DE19615935B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Transportieren von nassem Sauergas - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Transportieren von nassem Sauergas in mit einem Kunststoffrohr ausgekleideten Stahlrohren, wobei man das Kunststoffrohr an seiner Außenseite mit Nuten versieht, die mit dem Stahlrohr Kanäle bilden,
dadurch gekennzeichnet,
dass man in diese Kanäle (4) am einen Ende der Transportstrecke (6) ein Inertgas (das Stahlrohr (1) nicht korrodierend angreifendes Gas) eintreten lässt,
dass man als Inertgas trockenes Süßgas verwendet,
und dass man am anderen Ende der Transportstrecke (6) dieses Gas wieder austreten lässt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transportieren von nassem Sauergas in mit einem Kunststoffrohr ausgekleideten Stahlrohren, wobei man das Kunststoffrohr an seiner Außenseite mit Nuten versieht, die mit dem Stahlrohr Kanäle bilden, sowie die Verwendung eines Stahlrohres.
• Der Transport von nassem Sauergas (Schwefeldioxid haltigem Erdgas), wie es aus Erdgaslagerstätten erhalten wird, kann nicht in normalen Stahlrohren erfolgen, weil diese nach kurzer Zeit korrodiert sind und umweltverschmutzend das Sauergas an Korrosionsstellen austreten lassen. Die Verwendung von Edelstahlrohren ist sehr teuer und erfolgt daher selten. Es werden meist stahlrohrummantelte Kunststoffrohre verwendet, vorzugsweise aus Polyethylen oder vernetztem Polyethylen hergestellte Rohre, welche in bereits verlegte Stahlrohre eingezogen werden. Diese haben bei der Verlegung einen Aussendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Stahlrohres ist. Sie weiten sich im Betrieb so auf, daß sie mit ihrer Außenfläche an der Innenfläche des Stahlrohres anliegen. Aber auch hier treten an der Innenfläche des Stahlrohres Korrosionserscheinungen auf, die darauf zurückzuführen sind, daß Schwefeldioxid und Feuchte durch das Kunststoffrohr permeieren und dann besagte Korrosionerscheinungen am Stahlrohr, wenn auch nicht so schnell, hervorrufen. Daher sind solche Leitungssysteme von Zeit zu Zeit auszuwechseln. Dabei ist es sehr schwierig, den Zeitpunkt der Auswechselung zu bestimmen, da sich die Korrosionserscheinungen an der Innenwand nicht oder nur unter hohem Aufwand bei Stilllegung der Leitung bestimmen lassen, wenn diese frei verlegt ist. Diese Permeabilität tritt auch bei völlig intakten Kunststoffrohrleitungen auf. Verstärkt tritt aber Sauergas und Feuchte aus einer Kunststoffleitung aus, wenn die Kunststoffleitung oder an ihr befindliche Schweißstellen gerissen sind.
• Ein derart ausgestaltetes Rohr ist aus der Leckageüberwachungsvorrichtung der DE 27 06 069 A1 bekannt geworden. Diese Vorrichtung besteht aus einem Außenrohr, in dem ein geripptes Innenrohr angeordnet ist, welches mit seinen vorzugsweise axial ausgerichteten Rippen an der Innenwand des Außenrohres anliegt. In dem durch die Rippen zwischen Innenrohr und Außenrohr gebildeten Raum wird durch geeignete Maßnahmen ein definierter Unter- oder Überdruck erzeugt und überwacht. Durch eine durch Leckage des Rohres hervorgerufene Druckveränderung in diesem Raum wird ein Signal ausgelöst.
• Aus der JP 07091600 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektierung von Gasleckagen bekannt geworden, bei der Hochdruckgase in einem Innenrohr von einem Speicher zu einem Zielort transportiert werden. Um Leckagen detektieren zu können, ist ein zweites, ein inertes Gas führendes Außenrohr vorgesehen, welches das Innenrohr vollständig ummantelt. Das in dem Außenrohr geführte Gas wird einer Messstation zugeleitet, welche bei Messung eines erhöhten Wertes des im Innenrohr geführten Gases ein Signal auslöst.
• Der Stand der Technik stellt Leckageüberwachungsvorrichtungen bereit. Es sind aber keine geeigneten Maßnahmen offenbart, die das Auftreten von Korrosionserscheinungen, die zu Leckagen führen verhindern bzw. verzögern.
• Die Erfindung beseitigt die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln die Korrosionserscheinungen bei intakter Leitung nicht auftreten zu lassen und eine Möglichkeit zu schaffen, eine durch Risse in der Kunststoffleitung hervorgerufene verstärkte Permeabilität durch Messung feststellen zu können.
