DE102016110336A1

DE102016110336A1 - Molch zum Auftragen einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE102016110336A1
Application number: DE102016110336.5A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Voß; Thomas Richter
Original assignee: Rosen Swiss AG
Current assignee: Rosen Swiss AG
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-07
Also published as: WO2017207093A1

Abstract

Molch zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite (13) einer Rohrleitung (11), umfassend mindestens zwei voneinander in einer Längsrichtung beabstandete Dichtelemente (4, 6) und mindestens eine zwischen den Dichtelementen angeordnete und zur Aufnahme der Flüssigkeit ausgebildete Aufnahmeeinheit (8), wobei die Aufnahmeeinheit (8) ein mit der Innenseite (13) der Rohrleitung (11) in Kontakt bringbares insbesondere flächig ausgebildetes Auftragselement und der Molch mindestens ein Führungselement (10) aufweist, das das Auftragselement um eine Längsmittelachse (14) des Molches (2) herum in Bewegung, insbesondere in Rotation, versetzt, sowie Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite (13) einer Rohrleitung (11).

Description

Die Erfindung betrifft einen Molch zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite einer Rohrleitung. Der Molch umfasst mindestens zwei voneinander in einer Längsrichtung beabstandete Dichtelemente und mindestens eine zwischen den Dichtelementen angeordnete und zur Aufnahme der Flüssigkeit ausgebildete Aufnahmeeinheit. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite einer Rohrleitung mit einem Molch. Der Molch weist die vorstehenden Merkmale auf und wird in die Rohrleitung oder eine zugehörige Schleuse eingebracht. Vorher oder anschließend wird die Aufnahmeeinheit mit der Flüssigkeit befüllt und der Molch durch die Rohrleitung hindurchbewegt.
Rohrleitungen, insbesondere Öl- und Gaspipelines, werden üblicherweise aus Metall, insbesondere Stahl gefertigt. Stahl ist jedoch anfällig für Korrosion durch Oxidation oder Reaktionen mit Bestandteilen im Öl oder Gas. Zum Schutz vor Korrosion wird regelmäßig eine Flüssigkeit, ein sogenannter Inhibitor, auf die Innenseite der Rohrleitung aufgetragen. Weitere Flüssigkeiten, die über solche Molche aufgetragen werden können, sind zum Beispiel Lösungs- und/oder Reinigungsmittel.
Im sogenannten Batch-Verfahren finden zwei in Längsrichtung beabstandete Molche Einsatz, wobei sich die Flüssigkeit in dem Zwischenraum zwischen den beiden Molchen befindet. Die Molche werden durch die Rohrleitung bewegt und die Flüssigkeit benetzt die Innenseite der Rohrleitung. Ein Nachteil dieser Variante ist, dass die Flüssigkeit im oberen Bereich der Innenseite der Rohrleitung nicht zuverlässig aufgetragen wird.
Um die Flüssigkeit auch im oberen Bereich der Rohrleitung aufzutragen, werden mit Düsen ausgestattete Molche verwendet. Über die Düsen wird die Flüssigkeit, z. B. ein Korrosionshemmer auf die Innenseite der Rohrleitung, insbesondere auch deren oberen Bereich, aufgetragen. Die mit Düsen ausgestatteten Molche kommen dabei häufig als hinterer Molch im Batch-Verfahren zum Einsatz. Nachteilig ist hier, dass die Funktion der Düse zum Auftragen der Flüssigkeit auf die Innenseite der Rohrleitung durch Verschmutzungen beeinträchtigt werden kann.
Ein weiterer Nachteil beim Auftragen einer Flüssigkeit durch ein Batch-Verfahren ist, dass an Stellen, an denen die Rohrleitung Abzweigungen oder Anbauteile aufweist, Flüssigkeit aus der Rohrleitung in die Abzweigungen oder Anbauteile eintreten kann und damit nicht mehr zum Auftragen auf die Innenseite der Rohrleitung zur Verfügung steht.
Aus der US 6,755,916 ist ein Molch bekannt, der eine Düse zum Auftragen der Flüssigkeit auf die Innenseite der Rohrleitung in einem oberen Quadranten sowie eine zwischen zwei in Längsrichtung beabstandeten Dichtelementen angeordnete Aufnahmeeinheit aufweist. Die Verwendung einer solchen Aufnahmeeinheit kann dem Verlust der Flüssigkeit an Abzweigungen aus der Rohrleitung vorbeugen. In der US 6,755,916 weist der Molch eine Verbindung von der Düse zu dem Raum vor der Düse auf, der dazu vorgesehen ist, Flüssigkeit aus dem unteren Bereich der Rohrleitung aufzunehmen und an den oberen Bereich der Rohrleitung aufzutragen. Die Aufnahmeeinheit dient dazu, die Auftragung zu gewährleisten, wenn der Bereich vor dem Molch keine Flüssigkeit aufweisen sollte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Molch und ein Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite einer Rohrleitung dahin gehend zu verbessern, dass das Auftragen insbesondere in einem oberen Bereich und möglichst am gesamten Umfang der Rohrleitung bei minimiertem Flüssigkeitseinsatz zuverlässig gewährleistet ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch einen Gegenstand nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind den auf diese Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
Ein erfindungsgemäßer Molch weist eine Aufnahmeeinheit auf, die ein mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt bringbares insbesondere flächig ausgebildetes Auftragselement umfasst, wobei das Auftragselement durch mindestens ein Führungselement um eine Längsmittelachse des Molches herum in Bewegung, vorzugsweise in Rotation, versetzt werden kann. Die Längsmittelachse des Molches des Molches ist eine Zentralachse des Molches, die zentral durch etwaige Dichtelemente wie Cups oder Disks verläuft. Bei dem erfindungsgemäßen Molch nimmt die Aufnahmeeinheit die Flüssigkeit auf, so dass ein Austreten der Flüssigkeit aus der Hauptrichtung der Rohrleitung an Abzweigungen zumindest begrenzt wird. Das Auftragen der Flüssigkeit erfolgt durch das flächig ausgebildete Auftragselement der Aufnahmeeinheit, das an der Innenseite der Rohrleitung entlang bewegt wird und mit der Innenseite in Kontakt stehend die Flüssigkeit wischend auf die Innenseite der Rohrleitung aufträgt.
