DE19521834C2 - Absperrvorrichtung für Rohrleitungen und Vorrichtung zum Setzen der Absperrvorrichtung - Google Patents
Absperrvorrichtung für Rohrleitungen und Vorrichtung zum Setzen der AbsperrvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für Rohrleitungen,
insbesondere zum Transport gasförmiger Medien, mit zwei über einen
Schlauch miteinander verbundenen, in die Rohrleitung einführbaren
und über je eine Druckleitung durch ein Druckmedium aufweitbaren,
einstückig ausgebildeten Blasen, wobei im Schlauch eine radiale
Bohrung vorgesehen ist, in die eine Druckleitung mündet und über
die sich zwischen den Blasen aufbauender Druck abbaubar ist, und
wobei die Druckleitungen innerhalb des Schlauchs verlaufen und die
vordere Blase durch einen Stopfen verschlossen ist. Außerdem eine
Vorrichtung zum Setzen der Absperrvorrichtung in einem Rohr, be
stehend aus einem mit einer auf dem Rohr befestigten Anbohrbrücke
verbindbaren Kupplungsglied und einer mit dem Kupplungsglied ver
bindbaren rohrförmigen Schleuse, wobei das Kupplungsglied mit ei
nem absperrbaren Hahn versehen ist und die Schleuse einen absperr
baren Verbindungsanschluß mit der Umgebung aufweist.
Eine solche Absperrvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 31 45
284 C2 bekannt. Diese Absperrvorrichtung verfügt über zwei Blasen,
die über einen Schlauch miteinander verbunden sind, der eine ra
diale Bohrung aufweist, in die eine Druckleitung mündet, um
Schleichgas abzuführen, das sich bei eingesetzter Absperrvorrich
tung in dem Raum zwischen den Blasen bildet. Schleichgas kann sich
nur dann bilden, wenn die vordere Blase nicht vollständig an der
Rohrwandung anliegt. Über je eine Druckleitung kann jede der bei
den Blasen aufgeweitet werden. Mit dieser Absperrvorrichtung kann
der in der abgesperrten Rohrleitung anstehende Druck nicht gemes
sen werden. Der die Blasen verbindende Schlauch besteht aus einem
massiven Material mit drei darin eingelassenen Kanälen, die die
Druckleitungen bilden. Der Schlauch ist nicht nur recht kostenin
tensiv herzustellen, sondern besitzt naturgemäß auch noch eine
geringe Flexibilität, so daß das Einführen der Absperrvorrichtung
in die Rohrleitung unter Umständen mühsam ist.
Aus der DE 77 39 824 U1 ist eine Absperrvorrichtung bekannt, mit
der der Rohrinnendruck vor der Blase detektiert werden kann. Mit
ihr kann aber kein Schleichgas abgeführt werden.
Bei Reparatur- oder Montagearbeiten insbesondere an in Betrieb
befindlichen Gasleitungen ist es notwendig, die Leitung vor Beginn
der Arbeiten vor und hinter der Reparatur- bzw. Montagestelle ab
zusperren. Gegebenenfalls muß auch ein Bypass eingerichtet werden.
Hierzu müssen besondere Maßnahmen zur Sperrung der Rohrquerschnit
te vorgenommen werden. Dabei müssen Sperrsysteme zum Einsatz kom
men, mit denen ohne Gasausströmung Leitungen gesperrt werden kön
nen. Zu solchen Sperrsystemen gehören zum Beispiel Blasensetzgerä
te oder Stopfensetzgeräte.
In der Veröffentlichung "Neue DELIWA-Zeitschrift", Heft 2/88, Sei
te 48 ist ein Blasensetzgerät offenbart, bei dem im Inneren ein
zylindrisches Rohr vorgesehen ist, in dem zwei hintereinander ge
schaltete Blasen angeordnet sind. Diese Blasen bestehen üblicher
weise aus dünnwandigem Gummi und sind aus mehreren zusammen vulka
nisierten Einzelteilen zusammengesetzt. Durch den Verbund mehrerer
Teile besteht die Gefahr, daß sich die Absperrblase bei der Beauf
schlagung mit Druckluft hauptsächlich in Rohrlängsrichtung aus
dehnt und schließlich platzt, bevor der Fülldruck erreicht ist.
Aus diesem Grund wird die Blase - wie ein Fußball - mit einer Hül
le aus einem festen Gewebe, die der Blase in aufgeweitetem Zustand
Festigkeit und Form gibt, umgeben.
Das feste Gewebe der Hülle weist kaum elastische Eigenschaften
auf. Beim Befüllen kann sich die Blase folglich nicht an jeden
Rohrleitungsquerschnitt anpassen. Für jede Rohrleitung muß deshalb
eine deren Innendurchmesser angepaßte Hülle mit Blase verwendet
werden. Außerdem ist die Oberfläche der Hülle strukturiert. Infol
ge der Strukturierung kann sich die Hülle nicht vollflächig an die
Innenwand der abzusperrenden Rohrleitung anlegen. Zwischen dem
Gewebe und der Innenwand der Rohrleitung kann folglich Schleichgas
entweichen, so daß die bekannte Absperrvorrichtung hier eine
deutliche Schwachstelle bildet.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Reibung zwischen der
Hülle und der Rohrleitung. Üblicherweise ist der Reibungskoeffi
zient so gering, daß die Haftreibung infolge des Anpreßdruckes
nicht immer ausreichend ist, den sicheren Sitz der Absperrvorrich
tung unter der Belastung des Innendrucks der Rohrleitung zu ge
währleisten.