• Die Erfindung besteht darin, dass am einen Ende der Transportstrecke ein Einlaß für Inertgas (ein Stahlrohr nicht korrodierend angreifendes Gas) in diese Kanäle und am anderen Ende der Transportstrecke ein Auslaß für dieses Inertgas vorgesehen ist und dass der Auslassstation für das Inertgas eine Reinigungsstation für das Inertgas nachgeschaltet ist.
• Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, dass man in diese Kanäle am einen Ende der Transportstrecke ein Inertgas (das Stahlrohr nicht korrodierend angreifendes Gas) eintreten lässt, dass man als Inertgas trockenes Süßgas verwendet, und dass man am anderen Ende der Transportstrecke dieses Gas wieder austreten lässt.
• Dieses Inertgas trägt aus dem Inneren des Kunststoffrohres in die Kanäle permeiertes Gas aus. Der Gehalt an Schwefeldioxid und Feuchte in diesem Inertgas kann daher im Zwischenraum zwischen Kunststoffrohr und Stahlrohr sehr niedrig gehalten werden, jedenfalls so niedrig, daß kein Niederschlag an der Innenwand des Stahlrohres entsteht. Auch kann der Gehalt an Schwefeldioxid und Feuchte im Inertgas gemessen werden und mit dieser Messung kann festgestellt werden, ob Risse im Kunststoffrohr vorhanden sind oder sich gebildet haben. Damit ist die Möglichkeit eröffnet, die Innenwand des das Kunststoffrohr ummantelnden Stahlrohres völlig korrosionfrei zu halten.
• Vorteilhaft ist es, daß man bei Anwendung dieses Verfahrens als Inertgas trockenes Süßgas verwendet. Dieses ist mit den vorhandenen Einrichtungen leicht zu erhalten und nach dem Austritt aus den Kanälen leicht zu regenerieren.
• Dieses Regenerieren erfolgt in einer der Austrittsstation nachgeschalteten Reinigungsstation derart, daß man das ausgetretene Inertgas von auf dem Transportweg beigemischtem Sauergas und von Feuchtigkeit befreit und dann der Wiederverwendung zuführt. Dieses kann nicht nur bei der Verwendung von gereinigtem Erdgas als Inertgas erfolgen, sondern auch bei der Verwendung anderer Inertgase.
• Die Wiederverwendung erfolgt derart, daß man das von Feuchte und Sauergas befreite Inertgas wieder in die Kanäle eintreten läßt. Dazu wird der Reinigungsstation eine das gereinigte Inertgas zur Einlaßstation führende Inertgasleitung nachgeschaltet.
• Zweckmäßigerweise läßt man das Inertgas unter einem geringeren Druck in den Kanälen als dem im Inneren des Kunststoffrohres herrschenden Druck fließen. Das hat den Vorteil, daß die Wandungsstärke des Stahlrohres kleiner als für den Druck des fließenden nassen Sauergases notwendig gewählt werden kann, weil der Druck des fließenden Sauergases von dem Kunststoffrohr aufgefangen werden kann.
• Jedoch kann es in besonderen Anwendungsfällen zweckmäßig sein, in den durch die Nuten in der Außenwandung des Kunststoffrohres gebildeten Kanälen Inertgas unter einem höheren Druck fließen oder stehen zu lassen. Dabei ist es vorteilhaft, das Inertgas zeitweise stehen und zeitweise fließen zu lassen.
• Vorteilhaft ist es, wenn der Auslaßstation eine Meßstation nachgeschaltet ist, in der man das aus den Kanälen austretende Inertgas auf Beimischungen unter sucht.
• Das hat den Vorteil, daß man die Fließgeschwindigkeit des Inertgases entsprechend der Quantität der gemessenen Beimischungen derart einstellt, daß sich in den Kanälen und damit auch an der Innenwand des Stahlrohres kein Niederschlag bildet. Das kann eine automatisch arbeitende Regelung bei Durchführung einer selbsttätigen Messung in energetisch günstiger Weise erreichen.
• Bei dieser Sauergasleitung kann das Kunststoffrohr aus mehreren Rohrstücken zusammengesetzt sein, die durch Rohrverbinder miteinander verbunden sind.
• Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Rohrverbinder einen geringeren Durchmesser als das Stahlrohr aufweisen.
• Bei der Konstruktion dieser Rohrverbinder kann es zweckmäßig sein, daß ein in die Kunststoffrohrstücke eingelegtes Stützrohr aus einem inerten Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl, vorgesehen ist.