Die Bewegung des Auftragselements entlang der Innenseite der Rohrleitung wird hierbei durch das Führungselement bewirkt. Die Flüssigkeit gelangt dabei insbesondere durch die Wirkung der Schwerkraft bei einer Bewegung durch den unteren Bereich der Rohrleitung an das Auftragselement der Aufnahmeeinheit. Alternativ kann das Auftragselement aus insbesondere dem Rest der Aufnahmeeinheit austretende Flüssigkeit in dem unteren Bereich der Rohrleitung mitnehmen und sie im weiteren Bewegungsverlauf insbesondere im oberen Bereich auftragen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Führungselement eine gezielte und insbesondere regelmäßige Bewegung des Auftragselements, insbesondere eine Rotation um die Längsrichtung herum, erzeugt, da so eine zuverlässige und vorhersehbare Auftragung auf die Innenseite der Rohrleitung über den gesamten Umfang, insbesondere auch in einem oberen Quadranten, erreicht werden kann. Die Zwangsführung ist so ausgelegt, dass die zu überstreichende und zu benetzenden Fläche vollständig mit der Flüssigkeit benetzt wird, unter besonderer Beachtung eines Bereichs um die 12-Uhr-Position herum, der sich von der 10-Uhr- zur 2-Uhr-Position erstreckt.
Das Führungselement kann dabei sowohl als aktiv motorisch angetriebenes Element als auch als ein insbesondere den Vorschub des Molches in eine Bewegung um die Längsrichtung herum umwandelndes Element ausgebildet sein. In der zweiten Alternative kann auf einen motorischen Antrieb mit der einhergehenden Komplexität und ggf. eigener Energieversorgung verzichtet werden. Bevorzugt wird hierbei die Bewegung des Auftragselements durch das Führungselement um die Längsmittelachse herum durch den Vorschub des Molches in der Rohrleitung bewirkt.
Vorzugsweise steht das Führungselement in einer Betriebsposition mit der Rohrleitungswand in Kontakt und ist als Rad und/oder Kufe ausgestaltet. Das Führungselement ist hierbei mit seiner Längsrichtung gegenüber der Längsrichtung des Molches angewinkelt, wobei für die Richtung die Ausrichtung der mit der Rohrwandung in Kontakt stehenden Teile des Führungselements entscheidend ist. Durch die angewinkelte Stellung kann bei Vorschub des Molches in der Rohrleitung die Drehbewegung in Umfangsrichtung bewirkt werden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Winkel durch einen Verstellmechanismus am Führungselement einstellbar. Dadurch kann das Verhältnis zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit in Umfangsrichtung und der Bewegung in Längsrichtung des Molches festgelegt und verändert werden.
Vorteilhafterweise ist das Führungselement in Längs- und Bewegungsrichtung vor dem Auftragselement, insbesondere vor dem Bereich, in dem das Auftragselement die Flüssigkeit an die Innenseite der Rohrleitung aufträgt, angeordnet. Bei einem Führungselement, dass mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt steht, ist so gewährleistet, dass das Führungselement mit einem nicht mit Flüssigkeit benetzten Abschnitt der Innenseite in Kontakt steht und ein eventuelles Durchrutschen auf der aufgetragenen Flüssigkeit vermieden wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Molch ein weiteres Dichtelement vor der Aufnahmeeinheit auf, das von dem in Bewegungsrichtung ersten Dichtelement in einer Längsrichtung beabstandet ist. Das Führungselement ist dann vorteilhafterweise zwischen diesen beiden Dichtelementen angeordnet. Die Dichtelemente schaffen hierbei einen Raum, in dem die Innenseite der Rohrleitung nicht oder nur leicht mit Flüssigkeit benetzt ist, so dass das ein guter Kontakt zwischen Innenseite der Rohrleitung und dem Führungselement gewährleistet ist.
