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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Außerbetriebnahme
eines Rohrleitungsstücks
von innen unter Aufrechterhaltung des Betriebs der Gesamtleitung.
Die unter Fachleuten „Bypassmolch" benennbare Vorrichtung
wird im folgenden Außerbetriebnahmevorrichtung
genannt, wobei sich die Begriffsfindung auf den Leitungswandabschnitt
und nicht auf Leitung als solche bezieht.
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Die Außerbetriebnahmevorrichtung
ermöglicht
es, einen axialen Abschnitt (eine bis mehrere Durchmesserlängen) einer
im Betrieb durch hohen Innendruck belasteten Rohrleitungswand temporär von seiner
eigentlichen Funktion zu entbinden, ohne den Leitungsbetrieb zu
unterbrechen. Hierzu schafft die Außerbetriebnahmevorrichtung
einen naturgemäß innerhalb
der Leitung gelegenen Arbeitsraum, der bei einem kreisförmigen Leitungsquerschnitt
zumindest ein Hohlzylindervolumen oder Hohlzylindersegmentvolumen
darstellt, dessen eine Begrenzungsfläche durch die Leitungswand
gebildet wird. Dieser Arbeitsraum wird aufgrund seiner prinzipiellen Geometrie
auch Ringraum oder Kreisringraum genannt.
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Zusätzlich bietet die Außerbetriebnahmevorrichtung
die Möglichkeit
den Leitungsabschnitt, der zuvor seiner Funktion entbunden wurde,
ohne Unterbrechung des Leitungsbetriebs vor der eigentlichen Wiederinbetriebnahme
von innen einer Druckprüfung zu
unterziehen, um den erfolgreichen Abschluss der durchgeführten Arbeiten
belegen zu können.
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Leitungen im Sinne von Pipelines
sind über Entfernungen
von einigen km bis zu mehreren 1000 km überwiegend unter- aber auch
oberirdisch verlegt, um große
Mengen an Fluiden wie Wasser oder Energieträgern wie Erdgas oder Erdöl aus den
Fördergebieten
in diejenigen Regionen zu transportieren, in denen die weitere Verarbeitung
und Verteilung bis zum Endverbraucher vorgenommen wird. Die Rohrleitungen
sind üblicherweise
in Strecken von etwa 50 bis 100 km zwischen zwei Pump-, Verdichter-
oder Servicezugangs-Stationen aufgeteilt und weisen kreisförmige Querschnitte
auf, mit Durchmessern von üblicherweise
200 mm (85/8'') bis 1400 mm (56'')
Nennweite (DN).
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Für
den Unterhalt und die Kontrolle der Rohrleitungen ist eine Vielzahl
von sogenannten Molchen (engl. "pig") bekannt, die in
die Rohrleitung einschleusbar sind und die durch die in der Pipeline herrschende
Förderdruckdifferenz
bis zu einer Ausschleusungsstation transportiert werden. Hierzu reicht
im Bereich des Molchs eine Druckdifferenz von Δp = 0,5 bar (50 kPa) zwischen
dem stromaufwärts gerichteten
Ende des Molchs und seinem stromabwärts gerichteten Ende aus. Die
Molche können
mit Reinigungselementen an ihrem Außenumfang versehen sein, um
Ablagerungen an den Innenseiten der Pipeline zu entfernen, oder
mit Sensorelementen zur Inspektion und Feststellung von Defekten
in der Pipelinewandung. Um eine ermittelte Schadstelle reparieren
zu können,
wird dann häufig
ein Leitungsabschnitt zwischen zwei Streckenarmaturen völlig entspannt
bzw. entleert und nach der Ausbesserung wiederbefüllt, was
mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist. Die notwendige
Entleerung des betroffenen Pipeline-Abschnitts kann zudem mit Umweltschäden und
Gefahren behaftet sein. Bei Erdgaspipelines wird die Entleerung
beispielsweise durch Abfackeln des in der Leitung vorhandenen Gasvolumens
vorgenommen, womit eine Brandgefahr für die Umgebung verbunden sein
kann. Das Ableiten des unverbrannten Gases in die Atmosphäre ist hingegen
wegen des hohen Methangehaltes von Erdgas umwelttechnisch fraglich.
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Aus Internet-Veröffentlichungen der Firma PSI
PLUGGING SPECIALISTS International A/S, Stavanger, Norwegen, (www.plugging.com),
ist eine Außerbetriebnahmevorrichtung
bekannt, die als Stopfen (engl. "plug") funktioniert. Dieser
kann beispielsweise stromaufwärts
vor der Schadstelle in den betroffenen Pipeline- Streckenabschnitt eingeschleust werden
und dichtet die Pipeline über
ihren gesamten Querschnitt ab. Durch Aufblasen von Dichtmanschetten
mit Druckluft wird erreicht, dass diese mit ihrem Außenumfang
gegen die Innenwandung der Leitung pressen, wodurch eine Abdichtung erreicht
wird. Bei Anwendung dieses Verfahrens mit nur einem Stopfen kann
ein Teil der Leitung bis zum stromabwärtigen Leitungsende außer Betrieb
genommen werden. Zusammen mit einem weiteren, stromabwärts der
Schadstelle platzierten Stopfen ist es möglich, die Schadstelle so weit
zu isolieren, dass nur der dazwischen liegende Pipeline-Abschnitt
von außen
her zu entleeren ist, wonach die schadhafte Pipelinewandung ausgebessert
oder ersetzt werden kann.
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Nachteilig bleibt jedoch weiterhin,
dass die Pipeline für
die Dauer der Reparaturarbeiten nicht zum Transport genutzt werden
kann. In jedem Fall ist das Fluidvolumen des relativ großen Pipelineabschnitts
verloren oder es muss mit großem
Aufwand anderweitig verbracht werden. Auch hier können umweltschutztechnische
Aspekte nicht immer optimal berücksichtigt
werden.
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Eine wesentliche Verbesserung wird
im Patent
DE 199 09
634 C2 dargestellt: es wird eine "Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung" beschrieben, die
das Ziel hat, einen Leitungsabschnitt während des Weiterbetriebs der
Leitung selber von innen drucklos zu machen, so dass die Leitungswand
dieses Abschnitts beispielsweise für eine Reparatur geöffnet werden
kann oder eine im betreffenden Abschnitt befindliche Abzweigleitung
temporär
außer
Betrieb genommen werden kann.
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Der Nachteil der in jenem Patent
beschriebenen Lösung
besteht in der begrenzten Länge
des bereitstellbaren drucklosen Leitungswandabschnitts. Was darauf
zurückzuführen ist,
dass ein oder mehrere starre Bypassleitungsrohre, welche einen kleineren
Durchmesser haben als der Innendurchmesser der Leitung, die Aufrechterhaltung
des Fluidstroms ermöglichen.
