DE2050035A1

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Info

Publication number: DE2050035A1
Application number: DE19702050035
Authority: DE
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1969-10-16
Filing date: 1970-10-12
Publication date: 1971-05-06
Also published as: FR2064371A1; DE2050035B2; US3630038A; DE2050035C3; JPS5018286B1; FR2064371B1; GB1256489A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

Chisso Corporation, Osaka, Japan

Verfahren zum Verlegen einer unterirdischen Rohrleitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen einer unterirdischen Rohrleitung, welche im Betrieb verwendet wird in einem Zustand unterirdisch verlegt, aufgeheizt auf eine höhere Temperatur als die der Erde durch ein wärmeerzeugendes Rohr unter Verwendung von Strömen aufgrund des Skineffekts, welches mit jedem Rohr der Rohrleitung verbunden ist·.

In der letzten Zeit wurden Rohrleitungen für lange Entfernungen wie Transportrohrleitungen für schweres öl oft unterirdisch verlegt und bei einer erhöhten Temperatur betrieben. In einem solchen Fall werden die Rohre gewöhnlich bei Umgebungstemperatur unter die Erde verlegt, im tatsächlichen Betriebszustand tritt jedoch infolge

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ORIGINAL INSPECTED

ihres Temperaturanstiegs eine thermische Beanspruchung in den Rohren auf, und eine solche Beanspruchung führt oft zu Rohrbrüchen, wenn sie den für das Rohrmaterial zulässigen Wert überschreitet.

Die Rohrleitung wurde daher gewöhnlich mit Expansionsverbindungen oder -biegungen in geeigneten Intervallen versehen, um ein derartiges Versagen zu vermeiden.

^ Im folgenden soll eine Erklärung der thermischen Be-

anspruchung gegeben v/erden, welche in einem unter der Erde verlegten Rohr auftritt, das Temperaturänderungen ausgesetzt ist. Mit den folgenden Formelzeichen

F, thermische Beanspruchung infolge einer Temperaturdifferenz (O₁ - Qg) , kg D Durchmesser des Rohres cm t Dicke der Rohrwand cm y- Reibungskraft je Flächeneinheit des Rohres zwi-

sehen der Rohroberfläche und der Erde kg/cm &* linearer Ausdehnungskoeffizient des Rohres ⁰C"¹ 1 Lange des Rohres cm fe E Längselastizitätsmodul des Rohres kg/cm O₁ Temperatur des Rohres nach dem Aufheizen ⁰C θρ Temperatur des Rohres bei Umgebungstemperatur (Temperatur der Erde) ⁰C f Reibungskoeffizient zwischen der Rohroberfläche und der Erde

P Druck der Erde kg/cm

F₂ dem Rohr zugefügte Reibungskraft durch den

Druck der Erde kg

S-¹ Beanspruchung je Flächeneinheit in dem Rohr 2 (Druckbeanspruchung) kg/cm

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verlängert sich das Rohr um (Q₁ - Q₂) Je Längeneinheit, wenn jedoch eine größere Kraft gleich F,, ausgedrückt durch die folgende Gleichung

(1)

auftritt, verlängert sich das Rohr nicht.

Andererseits wird eine Reibungskraft infolge des Erddrucks auf das verlegte Rohr ausgeübt, welche sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt

F₂ = fKOl (2)

Wenn entsprechend Fp = F₁, wird sich das Rohr gegenüber der Erde nicht infolge von Temperaturdifferenzen ausdehnen oder Zusammenziehen. Die erforderliche Rohrlänge 1, um der Bedingung F₂ = F₁ zu genügen, läßt sich aus den Gleichungen (1) und (2) wie folgt ableiten:

1 £ Ct(Q₁ - Q₂) Et/jr- ·. (3)

woraus sich ergibt, daß der Durchmesser des Rohres keinen Einfluß auf diese Länge hat.

f läßt sich aus folgender Gleichung berechnen:

ψ= fP (4)

Ein konkretes Beispiel sei wie folgt dargestellt: Wenn

ein Rohr etwa Im unter der Erde verlegt wird, ist P = 0,15

ρ 2

kg/cm und f = 0,2 und daher /· = 0,03 kg/cm . Dabei ist bei

einem Rohr aus Stahl Λ= 12 χ ΙΟ"⁶ und E = 2,1 χ 10 kg/cm². Wenn (Q₁ - Q₂) = 20°C und t = 0,6 cm, ist 1 gleich 100 m.

