DE20119416U1

DE20119416U1 - Autarke Pipeline-Armatur

Info

Publication number: DE20119416U1
Application number: DE20119416U
Authority: DE
Original assignee: GSR Ventiltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: GSR Ventiltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2011-12-01
Also published as: WO2003046433A1; AU2002365468A1

Description

KÖNIG ■ PALGEN ■ SCHLJIVfACI^ER**'^

DÜSSELDORF■ESSEN

PATENTANWÄLTE

unser zeichen: 101 223 HS/ng/DF/mb &Egr;_{&bgr;&bgr;&bgr;}&eegr;, den 30. November 2001

GSR Veniütechnik GmbH & Co. KG
Sm Meisenfeld! 1

D - 32602 Vioiho

Autarke Pipeline-Armatur

Die Erfindung betrifft eine autarke Pipeline-Armatur gemäß Anspruch 1.

Erdgaszapfstellen und Ölpipelines, aber auch Flächenbewässerungsleitungen liegen üblicherweise weit, oftmals sehr viele Kilometer weit, und teilweise auch über unbesiedeltes, unwegiges oder mit Infrastruktur nicht ausgestattetes Gelände verstreut auseinander.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pipeline-Armatur, wie zum Öffnen und Schließen, Umleiten oder Mischen des Förderfluids zu schaffen, welche ohne eine besondere Infrastruktur autark betrieben werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine autarke Pipeline-Armatur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Eine erfindungsgemäße autarke Pipeline-Armatur zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie über, in der Regel zwei, Energiepuffer verfügt, um den Kraftantrieb zum Betätigen der Armatur, wie zum Öffnen und Schließen eines Absperrventils und zum Steu-

33* EisJS^N· ■ FPlUHukiGSrrPrASE^ J43;A
TEL. +49 - gcfo«- fe*» 230·- '&' ■ ''pAX'Wg'· g(ji "M'g3o'-'ga"· E@KPSK.de

D-4O549 DÜSSELDORF, LOHENGRINSTRASSE 1 1 · TEL +43 -211 -361 45D · FAX +43 -&Xgr;1 1 -96145&Xgr;&Ogr;

em der Armatur und zum Kommunizieren mit der Armatur, in autarker Weise zu ermöglichen, so daß eine Fernbedienung und Fernkontrolle der Armatur ohne das Vorsehen von Infrastrukturmaßnahmen möglich ist. Im einzelnen sieht die Erfindung eine in der Regel vergleichsweise großkalibrige Prozeßarmatur, wie ein Auf-/Zu-Ventil, mit einem Stellglied zum Öffnen und Schließen einer für den Ferntransport eines Fluides, wie Erdgas, Erdöl oder Wasser, vorgesehenen Transport-Pipeline vor. Ferner sorgt eine Antriebseinrichtung für die Kraftbetätigung des Stellgliedes der Prozeßaramtur. Die Antriebsenergie für die Antriebseinrichtung zum Kraftbetätigen des Stellgliedes der Prozeßarmatur wird über eine von einem Steuerventil beherrschte Zuführleitung zur Antriebseinrichtung bereitgestellt. Die Antriebsenergie wird aus mindestens einem aufladbaren Puffer zur Verfügung gestellt. Das mindestens eine Steuerventil der Zuführleitung für die Antriebsenergie wird mittels einer Kommunikationseinheit, welche Steuersignale empfängt, fernbetätigt. Die Antriebsenergie für das mindestens eine Steuerventil und, ggf., für das Betreiben der Kommunikationseinheit, wird über einen aufladbaren Puffer bereitgestellt. Bei diesem handelt es sich in besonders bevorzugter Weise um einen Generator zum Umwandeln erneuerbarer Energie.

Die einzelnen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Pipeline-Armatur können in verschiedenster Weise realisiert werden, was im Zusammenhang mit der Beispielsbeschreibung noch näher erläutert werden wird.

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäße zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüche sowie aus der nachfolgenden

Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen autarken Pipeline-Armatur dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen die Figuren 1 bis 5 Blockschaltbilder einer autarken Pipeline-Armatur in unterschiedlichen Detailausführungen.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, wird eine großkalibrige Erdgas-Pipeline 1 von einer als Auf-/Zu-Armatur ausgebildeten Prozeßarmatur 11 beherrscht, deren Stellglied 12 zum Betätigen der Klappe oder des Schiebers der Prozeßarmatur 11 von einer Antriebseinrichtung 13 kraftbetätigt wird. Bei letzterer kann es sich um einen druckbetätigten, einfach wirkenden Armaturenantrieb handeln, dessen Ventilplatte 13A von Druckfedern 13B in eine Geschlossenstellung verlagert wird. Das zum Druckbetätigen dieser Antriebseinrichtung 13 erforderliche Druckfluid (Antriebsenergie) stammt aus einem als wiederaufladbarer Puffer 16 für Antriebsenergie dienenden Abzweig des Teils 1A der Erdgas-Pipeline 1, welcher stromauf der Prozeßarmatur 11 gelegen ist. Hier dient der in der Erdgas-Pipeline vorhandene Fluiddruck also als Antriebsenergie und die Erdgaspipeline stromauf der Prozeßarmatur 11 als aufladbarer Antriebsenergiepuffer. Dieser kann sich über ein Drosselventil oder Druckreduzierventil 16A in eine Zuführleitung 15 öffnen, die von einem Steuerventil 14 beherrscht ist, über welches sie den Antriebsenergiepuffer 16 mit der Antriebseinrichtung 13 verbindet.