Durch die Starrheit der Bypassleitungsrohre ergibt sich jedoch eine
Längenbegrenzung
für den
bereitstellbaren drucklosen Leitungsabschnitt, weil in der Pipeline
vorhandene Bögen
für alle
starren Bauteile, die in der Pipeline verfahren werden sollen, in
Axialrichtung eine Längenbegrenzung
zwingend erforderlich machen.
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Außerdem ist es in vielen Fällen wünschenswert
ein Stück
Rohr, auch Passstück
genannt, als Ganzes auszutauschen. Dies ist bisher nicht möglich, da
zum Einführen
des Rohres in Leitungsachsenrichtung betrachtet die Kreisfläche des
einzusetzenden Rohres vollständig
mit der Kreisfläche
des Leitungsquerschnitts in Überdeckung
gebracht werden muss. Dem steht jedoch das Bypassleitungsrohr des
vorgenannten Patents entgegen.
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe
zugrunde, zeitlich begrenzt längere
Abschnitte der Leitungswand von innen ihrer Funktion zu entbinden,
so dass umfangreichere Arbeiten an der Leitung vorgenommen werden
können
oder sogar vollständige Rohrstücke/Passstücke in die
Leitung eingebunden werden können
während
der Leitungsbetrieb nicht oder höchstens
für einen
kurzen Zeitraum (einige Minuten) unterbrochen wird, was netztechnisch
wie ein Dauerbetrieb ausgelegt werden kann. Außerdem soll die Möglichkeit
gegeben sein, dass der betreffende Abschnitt, nach Abschluss der
Arbeiten, einer Druckprüfung
von innen unterzogen werden kann. Sofern notwendig soll es ermöglicht werden,
während
eines Stopps, beispielsweise bei einer längeren Fahrt mit mehreren Stopps,
die Außerbetriebnahmevorrichtung
wieder in ihren Ursprungszustand zu versetzen, d.h. ihre Material-
und Energievorräte
wiederaufzufüllen
bzw. erneut einsatzbereit zu machen. Eine autarke Energieerzeugung
innerhalb der Außerbetriebnahmevorrichtung
während
eines Laufs wird gleichfalls vorgeschlagen.
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Erfindungsgemäß werden diese Vorteile mit den
in den Patentansprüchen
dargelegten Merkmalen gelöst.
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Die Außerbetriebnahmevorrichtung
weist wenigstens zwei Abdichtmodule auf. Sämtliche Module sowie die zwischen
den beiden Abdichtmodulen befindlichen flexiblen Bypassleitungsschläuche sind in
axialer Richtung der Pipeline von dem zu transportierenden Fluid
durchströmbar.
Wenigstens eines der Abdichtmodule ist mit einer kreisförmigen Treib-Führungs-Manschette und mit
einer Einrichtung zur Regulierung des Strömungswiderstandes der Außerbetriebnahmevorrichtung
durch eine Querschnittsveränderung
der Bypassquerschnittsfläche
ausgestattet oder aber über
eine Gelenkverbindung in Leitungsachsenrichtung fest mit einem Modul
verbunden welches diese Eigenschaften aufweist. Durch die Einrichtung
zur Regulierung des Strömungswiderstands ist
die Geschwindigkeit bzw. die Halteposition der Vorrichtung in der
Leitung steuerbar.
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Es ist ein wesentlicher Vorteil der
erfindungsgemäßen Außerbetriebnahmevorrichtung,
dass hiermit ein längerer
Bereich der Pipelinewandung durch einen Arbeitsraum von dem weiterhin
durch die Leitung strömenden
Fluid isoliert werden kann. Die Pipelinewandung hat also in dem
zwischen den Abdichtmodulen liegenden Bereich keine Belastung durch
Innendruck.
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Der Arbeitsraum kann, beispielsweise
durch Befüllung
mit Stickstoff, inertisiert werden, so dass auch an im Förderbetrieb
befindlichen Erdgasleitungen die Sicherheit bei Arbeiten an der
Pipelinewandung gegeben ist (Explosionsschutz gegen zündfähige Gemische).
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Ein Leitungsstück kann zum Zwecke einer Reparatur
herausgetrennt und ein neues Passstück eingeschweißt werden.
Hierzu muss die Leitung gegebenenfalls durch Joche stromauf- und
stromabseitig fixiert werden, um bei der vollständigen Durchtrennung des Rohrumfangs
ein Verspringen einer beispielsweise mit elastischer Biegung verlegten
Leitung auszuschließen.
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Auch kann eine Anbohrung zur Schaffung
eines Abzweiges von der Leitung erfolgen. Der Transportbetrieb kann
dabei aufrechterhalten werden; Umgehungen der Reparaturstelle über Bypassleitungen oder
andere Rohrleitungsnetze können
entfallen.
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Durch den wenigstens einen Bypassleitungsschlauch
kann ein großer
Teil des üblicherweise
in der Pipeline beförderten
Volumenstroms durchgeleitet werden. Falls notwendig braucht der
Förderdruck
daher bei der erfindungsgemäßen Außerbetriebnahmevorrichtung
nur soweit abgesenkt werden, dass die Klemmkraft der Festsetzeinheit
an der Pipelinewandung stets größer ist
als der Strömungswiderstand,
der auf der Querschnittsverengung beruht, die von einer in der durchströmten Pipeline
befindlichen Außerbetriebnahmevorrichtung
ausgeht.
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Soweit die Außerbetriebnahmevorrichtung nur
eine begrenzte Querschnittsverengung bei einer nicht zu großen Länge verursacht
und damit ein kleines Strömungshindernis
bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit
darstellt, kann der Förderbetrieb
ohne netztechnische Einschränkungen
aufrechterhalten werden.
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Die Erfindung und deren Verwendung
bei der Reparatur einer Pipeline oder anderen Arbeiten unter Aufrechterhaltung
des Förderbetriebs
wird nachfolgend anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die Zeichnung 1 näher erläutert. Die 1 zeigt in axialer Schnittansicht eine
in eine Pipeline 2 eingefahrene Außerbetriebnahmevorrichtung 100.
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Die Außerbetriebnahmevorrichtung 100 ist aus
einem Zug von Modulen gebildet, wobei in dem gegebenen Beispiel
ein Transport- oder
Zugmodul 10, zwei Abdichtmodule 20, 30 nebst
der dazwischen befindlichen Bypassschläuche 25-28 und zwei
Festsetzeinheiten 40, 50 in Verbindung mit Energiespeicherelementen
und Versorgungsbehältern
dargestellt sind.
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Die Außerbetriebnahmevorrichtung 100 weist
vorteilhafterweise wenigstens ein mit dem ersten Abdichtmodul 20 gelenkig
verbundenes Zugmodul 10 mit einem Bypassrohr 11 auf.