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Dies bedeutet, daß in einer Rohrleitung, welche in einer Länge von 100 m oder mehr unterirdisch verlegt wird, keine relative Ausdehnung des Rohres zur Erde bei einer Temperaturdifferenz von etwa 20⁰C auftritt. Andererseits ist

(T=OL(Q₁ - θ₂) Ε (5)

und in dem oben genannten Beispiel

2
6"= 500 kg/cm . Es tritt daher kein Versagen des Rohres auf.

ψ Entsprechend ist es für ein bei einer solchen Temperaturdifferenz verlegtes Rohr nicht erforderlich, die Ausdehnung in Betracht zu ziehen. -Wenn jedoch die Temperaturdifferenz 60°C übersteigt, wird ^entsprechend Gleichung (5) 1 500 kg/cm und mehr und übersteigt die zulässige Beanspruchung des Rohres. So ist es erforderlich, die Ausdehnung des Rohres in Betracht zu ziehen, um sein Versagen zu verhindern. Zu diesem Zweck haben entsprechende Rohrleitungen bisher Expansionsverbindungen oder -biegungen gehabt, welche in geeigneten Abständen befest :5g£fwaren. Der Einbau einer solchen Ausrüstung unter der Erde erfordert jedoch hohe Kosten und ist nicht leicht in der Erhaltung und Wartung.

Andererseits kann in dem Pail, wo ein genügend langes unterirdisch verlegtes Rohr eine Temperaturdifferenz von etwa 6O⁰C aufweisen soll, die thermische Beanspruchung im Betriebszustand auf ein Ausmaß entsprechend einer Temperaturdifferenz von 50 bis 40°C verringert und ö* gleich 750 bis 1000 kg/cm selbst im Fall von Rohrleitungen über lange Entfernungen gemacht werden, wenn das Rohr in der Erde verlegt vier den kann, nachdem es um eine Länge entsprechend einer Temperatur verlängert worden ist, welche 20 bis 30⁰C höher als die Umgebungstemperatur ist und hierauf durch den Druck der Erde festgelegt werden kann. So wird es möglich, ein Versagen des Roh-

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res zu verhindern, ohne irgendwelche Expansionsverbindungen oder -biegungen einzubauen. Es ist jedoch nicht leicht, eine Rohrleitung über lange Entfernungen unterirdisch zu verlegen, während sie aufgeheizt und verlängert gehalten wird. In einer solchen Situation ist es das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Verhinderung von Brüchen infolge thermischer Beanspruchung bei Rohrleitungen für lange Entfernungen, welche unterirdisch verlegt sind und bei einer erhöhtenTemperatur betrieben werden, vorzusehen, ohne irgendwelche Expansionsverbindungen oder -biegungen an der Rohrleitung anzubringen. Dabei soll ein rationelles Verfahren zum Verlegen unter die Erde der oben genannten Rohrleitung für lange Entfernungen vorgesehen v/erden, während die Rohrleitung aufgeheizt und verlängert ist.

Dieses Ziel wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daü jedes Rohr der Rohrleitung durch Durchschicken eines V/echselstromes durch das mit jedem Rohr verbundene wärmeerzeugende Rohr unter Verwendung eines Stromes aufgrund des Skineffekts aufgeheizt wird zum Verlängern jedes Rohres auf eine Länge zwischen der Länge des Rohres in einem Zustand ohne wesentliche Beanspruchung in Längsrichtung bei der Umgebungstemperatur der Erde und der Länge des Rohres in einem Zustand ohne wesentliche Beanspruchung in Längsrichtung bei Betriebstemperatur, hierauf jedes so verlängerte Rohr angeschlossen und dann die Erde auf jedes Rohr dieser aufgefüllt wird, wodurch die Rohrleitung durch den Erddruck festgelegt wird.

Ein Versagen des Rohres Infolge der Ausdehniingsbeanspruchung kann so ohne das Anbringen irgendwelcher Expansions verbindungen oder -biegungen verhindert werden.