Es sind auch Absperrvorrichtungen bekannt, bei denen nur eine Bla
se verwendet wird. Aus Sicherheitsgründen werden jedoch vielfach
nur Absperrvorrichtungen verwendet, bei denen zwei hintereinander
angeordnete und miteinander verbundene, jedoch getrennt beauf
schlagbare Blasen verwendet werden. Der Rohrleitungsraum zwischen
den beiden Blasen kann dann entlüftet werden.
Zum Setzen der Absperrvorrichtung wird eine Setzvorrichtung mit
einer Schleuse verwendet, die auf eine um die Rohrleitung gelegte
Anbohrhülse aufgeschraubt werden kann. Im Inneren der Schleuse ist
ein axial verschiebbares Rohr vorgesehen, das in seinem Innenbe
reich die Absperrvorrichtung aufnimmt. Das Rohr der Schleuse wird
bis auf den Grund der zuvor angebohrten und abzusperrenden Rohr
leitung geschoben, und dann die darin befindlichen Blasen durch in
dem unteren Bereich des Rohres vorgesehene Bohrungen, die zuvor in
die entsprechende Richtung innerhalb der Rohrleitung gedreht wur
den, herausgeschoben. Das Innenrohr der Setzvorrichtung ist not
wendig, um den Blasen die vorzugebende Richtung zu erteilen, damit
diese nicht in die entgegen der vorzusehenden Absperrstelle ver
laufende Richtung geführt werden. Eine visuelle Kontrolle von au
ßen über den Verlauf der Blasen ist naturgemäß nicht möglich.
Bevor die Setzvorrichtung zum Einsatz kommen kann, muß die abzu
sperrende Rohrleitung zunächst über eine Anbohrvorrichtung ange
bohrt werden. Hierzu wird zunächst die Anbohrvorrichtung auf eine
mit einer Anbohrbrücke verbundenen Gewindekupplung aufgeschraubt.
Die Anbohrbrücke oder die Gewindekupplung ist mit einem Kugelhahn
versehen, so daß nach dem Anbohren der Rohrleitung die Anbohrstel
le über den Hahn abgesperrt werden und die Anbohrvorrichtung aus
der Anbohrbrücke bzw. der Gewindekupplung herausgeschraubt werden
kann. Dann wird die Schleuse auf die Anbohrbrücke aufgeschraubt,
der Kugelhahn wieder geöffnet und das zuvor beschriebene Setzen
der Absperrvorrichtung (Blasen) kann erfolgen.
Nachteilig bei diesem System ist es, daß sowohl die Anbohrvorrich
tung als auch die Setzschleuse auf die Anbohrbrücke aufgeschraubt
werden müssen. Zunächst einmal ist das Aufschrauben sehr zeitauf
wendig, insbesondere in kalten Wintermonaten, ist dieser Vorgang
für das mit den Arbeiten betraute Personal mit hohen körperlichen
Anstrengungen verbunden. Außerdem besteht im Tiefbaubereich natür
lich die Gefahr, daß die Gewinde verschmutzen. Wenn diese nicht
sorgfältigst gereinigt werden, bevor die Teile zusammengeschraubt
werden, ist dann nicht auszuschließen, daß das System nicht dicht
ist und Gas entweichen kann.
Von dieser Problemstellung ausgehend soll eine gattungsgemäße Ab
sperrvorrichtung so weiterentwickelt werden, daß die aufgezeigten
Nachteile vermieden werden. Außerdem soll die Vorrichtung zum Set
zen der Absperrvorrichtung so modifiziert werden, daß ihre Verwen
dung wesentlich vereinfacht und ihre Sicherheit erhöht wird.
Hinsichtlich der Absperrvorrichtung erfolgt die Problemlösung da
durch, daß zwei weitere Druckleitungen vorgesehen sind, von denen
zum Spülen des Raumes zwischen den Blasen die eine Druckleitung in
eine im Schlauch vorgesehene radiale Bohrung mündet, und die ande
re Druckleitung in dem Stopfen nach außen mündet, um den vor der
Blase in der Rohrleitung anstehenden Druck zu detektieren, und das
in die Enden des Schlauchs ein Stopfen eingesetzt ist, und jede
Druckleitung in eine zugehörige im Stopfen vorgesehene Bohrung
dichtend eingeklebt ist.
Durch die einteilige Ausbildung der Blase kann diese im Gießver
fahren hergestellt werden. Dadurch wird verhindert, daß sich die
Blase bei Druckbeaufschlagung ungleichmäßig, nur in Längsrichtung,
ausdehnt. Folglich kann nicht nur auf die Hülle für die Blase ver
zichtet werden, sondern es ist außerdem gewährleistet, daß sich
die Blase an die unterschiedlichen Rohrleitungsdurchmesser anpas
sen kann. Durch den Entfall der Hülle liegt die druckbeaufschlagte
Blase vollflächig im Inneren des Rohres an, wodurch Leckageverlu
ste sicher vermieden werden. Durch die Verlegung der Druckleitung
zum Aufpumpen der Blase im Inneren des Schlauches übernimmt der
Schlauch nur Führungsfunktionen. Dadurch kann einerseits die Blase
sicherer auf ihm befestigt werden, da der Schlauch entsprechend
starr ausgebildet sein kann. Andererseits erfolgt keine mechani
sche Belastung der Versorgungsleitung beim Setzen bzw. Ziehen der
Absperrvorrichtung, wodurch die Funktionssicherheit und Lebensdau
er deutlich erhöht wird.