Das Steuerventil 14 ist ein 3/2-Wege-Magnetventil mit zwei gegenläufig angeordneten Spulen in Impulsausführung. In der dargestellten Ventilstellung ist die Zuführleitung 15 zwischen dem Druckgaspuffer 16 und dem druckbetätigten einfach wirkenden Armaturenantrieb 13 unterbrochen. Um das Steuerventil 14 fernzubetätigen, ist ein als Kommunikationseinheit 17 dienender Funkempfänger zum Empfangen von Funksignalen, z. B. via Satellit, vorgesehen. Das empfangene Funksignal wäre zu leistungsschwach, um das Steuerventil 14 umzuschalten. Die für dieses Umschalten und den Betrieb des Funksignalempfängers benötigte Antriebsenergie, d. h. im vorliegenden

Fall elektrische Energie, wird von einem zweiten aufladbaren Puffer 19 geliefert, der als wiederaufladbarer Stromakkumulator ausgebildet ist und der von einem Generator zum Umwandeln erneuerbarer Energie 18, wie einem Solarpaneel, aufgeladen wird.
5

Als weitere Alternative zum Aufladen eines Puffers 19 kommt auch ein Windgenerator in Betracht. Je nach Leistungsstärke könnte dieser auch dazu dienen, elektrische Antriebsenergie für die Antriebseinrichtung 13 zum Betätigen der Prozeßarmatur 11 zu liefern, so daß insgesamt nur ein wiederaufladbarer Puffer oder eine wiederaufladbare Pufferanordnung erforderlich wäre.

Als alternativer Puffer 16 kommt auch ein Druckgasbehälter in Betracht, der in Figur 1 gestrichelt eingezeichnet ist. Hierbei kann es sich z. B. um eine austauschbare Druckgasflasche handeln.
15

Bei den Figuren 2 bis 5 handelt es sich um Alternativen zu der Ausführungsform nach Figur 1.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 bestehen die Unterschiede zu Figur 1 darin, daß die Antriebseinrichtung 13 zwar ebenfalls ein druckbetätigter

einfach wirkender Armaturenantrieb ist, daß dieser aber die Ventilplatte im Ruhezustand offen hält. Außerdem wurde als Steuerventil 14 eines mit einer elektrischen Spule verwendet, während eine Druckfeder 14A das Steuerventil 14 im Ruhezustand in Unterbrechungsstellung für die Zuführleitung 15 hält. 25

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich von dem nach Figur 2 dadurch, daß das Steuerventil 14 so wie in Figur 1 ausgeführt ist, während die Antriebseinrichtung 13 wie in Figur 1 ausgeführt ist.

Figuren 4 und 5 zeigen druckbetätigte doppelt wirkende Armaturenantriebe 13, bei denen das Stellglied 12 in beide Richtungen druckbetätigt verlagert wird. Deshalb werden als Steuerventile 5/2-Wege-Magnetventile verwendet,

wobei dieses Ventil in Figur 4 mit einfacher Spule und Druckfeder 14A und in Figur 5 mit zwei Spulen elektrisch betätigt wird.

Im übrigen ist es grundsätzlich auch möglich, die Kommunikationseinheit 17 über ein Datenkabel, wie ein Lichtfaserkabel, anzusteuern, welches entlang der Pipeline 1 verlegt ist. Hierüber werden lediglich Stellsignale und dergl., nicht aber Ventilantriebsenergien übertragen. Im übrigen dient die Kommunikationseinheit 17 auch zur Kommunikation von Funktionsprotokollen und der Quittierung des Empfangs sowie der Ausführung von Schaltungssignalen oder Mitteilung von Störungen.

• .· «st

Bezugszeicheniiste

11	Prozeßarmatur
12	Stellglied
13	Antriebseinrichtung
13A	Ventilplatte
13B	Druckfedern
14	Steuerventil
14A	Druckfeder
15	Zuführleitung
16	Puffer
16A	Drosselventil
17	Kommunikationseinheit
18	Generator
19	Puffer

Claims

Autarke Pipeline-Armatur (10), bestehend aus
einer Prozeßarmatur (11) mit einem Stellglied (12) zum Öffnen und Schließen einer für den Ferntransport eines Fluides, wie Erdgas, Erdöl oder Wasser vorgesehenen Transportpipeline (1)
einer Antriebseinrichtung (13) für die Kraftbetätigung des Stellgliedes (12) der Prozeßarmatur (11),
mindestens einem Steuerventil (14) zum Öffnen und Schließen einer Zuführleitung (15) für die Versorgung der Antriebseinrichtung (13) mit Antriebsenergie,
mindestens einem aufladbaren Puffer (16) für die Antriebsenergie,
einer Kommunikationseinheit (17) zum Empfangen von Steuersignalen für die Fernbetätigung des mindestens einen Steuerventils (14),
mindestens einem, insbesondere von einem Generator (18) zum Umwandeln erneuerbarer Energie, aufladbaren Puffer (19) für die Antriebsenergie des mindestens einen Steuerventils (14) und, gegebenenfalls, für das Betreiben der Kommunikationseinheit (17).