Vorteilhaft ist ein Auftragselement, das in einer Oberfläche, die in einer Betriebsposition mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt steht, eine in einem Winkel zur Längsrichtung angeordnete Längsfurche aufweist. Eine solche Furche kann bei Vorschub des Molches eine Bewegung des Auftragselements bewirken oder eine durch ein Führungselement bewirkte Bewegung unterstützen. Damit fungiert die Furche ebenfalls als gegebenenfalls zusätzliches Führungselement und als integraler Bestandteil des Auftragselements etwaig an ihr anliegende Kräfte wirken direkt auf das Auftragselement.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Aufnahmeeinheit mindestens einen zumindest teilweise offenzelligen und insbesondere flexiblen Körper auf. Die Flüssigkeit kann in der offenzelligen Struktur des Körpers der Aufnahmeeinheit aufgenommen werden. Ein Austreten der Flüssigkeit an Abzweigungen der Rohrleitung aus der Hauptrichtung wird somit zumindest teilweise unterbunden, da die Flüssigkeit eine gewisse Zeit benötigt, um aus einer solchen offenzelligen Struktur wieder auszutreten. Eine flexible Ausgestaltung des Körpers vereinfacht eine Gestaltung, durch die der Molch sich Radien in der Rohrleitung anpassen kann.
Bevorzugt ist der flexible Körper der Aufnahmeeinheit als Schaumstoffkörper ausgebildet. Die Flüssigkeit kann von dem Schaumstoffkörper aufgenommen werden, um so ein Austreten zu verhindern oder zumindest zu erschweren oder verlangsamen. Zudem kann eine mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt kommende Oberfläche des Schaumstoffkörpers das Auftragselement zumindest mit oder vollständig ausbilden. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch eine Ausbildung des Auftragselements durch den Schaumstoffkörper keine zusätzlichen Leitungswege für die Flüssigkeit vorgesehen werden müssen. Die im Schaumstoffkörper gespeicherte und gravitations- und rotationsbedingt vorzugsweise gleichmäßig verteilte Flüssigkeit gelangt direkt aus der Bevorratung zur Oberfläche und somit zum Auftragselement. Ein solcher Schaumstoffkörper lässt sich weiterhin leicht herstellen und ist aufgrund der Vielzahl der in Frage kommenden Materialien optimal auf die Rohrleitung und das in dieser transportierte Fluid abstimmbar. Auch ist das Einbringen der Flüssigkeit in die Rohrleitung vereinfacht, da durch das Rückhaltevermögen des Schaumstoffkörpers das Befüllen z. B. in einer Schleuse zu weniger Rückfluss führt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Schaumstoffkörper eine Porosität zwischen 95 und 99%, insbesondere zwischen 97 und 98% auf. Die Porosität ist das Verhältnis aus Hohlraumvolumen zu Gesamtvolumen. Diese Porosität erlaubt eine sehr gute Balance zwischen benötigtem Aufnahmevolumen und einer in Rohrleitungen notwendigen Tragfähigkeit und Flexibilität. Für den Einsatz in einer Rohrleitung, die z. B. Öl oder Gas transportiert hat sich insbesondere ein Schaumstoffkörper auf Polyester-Basis als vorteilhaft erwiesen.
In einer besonderen Ausgestaltung weist der Schaumstoffkörper ein Übermaß gegenüber dem Innendurchmesser der Rohrleitung auf. Durch dieses Übermaß steht zumindest ein Teil der Oberfläche des Schaumstoffkörpers in einer Betriebsposition mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt und bildet so das Auftragselement aus. Vorteilhafterweise beträgt das Übermaß 3% bis 15% gegenüber dem Innendurchmesser der Rohrleitung. Bei einem solchen Übermaß wird der Randbereich des Schaumstoffkörpers, wenn er an der Innenseite der Rohrleitung in Betriebsposition vorbeigeführt wird, so komprimiert, dass sich aus der porösen Struktur eine gleichmäßige, feinstrukturierte Oberfläche bildet, die sich für den Auftrag der Flüssigkeit auf die Innenseite der Rohrleitung als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Insbesondere wird das Vordringen von Schmutzpartikeln in das Innere des Schaumstoffkörpers durch einen so komprimieren Randbereich weitgehend vermieden. Die Porosität des Randbereiches erlaubt es dennoch, Flüssigkeit im ausreichenden Maße an die Innenseite der Rohrleitung heranzutreten. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Übermaß von 5% bis 12% erwiesen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schaumstoffkörper insbesondere regelmäßig um eine Längsmittelachse des Molches herum angeordnet. Hierdurch kann ein gleichmäßiges Andrücken des Schaumstoffkörpers an die Innenseite der Rohrleitung und infolge dessen eine gleichmäßige Abnutzung im Betrieb gewährleistet werden. Auf den Molch wirkende Kräfte durch das Andrücken des Auftragselements heben sich bei regelmäßiger Anordnung gegenseitig auf, so dass der Molch im Wesentlichen zentral durch die Rohrleitung bewegt wird und sich ein gleichmäßiger Auftrag der Flüssigkeit auf der Innenseite der Rohrleitung ergibt. Jedes in einer Betriebsposition beim Kontakt des Schaumstoffkörpers mit der Innenseite der Rohrleitung gebildete Auftragselement ist bei einer regelmäßigen Anordnung ähnlichen Kräften ausgesetzt und zeigt dadurch eine ähnliche Kompaktierung der porösen Struktur und infolge dessen ähnliche Oberflächenqualitäten, so dass ein gleichmäßiger Auftrag der Flüssigkeit gewährleistet wird. Besonders vorteilhaft ist der Schaumstoffkörper symmetrisch um die Längsachse des Molches angeordnet, so dass sich jeweils zwei gegenüberliegende Kräfte im Wesentlichen aufheben.