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Als wärmeerzeugendes Rohr unter Verwendung eines Stromes aufgrund des Skineffekts/ welches für die Erfindung brauchbar ist, kann ein solches verwendet werden, wie es in dem japanischen Patent 460 224 (US-Patent 3 293 407) oder in der japanischen Patentanmeldung 20427/1966(US-Patent 3 515 837) gezeigt ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen bzw. der folgenden Beschreibung.

Wärmeerzeugende Rohre unter Verwendung eines Stromes aufgrund des Skineffekts werden im Zusammenhang mit der Zeichnung darge&ellt werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des elektrischen Kreises eines wärmeerzeugenden Rohres unter Verwendung des Skineffekts bei Wechselstrom, welcher von einer Wechselstromquelle durch eine Verbindungsleitung und das wärmeerzeugende Rohr zur Wechselstromquelle fließt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des elektrischen Kreises fc eines wärmeerzeugenden Rohres unter Verwendung des Skin

effekts eines Einphasenwechselstroms, welcher in dem inneren Wandteil der wärmeerzeugenden Rohre durch einen durch Verbindungsleitungen fließenden Wechselstrom erzeugt wird,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des elektrischen Kreises eines wärmeerzeugenden Rohres unter Verwendung des Skineffekts eines Dreiphasenwechselstroms, welcher in dem inneren Wandteil der wärmeerzeugenden Rohre durch den durch die Verbindungsleitungen fließenden Wechselstrom erzeugt wird,

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Pig. 4 im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines an einer Rohrleitung befestigten wärmeerzeugenden Rohres unter Verwendung des Skineffekts, und

Fig. 5 im Längsschnitt ein Ausfüiirungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 1, 2 und j5 sind die Grundsätze von wärmeerzeugenden Rohren unter Verwendung eines Stromes aufgrund des Skineffekts, welche mit der Erfindung verwendet werden, dargestellt.

Das in Fig. 1 gezeigte wärmeerzeugende Rohr ist ein wärmeerzeugendes Rohr aufgrund des Skineffekts, wie es in dem japanischen Patent 460 224 (US-Patent 5 293 407) beschrieben ist. In Fig. 1 wird ein elektrischer Kreis dadurch gebildet, daß ein isolierter Draht 2 durch die Innenseite eines ferromagnetischen Rohres wie eines Rohres 1 aus Stahl gefünrt und am einen Ende 6 des Rohres entfernt von einer Wechselstromquelle 4 mit dem Rohr verbunden wird, während das andere Ende des Drahtes nahe der Viechseistromquelle 4 mit einer Klemme der Wechselstromquelle und das andere Ende 7 des Rohres nahe der Wechselstromquelle über einen Draht 3 mit der anderen Klemme der' Wechselstromquelle 4 verbunden wird. In einem solchen Kreis ist S (cm), welches als Eindringtiefe des Wechselstroms bezeichnet wird, mit dem spezifischen Widerstand des ferromagnetischen Rohres $(jiem) dessen Permeabilität μ und der Frequenz der Wechselstromquelle f (Hz) durch folgende Gleichung ausgedrückt

₌ 5030

VJenn weiter folgende Beziehungen zwischen S, der Dicke des Rohres t (cm), dessen Länge 1 (cm) und dessen inneren Durch-

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- 8 messer d (cm) besteht:

t>2 S, d> S , l>d (7),

flieI3t der Viechseistrom 5 durch das Rohr 1 konzentriert auf dem inneren Wandteil des Rohres, und an der Außenfläche des Rohres tritt praktisch kein Potential auf. Insbesondere fließt praktisch kein Strom, selbst wenn die Außenfläche des Rohres zwischen zwei Punkten über einen Draht mit niedriger Impedanz kurz geschlossen ist. Entsprechend kann das Rohr aus Stahl, selbst wenn es unmittelbar auf ein zu erwärmendes Material geschweißt ist, als sicheres Heizelement, d.h. als sicheres wärmeerzeugendes Rohr verwendet werden.

