DE102015122252A1 - Pig for inspection and / or cleaning of pipelines - Google Patents
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Abstract
Molch zur Inspektion und/oder Reinigung von Rohrleitungen, die insbesondere Öl, Gas oder Wasser transportieren, mit wenigstens einem scheibenförmigen Dichtelement (2), welches zur Anlage an der Innenwand der Rohrleitung ausgebildet ist, wobei das Dichtelement (2) durch zumindest zwei in Längsrichtung des Molches (1) hintereinander angeordnete Lamellenbleche ausgebildet wird, deren Lamellen (11) durch dazwischen befindliche Ausnehmungen begrenzt werden, wobei die Ausnehmungen (9) unterschiedlicher Lamellenbleche zueinander versetzt angeordnet sind.Pig for inspecting and / or cleaning pipelines, which in particular transport oil, gas or water, with at least one disc-shaped sealing element (2), which is designed to rest on the inner wall of the pipeline, wherein the sealing element (2) by at least two in the longitudinal direction of the pig (1) arranged one behind the other lamellar plates is formed, the lamellae (11) are delimited by intervening recesses, wherein the recesses (9) of different lamella plates are arranged offset to one another.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Molch zur Inspektion und/oder Reinigung von Rohrleitungen, die insbesondere Öl, Gas oder Wasser transportieren, mit wenigstens einem scheibenförmigen Dichtelement, welches zur Anlage an der Innenwand der Rohrleitung ausgebildet ist.The present invention relates to a pig for inspection and / or cleaning of pipelines, which in particular transport oil, gas or water, with at least one disc-shaped sealing element, which is designed to rest on the inner wall of the pipeline.
Hochtemperaturrohrleitungen können Medien mit einer Temperatur z. B. von 150°C transportieren. Bei diesen Temperaturen werden die üblicherweise als Dichtscheiben eingesetzten und beispielsweise aus Polyurethan hergestellten Kunststoffscheiben zu stark beschädigt, so dass mit zunehmendem Weg durch die Rohrleitung der Molch eine zunehmend schlechtere Abdichtung besitzt. Dies kann zu geringeren Geschwindigkeiten bis hin zu einem Stehenbleiben des Molches führen. Darüber hinaus ist durch den Austausch der abgenutzten Dichtscheiben ein regelmäßig hoher Wartungsaufwand sowohl in zeitlicher als auch in finanzieller Hinsicht erforderlich.High-temperature pipelines can media with a temperature z. B. of 150 ° C transport. At these temperatures, the plastic discs usually used as sealing disks and, for example made of polyurethane are too heavily damaged, so that with increasing distance through the pipeline, the pig has an increasingly poorer seal. This can lead to lower speeds up to a standstill of the pig. In addition, by replacing the worn sealing washers a regularly high maintenance in both time and in financial terms required.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Dichtscheiben für den Einsatz insbesondere in Hochtemperaturrohrleitungen zu verbessern.It is therefore an object of the present invention to improve known from the prior art sealing washers for use in particular in high-temperature pipelines.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Gegenstand gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den auf diesen Anspruch rückbezogenen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.The object is achieved by an article according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention are to be found in the dependent on this claim subclaims and the following description.
Erfindungsgemäß ist das Dichtelement durch zumindest zwei in Längsrichtung des Molches hintereinander angeordnete Lamellenbleche ausgebildet, deren Lamellen durch dazwischen befindliche Ausnehmungen begrenzt werden. Hierbei sind die Ausnehmungen zweier hintereinander angeordneten Lamellenbleche zueinander versetzt angeordnet. Ein solcher erfindungsgemäßer Molch kann aufgrund der höheren Temperaturbeständigkeit der Lamellenbleche auch in Hochtemperaturrohrleitung eingesetzt werden.According to the invention, the sealing element is formed by at least two lamination plates arranged one behind the other in the longitudinal direction of the pig, whose lamellae are delimited by recesses located therebetween. Here, the recesses of two successively arranged slats are arranged offset from each other. Such a pig according to the invention can also be used in high-temperature pipeline due to the higher temperature resistance of the lamella plates.