Bevorzugt ist der Schaumstoffkörper an einer insbesondere zentralen Haltestruktur festgelegt. Die Haltestruktur kann dabei als ein flexibler Schlauch zwischen den voneinander beabstandeten Dichtelementen ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Haltestruktur zumindest abschnittsweise auch als Seil, auch als von einem flexiblen Schlauch umgebenes Seil, wobei ein Seil vorzugsweise als Stahlseil ausgebildet ist, ausgestaltet sein. Ferner kann die Haltestruktur zumindest abschnittsweise auch als Rohr, gegebenenfalls segmentiert mit flexiblen Verbindungen zwischen den einzelnen Rohrsegmenten oder als um ein oder mehrere Seile angeordnete Rohrsegmente, ausgestaltet sein. Die Haltestruktur kann dabei auch als Kombination der verschiedenen Elemente, wie beispielsweise ein von einem Schlauch umgebenes Seil, das zumindest in Abschnitten zusätzlich von einem oder mehreren Rohrsegmenten umgeben ist, ausgeführt sein. Die flexible Haltestruktur erleichtert es dem Molch, Radien in der Rohrleitung zu folgen. Durch die Festlegung des Schaumstoffes an der Haltestruktur können Kräfte, die beim Vorschub auf den Schaumstoffkörper einwirken und ihn somit in Richtung des hinteren Dichtelementes zusammenzudrücken vermögen, aufgefangen werden. Dadurch bleibt die Form des Schaumstoffkörpers in Längsrichtung im Wesentlichen in seiner ursprünglichen Formgebung erhalten und kann damit seine Funktion als Aufnahmeeinheit erfüllen. Durch die Verwendung eines Rohres oder von Rohrsegmenten über die gesamte Länge oder abschnittsweise wird der Molch oder der entsprechende Abschnitt des Molches stabilisiert.
Vorteilhafterweise weist der gegebenenfalls mehrteilige Schaumstoffkörper mindestens eine sich in Längsrichtung erstreckende Ausnehmung auf, die die Verteilung der Flüssigkeit innerhalb des Schaumstoffkörpers erleichtert. Hiermit kann erreicht werden, dass die gesamte Fläche der flächigen Auftragseinheit, die von dem Schaumstoffkörper, der in Kontakt mit der Innenseite der Rohrleitung steht, gebildet wird, mit Flüssigkeit versorgt wird und somit zum Auftragen der Flüssigkeit auf die Innenseite der Rohrleitung beitragen kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Molch mindestens zwei insbesondere flexibel verbundene Schaumstoffkörper auf, die vorzugsweise in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, den Molch modular aufzubauen und die Länge des Molchs an die Abmessungen der Molchschleusen zum Einbringen des Molches in die Rohrleitung anzupassen. Dadurch wird der dort vorhandene Platz optimal ausgenutzt und entsprechend kann die jeweils maximal mögliche Flüssigkeitskapazität des Molches ausgenutzt werden. So ist gewährleistet, dass das Auftragen der Flüssigkeit über die gesamte Innenseite der Rohrleitung bis zur nächsten Schleuse erfolgt bzw. dass der Molch für mehrere Rohrleitungsabschnitte ohne erneutes Befüllen verwendet werden kann. Schließlich wird ebenfalls die Bogengängigkeit verbessert.
Vorzugsweise weist der Molch zwischen benachbarten Schaumstoffkörpern mindestens eine Stabilisatorscheibe auf, die insbesondere mit zumindest einem benachbarten Schaumstoffkörper fest verbunden ist. Durch die Stabilisatorscheibe kann eine auf jeden Schaumstoffkörper einwirkende Kraft aufgenommen werden. Etwaig einwirkende Kräfte werden über die Stabilisatorscheibe verteilt. So kann die Verformung, die der Schaumstoffkörper aufgrund dieser Kraft erfährt, limitiert werden und jeder Schaumstoffkörper behält seine Funktion als Aufnahmeeinheit. Zudem ist eine gleichmäßige Ausprägung des durch die in der Betriebsposition die Innenseite der Rohrleitung berührende Schaumstoffoberfläche ausgebildeten Auftragselements gewährleistet. Die Stabilisatorscheibe kann an einer zentralen Halte- oder Tragestruktur festgelegt sein und so die aufgenommenen Kräfte weiterleiten bzw. sich an der zentralen Struktur abstützen. Die Stabilisatorscheibe kann statt einer scheibenartigen Ausbildung auch als z. B. sternförmiges Stützelement oder als Scheibe mit Einkerbungen ausgebildet sein. In radialer Richtung von einer Längsmittelachse des Molches weg ist die Stabilisatorscheibe vorteilhafterweise kürzer als der Schaumstoffkörper oder etwaige Dichtelemente, damit sie nicht an die Innenwand der Rohrleitung stößt. Insbesondere bei der Verwendung eines Rohres oder von Rohrsegmenten als Teil der zentralen Haltestruktur kann die Stabilisatorscheibe jedoch auch mit dem Innendurchmesser der Rohrleitung entsprechenden Abmessungen oder auch mit Übermaß ausgeführt sein. In diesem Fall stützt und führt die Stabilisatorscheibe das Rohr oder Rohrsegment der Haltestruktur, an dem es festgelegt ist und unterstützt somit die stabilisierende Wirkung, die sich mit der Verwendung eines Rohres oder Rohrsegmentes erzielen lassen. Die Stabilisatorscheibe kann dabei auch Teil der zentralen Haltestruktur sein.