• Das Kunststoffrohr kann aber auch aus mehreren Rohrstücken zusammengesetzt sein, welche miteinander verschweißt sind, wobei die Schweißstelle durch eine übergeschobene Muffe, die vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl besteht geschützt ist. Diese Muffe verhindert ein Aufweiten des Kunststoffrohres an der Schweißstelle und damit die hierbei mögliche Bildung von Rissen.
• Auch hier kann ein am Ort der Schweißstelle in das Kunststoffrohr eingelegtes Stützrohr aus einem inerten Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl, von Nutzen sein.
• Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn das Kunststoffrohr zusätzlich, vorzugsweise in größeren Abständen, an seiner Außenseite in Umfangsrichtung verlaufende Nuten aufweist, welche einen Inertgasaustausch zwischen den Kanälen erlauben und somit bei aufgetretenen Rissen im Kunststoffrohr eine Verteilung des in das Inertgas eines Kanales eingetretenen Sauergases auch in die übrigen Kanäle ermöglicht.
• Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein Blockschaltbild der Sauergasleitung.
• 2 einen Querschnitt durch die Leitung.
• 3 einen Längsschnitt durch die Leitung am Ort einer Schweißstelle im Kunststoffrohr.
• 4 einen Längsschnitt durch die Leitung am Ort eines Rohrverbinders.
• Der Transport von naßem Sauergas erfolgt in mit einem Kunststoffrohr 2 ausgekleideten Stahlrohr 1. Das Kunststoffrohr 2 ist an seiner Außenseite mit Nuten 3 versehen, die mit dem Stahlrohr 1 Kanäle 4 bilden. In diese Kanäle 4 läßt man in der Einlaßstation 5 am einen Ende der Transportstrecke 6 ein Inertgas (das Stahlrohr nicht korrodierend angreifendes Gas) eintreten, das man am anderen Ende der Transportstrecke 6 in der Aulaßstation 7 wieder austreten läßt. Dabei kann man als Inertgas trockenes Süßgas verwenden.
• Das in der Auslaßstation 7 ausgetretene Inertgas führt man über eine Meßstation 8, in der man das aus den Kanälen 4 austretende Inertgas auf Beimischungen untersucht, einer Reinigungsstation 9 zu, in der das Inertgas von auf dem Transportweg 6 beigemischtem Sauergas und von Feuchtigkeit befreit wird.
• Um das von Feuchte und Sauergas befreite Inertgas wieder in die Kanäle 4 eintreten zu lassen ist der Reinigungsstation 9 eine das gereinigte Inertgas zur Einlaßstation 5 führende Inertgasleitung 10 nachgeschaltet, welche parallel zur Transportstrecke 6 verläuft.
• Entsprechend den in der Meßstation 8 bei den Untersuchungen des aus der Transportstrecke 6 ausgetretenen Inertgases erhaltenen Meßwerten stellt man die Fließgeschwindigkeit des Inertgases derart ein, daß sich in den Kanälen 4 kein Niederschlag bildet. Dazu ist eine zur Pumpe 11 führende Steuerleitung 12 vorgesehen.
• Meist wird das Kunststoffrohr 2 aus mehreren Rohrstükken 2A zusammengesetzt sein, die durch Rohrverbinder 13 miteinander verbunden sind. Diese weisen einen geringeren Durchmesser als das Stahlrohr (1) auf. Am Ort der Rohrverbinder 13 ist zweckmäßigerweise ein in die Kunststoffrohrstücke eingelegtes Stützrohr 14 aus einem inerten Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl vorgesehen. Diese Rohrverbinder können endseitig mit Krallen 15 versehen sein, welche in Umfangsnuten 19 des Kunststoffrohres 2 eingreifen. Dichtringe 16 auf dem Stützrohr 14 und in Nuten des Rohrverbinders 13 sorgen für eine gasdichte Rohrverbindung.
• Wenn das Kunststoffrohr 2 aus mehreren Rohrstücken 2A zusammengesetzt ist, welche miteinander durch eine Schweißnaht 17 verschweißt sind, ist zweckmäßigerweise eine über die Schweißstelle geschobene Muffe 18 vorgesehen, die vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl besteht und die ein Aufweiten der Schweißnaht bei Druckbeaufschlagung im Betrieb verhindert. Auch hier ist ein am Ort der Schweißnaht 17 in das Kunststoffrohr 2 eingelegtes Stützrohr 14 aus einem inerten Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl, von Vorteil. Dieses Stützrohr kann mit Nuten versehen sein, in die Dichtringe 16 zur zusätzlichen Abdichtung eingelegt sind.