Fig. 2 und 3 zeigen die Kreise in wärmeerzeugenden Rohren unter Verwendung von Strömen aufgrund des Skineffekts, wie sie in der erwähnten japanischen Patentanmeldung 1212ο/ I965 (US-Patent 3 515 857) beschrieben sind. In Fig. 2 zeigen die Bezugsziffern 8 und 9 ferromagnetische Rohre, und ein Sekundärkreis wird dadurch gebildet, daß die Enden dieser Rohre über Leiter 1J5 und 14 verbunden sind. Ein Primärkreis wird gebildet durch einen isolierten Draht 10, 11, welcher mit einer Viechseistromquelle 12 verbunden ist und innen durch die Rohre 8 und 9 geführt ist.

rfenn die obigen Gleichungen (6) und (7) in dem oben genannten Fall gelten, so fließt ein Sekundärstrom 16 entsprechend einem Primärstrom 15 konzentriert entlang den inneren Wandteilen der ferromagnetischen Rohre und es tritt kein Potential an deren Außenfläche auf. So kann ein solches Rohr als sicheres wärmeerzeugendes Rohr verwendet v/erden, dessen Wärmequelle die Wärme abgeleitet von dem durch das ferromagnetische Rohr wie in Fig. 1 fließenden Strom ist.

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ÖAD ORIGINAL

Die oben genannte Pig. 2 zeigt einen Kreis für Einphasenwechselstrom, während Fig. 3 einen Kreis für Dreiphasenwechselstrom zeigt. Die Bezugszeichen 17, 18 und I9 bezeichnen ferromagnetische Rohre, die Bezugszeichen 25, 26, 27, 23, 29 und 50 bezeichnen Leiter, welche je zwei dieser Rohre verbinden, und eLn Sekundärkreis vrird gebildet durch Verbinden der beiden Enden der Rohre wie in Pig. 3 gezeigt. Der Prlrnärkreis wird gebildet durch Drähte 20, 21 und 22, welche mit einer Dreiphasenwechselstroniquelle 2^Jt- verbunden sind und von denen je einer innen durch die ferromagnetischen Rohre I7, 18 und I9 verläuft, während der gemeinsame Verbindungspunkt dieser drei Drähte mit der Bezugsziffer 23 bezeichnet ist.

Ueriri die zwei Gleichungen (6) und (7) auch in diesem Pail gelten, fließen die entsprechenden SokundUrströme 3^, 35 und 36 entsprechend Primärströmeη 31> 32 und 33 entlang der inneren Wandteile der ferromagnetischen Rohre, und an den Außenflächen der Rohre tritt kein Potential auf. So können solche Rohre als sichere Wärmeerzeugende Rohre wie in Pig. I und 2 gezeigt, verwendet werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Rohres für den Transport, an welchem ein wärmeerzeugendes Rohr unter Verwendung eines Stromes 41 aufgrund des Skineffekts angebracht ist. In Fig. 4 ist nur ein wärmeerzeugendes Rohr gezeigt, es ist jedoch möglich, die Anzahl der wärmeerzeugenden flohre bei Bedarf auf zwei oder mehr zu erhöhen.

Ein isolierter Draht 40 läuft innen durch ein ferromagnetisches Rohr 39, und ein Strom entsprechend dem, welcher in dem Draht 40 fließt, d.h. ein Strom von fast dem gleichen Wert wie der in dem Draht hO fließende, fließt entlang des inneren Wandteils des ferromagnetischen Rohrs 39 und erzeugt Wärme.

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Obwohl jedoch eine elektrische Verbindung wie eine Schweißstelle 42 zwischen dem Rohr 38 für den Transport und dem wärmeerzeugenden Rohr 39 vorgesehen ist, fliei3t praktisch kein Strom in dem Rohr für den Transport.

V/ie oben erwähnt, ist die Erfindung auf ein Verfahren zum unterirdischen Verlegen einer Rohrleitung gerichtet, Vielehe mittels derartiger wärmeerzeugender Rohre geheizt v/erden soll, und dieses Verfahren soll im einzelnen unter Bezugnahfe me auf Fig. 5 dargestellt werden.

