DE2050035A1 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE2050035A1 DE2050035A1 DE19702050035 DE2050035A DE2050035A1 DE 2050035 A1 DE2050035 A1 DE 2050035A1 DE 19702050035 DE19702050035 DE 19702050035 DE 2050035 A DE2050035 A DE 2050035A DE 2050035 A1 DE2050035 A1 DE 2050035A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pipe
- earth
- pipeline
- temperature
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
- F16L1/024—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
- F16L1/028—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
- F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
- F16L53/34—Heating of pipes or pipe systems using electric, magnetic or electromagnetic fields, e.g. using induction, dielectric or microwave heating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49863—Assembling or joining with prestressing of part
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Road Paving Machines (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Description
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
-2-
109819/1156
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
109819/1156
205D035
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.
109819/115ß
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.
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-
109819/1188
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.
-6-
109819/1156 bad original
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,
109819/1156
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-
-3-109819/ 1156
- 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.
-9-109819/ 1 1 56
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 2Jt- 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.
-10-
109819/1156
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.
-11-
109819/1166 BADOB,G,NAU
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.
-12-
109819/1156
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.
109819/1156 "1^"
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.
109819/1156 _u_
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.
-15-
109819/1 156
Claims (1)
- 2050Q35Patentansprüche(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 durch10 9 8 19/1156-15-am
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.M .·■ 1 Π / 1 1 ü/ΠLeerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP44082717A JPS5018286B1 (de) | 1969-10-16 | 1969-10-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2050035A1 true DE2050035A1 (de) | 1971-05-06 |
DE2050035B2 DE2050035B2 (de) | 1973-10-25 |
DE2050035C3 DE2050035C3 (de) | 1974-05-30 |
Family
ID=13782146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2050035A Expired DE2050035C3 (de) | 1969-10-16 | 1970-10-12 | Verfahren zum Verlegen einer unterirdischen Rohrleitung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3630038A (de) |
JP (1) | JPS5018286B1 (de) |
DE (1) | DE2050035C3 (de) |
FR (1) | FR2064371B1 (de) |
GB (1) | GB1256489A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2419132A1 (de) * | 1973-04-26 | 1974-11-21 | Rasmussen As E | Rohrleitungssystem und verfahren zu seiner herstellung |
DE3149365A1 (de) * | 1981-12-12 | 1983-06-23 | Fritz Hirsch Rohrleitungsbau GmbH, 4300 Essen | Verfahren zum verlegen von kompensatorfreien fernwaermeleitungen |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1311394A (en) * | 1970-11-19 | 1973-03-28 | Roerkonsult Foer Pjaerrvaerne | Method of fitting piping for a hot or cold fluid |
FR2348424A1 (fr) * | 1976-04-13 | 1977-11-10 | Metalimphy | Canalisation de transport de fluide |
US4408117A (en) * | 1980-05-28 | 1983-10-04 | Yurkanin Robert M | Impedance heating system with skin effect particularly for railroad tank cars |
US4472621A (en) * | 1981-05-18 | 1984-09-18 | Tpco, Inc. | Separable junction for electrical skin-effect pipeline heating system |
JPS58113131U (ja) * | 1982-01-20 | 1983-08-02 | 有限会社水野釉薬 | 珠算用位取標識 |
DE3216477C2 (de) * | 1982-05-03 | 1986-01-30 | kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover | Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung für heiße Medien |
US5256844A (en) * | 1986-11-07 | 1993-10-26 | Aker Engineering A/S | Arrangement in a pipeline transportation system |
GB9011667D0 (en) * | 1990-05-24 | 1990-07-11 | Cooper Victor | Heating system |
US6171025B1 (en) | 1995-12-29 | 2001-01-09 | Shell Oil Company | Method for pipeline leak detection |
US6315497B1 (en) * | 1995-12-29 | 2001-11-13 | Shell Oil Company | Joint for applying current across a pipe-in-pipe system |