Um die Sicherheit der Verbindung zwischen Blase und Schlauch zu
erhöhen, kann sie im Bereich ihres rohrförmigen Ansatzes durch
einen Stopfen mit mindestens einer Durchbrechung verschlossen
sein, durch den die Druckleitung hindurchgeführt ist und der als
Widerlager für die Verbindungsstelle dient, um eine Verformung des
Schlauches zu vermeiden, wenn beispielsweise eine Wickelbindung zu
stramm vorgenommen wird. Dadurch, daß die beiden Blasen hinterein
ander auf dem Schlauch angeordnet sind und der zwischen den Blasen
liegende Teil des Schlauches zwei Öffnungen aufweist, an die je
weils nach außen geführte Druckleitung angeschlossen ist, kann der
zwischen den Blasen befindliche Raum entlüftet und beispielsweise
mit einem Inertgas gespült werden, nachdem die Blasen mittels des
Druckmediums aufgeweitet wurden.
Vorzugsweise ist die Blase mit beiden Enden mit dem Schlauch ver
bunden und das vordere Ende des Schlauchs wird durch einen Stopfen
verschlossen, in dem eine Leitung nach außen mündet, um den vor
der Blase in der Rohrleitung anstehenden Druck zu detektieren.
Hierzu ist die Leitung an ihrem anderen Ende an ein Manometer an
geschlossen.
Der Schlauch kann beliebig lang sein, so daß das Setzen der Ab
sperrvorrichtung von oben, also außerhalb der Grube, möglich ist.
Gemäß den bestehenden Sicherheitsbedingungen muß beim Absperren
der Rohrleitung permanent der Druck in der Rohrleitung überwacht
werden. Wenn das Setzen der Absperrvorrichtung außerhalb der Grube
eingeleitet werden kann, kann die diese Arbeit ausführende Person
gleichzeitig auch den Druck in der Rohrleitung überprüfen, so daß
der bisher notwendige zweite Mann während dieser Zeit andere Ar
beiten verrichten kann.
Vorteilhaft ist es, wenn die Blase aus Kunststoff oder Kautschuk
besteht. Dazu ist besonders vorteilhaft, wenn die Blase zylinder
mantelförmig mit einem der Rohrleitung angepaßten Querschnitt aus
gebildet ist. Insbesondere Kautschuk gewährleistet eine hohe Fle
xibilität der unter Druck stehenden Blase, so daß eine sichere Ab
dichtung erfolgt.
Um die Blase sicher mit dem Schlauch zu verbinden, ist sie zumin
dest an einem ihrer Enden in einem Übergangsbereich mit einer
Querschnittsverringerung auf einen rohrförmigen Ansatz versehen.
Über diesen Ansatz kann die Verbindung zwischen Blase und Schlauch
durch Wickeln und Verknoten, nach der Art, wie Angelhaken an der
Angelschnur befestigt werden, verbunden werden.
Um die Absperrvorrichtung für einen weiten Anwendungsbereich ein
setzen zu können, weist die Blase vorzugsweise einen Durchmesser
zwischen 40 und 140 mm auf und ihre Wandstärke beträgt zwischen 4
und 8 mm, insbesondere vorzugsweise 5 mm.
Zur Erhöhung der Steifigkeit des Schlauches weist dieser vorzugs
weise eine in Umfangsrichtung verlaufende Drahtarmierung auf. Die
Armierung kann spiralförmig gewickelt sein. Diese Ausbildung
stellt sicher, daß die Blase(n) fest auf dem Schlauch befestigbar
ist (sind). Außerdem muß der Schlauch aufgrund seiner Länge aufge
rollt zum Arbeitsbereich und von diesem weg transportiert werden.
Durch die Armierung wird dem aufgerollten Schlauch eine Form auf
gezwungen, die relativ lange anhält, und somit ein vollständig ab
gewickelter Schlauch nicht gerade, sondern bogenförmig verlaufen
wird. Dieser bogenförmige Verlauf bestimmt beim Setzen der Ab
sperrvorrichtung, das heißt dem Einführen der Blase(n) in die
Rohrleitung die Richtung, in der die Blase(n) eingeführt wird
(werden). Dadurch kann die Setzvorrichtung wesentlich vereinfacht
werden, weil die Bedienpersonen durch entsprechende Führung des
Schlauches ohne weitere Hilfsvorrichtungen die Richtung bestimmen
können, in die die Blase gesetzt wird.
Um das Setzen der Vorrichtung zu vereinfachen, ist es vorteilhaft,
wenn mit dem das vordere Ende des Schlauchs verschließenden Stop
fen eine Kugel über einen bogenförmig verlaufenden Arm verbunden
ist, der der Schlauchkrümmung angepaßt ist. Die Kugel bewirkt da
bei ein rasches und einfaches Einschwenken in die richtige Rich
tung der Rohrleitung.