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Das Zugmodul 10 und das
Abdichtmodul 20 sind beispielsweise über ein Kardangelenk 15 miteinander
verbunden. Grundsätzlich
können
das Zugmodul 10 und das Abdichtmodul 20 einstückig auf
einem gemeinsamen Basiselement aufgebaut sein. Die in 1 abgebildete Unterteilung
in einzelne Module 10, 20 ermöglicht jedoch das Durchfahren
engerer Kurvenradien in der Pipeline 2; zudem ist bei Defekten
an Teilen der Außerbetriebnahmevorrichtung 100 ein
einfacher Austausch von Modulen möglich.
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Die Leitung 2 weist eine
zu reparierende Schadstelle 3 auf. Es ist möglich, dass
es für
eine fachgerechte Reparatur erforderlich ist, ein kurzes Leitungsstück 4,
Passstück
genannt, auszutauschen. Für
eine Erweiterung des Leitungsnetzes ist es auch denkbar, dass in
dem betrachteten Abschnitt eine Abzweigleitung, eine Messsonde o. ä. eingebunden werden
soll.
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Vorteilhaft ist auch eine weitere
Ausführungsform,
bei der das Zugmodul wenigstens zwei kreisförmige Treibmanschetten 12, 13 aufweist.
Damit ist eine Umströmung
des Zugmoduls verhindert und eine Verschiebung der Außerbetriebnahmevorrichtung 100 innerhalb
der Pipeline über
einen eine Aufweitung oder ein zusätzliches Druckgefälle aufweisenden
Streckenabschnitt der Pipeline sichergestellt. Dies ist unter anderem
bei einem seitlichen Abgang notwendig. Mit den so angeordneten Treibmanschetten
kann außerdem
die axiale Ausrichtung der Außerbetriebnahmevorrichtung
auf dem Marsch zur Schadstelle verbessert und ein Verkanten verhindert werden.
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Die Dichtmanschetten 21-24 der
Abdichtmodule 20, 30 können soweit im Durchmesser
verringert sein, dass sie vor dem Expan dieren zu Dichtungszwecken
auch in Kurvendurchfahrten nicht in Berührung mit der Pipelinewandung
kommen. Hierdurch wird vermieden, dass die Dichtmanschetten beschädigt oder
verschmutzt werden, bevor die Außerbetriebnahmevorrichtung
die Reparaturstelle erreicht. Es ist aber auch vorstellbar, die
Dichtmanschetten währen
der Fahrt des Molchs zur Eingriffsstelle durch Schutzgehäuse oder
-käfige 44, 45,
welche axial verschiebbar sind, zu schützen.
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Die Außerbetriebnahmevorrichtung 100 kann
für den
Marsch zur Arbeitsstelle auch mit Laufrollen 61-65 versehen
sein. Hierzu weist jedes Molchmodul wenigstens eine am Umfang des
entsprechenden Moduls angeordnete Reihe mit je wenigstens zwei Laufrollen
auf. Vorzugsweise sind pro Reihe drei Laufrollen gleichmäßig über den
Umfang verteilt, so dass eine zentrische Abstützung der Außerbetriebnahmevorrichtung
innerhalb der Pipeline auch in Kurven- und Dükerabschnitten sichergestellt
ist.
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Im folgenden soll die Funktionsweise
des Molchs anhand einer Einsatzbeschreibung in chronologischer Reihenfolge
beschrieben werden. Es wird beschrieben, welche technisch-logistischen
Schritte für
eine Molchung notwendig sind und wie sie sinnvoll organisiert werden
können.
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Bevor der Bypassmolch seine eigentliche Funktion
und die damit verbundenen spezifischen Abläufe erfüllen muss, ist die Vorgehensweise
vergleichbar mit dem Einsatz anderer Molche, insbesondere der so
genannten "intelligenten
Molche".
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Mit Mobilisierung werden alle Vorgänge bezeichnet,
die notwendig sind bis sich der Molch in der betreffenden Pipeline 2 mit
dem Medienstrom 9 zur gewünschten Eingriffsstelle 3, 4 bewegt.
Die Mobilisierung kann unterteilt werden in eine Heimmobilisierung,
welche alle Tätigkeiten
umfasst, die bis zum Verschicken des Molchs in die Einsatzregion
notwendig sind, und eine Feldmobilisierung, welche alle Tätigkeiten
umfasst, die am Einsatzort bis zum Einschleusen des Molchs in den
Medienstrom der Pipeline notwendig sind.
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Als Ausgangsbasis dient der Heimatstandort des
Molchs, d. h., i. d. R. der Fertigungs- und Wartungsstandort. Nachdem
der Molch für
den vorgesehenen Einsatz ordnungsgemäß präpariert und auf Funktionstüchtigkeit
geprüft
wurde, muss der Molch zum Einsatzort transportiert werden. Hierfür werden entsprechend geeignete
Transporteinrichtungen verwendet. Es empfiehlt sich beispielsweise,
den Molch schon auf der Einschleuselafette zu transportieren.
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Die Feldmobilisierung beinhaltet
im Idealfall nur noch den Check der Funktionstüchtigkeit vor Ort sowie eventuell
das Aufladen und Nachfüllen
sämtlicher
mitgeführter
Energie- und Materialspeicher wie Batterien, Hydraulik- und Gastanks.
Danach wird der Molch mit der entsprechenden Ausrüstung in
die Molchschleuse eingeführt.
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Eine letzte Funktionskontrolle kann
wenn möglich
in der Schleuse nach der Reduzierung auf den Leitungsnenndurchmesser
(bottle neck) durchgeführt
werden. Dazu bleibt der Molch unter Betriebsdruck im Bereich der
Molchschleuse mit Leitungsnenndurchmesser so stehen, dass sich ein
Abblaseventil im Bereich des Ringraums 5 befindet. Der
Bypassmolch dichtet den Ringraum ab und durch das Öffnen des
Ventils lässt
sich kontrollieren, ob der Molch ordnungsgemäß arbeitet. Nach erfolgreicher Kontrolle
wird der Molch wieder in den Transportmodus versetzt.
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Der letzte Schritt der Mobilisierung
besteht in der Einschleusung in den Medienstrom 9.
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Der Transport von der Molchschleuse
zur Eingriffsstelle erfolgt wie bei konventionellen Molchen durch
den Strömungswiderstand,
den der Molch dem strömenden
Medium entgegensetzt. Das bedeutet, dass der Bypass durch den Molchkörper im Bereich
des Zugmoduls
10 vollständig
oder zu einem großen
Teil geschlossen ist. Lösungsvorschläge zu diesem
Problem können
auch aus den Schriften WO 97/17566 und
GB 2 326 209 entnommen werden.