Ein Lamellenblech weist eine für den Einsatz in der Rohrleitung konzipierte Form auf, deren Umhüllende im Wesentlichen rund ist. Durch die Verwendung einer Mehrzahl von zueinander versetzten Lamellenblechen können einzelne Lamellenbleche z. B. auch nur vier vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilte Lamellen aufweisen. Die Lamellen sind quer zu ihrer Längserstreckung flexibel bzw. biegsam und sind zur Ausbildung eines Lamellenbleches zur Mitte hin angebunden. Ein Lamellenblech kann einstückig aus einem Metallblech hergestellt sein und ist so flexibel ausgebildet, vorzugsweise aus einem Federblechstahl, dass sich die Lamellen bezüglich einer Vorwärtsbewegung im Rohr nach hinten, grob in Richtung des hinteren Molchendes biegen können, sofern das Lamellenblech relativ zu dem zu durchfahrenden Rahrleitungsquerschnitt mit Übermaß gefertigt ist. Insbesondere durch die Ausnehmung und nur einseitige Anbindung besitzen die Lamellenbleche eine hierfür notwendige Flexibilität.A lamella plate has a shape designed for use in the pipeline, the envelope of which is substantially round. By using a plurality of mutually offset lamination plates individual lamellae z. B. also have only four preferably evenly distributed over the circumference slats. The lamellae are flexible or flexible transversely to their longitudinal extension and are connected to form a lamella plate towards the middle. A lamella plate can be made in one piece from a metal sheet and is so flexible, preferably made of a spring steel, that the lamellae with respect to a forward movement in the pipe can bend backwards, roughly in the direction of the rear pig end, if the lamella plate relative to the Rahrleitungsquerschnitt to be traversed made with oversize. In particular, by the recess and only one-sided connection, the lamellar plates have a flexibility necessary for this purpose.
Durch die in Längsrichtung hintereinander angeordneten Lamellenbleche, bei denen die Ausnehmungen jedoch ebenfalls in Längsrichtung des Molches betrachtet und um die Längsachse herum versetzt zueinander angeordnet sind, ist eine Dichtwirkung auch in Bereichen, in denen die Lamellen weniger stark gekrümmt werden, z. B. bei den äußeren Lamellen bei einer Bogendurchfahrt ein ausreichender Dichtsitz gewährleistet.Due to the lamination plates arranged one behind the other in the longitudinal direction, in which the recesses are, however, also viewed in the longitudinal direction of the pig and offset from each other about the longitudinal axis, a sealing effect is also in areas where the lamellae are less curved, for. B. ensures a sufficient sealing seat at the outer slats at a sheet passage.
Die Außenkanten der Lamellenbleche können gerundet ausgebildet sein, wobei die Krümmung der Außenkante im gebogenen Zustand vorzugsweise auf die Krümmung der Innenwand des zu reinigenden Rohres dergestalt abgestimmt ist, dass in Abhängigkeit von der Biegung der Lamelle die Außenkante möglichst optimal an der Innenwand des Rohres anliegt. Der Außenrand der Lamelle beschreibt im entspannten Zustand der Lamelle dann keinen Kreisbagenabschnitt sondern ist diesem angenähert. Das vorzugsweise unmittelbar durch hintereinander angeordnete Lamellenbleche ausgebildete Dichtelement stellt eine Labyrinthdichtung dar, die für einen Vortrieb des Molches in der Rohrleitung eine ausreichend großen Dichtsitz bewirkt.The outer edges of the lamella plates may be rounded, wherein the curvature of the outer edge is preferably matched in the bent state to the curvature of the inner wall of the pipe to be cleaned such that depending on the bending of the blade, the outer edge as optimally applied to the inner wall of the tube. The outer edge of the lamella then describes in the relaxed state of the lamella no Kreisbagenabschnitt but this is approximated. The sealing element, which is preferably formed directly by lamination plates arranged one behind the other, constitutes a labyrinth seal which causes a sufficiently large sealing seat for propulsion of the pig in the pipeline.