In Pig. 5 bezeichnen die Bezugsziffern 57> 58 und 59 Rohre für den Transport, Vielehe unter die Erde zu verlegen sLnd. Die Dezugsziffern 60, 6l und 62 bezeichnen wärmeerzeugende Rohre, welche im Zusammenhang mit Pig. I, 2, 3 und 4 erkLärt worden sind. Mit 43 und 44 sind Zuführungen zu diesen wärmeerzeugenden Rohren bezeichnet, mit 45 ist ein Verbindungskasten für die Drähte bezeichnet, welche innen durch die wärmeerzeugenden Rohre verlaufen, mit 46 und 47 sind Wechselstromquellen bezeichnet, und die Bezugsziffern 48, 49 und 50 bezeichnen Gruben für die Arbeit des Verbindens der Rohre für den Transport und der wärmeerzeugenden Rohre,deren Größe P unter Berücksichtigung bequemen Arbeitens gewählt wird. Die Gruben können wieder mit Erde aufgefüllt werden. Mit 51, 52 und 53 ist die wieder aufgefüllte Erde auf den Rohren 57, 58 und 59 für den Transport bezeichnet, wobei diese Rohre in der Erde durch den Druck der Erde auf diese Teile gehalten werden, und mit 54 und 55 sind Verbindungsstellen der Rohre für den Transport und der wärmeerzeugenden Rohre bezeichnet, von denen die Verbindungsstelle 54 eine bereits fertige Verbindungsstelle darstellt. Die Verlegungs- und Verblndungarbeiten werden ausgeführt in der Reihenfolge der Rohre 57, 58 und 59, und auf der linken Seite von Fig. 5 ist ein fertiger Teilabschnitt gezeigt, während auf der rechten Seite ein unfertiger Teilabschnitt dargestellt 1st.

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In Pig. 5 wird ein Stromfluß durch die wärmeerzeugenden Rohre 6l und 62, welche an den Rohren 58 und 59 für den Transport befestigt sind, bewirkt.

Nach der Fertigstellung sind die wärmeerzeugenden Rohre GO, 6l, 62 usw. mit Hilfe eines Verbindungskastens derart in Reihe geschaltet, daß jede Rohrlänge der jeweiligen Spannung der Wechselstromquellen entspricht. Bei den wärmeerzeugenden Rohren öl und 62 in Fig. 5 wird ein Kreis entsprechend einem der in Fig. 1, 2 und J5 gezeigten gebildet.

Da wie oben erwähnt, der Zweck des Verlängerns der Rohre durch Aufheizen mittels der oben erwähnten wärmeerzeugenden Rohre beim Verlegen der Rohrleitung unter die Erde darin besteht, die thermischen Beanspruchungen, welche in den Rohren der Rohrleitung auftreten, sowohl im Zeitpunkt der Verlegung beim Umgebungstemperatur als auch im Zeitpunkt des Betriebs bei erhöhter Temperatur so niedrig wie möglich zu halten, liegt eine geeignete Aufheizungstemeratur der Rohre mittels der oben genannten wärmeerzeugenden Rohre etwa in der Mitte zwischen der Umgebungstemperatur und der Betriebstemperatur. Wenn ein Rohr so frei bei der oben genannten Temperatur festgelegt ist, daß es sich ausdehnen kann, und eine Reibungkraft ausgedrückt durch die Gleichung (2) zwischen dem Rohr und der dieses Rohr umgebenden Erde ausgeübt werden kann, tritt eine negative Beanspruchung (Zugbeanspruchung) in den Rohren bei Umgebungstemperaturen und eine positive Beanspruchung (Druckbeanspruchung) im Betriebszustand auf, und beide Beanspruchungen sind fast gleich.

Um den oben genannten Zweck beim Aufbau der unterirdischen Rohre 58 und 59 für den Transport zu erreichen, sind mehrere Verfahren möglich.