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Da der Molch keine Reinigungs- oder
Inspektionsfunktion zu erfüllen
hat, reduzieren sich die dem Transport entgegenwirkenden Kräfte auf
die Reibung der Treibmanschetten an der Pipelinewandung und den
Rollwiderstand, der durch die Mess- und Führungsrollen, auf denen sich
der Molch bzw. seine Module in der Leitung abstützen, verursacht wird. Verglichen
mit Reinigungs- oder
Inspektionsmolchen, insbesondere intelligenten Molchen, die mit
Magnetfeldern arbeiten, ist der Außerbetriebnahme-Molch relativ leichtläufig.
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Für
eine genaue Positionierung des Bypassmolchs 100 im Bereich
der Eingriffsstelle 4 ist es möglicherweise notwendig, den Reibungswiderstand der
Manschetten 12-13 aufzuheben bzw. zu minimieren. Daher
ist es sinnvoll, beispielsweise mittels eines Seilzugsystems einklappbare
Manschetten vorzusehen oder so genannte bidirektionale Manschetten
zu verwenden.
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Die erste spezifische Aufgabe des
Außerbetriebnahme-Molchs 100 besteht
darin, an der gewünschten
Eingriffsstelle 4 zu stoppen. Deswegen kann der Molch mit
wenigstens einem Odometer ausgestattet sein, damit er seine aktuelle
Position in der Pipeline mit der anzusteuernden Position vergleichen kann
und in einer geeigneten Entfernung vor der anzusteuernden Position
die Geschwindigkeit reduziert bzw. stehen bleibt, indem der Bypass
des Zugmoduls 10 entsprechend geöffnet wird.
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Eine andere oder ergänzende Möglichkeit besteht
darin, dem Molch von Außen
mittels einer Gammastrahlungsquelle zu signalisieren, dass die Eingriffsstelle
erreicht ist. Dies kann beispielsweise in zwei Stufen erfolgen:
die erste bedeutet, dass die Stoppposition bald erreicht ist, während die
zweite die exakte Position angibt.
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Schließlich steht der Molch mit vollständig geöffnetem
Bypass des Zugmoduls 10 im Bereich der Eingriffsstelle 4.
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Zur Feinjustierung im Bereich der
Eingriffsstelle können
zwei Konzepte in Betracht gezogen werden. Die eine Möglichkeit
besteht darin, dass der Molch über
angetriebene Räder 61-65 verfügt, mit denen
er auch gegen den Medienstrom zurückfahren kann, um die exakte
Position zu erreichen. Die zweite Möglichkeit besteht in der Anwendung
eines "Seilschaftssystems": Eindeutig vor Erreichen
der gewünschten
Eingriffsstelle wird das letzte, am stromaufseitigen Ende des Molchzugs
befindliche Modul 50 des Molchs festgesetzt, welches über eine
Fixier-Einheit verfügt, um axiale
Kräfte
auf die Pipelinewand übertragen
zu können.
Beispielsweise mittels einer Seilwinde 53 können dann
die im Medienstrom "hängenden" restlichen Module
des Molchs über ein
Seil bis zur exakten Position "abgeseilt" werden. Falls notwendig,
kann man auch mit diesem Verfahren die restlichen Module des Molchs
gegen den Medienstrom verholen bzw. "hochziehen". Bei diesen Verfahren ist es von Vorteil,
wenn die Treibmanschetten des Molchs als Scheibenmanschetten und
nicht als Topfmanschetten (engt. "cups")
ausgeführt
sind.
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Nach Erreichen der exakten Eingriffstelle wird
die Festsetzeinheit oder werden die Festsetzeinheiten 40 des
Hauptmoduls aktiviert. Diese Einheiten dienen dazu, auftretende
axiale Kräfte
des Medienstroms auf den Molch an die Pipelinewand zu übertragen,
so dass ein axiales Verschieben des Molchs in jedem Fall ausgeschlossen
ist.
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Nach der axialen Arretierung werden
die Dichtmanschetten 21-24 zur radialen Abdichtung des Ringraums
aktiviert. Die Dichtmanschetten sind den aus der Bohrtechnik bekannten
Packern ähnlich.
Für ein
optimales Anliegen/Anpressen der Dichtmanschetten an die Leitungswand,
ist es sinnvoll, eine Reinigungseinrichtung (in 1 nicht dargestellt) vorzusehen, die
vor der Aktivierung der Dichtmanschetten die entsprechenden Kontaktflächen von Sand,
liegen gebliebenen Elektroden oder Kondensat reinigt. Eine andere
Möglichkeit
zur Reinigung besteht darin, den Medienstrom durch ein partielles oder
vollständiges
Schließen
der Bypassschläuche 25-28 gezielt
durch den Spalt zwischen Dichtmanschette und Leitungswand zu führen, so
dass die Kontaktflächen "freigeblasen" werden. Es kann
notwendig sein, die Dichtmanschetten während des Transports durch
ein geeignetes Gehäuse 44, 45 zu schützen, so
dass die aus einem Elastomer gefertigten Dichtungen keinen Schaden
an scharfen Kanten (Schweißnähte) oder
rauen Leitungswänden
nehmen. Dieses Gehäuse
wird dann vor der Aktivierung der Dichtmanschetten entsprechend
verschoben.
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Nach der Aktivierung der Dichtmanschetten ist
das Volumen des Ringraums 5 vollständig und druckdicht vom strömenden Pipelinemedium
separiert.
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Der entscheidende Schritt besteht
darin, den Ringraum 5 bis auf Atmosphärendruck zu entspannen, damit
die entsprechenden Arbeiten an der Eingriffsstelle durchgeführt werden
können.
In einigen Einsatzfällen
des Molchs sind keine weiteren Vorkehrungen dazu notwendig:
- i) Bei einem Leck in der Pipeline wird der
Ringraum von selbst entspannt.
- ii) Beim Austausch oder der Reparatur einer Abzweigarmatur,
eines Stutzens oder sonstiger Abgänge kann der Ringraum durch Öffnen des
entsprechenden Ventils entspannt werden.
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In den anderen Einsatzfällen kann
eine Entspannung des Ringraums auf verschiedene Weise realisiert
werden:
- i) Ex-geschützte Anbohrung von außen unter Druck.
- ii) Leerförderung
des Ringraums nach innen, z. B. mit einem Kompressor 41,
der saugseitig bis auf Atmosphärendruck
herab gegen den Pipeline-Innendruck fördern kann.
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Um den Energiebedarf des Molchs für diese Funktion
zu begrenzen, ist es auch denkbar, einen leeren Tank (evtl. Vakuum)
in einem weiteren Modul mitzuführen
und einen Teil der Entspannung durch einen Druckausgleich zwischen
Ringraum und Tank herbeizuführen.
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Nach erfolgreicher Entspannung des
Ringraums wird von der Steuereinheit ein Signal nach außen gegeben,
dass die Arbeiten am Leitungsabschnitt beginnen können.