Die Vorrichtung zum Setzen der Absperrvorrichtung in einer Rohr
leitung zeichnet sich dadurch aus, daß die rohrförmige Schleuse in
das Kupplungsglied auf Anschlag einsteckbar und mittels eines ge
windelosen, in mindestens eine in der Schleuse vorgesehene Ausneh
mung eingreifenden Spannverschlusses verbindbar ist.
Mit der so ausgebildeten Vorrichtung wird die Montage der Schleuse
auf der Anbohrbrücke wesentlich vereinfacht. Dadurch erfolgt nicht
nur eine Entlastung des Arbeitspersonals, wenn dessen Hände vor
Kälte starr sind, sondern es wird auch die Zeit, die notwendig
ist, um die Verbindung herzustellen, drastisch reduziert.
Vorzugsweise besteht der Spannverschluß aus zwei diametral am
Kupplungsglied angeordneten, mit ihren Spannbacken in den Innenbe
reich des Kupplungsgliedes bringbaren Spannelementen, die in eine
im Querschnitt kreisabschnittförmige äußere Ringnut der Schleuse
eingreifen, wobei die Spannelemente in bezug auf die Spannbacken
exzentrisch gelagert sind, so daß beim Zustellen die Schleuse ge
gen einen auf einem axialen Absatz im Kupplungsglied liegenden
Dichtring gezogen und die gasdichte Verbindung hergestellt wird.
Der so ausgebildete Spannverschluß ist relativ unanfällig gegen
Verschmutzung und im Bedarfsfalle einfach zu reinigen. Vorzugswei
se ist der Dichtring aus Gummi.
Wenn die Schleuse mit einem zusätzlichen absperrbaren Verbindungs
anschluß versehen ist, kann sie mit Inertgas gespült werden.
Um eine gute Abdichtung zwischen der Schleuse und dem durch die
Schleuse zu schiebenden Schlauch zu erreichen, ist die Schleuse in
ihrem oberen Bereich mit einer Mehrzahl von axial beabstandeten
Dichtringen versehen, die in ihrem Innendurchmesser dem Außen
durchmesser des Schlauches angepaßt sind. Um eine Beschädigung der
Dichtringe beim Durchführen des Schlauches zu vermeiden, ist die
Schleuse im Bereich der Dichtringe mit einem Schmiernippel verse
hen, über den gegebenenfalls Fett eingepreßt werden kann, um ei
nerseits die Abdichtung zu bewirken und andererseits die Elastizi
tät der Dichtringe zu erhalten.
Das ganze System zum Anbohren einer gasführenden Rohrleitung und
Setzen einer Absperrvorrichtung, bestehend aus einem mit einer auf
der Rohrleitung befestigten Anbohrbrücke verbindbaren Kupplungs
glied, einer Anbohrvorrichtung und einer rohrförmigen Schleuse
wird dann vereinfacht, wenn sowohl die Anbohrvorrichtung als auch
die Schleuse in das Kupplungsglied auf Anschlag einsteckbar und
mittels eines gewindelosen Spannverschlusses mit diesem verbindbar
sind. Das Entfernen der Anbohrvorrichtung nach dem Anbohren der
Rohrleitung und Aufsetzen der Setzschleuse zum Einführen der Ab
sperrvorrichtung bzw. der Blasen wird dadurch in kurzer Zeit mög
lich.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung nachfolgend
näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 - den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ab
sperrvorrichtung mit zwei hintereinander angeord
neten Blasen;
Fig. 2 - den Längsschnitt durch die am vorderen Ende der
Absperrvorrichtung liegende Blase in größerem Maß
stab;
Fig. 3a - den Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung mit zwei hin
tereinander angeordneten Blasen;
Fig. 3b - das obere Ende des Schlauches mit daran angeschlos
senem Kopfteil;
Fig. 4 - den Längsschnitt durch eine Anbohrvorrichtung mit
dem zugehörigen Kupplungsglied;
Fig. 5 - den Längsschnitt durch die Schleuse der Setzvor
richtung
Fig. 6a - die Draufsicht auf das Kopfteil-Unterteil;
Fig. 6b - die Ansicht des Kopfteil-Unterteils;
Fig. 7a - die Draufsicht auf das Kopfteil-Oberteil;
Fig. 7b - die Seitenansicht des Kopfteil-Oberteils.
Fig. 1 zeigt eine aus zwei entlang einer Achse 3 beabstandeten
Blasen 1 und 2 bestehende Absperrvorrichtung. Die Blasen 1 und 2
weisen eine zylindermantelförmige Gestalt auf, wobei die Zylinder
achse mit der Achse 3 zusammenfällt. An den Enden der Blasen 1 und
2 sind Übergangsbereiche 4 zu rohrförmigen Ansätzen 5 mit einem
geringeren Durchmesser vorgesehen. Die Absperrvorrichtung wird mit
der Blase 2 voraus in eine abzusperrende Rohrleitung, beispiels
weise eine Gasleitung, eingeführt.