Vorteilhafterweise weist die Stabilisatorscheibe mindestens eine Ausnehmung auf, durch die die Flüssigkeit zwischen benachbarten Schaumstoffkörpern der Aufnahmeeinheit verteilt werden kann. Durch diese Verteilung der Flüssigkeit wird gewährleistet, dass die gesamte Fläche des Auftragselements der Aufnahmeeinheit mit Flüssigkeit benetzt ist und damit zum Auftragen der Flüssigkeit auf die Innenseite der Rohrleitung beiträgt. Vorzugsweise kongruiert diese Ausnehmung mit etwaigen Ausnehmungen in Längsrichtung des jeweiligen Schaumstoffkörpers, so dass die Gleichverteilung schneller erfolgen kann.
Bevorzugt weist das hintere Dichtungselement des Molches eine Durchgangsöffnung auf. Diese kann insbesondere durch eine das den Molch treibende Fluid durchlassende Rückschlagventilanordnung ausgebildet sein. Das den Molch treibende Fluid kann somit im Betrieb das hintere Dichtelement durchtreten und Druck auf ein vor der Aufnahmeeinheit angeordnetes Dichtelement aufbauen. Dadurch wird der Molch von dem treibenden Fluid gleichsam vom vorderen Dichtelement durch die Rohrleitung gezogen. Dies ist vorteilhaft, um ein Verkanten des Molches in der Dichtleitung, sowie ein Stauchen der flexiblen Elemente in der Verbindung zwischen den Dichtelementen zu vermeiden. Die Ausgestaltung als Rückschlagventilanordnung verhindert zugleich das Austreten der Flüssigkeit durch die Durchgangsöffnung, wenn kein unter Druck stehendes Fluid auf das hintere Dichtungselement einwirkt. Dies ist beispielsweise beim Einbringen des Molches in eine Schleuse der Rohrleitung und insbesondere nach dem Befüllen der Aufnahmeeinheit mit der Flüssigkeit der Fall.
Beispielhaft wird die Rückschlagventilanordnung durch eine Ausnehmung im einem hinteren Dichtelement und eine in Bewegungsrichtung vor dem Dichtelement in einer Längsrichtung beweglich angeordnete Platte gebildet. Diese Platte wird durch den von hinten einwirkenden Druck des Fluids von dem Dichtelement in Bewegungsrichtung des Molches nach vorn bewegt und gibt die Ausnehmung in dem Dichtelement frei. Entfällt dieser Druck, wird die Platte durch den Druck der Flüssigkeit in der Aufnahmeeinheit und/oder aufgrund eines Kraftspeichers gegen das Dichtelement bewegt und verdeckt die Ausnehmung in dem Dichtelement, so dass keine Flüssigkeit durchtreten kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Molch eine Rohrreinigungseinheit auf, so dass eine Reinigung der Innenseite der Rohrleitung im gleichen Arbeitsgang und mit dem gleichen Arbeitsgerät, das auch für den Auftrag verwendet wird, erfolgen kann. So muss nur ein Molch in die Rohrleitung eingebracht und wieder geborgen werden... Bevorzugt ist die Rohrreinigungseinheit an dem in Bewegungsrichtung des Molches durch die Rohrleitung vorderen Ende angeordnet. Der Auftrag der Flüssigkeit folgt unmittelbar auf die Reinigung, so dass die Innenseite der Rohrleitung möglichst kurz ohne schützenden Flüssigkeitsfilm mit dem Fluid in Kontakt steht. Vorteilhafterweise ist die Rohrreinigungseinheit als separates Modul ausgestaltet. Durch einen modularen Aufbau können z. B. die baulichen Gegebenheiten in Schleusen der Rohrleitung berücksichtigt werden oder für unterschiedlich verschmutze Rohrleitungen verschiedene Rohrreinigungseinheiten zum Einsatz kommen.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß Anspruch 16 gelöst. Das Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite einer Rohrleitung mittels eines Molches umfasst einen Molch mit mindestens zwei voneinander in einer Längsrichtung beabstandeten Dichtelementen sowie mindestens eine zwischen den Dichtelementen angeordnete und zur Aufnahme der Flüssigkeit ausgebildete Aufnahmeeinheit. Der Molch wird in die Rohrleitung oder eine zugehörige Schleuse eingebracht. Im Anschluss an das Einbringen des Molches oder auch vorher wird die Aufnahmeeinheit des Molches mit der Flüssigkeit befüllt. Anschließend wird der Molch durch die Rohrleitung hindurch bewegt. Dabei wird die Flüssigkeit durch mindestens ein mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt stehendes und um die Längsmittelachse herum bewegtes Auftragselement aufgebracht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Auftragselement durch ein aus dem Vorschub des Molches eine Drehbewegung um die Längsmittelachse des Molches herum erzeugendes Führungselement in Bewegung versetzt. Hierdurch entfällt ein motorischer Antrieb.
Vorteilhaft ist, dass die Flüssigkeit, insbesondere nach Einschieben des Molches in die Schleuse in die als zumindest teilweise offenzelliger Schaumstoffkörper ausgebildete Aufnahmeeinheit eingebracht wird. So kann der bisher unbefüllte Molch, der entsprechend leichter ist, einfacher in die Schleuse eingebracht werden. Die Befüllung kann beispielsweise über die vorstehend geschilderte Rückschlagventilanordnung erfolgen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Flüssigkeit durch mit der Innenseite der Rohrleitung in einer Betriebsposition in Kontakt stehende Oberflächen des Schaumstoffkörpers auftragen.