Die Lamellen sind so dicht aneinander angeordnet, dass sich die beschriebene Dichtwirkung zumindest für den Fall der während des Betriebs des Molches leicht gebogenen Lamellen ergibt. Hierbei können die Lamellenbleche mit Distanzscheiben voneinander an etwaigen im Bereich der Längsmittelachse des Molches angeordneten Befestigungsmitteln voneinander beabstandet sein. Ebenso gut können die Lamellen jedoch auch unmittelbar aneinander anliegen und beispielsweise als fertiges Lamellenblech-Paket einge- oder ersetzt werden.The lamellae are arranged so close together that the sealing effect described at least in the case of slightly curved during operation of the pig lamella results. In this case, the lamellar plates with spacers can be spaced apart from one another at any fastening means arranged in the region of the longitudinal center axis of the pig. Just as well, however, the slats can also lie directly against one another and, for example, be inserted or replaced as a finished slat sheet package.
Für eine möglichst gute Dichtwirkung sind die Ausnehmungen von einer Längsmittelachse des Molches radial nach außen hin aufgeweitet, wobei das Maß der Aufweitung auf die Krümmung der Lamellen in der Rohrleitung abgestimmt werden kann. Die Ausnehmungen, die man auch als Kerben bezeichnen kann, erstrecken sich somit als Einschnitte von einer äußeren Umhüllenden des Lamellenblechs in Richtung deren Mittelpunkt. Vorzugsweise erstrecken sich die Ausnehmungen in radialer Richtung bis zur Umhüllenden über eine Strecke, die zwischen 50 und 75% der radialen Erstreckung des Lamellenblechsmaterial beträgt, insbesondere also bis zu einem inneren Rand eines mit einer zentralen Ausnehmung versehenen Lamellenblechs.For the best possible sealing effect, the recesses are widened radially outwardly from a longitudinal center axis of the pig, wherein the extent of the expansion can be matched to the curvature of the slats in the pipeline. The recesses, which may also be referred to as notches, thus extend as incisions from an outer envelope of the lamella plate in the direction of its center. Preferably, the recesses extend in the radial direction up to the envelope over a distance which is between 50 and 75% of the radial extent of the laminated sheet material, in particular so to an inner edge of a lamination plate provided with a central recess.
Es hat sich gezeigt, dass einzelne Lamellenbleche eine Dicke zwischen 0,1 und 2,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 und 1 mm, besitzen, um bei beispielsweise verwendeten Edel- und Federstählen eine ausreichend hohe Flexibilität aufzuweisen. It has been found that individual laminations have a thickness of between 0.1 and 2.0 mm, preferably between 0.2 and 1 mm, in order to have sufficiently high flexibility in, for example, used noble and spring steels.
Alternativ oder ergänzend können gegenüberliegende Ränder einer Ausnehmung einander zugewandte, komplementäre Anlagebereiche aufweisen, die abgeflacht sind, so dass sich die Ränder beim Biegen der Lamellen dichtend aneinander anlegen. Hierdurch kann eine noch bessere Dichtwirkung erzielt werden. Ebenfalls alternativ oder ergänzend können die Ausnehmungen Seitenbereiche, die sich dann auf den in Fahrtrichtung betrachteten Vorder- oder Rückseiten der Lamellen befinden, aufweisen, die sich beim Biegen der Lamellen auf- bzw. aneinanderlegen.Alternatively or additionally, opposite edges of a recess may have mutually facing, complementary abutment areas, which are flattened, so that the edges abut each other when bending the lamellae. As a result, an even better sealing effect can be achieved. Likewise alternatively or additionally, the recesses can have side regions which are then located on the front or rear sides of the lamellae considered in the direction of travel, which contact or lie against each other when the lamellae are bent.
Um ein zu starkes Belasten der Lamellenbleche zu vermeiden ist der Molch vorzugsweise wenigstens mit einem Abstützmittel zur Abstützung an der Pipelinewand versehen. Die Lamellenbleche weisen somit im Wesentlichen eine Dichtfunktion auf, während der Molch vorzugsweise nur zu maximal 75% über die Lamellenbleche abgestützt ist.In order to avoid excessive loading of the laminations, the pig is preferably provided with at least one support means for support on the pipeline wall. The lamellae thus essentially have a sealing function, while the pig is preferably supported only to a maximum of 75% on the lamella plates.