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Um zusätzliche Sicherheit zu gewinnen,
ist es möglich
den Ringraum zu inertisieren. Mittels eines mitgeführten Druckbehälters wird
eine ausreichende Gasmenge (bspw. Stickstoff) bereitgestellt, um
den Ringraum damit zu spülen,
so dass sich kein explosionsfähiges
Gemisch bilden kann.
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Davon unabhängig ist es sinnvoll, jeweils zwei
Dichtmanschetten 21-24 auf jeder Seite des Ringraums 5 vorzusehen.
Dadurch entstehen zwei Kontroll-Kreisringräume 6, 7,
die dazu dienen die Dichtheit der äußeren Dichtmanschetten zu kontrollieren
und eventuell auftretendes Schleichgas mittels entsprechender Vorrichtungen 42, 43 absaugen
zu können,
so dass in jedem Fall die Sicherheit des Haupt-Ringraums 5 gewährleistet
ist (vgl. "double block
and bleed" – Verfahren
bei Armaturen).
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Direkt nach Abschluss der eigentlichen
Arbeiten an der Pipeline, kann es sinnvoll sein eine Druckprüfung vorzunehmen,
um betriebsintern und gegenüber
der Aufsichtsbehörde
einen den technischen Regeln entsprechenden Pipelinezustand nachweisen
zu können.
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Der Molch ermöglicht eine Druckprüfung von Innen,
ohne die Leitung außer
Betrieb zu nehmen: Nach einem Signal von außen, dass die Druckprüfung beginnen
soll, wird der Haupt-Ringraum 5 vom atmosphärischen
bis zum entsprechenden Prüfdruck (bei
deutschen Gaspipelines ist das der 1,1-fache Nenndruck) mit einem
flüssigen
(bspw. Öl
oder Wasser) oder gasförmigen
Medium (bspw. Stickstoff) aus den mitgeführten Tanks befüllt 41.
Die gemessenen Daten der Druckverhältnisse im Haupt-Ringraum 5 und
in den Kontroll-Kreisringräumen 6, 7 werden
aufgezeichnet und können
später
protokolliert werden. Nach einer entsprechenden Haltezeit wird vom Molch
ein Signal über
den Ausgang der Druckprüfung
nach außen
gesendet.
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Sollte die Prüfung nicht erfolgreich gewesen sein
und dies nicht am Molch gelegen haben, was mit den Druckverhältnissen
in den Kontroll-Kreisringräumen 6, 7 nachgewiesen
werden kann, besteht die Möglichkeit
einer sofortigen Nachbesserung der zuvor an der Leitung vorgenommenen
Arbeiten. Danach wird obige Prozedur entsprechend wiederholt.
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Da es zu den Vorzügen des Molchs zählt, mehrere
Stopps an verschiedenen Eingriffsstellen vornehmen zu können, kann
es notwendig sein, seine Material- und Energiereserven wiederaufzufüllen. Hierzu
sind an der Molchaußenseite
im Bereich des Ringraums 5 entsprechende Anschlussmöglichkeiten 34 vorgesehen,
die natürlich
nur zugänglich
sind, wenn die Pipelinewand im Bereich des Ringraums während der
Arbeiten eine entsprechende Öffnung aufweist.
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Auch an oberirdischen Schieberstationen lassen
sich die Energiespeicher und Tanks aufladen, wenn der Molch hierfür an einem
vorhandenen Abzweig gestoppt wird. Besteht die Pipelinewand nicht aus
ferromagnetischem Material, so ist mittels magnetischer Induktion
auch ein Aufladen der elektrischen Energieversorgung ohne eine entsprechende Öffnung der
Pipeline möglich.
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Nach erfolgreichem Abschluss sämtlicher Arbeiten
und/oder Prüfungen
an der Eingriffsstelle 4 wird dem Molch von außen ein
Signal zur Weiterfahrt gegeben. Daraufhin wird der Ringraum mit
dem Pipelinemedium bis auf den aktuellen Pipeline-Innendruck befüllt und
die Dichtmanschetten 21-24 werden gelöst. Im nächsten Schritt lösen sich
die Festsetzeinheiten 40, 50 und der Bypass des
Zugmoduls 10 wird langsam soweit geschlossen, dass ein
sanftes Anfahren mit dem Medienstrom erfolgt. Eine andere Möglichkeit
sieht vor, zunächst
den Bypass im Zugmodul 10 so weit zu schließen, dass
eine Zugkraft auf den gesamten Molchzug wirkt, um dann erst die
letzte Festsetzeinheit 50 zu lösen.
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Nach einem oder mehreren Stopps wird
der Molch schließlich
in der Empfangsschleuse ankommen, wo er dann ausgeschleust wird.
Nachdem er in der vorgesehenen Transporteinrichtung verstaut wurde,
wird der Molch zum Basisstandort verschickt, um kontrolliert und
wieder einsatzbereit gemacht zu werden.
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Es kann auch von Vorteil sein, die
Außerbetriebnahmevorrichtung
(100) so auszulegen, dass eine vollständige Abdichtung des gesamten
Leitungsquerschnitts möglich
ist, so dass die Vorrichtung für
bestimmte Einsätze
oder im Notfall als Packer-Molch
(engl. „plug") funktioniert.
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Nachdem der chronologische Ablauf
einer Molchung beschrieben wurde, wird im folgenden direkt auf den
Aufbau des Molchs und die Beschreibung seiner einzelnen Komponenten
und ihr Zusammenwirken eingegangen.
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Zur Lösung der Hauptaufgabe, der
Bereitstellung des drucklosen Kreisringraums 5 an gewünschter
Stelle 4 in der Pipeline 2, ist prinzipiell ein Bypassrohr
oder -schlauch notwendig. Geht man davon aus, dass es sich um ein
starres Rohr handelt (bspw. aus Stahl), dann ergibt sich ein geometrisches Optimierungsproblem
mit zwei Größen: der
Länge des
Bypassrohrs und dem Durchmesser des Bypassrohrs.
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Es gilt folgende Einflussfaktoren
abzuwägen:
- i) Ein großer
Bypassrohrdurchmesser begünstigt die
Bypassfunktion, d.h., es ergibt sich ein geringerer Strömungswiderstand
des Molchs in der Arbeitsstellung an der Eingriffsstelle, daraus
resultiert ein maximaler Massendurchsatz des Leitungsmediums, welcher
einen geringen Druckabfall bedeutet, was schließlich geringe Axialkräfte auf
den Molch selbst zur Folge hat.