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Bei einem ersten Verfahren wird jedes Rohr mit Ausnahme der Verbindungsstelle unter die Erde verlegt,mit Hilfe der an ihm befestigten wärmeerzeugenden Rohre aufgeheizt und gegen die Reibungskraft der wieder aufgefüllten Erde verlängert, worauf das nädiste Rohr mit dem vorhergehenden verbunden wird. Die Längen der Rohre 58 und 59 für den Transport sind vorzugsweise kurz, so daß die in den Rohren auftretende Verlängerungskraft beim Durchschicken eines Heizstromes die Reibungskraft des Erddrucks überwinden kann, während die Gesamtlänge der verbundenen Rohre vorzugsweise lang ist, damit die Rohre durch den Erddruck festgehalten werden können und eine negative Beanspruchung in den Rohren auftreten kann, wenn die Verbindungen der Rohre fertiggestellt sind und die Rohre in einen abgekühlten Zustand gebracht werden. Unter Bezugsnahme auf das oben genannte Beispiel ist es erforderlich, daß die Länge der Rohre geringer als 100 m ist, wenn der Heizstrom durchgeschickt wird, während die Gesamtlänge der miteinander verbundenen Rohre zu dem Zeitpunkt, an welchem die Rohre in den abgekühlten Zustand gebracht werden, 100 m oder langer ist.

So ist es zweckmäßig, die Energiequellenvorrichtung zum Aufheizen in zwei Abschnitte wie in Fig. 5 gezeigt, zu unterteilen und die Heizenergie in den Rohren 58 und 59 für den Transport unabhängig zu steuern. In anderen V/orten ist es zweckmäßig, beim Verbinden der Rohre 58 und 5§ für den Transport an der Verbindungsstelle 55 die Länge des Rohres 59 für den Transport kleiner zu machen, um die Beanspruchung der Rohre im erwärmten Zustand zu verringern, während die Gesamtlänge der Rohre 57, 58 und 59 für den Transport sowie derjenigen, welche auf der rechten Seite noch angeschlossen werden sollen, zweckmäßig größer gemacht wird, um das Auftreten einer negativen Beanspruchung in dem Rohr 58 für den Transport zu bewirken, wenn dieses nach der Vollendung der Verbindung in den etwa abgekühlten Zustand gebracht wird.

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So werden vorzugsweise die Energiequellenvorrichtung in zwei Abschnitte geteilt und durch jedes verlegte Rohr getrennt Ströme zum Zwecke des Aufheizens geschickt.

Ein zweites Alternativverfahren besteht darin, eine Einheitsrohrlänge längs einer Baugrubenlänge anzuordnen, das Rohr durch Aufheizen auf eine erforderliche Temperatur zu verlängern und weiter das Rohr durch den Erddruck durch wieder Auffüllen der Erde auf das Rohr zu befestigen, vrobei die Erde auf eine Temperatur fast gleich der des Rohres erwärmt ist.

Ein drittes Alternativverfahren besteht darin, eine kleine Menge wieder aufgefüllter Erde um jedes Rohr vorzusehen, um die Reibungskraft auf das Rohr zu mindern,das Rohr durch Verwendung des genannten wärmeerzeugenden Rohrs zusammen mit der es umgebenden Eide auf eine Temperatur höher als die der Erde aber geringer als die der Rohrleitung im Betriebszustand aufzuheizen und die erforderliche Reibungskraft durch weiteres wieder Auffüllen von Erde mit Umgebungstemperatur auf das Rohr bis zur Erdoberfläche vorzusehen.

Das oben genannte zweite und dritte Verfahren wird in dem Fall verwendet, daß die Rohre eine kleine Wärmekapazität haben, da die gewünschte Verlängerung, wenn die Erde mit Umgebungstemperatur wieder auf die Rohre aufgefüllt wird, und die Rohre abkühlt, verschwindet und das Auftreten einer gegebenen negativen inneren Beanspruchung, d.h. einer Zugbeanspruchung bei Umgebungstemperatur unmöglich wird.

Wenn jedoch das Rohr wie in Pig. 4 gezeigt von einer wärmeisolierenden Schicht 37 umgeben ist, kann es unnötig werden, die obigen Überlegungen in Betracht zu ziehen. Als eine vierte Alternativmethode wird nämlich das Rohr mit einer isolierenden Schicht mittels Durch3chlcken eines Stromes durcli ein wärmeerzeugendes Rohr zum Aufheizen verlängert und hierauf die JErdu mit Umgebungstemperatur wieder auf das Rohr aufgefüllt.