Die in Einführungsrichtung hintere Blase 1 ist im Bereich der An
sätze 5 durch Stopfen 6 verschlossen. Die vordere Blase 2 ist in
dem der Blase 1 zugewandten Ansatz 5 mit einem Stopfen 6 versehen.
Das andere Ende der Blase 2 ist durch ein Formteil 7 verschlossen.
Beide Blasen 1, 2 sind durch einen flexiblen, weitgehend jedoch
zug- und druckfesten Schlauch 8 miteinander so verbunden, daß sie
in die abzusperrende Rohrleitung eingeführt werden können. Der
Schlauch 8 verbindet die sich gegenüberliegenden Enden der Blasen
1 und 2 und wird aus dem in Einführrichtung hinteren Ende der Bla
se 1 herausgeführt und ist über eine an seinem Ende vorgesehene
Verschraubung 39 mit einem Kopfteil 40 verbunden. Der zwischen den
Blasen 1 und 2 liegende Teil 8' des Schlauches 8 weist außerdem
zwei in Abstand voneinander liegende Öffnungen 9a und 9b auf. Der
Schlauch 8 kann durch die Blasen 1, 2 durchgängig hindurchlaufen
oder jeweils in ihren rohrförmigen Ansätzen 5 enden, so daß zwi
schen den Blasen 1 und 2 ein separater Schlauch vorgesehen ist.
Innerhalb des Schlauches 8 verlaufen fünf Druckleitungen 10a bis
10e, die die einzelnen Teile der Absperrvorrichtung über das Kopf
teil 40 mit dem hier nicht näher dargestellten Steuerelement ver
binden. Die Druckleitung 10a dient der Beaufschlagung der Blase 1
mit einem Druckmedium, vorzugsweise mit Druckluft und endet in der
Blase 1. Die Druckleitungen 10b bis 10e sind durch die Blase 1
hindurchgeführt. Innerhalb des Teils 8' des Schlauchs 8 führen die
Druckleitungen 10b und 10c zu den beiden Öffnungen 9a und 9b. Die
Druckleitung 10d dient zur Druckbeaufschlagung der Blase 2 und
endet in der Blase 2. Durch die Blase 2 hindurchgeführt ist die
Druckleitung 10e und schließt sich an das Formteil 7 an. Die
Druckleitung 10e dient zur Detektierung des vor der in die Rohr
leitung eingeführten Blase anstehenden Rohrinnendruckes. Hierzu
ist die Druckleitung 10e über das Kopfteil 40 an ein hier nicht
näher dargestelltes Manometer angeschlossen.
Der Schlauch 8' mündet in den rohrförmigen Ansatz 5 der Blase 2,
wodurch der Schlauch 8' und der rohrförmige Ansatz 5 sich etwa
über die gesamte Länge des Ansatzes 5 überlappen. Der Außendurch
messer des Schlauchs 8 entspricht in etwa dem Innendurchmesser des
Ansatzes 5. In diesem Überlappungsbereich kann sich im Schlauchen
de ein Stopfen 6 befinden, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser
des Schlauches 8' entspricht. Der Stopfen 6 weist eine der Anzahl
der ankommenden Druckleitungen entsprechende Anzahl von Bohrungen
auf, in die die Druckleitungen dichtend eingeklebt werden. Im Aus
führungsbeispiel nach Fig. 1 sind es lediglich die Druckleitungen
10d und 10e. Über die rohrförmigen Ansätze 5 werden die Blasen 1, 2
mit dem Schlauch durch Binden, das heißt Wickeln eines Bandes ver
bunden. Das Binden oder Festbinden der Blasen 1, 2 erfolgt in der
Art, in der auch Angelhaken mit der Angelschnur verbunden werden.
Hierzu werden mehrere Windungen eines Bandes um den rohrförmigen
Ansatz herumgewickelt und dann das Bandende unter den Wicklungen
hindurchgezogen und festgezurrt. Ebenso möglich ist es aber auch,
den rohrförmigen Ansatz 5 der Blasen 1 und 2 über eine
Schelle 11 zu fixieren. Durch das entsprechende Verschließen der
Enden wird ein luftdichter Hohlkörper geschaffen.
Am vorderen (in Einführrichtung betrachtet - auf der Zeichnung
links) Ende wird die Blase 2 mit einem einen Schaft 12 aufweisen
den Formteil 7 in analoger Weise geschlossen, so wie der Stopfen 6
in den rohrförmigen Ansatz 5 am anderen Ende der Blase 2 einge
setzt ist. In den inneren Bereich einer axialen Bohrung 13 durch
den Schaft 12 des Formteils 7 ist die Druckleitung 10e eingeklebt.
Die Bohrung 13 mündet über eine Öffnung 14 nach außen.
Wie Fig. 3a zeigt, kann der Schlauch 8 mit einer spiralförmig in
Umfangsrichtung verlaufenden Armierung 16 (Stahldraht) versehen
sein. Durch eine geeignete Auswahl der Armierung 16 erhält der
Schlauch 8 eine solche Stabilität, daß eine Verbindung der rohr
förmigen Ansätze 5 der Blasen 1 und 2 mit dem Schlauch erfolgen
kann, ohne daß dazu in den Schlauch 8 ein Stopfen 6 wie in Fig.