- ii) Eine große
Bypassrohrlänge
ist günstig,
um Einsatzfälle
an Pipelines zu erfüllen,
bei denen längere
Wandstücke
in Leitungsachsenrichtung außer
Betrieb genommen werden sollen. Hier lässt sich eine Mindestanforderung
angeben: der entspannbare Abschnitt sollte wenigstens 1,2xDN betragen,
damit beispielsweise Abzweigleitungen bis zum Durchmesser der Hauptleitung
montiert oder totgelegt werden können.
- iii) Länge
und Durchmesser des Bypassrohrs werden hingegen durch die in der
Pipeline verwendeten Bögen
begrenzt. Hinzu kommt, dass die Länge der Molchschleuse begrenzt
ist.
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Es erscheint daher sinnvoll, den
Molch in ein oder zwei Hauptmodule 20, 30, welche
das Bypassrohr oder die Bypassschläuche beinhaltet, und damit bspw.
gelenkig (Kardangelenk, Seilsystem, o. ä.) verbundene Zusatzmodule
aufzugliedern, um eine realisierbare Optimierung der drei oben genannten
Einflussgrößen erreichen
zu können.
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Sofern geometrisch notwendig übernehmen die
Zusatzmodule alle Funktionen, die nicht zwingend vom Hauptmodul übernommen
werden müssen.
Das sind unter anderem:
– Energie – und Materialversorgung,
Signalübertragung,
Messwerterfassung und Datenauswertung/-speicherung und axiale Arretierung
des gesamten Molchs.
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Sogar die Bypassregelung zur Geschwindigkeitsregelung
während
des Transports lässt
sich in einem Zusatzmodul 10 realisieren, das Hauptmodul 20, 30 ist
dann bis auf die Dichtmanschetten 21-24 praktisch ein "Leerrohr".
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Bei der Gesamtauslegung aller Molchmodule
ist auf ein günstiges
Strömungsverhalten
im Falle des Stillstands zu achten: je weniger Widerstand dem vorbeiströmenden Medium
entgegengesetzt wird, desto geringer sind die axialen Verschiebekräfte auf den
gesamten Molch und desto höher
ist der resultierende Volumendurchsatz in der Leitung.
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Die Anzahl der Module steigt – ähnlich wie bei
intelligenten Molchen- bei kleineren Pipelinedurchmessern.
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Das Bypassrohr/die Bypassrohre kann/können bspw.
einen resultierenden hydraulischen Innendurchmesser von 0,6xDN aufweisen,
was einem verbleibenden Restquerschnitt von 36% des Nenndurchmessers
für das
zu transportierende Pipelinemedium entspricht. Größere Innendurchmesser
sind von Vorteil, aber nicht zwingend notwendig. Als Vergleich mag
hier der Durchmesser von Stopple-Bypässen dienen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform
des Bypasses sieht vor, nicht ein Gelenkrohr (Chicksan) zu verwenden,
sondern mehrere 25-28, die dann nacheinander deaktiviert/demontiert
bzw. mon tiert/aktiviert werden können,
um beispielsweise ein Passstück
(ein kurzes Rohrstück) 4 einsetzen
zu können.
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Wenn die einzelnen Bypässe beispielsweise aus
begrenzt flexiblen HD-Schläuchen
bestehen, lässt
sich die Längenbegrenzung
durch die Leitungsbögen
umgehen und es können
größere Leitungsabschnitte
entspannt werden. Auch eine eventuell vorgegebene Längenbegrenzung
durch die Molchschleuse, lässt
sich hiermit zumindest in gewissem Umfang umgehen. Dazu könnten die
HD-Schläuche von
einer in Leitungsachsenrichtung liegenden Trommel abgewickelt werden
oder gefaltet in die Schleuse eingeschoben werden.
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In jedem Falle weist die Bypasseinheit
an ihren beiden Enden wenigstens je eine Dichtmanschette auf, mit
denen der Raum zwischen Bypassaußenseite und Pipelineinnenseite
hermetisch abgeschlossen wird.
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Zwingender Bestandteil der Bypasseinheit sind
die mindestens 2 Dichtmanschetten 21-24, die den Ringraum
am stromauf- und stromabseitigen Ende zwischen Pipeline und Bypassrohr
gegen das Leitungsmedium abdichten. Die Dichtmanschetten können bspw.
wie Packer arbeiten.
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Generell arbeiten Packer nach dem
Sandwich-Prinzip: eine Scheibe aus leichter verformbarem Material
(Elastomer) befindet sich zwischen 2 Stahlscheiben, die dann, wenn
der Packer seine Dichtfunktion erfüllen soll, zusammengepresst
werden, so dass sich die deformierbare Scheibe radial ausdehnt,
bis sie mit einer definierten Flächenpressung
gegen die Rohrinnenwand drückt.
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Die Dimensionierung der Dichtmanschetten muss
den Anforderungen entsprechend optimiert werden. Dies betrifft im
Wesentlichen die Breite des Dichtmanschettenrings und den Anpressdruck:
Je nach Leitungsbeschaffenheit und Transportmedium sind diese Größen anzupassen.
Dies lässt
sich aus den Erfahrungen im Bereich der Anwendung reiner Packer
mit Abdichtung des vollen Leitungsquerschnitts ableiten (engl. "plug").
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Die Verwendung von Packern ist insbesondere
im Bohrbetrieb und im Offshore-Bereich Stand der Technik. Neu ist
hingegen, dass im Bereich der Pipelinelängsachse jetzt ein zylindrischer
Hohlraum (Bypass) bereitgestellt werden muss, d.h., dass dieser
Raum für
die Mechanik der Packer nicht oder nur begrenzt zur Verfügung steht.
Daher ist das Packerprinzip soweit zu modifizieren, dass die zwei
Kreisringscheiben und die dazwischen befindliche Elastomerscheibe
auf dem Bypassrohr/Abdichtmodul 20, 30 (Zylinder)
montiert werden.
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Erste Abschätzungen der Dichtmanschettenkräfte und – dimensionierung
mittels der Finite-Elemente-Methode zeigen, dass auch bei einer
Abdichtung in den relativ dünnwandigen
Onshore-Pipelines keine unzulässigen
plastischen Verformungen in der Rohrwand hervorgerufen werden.
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Für
das betrachtete Problem der Dichtheit der Dichtmanschetten 22, 23 kann
auf die Erfahrungen bei Stoppleeinsätzen zurückgegriffen werden. Beim Stopplen
wird ebenfalls ein Elastomerring radial an die Pipelinewand gepresst.
Es ist bekannt, dass es bei längs-
oder spiralnahtgeschweißten
Rohren zu Undichtheiten kommen kann, welche zu Schleichgasdurchsätzen im
Bereich der Schweißnahtüberhöhung führen können. Um
diesem Phänomen
zu begegnen, werden jeweils zwei Dichtmanschetten (21, 22 und 23, 24)
an jedem Ende des Bypassabschnitts verwendet, so dass mit Hilfe
der beiden Kontroll-Ringräume 6, 7 der
Haupt-Ringraum 5 seine Funktion sicherheitstechnisch überwacht
erfüllt.