Der Molch kann vor dem Befüllen der Aufnahmeeinheit in eine Kassette eingebracht werden, wobei die Kassette mit dem Molch in eine erste Molchschleuse der Rohrleitung eingebracht und anschließend die Aufnahmeeinheit des Molches mit der Flüssigkeit befüllt wird. Durch das Einbringen des Molches in eine Kassette wird das Ablaufen der Flüssigkeit aus der Aufnahmeeinheit, insbesondere bei der durch einen Schaumstoffkörper ausgebildeten Aufnahmeeinheit, beim Einbringen verhindert.
Eine weitere Kassette kann in eine weitere Molchschleuse eingebracht werden, bis zu der der Molch durch die Rohrleitung hindurchbewegt wird. Der Molch wird dann in der Molchschleuse von dieser Kassette aufgenommen. Dadurch wird eine Entnahme des Molches mit der in der Aufnahmeeinheit verbleibenden, möglicherweise verschmutzten Flüssigkeit möglich. Es wird verhindert, dass größere Teile der Flüssigkeit in der Rohrleitung verbleiben.
Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem die Rohrleitung vor dem Auftragen der Flüssigkeit gereinigt wird. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden die Reinigung der Innenseite der Rohrleitung und das Auftragen der Flüssigkeit durch denselben Molch vorgenommen, der hierzu mit einem Reinigungsmodul vor der Aufnahmeeinheit mit dem Auftragselement ausgestattet ist. Reinigung und Applikation der Flüssigkeit können durch einen Molchdurchlauf realisiert werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Figurenbeschreibung entnehmen. Schematisch dargestellt zeigt:
1 einen erfindungsgemäßen Molch zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite einer Rohrleitung,
2 den Gegenstand nach 1 in einer Rohrleitung, Rohrleitung geschnitten dargestellt,
3 eine Schnittdarstellung des Molches nach 1 mit Darstellung der Flüssigkeits- und Druckverteilung im Inneren des Molches,
4 ein hinteres Dichtelement in Schnittdarstellung gemäß Ausschnitt D nach 3,
5 eine rückwärtige Ansicht des Gegenstands nach 1,
6 einen weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Molchen zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite einer Rohrleitung in einer Schnittdarstellung.
Einzelne technische Merkmale der nachbeschriebenen Ausführungsbeispiele können auch in Kombination mit vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sowie den Merkmalen eines der unabhängigen Ansprüche und etwaiger weiterer Ansprüche zu erfindungsgemäßen Gegenständen kombiniert werden.
Sofern sinnvoll, werden funktional gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugsziffern versehen.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Molch 2 zum Auftragen einer Flüssigkeit, z. B. eines Korrosionshemmers oder eines Lösungsmittels auf die Innenseite einer Rohrleitung. Der Molch 2 weist ein erstes Dichtelement 4 sowie ein weiteres Dichtelement 6 auf, die in Längsrichtung voneinander beabstandet sind. Ferner weist der Molch 2 eine Aufnahmeeinheit 8 mit einem mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt bringbaren Auftragselement auf. Der Molch 2 weist Führungselemente 10 auf, die durch an einem Zentralkörper federnd gelagerten Rollen gebildet werden und so ausgestaltet und angeordnet sind, dass sie den Molch 2 in eine gezielte Drehbewegung, insbesondere in Rotation versetzen können. Die Rollen sind hierzu mit ihrer Längsrichtung, d. h. der Richtung, in die die Rolle drehbar ist, gegenüber der Längsrichtung des Molches angewinkelt angeordnet. Der Molch 2 weist ferner ein drittes Dichtelement 12 auf, das vor der Aufnahmeeinheit 8 angeordnet und in Längsrichtung von dem ersten Dichtelement 4 beabstandet ist. Die Führungselemente 10 in Form von Rollen sind zwischen den Dichtelementen 4 und 12 angeordnet.
Die Aufnahmeeinheit 8 in 1 ist durch mehrere Schaumstoffkörper gebildet. Die Schaumstoffkörper sind hierbei bezogen auf eine Längsmittelachse des Molches 2 rotationssymmetrisch angeordnet.
2 zeigt den Molch 2 in einem gebogenen Rohrleitungsabschnitt, wobei die Rohrleitung 11 geschnitten dargestellt ist. Die Dichtelemente 4, 6, 12 stehen in einer dargestellten Betriebsposition des Molches 2 in Kontakt mit der Innenseite 13 der Rohrleitung 11. Die Rollen des Führungselements 10 stehen ebenfalls in Kontakt mit der Innenseite 11 der Rohrleitung 13. Die Aufnahmeeinheit 8 aus mehreren um eine Längsmittelachse 19 (vgl. 3) herum rotationssymmetrisch angeordneten Schaumstoffkörpern 15 steht mit ihrer äußeren Oberfläche 17 ebenfalls in Kontakt mit der Innenseite 13 der Rohrleitung 11. Diese mit der Innenseite 13 der Rohrleitung 11 in Kontakt stehende Oberfläche 17 der Aufnahmeeinheit bildet in diesem Ausführungsbeispiel das Auftragselement.