1 und 2 gezeigt eingeführt sein müßte. Der Schlauch 8 kann folg
lich einstückig durch beide Blasen 1, 2 hindurchgeführt sein und
sein vorderes Ende endet mit dem vorderen Ende der Blase 2. Zum
Verschließen des Schlauches 8 ist in diesem an seinem vorderen
Ende ein Stopfen 17 eingebracht, der eine zentrale Bohrung 19 auf
weist. Diese Bohrung 19 ist mit der Druckleitung 10e verbunden.
Außerhalb des Schlauchs 8 ist mit dem Stopfen 17 eine Kugel 15
über einen gebogenen Arm 18 verbunden. Der Arm 18 ist hohl ausge
führt und schließt an die Bohrung 19 an. Über eine im Arm 18 vor
gesehene Öffnung 18e ist die Druckleitung 10e mit der Umgebung
verbunden, so daß sie den in der Rohrleitung anstehenden Druck
weiterleiten kann. Die Kugel 15 dient dazu, die Blasen 1, 2 beim
Einführen in die Rohrleitung in die richtige Richtung zu leiten,
wenn sie in hier nicht näher dargestellter Weise auf die Innenwan
dung der Rohrleitung auftrifft.
Fig. 4 zeigt die Anbohrvorrichtung 25 mit dem Kupplungsglied 21,
das über das an ihm vorgesehene Außengewinde 36 mit einer hier
nicht näher dargestellten Anbohrbrücke, die mit der Rohrleitung
verbunden wird, verschraubbar ist. Das Kupplungsglied 21 ist rohr
förmig ausgebildet und weist einen oberen Bereich 29 mit einem
größeren Durchmesser auf, der als Aufnahmeteil für das ent
sprechend ausgebildete Gegenstück für das Kupplungsglied 21 dient.
Die Spannbacken 31, 31a der Spannelemente 32, 32a ragen in den In
nenbereich des Kupplungsgliedes 21 hinein. Die Spannbacken 31, 31a
bilden durch die entsprechende Anlenkung der Spannelemente 32, 32a
einen Exzenter. Der obere Bereich 29 des Kupplungsgliedes 21 endet
nach unten gesehen an einem axialen Absatz 35 auf den ein O-Ring
34 aufgelegt ist.
Die Anbohrvorrichtung 25 weist an ihrem unteren Ende das zum Kupp
lungsglied 21 ausgebildete Gegenstück 24 auf. Dieses Gegenstück 24
ist hülsenförmig ausgebildet und in seinem oberen Bereich ist ein
rohrförmiger Abschnitt 26 eingelötet. Der äußere Umfang des Gegen
stücks 24 ist mit einer im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebil
deten umlaufenden Ringnut 23 versehen. Die Anbohrvorrichtung 25
wird mit dem Gegenstück 24 in das Kupplungsglied so weit einge
steckt, bis sein Ende 27 auf den O-Ring 35 anschlägt. Durch nach
Untendrücken der Spannelemente 32, 32a schieben sich die exzentri
schen Spannbacken 31, 31a in die Ringnut 23 und ziehen das Gegen
stück 24 und damit die Anbohrvorrichtung 25 gasdicht in das Kupp
lungsglied 21 ein. Über das Bohrgestänge 28 kann dann die hier
nicht näher dargestellte Rohrleitung angebohrt werden. Die Ausbil
dung der Anbohrbrücken ist hinreichend bekannt, so daß es hier
keiner eingehenden Erläuterung bedarf. Es sei jedoch darauf hinge
wiesen, daß die Anbohrbrücke mit einem Kugelhahn versehen ist,
über den die angebohrte Rohrleitung verschließbar ist, so daß über
die Anbohrbrücke kein Gas austreten kann, wenn die Anbohrvorrich
tung 25 aus dem Kupplungsglied 21 herausgenommen wird. Die Anbohr
vorrichtung 25 selbst in ihrem oberen Bereich gasdicht abgedich
tet. Die Abdichtung des Bohrgestänges 28 gegenüber der Anbohrvor
richtung 25 erfolgt über O-Ringe 28'. Über den mit einem Kugelhahn
22a versehenen Anschlußstutzen 22' kann sich innerhalb der Anbohr
vorrichtung angesammeltes Gas abgefackelt werden, bevor die An
bohrvorrichtung 25 vom Kupplungsglied 21 getrennt wird.
Fig. 5 zeigt die Setzschleuse 20 für die Absperrvorrichtung. In
ihrem unteren Bereich ist die Setzschleuse 20 ebenfalls mit einem
Gegenstück 24 zum Kupplungsglied 21 versehen. Im oberen Bereich
des Gegenstücks 24 ist ein ringförmiger Absatz vorgesehen, in den
ein Rohr 20a eingesteckt und verlötet ist. Der obere Bereich 20'
des Rohres 20a ist über einen Stopfen 50 verschlossen, der eine
zum Rohr 20a konzentrische Bohrung 51 aufweist, in die mehrere
Ringnuten eingedreht sind und hierin axial beabstandet mehrere
Dichtringe 37 aufgenommen werden. Mit einer strichpunktierten Li
nie angedeutet ist der im Inneren der Schleuse 20 verlaufende
Schlauch 8 dargestellt. Die Dichtringe 37 dienen zur gasdichten
Abdichtung des Schlauchs 8 in der Schleuse 20.