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Damit die Oberfläche des relativ weichen Dichtmaterials
der Dichtmanschetten während
der Fahrt durch die Pipeline nicht durch raue Oberflächen oder
scharfe Kanten beschädigt
wird,. bietet es sich an, die sensiblen Flächen während des Transports durch
einen dünnen
Stahlzylinder (Wanddicke s = 2–3
mm) oder -käfig 44, 45 zu
schützen.
Die Schutzhülle
wird dann vor der Aktivierung der Dichtmanschetten axial fortbewegt
und nach ihrer Deaktivierung wieder über den Dichtscheiben positioniert.
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Auch bei einer vorher gereinigten
Leitung kann sich an der Eingriffsstelle noch Schmutz (z. B. Elektroden)
oder anhaftender Rost befinden. Deswegen kann es sinnvoll sein die
Kontaktflächen
zwischen Pipeline und Dichtmanschetten zu reinigen, bevor die Dichtmanschetten
aktiviert werden, damit eine optimale Abdichtung gewährleistet
ist. Hierfür könnten beispielsweise
ausfahrbare Bürsten
(nicht dargestellt) den betreffenden Bereich bearbeiten, während das
vorbeiströmende
Medium das anfallende Debris und den Schmutz fort trägt.
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Bei der Anwendung des verstärkten "Freiblasens" und einem Einsatz
in modernen innen beschichteten Leitungen kann sich diese Vorrichtung bzw.
Maßnahme
als obsolet erweisen.
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Wie bereits erwähnt, kann die Bypassregelung
auch außerhalb
des Bypassmoduls erfolgen. D.h., dass das Bypassmodul immer frei
durchströmbar
ist, sowohl während
des Transports als auch während
der Arbeitsstellung.
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Wie im Patent
DE 199 09 634 C2 beschrieben,
kann die Bypassregelung über
einen Fensterkolben erfolgen. Andere Lösungen sehen den Einsatz eines
Kugelhahns oder eines drosselklappenähnlichen Elements vor.
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Unabhängig von der letztlich verwendeten Lösung wird
die Bypassregelung von folgenden Führungsgrößen bestimmt:
– Molchgeschwindigkeit:
maximale Geschwindigkeit bis zum Bereich der nächsten Eingriffsstelle (d.
h. minimaler Bypass), dann Absenkung, um die Arbeitsstellung besser
ansteuern zu können.
Evtl. maximale Bypass-Offenstellung, um mit anderen Antriebsmechanismen
bis zur exakten Position zu gelangen, was gegebenenfalls auch gegen
den Medienstrom erfolgen kann.
– Bypassfunktion: während sich
der Molch in einer Arbeitsposition befindet, wird die maximale Bypass-Offenstellung
aufrechterhalten, um der "Online-Maxime", dem ununterbrochenen
Leitungsbetrieb, gerecht zu werden.
– Anfahren: nach Beendigung
der Arbeiten und dem Lösen
der Dichtmanschetten, wird der Bypassquerschnitt langsam verringert,
um ein möglichst
ruckfreies Anfahren mit dem Medienstrom zu erreichen.
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Die Signale für die einzelnen Vorgänge können von
Steuerungseinheiten im Molch und von Steuergeräten außerhalb der Pipeline gegeben
und empfangen bzw. verarbeitet werden.
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Während
des Einsatzes an einer Eingriffsstelle 4 ist es notwendig,
den gesamten Molch gegen eine axiale Verschiebung zu sichern. Prinzipiell
können
dazu die Reibungskräfte
genutzt werden, die zwischen der Leitung 2 und den Dichtmanschetten 21-24 nach
ihrer Aktivierung bestehen. Allerdings erst nach ihrer Aktivierung,
was sich bspw. bei einer vorher notwendigen Kontaktflächenreinigung
als ungünstig
erweisen kann.
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Es ist daher sinnvoll, die Dichtmanschetten für die Funktion
der radialen Abdichtung der Kreisringräume zu optimieren und die Aufgabe
der axialen Arretierung getrennt zu lösen.
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Die Lösung sieht eine einfache oder
mehrfache Anordnung von mehreren keilförmigen Klemmschuhen über den
Umfang der Festsetzeinheiten 40, 50 des Molchs
vor. Die Anwendung solcher Klemmschuh-Anordnungen ist eine bekannte
Technik, die bereits im Einsatz ist (vgl. www.plugging.com).
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Der Vorteil solcher Fixiereinheiten
besteht darin, dass über
die gesamte Länge
des Molchs mehrere Einheiten verteilt werden können, je nachdem wie viele
Einheiten notwendig sind, um die axial am Molch wirkenden Kräfte sicher
in die Leitungswand zu übertragen
und den Molch zu arretieren und ohne in der Leitungswand unzulässige Spannungen bzw.
Dehnungen hervorzurufen. Die Fixiereinheiten müssen nicht starr mit dem Bypassrohr
verbunden sein, sondern können
beispielsweise mittels eines Kardangelenks verbunden sein. Dies
verhindert eine unnötige
Verlängerung
des starren Hauptmoduls. Ein Aspekt, der bei der Auslegung der Festsetzeinheit beachtet
werden sollte, betrifft eine mögliche,
unzulässige
Aufhärtung
des Grundwerkstoffs durch zu hohe lokale Druckkräfte.
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Die Antriebskraft für die Bewegung
und das Festsetzen der Klemmschuhe wird günstiger Weise mittels eines
Hydrauliksystems bereitgestellt.
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Geeignete Systeme und Schaltungen
bzw. Programmierungen stellen sicher, dass sowohl ein ungewolltes
Lösen bei
aktivierten Dichtmanschetten ausgeschlossen ist, als auch eine Notfall-Lösung der Fixiereinheiten möglich ist,
damit der Molch auch bei Ausfall eines oder mehrerer Systeme sicher
wieder aus der Pipeline geschleust werden kann.
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Eine Möglichkeit besteht in einem
Mehrfach-Zapfen-System 70, welches am stromaufseitigen
Ende das Einrasten eines passenden Extramolchmoduls ermöglicht,
wodurch dann das Lösen der
Dichtmanschetten und der Festsetzeinheiten erzwungen wird. Das Extramolchmodul
wird erst in die Leitung eingeschleust bzw. bis an den Molch herangefahren,
wenn der Hauptmolch ausgefallen ist und sich nicht wieder deaktivieren,
weiterfahren und ausschleusen lässt.
(Andocken eines Notmoduls)
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Das Versorgungs- und Steuerungsmodul kann
aus einem oder mehreren Modulen bestehen, die untereinander und
mit dem Hauptmodul beispielsweise über ein Kardangelenk 15, 35 mechanisch
verbunden sind. Für
die Versorgungs- und Steuerungsaufgaben sind außerdem entsprechend geschützte Kabel-
und Schlauchverbindungen notwendig (in 1 nicht dargestellt).