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Es ist ebenfalls möglich, eine geeignete Kombination der oben erwähnten verschiedenen Verfahren zu verwenden. Es versteht sich, ohne eigens erwähnt zu werden, daß die Wechselstromquellen 46 gelöst und weiter zum Aufheizen eines folgenden Rohres verwendet werden kann, nachdem der Zweck des Aufheizens des einen Rohres erreicht worden ist.

Die so sukzessiv verbundene und verlegte Rohrleitung wird an den nötigen Stellen befestigt, wodurch eine nagative Beanspruchung, d.h. eine Zugbeanspruchung in der Rohrleitung bei Umgebungstemperatur verbleibt, jedoch eine Beanspruchung größer als die zulässige, d.h, die Druckbeanspruchung für das Rohrmaterial, im Betriebszustand nicht auftritt. Es 1st datier nicht nötig, Irgendwelche Expansionsverbindungen oder -biegungen längs der Gesamtlänge der Rohrleitung zu verwenden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das Verlegen einer Rohrleitung wie einer Transportleitung für schweres Öl, welche bei einer höheren Temperatur als der Umgebungstemperatur betrieben werden soll, einfach und wirtschaftlich durchzuführen.

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Claims

2050Q35

Patentansprüche

(l .Werf ahren zum Verlegen einer unterirdischen Rohrleitung, Vielehe im Betrieb verwendet wird ineinem Zustand unterirdisch verlegt aufgeheizt auf eine höhere Temperatur als die der Erde durch ein wärmeerzeugendes Rohr unter Verwendung von Strömen aufgrund des Skineffekts, welches mit jedem Rohr der Rohrleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr der Rohrleitung durch Durehschicken eines Wechselstroms durch das mit jedem Rohr verbundene wärmeerzeugende Rohr unter Verwendung eines Stromes aufgrund des Sldneffekts aufgeheizt wird zum Verlängern jedes Rohres auf eine Länge zwischen der Länge des Rohres in einem Zustand ohne wesentliche Beanspruchung in Längsrichtung bei der Umgebungstemperatur der Erde und der Länge des Rohres in einem Zustand ohne wesentliche Beanspruchung in Längsrichtung bei Betriebstemperatur, hierauf jedes so verlängerte Rohr angeschlossen und dann die Erde auf jedes Rohr dieser aufgefüllt wird,w.x3urch die Rohrleitung durch den Erddruck festgelegt wird.

2. Verfahren zum Verlegen einer unterirdischen Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein größerer Teil jedes Rohres mit Ausnahme von Verbindungsstellen in die Erde eingegraben wird, jedes Rohr der Rohrleitung durch Durehschicken eines Wechselstromes durch das mit jedem Rohr verbundene wärmeerzeugende Rohr zum Vedängern jedes Rohres gegen die durch den Erddruck hervorgerufene Reibungskraft aufgeheist wird, und daß hierauf jedes Rohr sukzessiv mit dem folgenden Rohr zum Aufbau einer unterirdischen Rohrleitung verbunden wird.

5. Verfahren zum Verlegen einer unterirdischen Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr auf eine Temperatur höher als die der Erde aber geringer als die der Rohrleitung im Betrieb erwärmt wird, ohne auf das Rohr wieder Erde aufzufüllen, ein Wechselstrom durch

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das Rohr befestigte wärmeerzeugende Rohr zur Verlängerung des Rohres geschickt wird, und hierauf um das Rohr Erde wieder aufgefüllt wird, welche auf eine Temperatur fast gleich der obengenannten Zwischentemperatur erwärmt ist, um jedes Rohr durch den Erddruck zu befestigen.

4. Verfahren zum Verlegen einer unterirdischen Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Menge Erde um jedes Rohr zur Verminderung der Reibungskraft auf das Rohr wieder aufgefüllt wird, das Rohr durch Verwendung des wärmeerzeugenden Rohres zusammen mit der es umgebenden Erde auf eine Temperatur höher als die der Erde, jedoch geringer als die der Rohrleitung im Betrieb aufgeheizt wird, und hierauf die erforderliche Reibungskraft durch wieder Auffüllen der Erde mit Umgebungstemperatur bis zur Bodenoberfläche vorgesehen wird.

5· Verfahren zum Verlegen einer unterirdischen Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr der Rohrleitung vor dem Aufheizen mit einer thermisch isolierenden Schicht bedeckt wird.

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