3 zeigt den Molch 2 im Längsschnitt. Eine zentrale Haltestruktur 14 verbindet eine Baugruppe umfassend das erste Dichtelement 4, das dritte Dichtelement 12 sowie das Führungselement 10 mit dem weiteren Dichtelement 6. Die zentrale Haltestruktur wird vorliegend durch ein kunststoffummanteltes Stahlseil gebildet. Alternativ könnte auch ein Stahlrohr oder bei längeren Molchen gelenkig miteinander verbundene Stahlrohrabschnitte die Haltestruktur ausbilden. In einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform der Erfindung kann durch eine solche mit wenigstens einem Stahlrohr versehene Haltestruktur auch ein Druck zum Antreiben des Molches von hinten auf ein vorderes Dichtelement geleitet werden. Die Längsmittelachse 19 verläuft durch das Stahlseil, wenn der Molch 2 wie dargestellt langgestreckt ausgerichtet ist.
Die Aufnahmeeinheit 8, hier durch mehrere rotationssymmetrische Schaumstoffkörper 15 gebildet, ist an der zentralen Haltestruktur 14 festgelegt. Die Schaumstoffkörper 15 weisen in Längsrichtung erstreckende Ausnehmungen 16 auf, durch die die Flüssigkeit in der Aufnahmeeinheit 8 verteilt werden kann. Ferner ist durch Pfeile angedeutet, dass das Fluid von dem Bereich hinter dem Molch 2 durch eine Durchgangsöffnung 18 in dem Dichtelement 6 in den Molch 2 eintreten kann. Die Flüssigkeit in der Aufnahmeeinheit 8, die zum Beschichten dient, steht damit im Betrieb in Kontakt mit dem Fluid. Dadurch ist der Druck zwischen den Dichtelementen 6 und 12 im Bereich der Aufnahmeeinheit 8 genauso groß wie in der Rohrleitung 11, so dass die Flüssigkeit aus der Aufnahmeeinheit 8 an die Innenseite der Rohrleitung 11 abgegeben werden kann. Ferner wirkt dadurch der Druck in der Rohrleitung 11 auf ein vor der Aufnahmeeinheit 8 liegendes Dichtelement 12. Durch den Druck des Fluids auf das Dichtelement 12 wird der Molch 2 bzw. ein Großteil des Molches 2 gleichsam durch die Rohrleitung 11 gezogen.
4 zeigt das Dichtelement 6 im Detail D. Hier ist die Durchgangsöffnung 18 für den Durchlass des treibenden Fluids dargestellt.
5 zeigt die Dichtscheibe von hinten sowie die Schnittebene des Schnittes in 3 sowie die Befestigungen der Dichtscheibe und die Durchgangsöffnung 18 zum Durchlass des treibenden Fluids.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Molchs 2 im Längsschnitt. Die Haltestruktur 14, die eine Baugruppe umfassend das erste Dichtelement 4, das dritte Dichtelement 12 sowie das Führungselement 10 mit einer Baugruppe mit dem weiteren Dichtelement 6 verbindet, ist hier als Stahlseil ausgeführt, das in einem ersten Abschnitt von einem Rohr 22 und einem Schlauch 24 und in einem weiteren Abschnitt von einem Schlauch 24 ummantelt ist. Die Längsmittelachse 19 verläuft wiederum durch das Stahlseil, wenn der Molch 2 wie dargestellt langgestreckt ausgerichtet ist.
Die Aufnahmeeinheit 8, hier durch mehrere rotationssymmetrische Schaumstoffkörper 15 gebildet, ist an der zentralen Haltestruktur 14 festgelegt. Zwischen dem dem Führungselement 10 nächsten und dem benachbarten Segment ist eine an der Haltestruktur 14 und insbesondere an dem das Stahlseil ummantelnde Rohr 22 festgelegte Stabilisatorscheibe 20 angeordnet. Diese ist so ausgeführt, dass sie bei Verwendung des Molches 2 in einer Rohrleitung mit zumindest Teilen ihres Umfangs mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt kommt und so das erste Segment der Haltestruktur in der Rohrleitung führt. Über das Rohr 22 und die Stabilisatorscheibe erfährt in diesem Ausführungsform die Baugruppe umfassend das erste Dichtelement 4, das dritte Dichtelement 12 sowie das Führungselement 10 ebenfalls eine Stabilisierung, wodurch eine Verschwenken der Baugruppe mit dem Führungselement 10 verhindert und die Betriebssicherheit des Molches 2 erhöht werden kann.