Eine hundertprozentige Abdichtung ist in der Regel nicht zu erreichen. Ein gewisser Leckagestrom von im Betriebsfall von hinten auf die Lamellen drückenden Medien ist sogar für eine Reinigung und einen Mittransport des gereinigten Materials vorteilhaft.A hundred percent sealing is usually not achievable. A certain leakage flow from in the operating case from the back of the slats oppressive media is even advantageous for cleaning and Mittransport the cleaned material.
Die Dichtelemente können hierfür oder zur Geschwindigkeitsanpassung vom Medium durchströmbare Ausnehmungen aufweisen. Vorzugsweise können diese Ihrer Größe nach veränderbar sein, so dass sich eine Einstellungsmöglichkeit für die Molchgeschwindigkeit ergibt. Beispielsweise können die einzelnen Lamellenbleche relativ zueinander um die Längsmittelachse des verschwenkbar und in unterschiedlichen Positionen festlegbar ausgebildet sein. Bei den Ausnehmungen des Dichtelements kann es sich um die die Lamellen ausbildenden Ausnehmungen der Lamellenbleche oder weitere Ausnehmungen in den Lamellenblechen handeln.The sealing elements may have for this purpose or for speed adjustment by the medium durchströmmbare recesses. Preferably, these can be variable in size, so that there is an adjustment option for the pig speed. For example, the individual laminations may be formed relative to each other about the longitudinal center axis of the pivotable and fixable in different positions. The recesses of the sealing element may be the recesses of the laminations forming the laminations or further recesses in the laminations.
Das Abstützmittel kann insbesondere vor dem Dichtelement angeordnet sein und vorzugsweise einen geringeren Durchmesser aufweisen. Der Durchmesser des Abstützmittels wird insbesondere so gewählt, dass er etwas größer ist als der Innendurchmesser der zu bearbeitenden Pipeline. Hierdurch ist die Dichtfunktion der Lamellen verbessert, da sich die Lamellen schlechter nach vorne bewegen lassen. Gleichzeitig wird bei einer vorzugsweisen Anordnung des Abstützmittels unmittelbar vor dem Dichtelement ein Umklappen der Lamellen wirkungsvoll verhindert.The support means may in particular be arranged in front of the sealing element and preferably have a smaller diameter. The diameter of the support means is chosen in particular so that it is slightly larger than the inner diameter of the pipeline to be processed. As a result, the sealing function of the slats is improved because the slats can move worse forward. At the same time a folding of the slats is effectively prevented in a preferred arrangement of the support means immediately before the sealing element.
Für eine kombinierte Reinigungswirkung kann das Abstützelement beispielsweise als Ringbürste ausgebildet sein, die durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten, vorzugsweise radial nach außen gerichteten Bürstenbüscheln oder Drähten ausgebildet sein kann.For a combined cleaning effect, the support element may be formed, for example, as a ring brush, which may be formed by a plurality of circumferentially next to each other, preferably radially outwardly directed brush tufts or wires.
Als Material für die Lamellen bietet sich Federstahl an. Insbesondere sind die Lamellenbleche aus einem austenitischen oder ferritischen, hochtemperaturbeständigem Stahl ausgebildet.As a material for the slats spring steel offers. In particular, the lamella plates are formed of an austenitic or ferritic, high temperature resistant steel.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Schematisch dargestellt zeigt:Further advantages and details of the invention will become apparent from the following description of the figures. Schematically shown:
Einzelne technische Merkmale der nachbeschriebenen Ausführungsbeispiele können auch in Kombination mit vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sowie den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs und etwaiger weiterer Ansprüche zu erfindungsgemäßen Gegenständen kombiniert werden. Sofern sinnvoll, werden funktional gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugsziffern versehen.Individual technical features of the embodiments described below may also be combined in combination with previously described embodiments as well as the features of the independent claim and any further claims to objects according to the invention. If appropriate, functionally equivalent elements are provided with identical reference numbers.
Erfindungsgemäß umfasst ein Molch
Sowohl die Dichtelemente
Zusätzlich zu der Abstützung des Molches durch die Ringbürsten bzw. Abstützmittel
Gestrichelt dargestellt und mit dem Bezugszeichen
Durch etwaige Leckageströme an den Außenkanten
Die jeweiligen Dichtelemente
Die Kanten
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