Der Schlauch 8 wird in die Schleuse 20 von (auf der Zeichnung)
unten in die Schleuse 20 eingezogen, bevor die Verschraubung 39
(Fig. 3b) an ihm befestigt wird, über die der Schlauch anschlie
ßend mit dem Kopfstück 40 verbunden wird.
Zum Setzen der Absperrvorrichtung wird die Schleuse 20 mit dem
Gegenstück 24 in das Kupplungsglied 21 bis zum Anschlag eingesetzt
und wie zuvor beschrieben über die Spannelemente 32, 32a gasdicht
mit diesem verbunden. Der Kugelhahn der hier nicht dargestellten
Anbohrbrücke wird geöffnet, und der Schlauch 8 vorgeschoben, wo
durch die Blasen 1, 2 in das Innere der Rohrleitung eingeschoben
werden. Wenn die Blasen 1 und 2 in die Rohrleitung vollständig
eingeführt sind, werden sie nacheinander über die Druckschläuche
10a und 10d aufgeblasen. Dadurch dehnen sie sich in radialer Rich
tung bis zu einem Vielfachen ihres ursprünglichen Durchmessers und
kommen zur Anlage an der Innenwand der Rohrleitung. Die Festigkeit
des elastischen Materials und die Wanddicke der Blasen wirken da
bei mit deren zylindermantelförmigen Gestalt so zusammen, daß eine
unkontrollierte Ausdehnung in Rohrlängsrichtung verhindert wird.
Während des Füllens der zweiten Blase entsteht im Bereich des Tei
les 8' im Rohrleitungsabschnitt zwischen den beiden Blasen 1 und 2
ein Überdruck. Durch Entlüften über die beiden Öffnungen 9a, 9b und
die zugehörigen Druckleitungen 10b, 10c läßt sich dieser Überdruck
abbauen. Über diese Entlüftungseinrichtung kann der Rohrleitungs
abschnitt auch mit einem Inertgas, beispielsweise Stickstoff ge
spült werden. Über das Formteil 7 bzw. den Stopfen 17 am Ende der
Blase 2 und die daran angeschlossene Druckleitung 10e kann der
anstehende Druck in der abgesperrten Rohrleitung gemessen werden.
Über das Kopfstück 40 ist die Leitung 10e hierzu mit einem nicht
näher dargestellten Manometer verbunden. Auch die übrigen Druck
anschlüsse, die durch das Kopfstück 40 verbunden werden, sind hier
nicht näher dargestellt.
Die zur Rohrwandung hin gerichtete Öffnung 14 verhindert in Zusam
menwirken mit der besonderen Gestaltung des Formteils ein Zusetzen
der Öffnung mit Schmutz (vergleiche Fig. 2).
Nach Beendigung der Arbeiten an der Rohrleitung wird die Druckluft
aus den Blasen 1 und 2 abgelassen. Dadurch nehmen sie wieder ihre
ursprüngliche Form an und lassen sich so über den Schlauch 8 aus
der Rohrleitung wieder herausziehen.
Über den Verbindungsanschluß 22 kann vor Entfernen der Setzschleu
se 20 vom Kupplungsglied 21 wie bereits zuvor beschrieben darin
befindliches Gas abgefackelt werden. Hierzu ist der Verbindungs
anschluß 22 ebenfalls mit einem Kugelhahn 22a versehen. Um die
Abdichtung zwischen Schlauch 8 und den Dichtringen 37 wirksam ein
zuhalten und eine Versprödung der Dichtringe 37 zu verhindern, ist
der Stopfen 50 im Bereich zwischen den Dichtringen 37 mit einem
Schmiernippel 38, über den Fett ins Innere gequetscht werden kann,
versehen.
1
Blase
2
Blase
3
Achse
4
Übergangsbereich
5
rohrförmiger Ansatz
6
Stopfen
6
a Stopfen
7
Formteil
8
Schlauch
8
' Schlauch zwischen Blase
1
und
2
9
a Öffnung
9
b Öffnung
10
a bis e Druckleitung
11
Schelle
12
Schaft
13
Bohrung
14
Öffnung
15
Kugel
16
Drahtarmierung
17
Stopfen
18
Arm
19
Bohrung
20
Schleuse
20
a Rohr
20
' oberer Bereich von
20
21
Kupplungsglied
22
Verbindungsanschluß
22
' Verbindungsanschluß
23
Ringnut
24
Gegenstück zu
21
25
Anbohrvorrichtung
26
rohrförmiger Abschnitt
27
unteres Ende
28
Bohrgestänge
28
' O-Ring
29
oberer Bereich
30
Spannverschluß
31
Spannbacke
31
a Spannbacke
32
Spannelement
32
a Spannelement
34
Dichtring
35
Absatz
36
Außengewinde
37
Dichtring
38
Schmiernippel
39
Verschraubung
40
Kopfteil
50
Stopfen
51
Bohrung
Claims (18)
1. Absperrvorrichtung für Rohrleitungen, insbesondere zum
Transport gasförmiger Medien, mit zwei über einen Schlauch
(8, 8') miteinander verbundenen, in die Rohrleitung ein
führbaren und über je eine Druckleitung (10a, 10d) durch
ein Druckmedium aufweitbaren, einstückig ausgebildeten Bla
sen (1, 2), wobei im Schlauch (8') eine radiale Bohrung
(9a) vorgesehen ist, in die eine Druckleitung (10b) mündet
und über die sich zwischen den Blasen (1, 2) aufbauender
Druck abbaubar ist, und wobei die Druckleitungen (10a, 10b,
10d) innerhalb des Schlauchs (8') verlaufen und die vordere
Blase (2) durch einen Stopfen (7, 12) verschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei weitere Druckleitungen
(10c, 10e) vorgesehen sind, von denen zum Spülen des Raumes
zwischen den Blasen (1, 2) die eine Druckleitung (10c) in
eine im Schlauch (8') vorgesehene radiale Bohrung (9b) mün
det, und die andere Druckleitung (10e) in dem Stopfen
(7, 17) nach außen mündet, um den vor der Blase (2) in der Rohr
leitung anstehenden Druck zu detektieren, und daß in die
Enden des Schlauchs (8') ein Stopfen (6) eingesetzt
ist, und jede Druckleitung (10a, 10b, 10c, 10d, 10e) in
eine zugehörige im Stopfen (6) vorgesehene Bohrung dichtend
eingeklebt ist.