1

Stahlrohr

2

Kunststoffrohr

3

Nut

4

Kanal

5

Einlaßstation

6

Transportstrecke

7

Aulaßstation

8

Meßstation

9

Reingungsstation

10

Inertgasleitung

11

Pumpe

12

Steuerleitung

13

Rohrverbinder

14

Stützrohr

15

Kralle

16

Dichtring

17

Schweißnaht

18

Muffe

19

Umfangsnut

Claims (16)

1. Verfahren zum Transportieren von nassem Sauergas in mit einem Kunststoffrohr ausgekleideten Stahlrohren, wobei man das Kunststoffrohr an seiner Außenseite mit Nuten versieht, die mit dem Stahlrohr Kanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, dass man in diese Kanäle (4) am einen Ende der Transportstrecke (6) ein Inertgas (das Stahlrohr (1) nicht korrodierend angreifendes Gas) eintreten lässt, dass man als Inertgas trockenes Süßgas verwendet, und dass man am anderen Ende der Transportstrecke (6) dieses Gas wieder austreten lässt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das ausgetretene Inertgas von auf dem Transportweg beigemischtem Sauergas und von Feuchtigkeit befreit und der Wiederverwendung zuführt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das man das von Feuchte und Sauergas befreite Inertgas wieder in die Kanäle (4) eintreten läßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Inertgas unter einem geringeren Druck in den Kanälen (4) als dem im Inneren des Kunststoffrohres (2) herrschenden Druck fließen läßt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus den Kanälen (4) austretende Inertgas auf Beimischungen untersucht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fließgeschwindigkeit des Inertgases derart einstellt, daß in den Kanälen (4) sich kein Niederschlag bildet.
7. Vorrichtung zum Transportieren von nassem Sauergas in einem mit einem Kunststoffrohr ausgekleideten Stahlrohr, wobei das Kunststoffrohr an seiner Außenseite mit Nuten versehen ist, die mit dem Stahlrohr Kanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, dass am einen Ende der Transportstrecke (6) ein Einlaß für Inertgas (ein Stahlrohr nicht korrodierend angreifendes Gas) in diese Kanäle (4) und am anderen Ende der Transportstrecke (6) ein Auslaß (7) für dieses Inertgas vorgesehen ist und dass der Auslassstation (7) für das Inertgas eine Reinigungsstation (9) für das Inertgas nachgeschaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßstation (7) für das Inertgas eine Reinigungsstation (9) für das Inertgas nachgeschaltet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßstation (7) eine Meßstation (8) nachgeschaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr (2) aus mehreren Rohrstükken (2A) zusammengesetzt ist, die durch Rohrverbinder (13) miteinander verbunden sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverbinder (13) einen geringeren Durchmesser als das Stahlrohr (1) aufweisen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverbinder (13) ein in die Kunststoffrohrstücke (2A) eingelegtes Stützrohr (14) aus einem inerten Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl aufweisen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr (2) aus mehreren Rohrstükken (2A) zusammengesetzt ist, welche miteinander verschweißt sind und durch eine über die Schweißnaht (17) geschobene Muffe (18), die vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl besteht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein am Ort der Schweißnaht (17) in das Kunststoffrohr eingelegtes Stützrohr (14) aus einem inerten Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Edelstahl.
15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr (2) zusätzlich, vorzugsweise in größeren Abständen, an seiner Außenseite in Umfangsrichtung verlaufende Nuten (19) aufweist.
16. Verwendung eines Stahlrohres, das mit einem Kunststoffrohr (2) ausgekleidet ist, das an seiner Außenseite mit Nuten (3) versehen ist, die mit dem Stahlrohr (1) Kanäle (4) bilden, für den Transport von Sauergas im Inneren des Kunststoffrohres und für den Transport von trockenem Süßgas als Inertgas als Schutzgas, in den Kanälen (4).