Dichtung (7) in der Nut des Absperrkörpers (6) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 9, wobei der Absperrkörper (6) einen Durchlass (6a) aufweist, durch den die Dichtung (7) hydraulisch oder pneumatisch mit Druck beaufschlagbar ist, und zwar in Richtung aus der Nut heraus und gegen die Rohrleitung (2) abdichtend.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Steuer-/Regeleinheit mit Speicherbehälter aufweist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betätigungsvorrichtung (8) für den Absperrkörper (6) in der Verlängerung (5) angeordnet ist.