2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blase (2) aus Kunststoff oder Kautschuk
besteht.
3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blase (2) zylindermantelförmig mit einem
dem Querschnitt der Rohrleitung angepaßten Querschnitt aus
gebildet ist.
4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blase (2) an zumindest einem ihrer Enden in einem
Übergangsbereich (4) eine Querschnittsverringerung auf einen
rohrförmigen Ansatz (5) aufweist.
5. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Blase (2) einen Durchmesser
zwischen 40 und 140 mm aufweist.
6. Absperrvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Blase
(2) etwa 4 bis 8 mm beträgt.
7. Absperrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandstärke 5 mm beträgt.
8. Absperrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blase (2) mit dem rohrförmigen Ansatz (5) durch
Binden mit dem Schlauch (8) verbunden ist.
9. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlauch (8, 8') eine in Umfangsrichtung verlaufende
Drahtarmierung (16) aufweist.
10. Absperrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Armierung (16) spiralförmig gewickelt ist.
11. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Stopfen (17) eine außerhalb des Schlauchs (8)
befindliche Kugel (15) über einen bogenförmig verlaufenden
Arm (18) verbunden ist.
12. Vorrichtung zum Setzen der Absperrvorrichtung in einer
Rohrleitung, bestehend aus einem mit einer auf der Rohrlei
tung befestigten Anbohrbrücke verbindbaren Kupplungsglied
(21) und einer mit dem Kupplungsglied (21) verbindbaren
rohrförmigen Schleuse (20), wobei das Kupplungsglied (21)
mit einem absperrbaren Hahn versehen ist und die Schleuse
(20) einen absperrbaren Verbindungsanschluß (22) mit der
Umgebung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrför
mige Schleuse (20) in das Kupplungsglied (21) auf Anschlag
einsteckbar und mittels eines gewindelosen in mindestens
eine in der Schleuse (20) vorgesehene Ausnehmung (23) ein
greifenden Spannverschlusses (30) verbindbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannverschluß (30) aus zwei diametral am Kupplungs
glied (21) angeordneten mit ihren Spannbacken (31, 31a) in
den Innenbereich des Kupplungsgliedes (21) bringbaren
Spannelementen (32, 32a) besteht, die in eine im Querschnitt
kreisabschnittförmige äußere Ringnut (23) der Schleuse (20)
eingreifen, wobei die Spannelemente (32, 32a) in bezug auf
die Spannbacken (31, 31a) exzentrisch gelagert sind, so daß
beim Zustellen die Schleuse (20) gegen einen auf einem
axialen Absatz (35) im Kupplungsglied (21) liegenden Dicht
ring (34) gezogen und die gasdichte Verbindung hergestellt
wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dichtring (34) aus Gummi ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schleuse (20) mit einem zusätzlichen absperrbaren Ver
bindungsanschluß versehen ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse (20) in ihrem
oberen Bereich (20') mit einer Mehrzahl von axial beabstan
deten Dichtringen (37) versehen ist, die in ihrem Innen
durchmesser dem Außendurchmesser des Schlauches (8) ange
paßt sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
im Bereich der Dichtringe (37) ein Schmiernippel (38) vor
gesehen ist.
18. System zum Anbohren einer gasführenden Rohrleitung und Set
zen einer Absperrvorrichtung, bestehend aus einem mit einer
auf der Rohrleitung befestigten Anbohrbrücke verbindbaren
Kupplungsglied (21), einer Anbohrvorrichtung (25) und einer
rohrförmigen Schleuse (20), dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl die Anbohrvorrichtung (25) als auch die Schleuse
(20) jeweils in das Kupplungsglied (21) auf Anschlag ein
steckbar und mittels eines gewindelosen in mindestens eine
in der Anbohrvorrichtung (25) und der Schleuse (20) vorge
sehene Ausnehmung (23) eingreifenden Spannverschlusses (30)
mit dem Kupplungsglied (21) verbindbar sind.
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