Die Schaumstoffkörper 15 weisen wiederum in Längsrichtung erstreckende Ausnehmungen 16 auf, durch die die Flüssigkeit in der Aufnahmeeinheit 8 verteilt werden kann. Die Stabilisatorscheibe 20 weist entsprechende Ausnehmungen auf. Durch Pfeile ist angedeutet, dass das Fluid von dem Bereich hinter dem Molch 2 durch eine Durchgangsöffnung 18 in dem Dichtelement 6 in den Molch 2 eintreten kann. Die Flüssigkeit in der Aufnahmeeinheit 8, die zum Beschichten dient, steht damit im Betrieb in Kontakt mit dem Fluid. Dadurch ist der Druck zwischen den Dichtelementen 6 und 12 im Bereich der Aufnahmeeinheit 8 genauso groß wie in der Rohrleitung 11, so dass die Flüssigkeit aus der Aufnahmeeinheit 8 an die Innenseite der Rohrleitung 11 abgegeben werden kann. Ferner wirkt dadurch der Druck in der Rohrleitung 11 auf ein vor der Aufnahmeeinheit 8 liegendes Dichtelement 12. Durch den Druck des Fluids auf das Dichtelement 12 wird der Molch 2 bzw. ein Großteil des Molches 2 gleichsam durch die Rohrleitung 11 gezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6755916 [0006, 0006]

Claims

Molch zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite (13) einer Rohrleitung (11), umfassend mindestens zwei voneinander in einer Längsrichtung beabstandete Dichtelemente (4, 6) und mindestens eine zwischen den Dichtelementen angeordnete und zur Aufnahme der Flüssigkeit ausgebildete Aufnahmeeinheit (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (8) ein mit der Innenseite (13) der Rohrleitung (11) in Kontakt bringbares insbesondere flächig ausgebildetes Auftragselement und der Molch mindestens ein Führungselement (10) aufweist, das das Auftragselement um eine Längsmittelachse (14) des Molches (2) herum in Bewegung, insbesondere in Rotation, versetzt.
Molch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (10) als ein bei Vorschub des Molches (2) eine Bewegung um die Längsmittelachse (19) herum erzeugendes Führungselement (10) ausgebildet ist.
Molch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Innenseite (13) der Rohrleitung (11) in Kontakt bringbare Führungselement (10) als Rad und/oder Kufe ausgestaltet ist, wobei das Führungselement (10) in seiner Längsrichtung gegenüber der Längsrichtung des Molches insbesondere durch einen Verstellmechanismus einstellbar angewinkelt ist.
Molch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (10) in der Bewegungsrichtung des Molches vor dem Auftragselement angeordnet ist.
Molch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (2) mindestens ein weiteres in Vorschubrichtung vor der Aufnahmeeinheit (8) und von einem ersten Dichtelement (4) beabstandet angeordnetes Dichtelement (12) aufweist und das Führungselement (10) zwischen diesen Dichtelementen (4, 12) angeordnet ist.
Molch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (8) wenigstens einen zumindest teilweise offenzelligen und insbesondere flexiblen Körper umfasst.
Molch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Körper durch einen Schaumstoffkörper (15) zumindest mit ausgebildet wird und mindestens eine mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt kommende Oberfläche des Schaumstoffkörpers (17) das Auftragselement ausbildet.
Molch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkörper (15) ein Übermaß gegenüber dem Innendurchmesser der Rohrleitung (11) insbesondere von 3 bis 15%, aufweist.
Molch nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkörper (15) insbesondere regelmäßig und/oder symmetrisch um eine Längsmittelachse (19) des Molches herum angeordnet ist.
Molch nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkörper (15) an einer insbesondere zentralen Haltestruktur (14) festgelegt ist.
Molch nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkörper (15) mindestens eine sich in Längsrichtung erstreckende Ausnehmung (16) zur Verteilung der Flüssigkeit aufweist.
Molch nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch mindestens zwei insbesondere flexibel verbundene Schaumstoffkörper (15) aufweist.
Molch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch zwischen benachbarten Schaumstoffkörpern (15) mindestens eine insbesondere mit zumindest einem benachbarten Schaumstoffkörper fest verbundene Stabilisatorscheibe (20) aufweist.
Molch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatorscheibe (20) mindestens eine Ausnehmung zur Verteilung der Flüssigkeit in der Aufnahmeeinheit aufweist.
Molch nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Dichtelement (6) mindestens eine insbesondere als eine ein den Molch treibendes Fluid durchlassende Rückschlagventilanordnung ausgebildete Durchgangsöffnung (18) aufweist, durch die der Druck des treibenden Fluids auf ein vor der Aufnahmeeinheit (8) angeordnetes Dichtelement (12) einwirken kann.
Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit auf die Innenseite (13) einer Rohrleitung (11), mit einem Molch (2) umfassend mindestens zwei voneinander in einer Längsrichtung beabstandete Dichtelemente (4, 6) und mindestens eine zwischen den Dichtelementen angeordnete und zur Aufnahme der Flüssigkeit ausgebildete Aufnahmeeinheit (8), wobei der Molch (2) in die Rohrleitung (11) oder eine zugehörige Schleuse eingebracht wird und vorher oder anschließend die Aufnahmeeinheit (8) mit der Flüssigkeit befüllt und der Molch (2) durch die Rohrleitung (11) hindurchbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit durch mindestens eine mit der Innenseite der Rohrleitung in Kontakt stehendes und in um die Längsmittelachse (19) des Molches durch ein Führungselement (10) in Bewegung versetztes Auftragselement aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragselement durch ein aus dem Vorschub des Molches eine Drehbewegung um die Längsmittelachse (19) des Molches erzeugendes Führungselement (10) in Bewegung versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit insbesondere nach Einschieben des Molchs (2) in die Schleuse in die als zumindest teilweise offenzelliger Schaumstoffkörper (15) ausgebildete Aufnahmeeinheit (8) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit durch zumindest eine mit der Innenseite (13) der Rohrleitung (11) in Kontakt stehende Oberfläche (17) des Schaumstoffkörpers (15) aufgetragen wird.