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Ähnlich
wie bei den bewährten
Systemen für intelligente
Molche kann hier ein druckfestes, explosionsgeschütztes und
vor Feuchtigkeit geschütztes System
von Kabeln verwendet werden.
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Die erste Aufgabe der Versorgungs-
und Steuerungseinheit besteht in der Bereitstellung elektrischer
Energie für
mechanische und elektronische Funktionen des Molchs, wie sie für das Öffnen von Ventilen
oder den Betrieb der speicherprogrammierbaren Steuerung notwendig
ist. Diese Aufgabe kann mit der erprobten Batterietechnik der heutigen
intelligenten Molche gelöst
werden.
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Für
die Inertisierung des Ringraums bei Pipelines mit brennbaren Medien
kann es notwendig sein, einen oder mehrere entsprechende Hochdrucktanks
mitzuführen,
um für
das erwartete Volumen und die entsprechende Dauer einer Inertgasspülung genügend Inertgas
bereitstellen zu können.
Des weiteren kann die in den HD-Tanks in Form von Volumenarbeit
gespeicherte Energie genutzt werden um beispielsweise ein Hydrauliksystem
zu betreiben.
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Im Gegensatz zu reinen Packersystemen, die
die Pipeline wie einen Stopfen verschließen, kann bei der Außerbetriebnahmevorrichtung
der Umstand ausgenutzt werden, dass das Leitungsmedium durch den
Bypass strömt.
Durch die Anwendung einer Turbine 51 lässt sich die im Transportmedium
in Form von Volumenarbeit gespeicherte Energie ausnutzen. Die Turbine
kann dann über
eine Welle einen Generator 52 zur Erzeugung elektrischer
Energie antreiben oder aber mechanisch zum Antrieb einer Hydraulikpumpe
oder einer Förderpumpe
zur Entspannung des Ringraums genutzt werden.
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Eine wesentliche Aufgabe für einen
erfolgreichen Einsatz der Außerbetriebnahmevorrichtung kommt
der Steuerung und zeitlichen Koordinierung der Einzelkomponenten
des Molchs zu.
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Im Steuerungsmodul kann eine speicherprogrammierbare
Steuerung oder ein On-Board-Rechner mitgeführt werden, der die Führungs größen aufzeichnet
und verarbeitet und entsprechend Signale an Einzelkomponenten oder
die Außenwelt
weitergibt.
-
Führungsgrößen sind:
– Wegstrecke
und Geschwindigkeit: bereitgestellt durch Odometer,
– Positionssignale:
externe Geber,
– Drücke: bereitgestellt
durch Manometer/Drucktransmitter,
– Kapazitäten und Reserven: Ladekontrollen,
Füllstandsanzeiger
und Manometer,
– Methangehalt
im Arbeitsraum.
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Während
eines gesamten Einsatzablaufs ist es mehrfach notwendig Signale
von Innen nach Außen
durch die möglicherweise
stählerner
Pipelinewand zu senden.
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Die Übermittlungstechnik kann sich
an die Technik der Isotopenmolche anlehnen, dort werden Gammastrahlen
zur Signalgebung durch die stählerne
Leitungswand verwendet.
-
Eine andere Signalübertragungstechnik
bietet sich in der ELF-Technik
(Extremly Low Frequency) an, welche von der Firma PSI angewendet
wird, um Daten zum und vom Molch zu übermitteln.
-
Folgende Informationen müssen zur
Abstimmung zwischen dem Molch und dem extern arbeitenden Personal übertragen
werden oder können
notwendig werden:
– Positionierung,
Arretierung,
– Freigabe
Arbeitsraum, erfolgreiche Inertisierung und deren Überwachung
– Abschluss
der Arbeiten,
– Ergebnis
Druckprüfung,
– Weiterfahrt.
-
Günstigerweise
kann das Zugmodul 10 Elemente zum Steuern der gesamten
Außerbetriebnahmevorrichtung 100 innerhalb
der Pipeline 2 enthalten. Hierzu weist das Zugmodul 10 beispielsweise eine
Steuerungs- und Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung 16 auf,
die über
bekannte Kommunikationseinrichtungen sowohl eine Ortung der Außerbetriebnahmevorrichtung 100 von
der Außenseite
der unterirdisch verlegten Pipeline 2 her als auch eine von
der Außenseite
erfolgende Fernbetätigung
von Verstellelementen an der Außerbetriebnahmevorrichtung 100 ermöglicht.
Beispielsweise kann die Übermittlung
von Steuerkommandos an die Außer betriebnahmevorrichtung über schwache
Gammastrahler und entsprechende Strahlenempfänger durch die Pipelinewandung
hindurch von der Außenseite
der Pipeline erfolgen.
-
- 100
- Außerbetriebnahmevorrichtung
- 2
- Pipeline/Pipelinewandung
- 3
- Schadenstelle
oder Position f. Abzweigleitung o. ä.
- 4
- Leitungsabschnitt/Passstück
- 5
- (Haupt-Kreis-)
Ringraum oder Arbeitsraum
- 6,
7
- (Hilfs-
oder) Kontroll-Ringraum
- 8
- Leitungsachse
- 9
- Medienstrom
- 10
- Zugmodul
- 11
- Bypassrohr
- 12,
13
- Treibmanschetten
- 15,
35
- Kardangelenk
- 16
- Steuer-,
Empfangs- und Sendeeinrichtung
- 20,
30
- Abdichtmodul
-
-
- 21–24
- Dichtmanschetten
(oder Packer)
- 25–28
- Bypassleitungsschlauch
(bzw. -rohr)
-
-
- 29,
39
- Sammelzylinder
- 30
- Abdichtmodul
- 31
- Durchflussöffnung
- 32
- Stutzen/Ventil
- 33,
53
- Kraftübertragungs-/Abstandsregelungssystem
-
- Seilwinde
- 34
- Anschlussvorrichtung
zur Energie- und/
-
- oder
Materialzufuhr
- 35
- Kardangelenk
- 39
- Sammelzylinder
- 40
- Festsetzmodul/-einheit
- 41
- Inertisierungs-/Druckprüfeinrichtung
für Arbeits
-
- raum
- 42,
43
- Kontroll-/Regeleinheit
für Kontroll-Ringraum
- 44,
45
- Schutzgehäuse/-käfig für Dichtmanschetten
- 50
- Festsetzmodul/-einheit
- 51
- Turbine
- 52
- Generator
oder Verdichter
- 53
- Kraftübertragungs-/Abstandsregelungssystem/Seil
-
- winde
- 61–65
- Rollen
- 70
- Zapfensystem
für Notmodul