US6179523B1 (en) | 1995-12-29 | 2001-01-30 | Shell Oil Company | Method for pipeline installation |
US6142707A (en) * | 1996-03-26 | 2000-11-07 | Shell Oil Company | Direct electric pipeline heating |
US6264401B1 (en) | 1995-12-29 | 2001-07-24 | Shell Oil Company | Method for enhancing the flow of heavy crudes through subsea pipelines |
US6896054B2 (en) * | 2000-02-15 | 2005-05-24 | Mcclung, Iii Guy L. | Microorganism enhancement with earth loop heat exchange systems |
US6585047B2 (en) | 2000-02-15 | 2003-07-01 | Mcclung, Iii Guy L. | System for heat exchange with earth loops |
US6267172B1 (en) | 2000-02-15 | 2001-07-31 | Mcclung, Iii Guy L. | Heat exchange systems |
US6686745B2 (en) | 2001-07-20 | 2004-02-03 | Shell Oil Company | Apparatus and method for electrical testing of electrically heated pipe-in-pipe pipeline |
US6739803B2 (en) | 2001-07-20 | 2004-05-25 | Shell Oil Company | Method of installation of electrically heated pipe-in-pipe subsea pipeline |
US6707012B2 (en) | 2001-07-20 | 2004-03-16 | Shell Oil Company | Power supply for electrically heated subsea pipeline |
US6714018B2 (en) | 2001-07-20 | 2004-03-30 | Shell Oil Company | Method of commissioning and operating an electrically heated pipe-in-pipe subsea pipeline |
US6814146B2 (en) * | 2001-07-20 | 2004-11-09 | Shell Oil Company | Annulus for electrically heated pipe-in-pipe subsea pipeline |
US6688900B2 (en) | 2002-06-25 | 2004-02-10 | Shell Oil Company | Insulating joint for electrically heated pipeline |
US6937030B2 (en) * | 2002-11-08 | 2005-08-30 | Shell Oil Company | Testing electrical integrity of electrically heated subsea pipelines |
FR2991024B1 (fr) * | 2012-05-25 | 2014-06-20 | Itp Sa | Procede de pose d'un conduit de transport d'un fluide par troncons equipes chacun d'un systeme de chauffage electrique |
MY161019A (en) * | 2011-07-11 | 2017-03-31 | Itp Sa | Electrical heating system for a section of fluid transport pipe,section and pipe equipped with such an electrical heating system |
US9347596B2 (en) * | 2013-02-27 | 2016-05-24 | Basf Se | Apparatus for heating a pipeline |
US10443897B2 (en) | 2013-03-06 | 2019-10-15 | Basf Se | Pipeline system and drainage container for receiving liquid flowing through a pipeline system |
US10072399B2 (en) * | 2014-08-22 | 2018-09-11 | MIchael John Gilles | Electrical pipe thawing system and methods of using the same |
CN104832707B (zh) * | 2015-04-14 | 2017-03-29 | 刘亚峰 | 压力钢管预埋结构 |
NL2016455B1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-10-03 | Callidus Capital B V | Device and method for deforming a conduit. |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE691187C (de) * | 1936-07-23 | 1940-05-18 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Verlegung elektrischer Kabel auf Bruecken mit Ausdehnungsfugen |
US3293407A (en) * | 1962-11-17 | 1966-12-20 | Chisso Corp | Apparatus for maintaining liquid being transported in a pipe line at an elevated temperature |
US3335251A (en) * | 1964-09-21 | 1967-08-08 | Trans Continental Electronics | Induction heating system for elongated pipes |
US3410977A (en) * | 1966-03-28 | 1968-11-12 | Ando Masao | Method of and apparatus for heating the surface part of various construction materials |
NL144119B (nl) * | 1967-03-30 | 1974-11-15 | Chisso Corp | Lange pijpleiding voor vloeistof met een verwarmingsinrichting. |
-
1969
- 1969-10-16 JP JP44082717A patent/JPS5018286B1/ja active Pending
-
1970
- 1970-09-28 US US75918A patent/US3630038A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-10-12 DE DE2050035A patent/DE2050035C3/de not_active Expired
- 1970-10-13 FR FR707036957A patent/FR2064371B1/fr not_active Expired
- 1970-10-16 GB GB1256489D patent/GB1256489A/en not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2419132A1 (de) * | 1973-04-26 | 1974-11-21 | Rasmussen As E | Rohrleitungssystem und verfahren zu seiner herstellung |
DE3149365A1 (de) * | 1981-12-12 | 1983-06-23 | Fritz Hirsch Rohrleitungsbau GmbH, 4300 Essen | Verfahren zum verlegen von kompensatorfreien fernwaermeleitungen |
EP0081667B1 (de) * | 1981-12-12 | 1986-11-12 | Fritz Hirsch Rohrleitungsbau GmbH | Kompensatorfrei verlegbare Fernwärmeleitung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2050035C3 (de) | 1974-05-30 |
FR2064371A1 (de) | 1971-07-23 |
FR2064371B1 (de) | 1973-01-12 |
JPS5018286B1 (de) | 1975-06-27 |
US3630038A (en) | 1971-12-28 |
DE2050035B2 (de) | 1973-10-25 |
GB1256489A (de) | 1971-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2050035A1 (de) | ||
DE1615192B1 (de) | Induktiv beheiztes Heizrohr | |
DE3307161A1 (de) | Bifilares widerstandselement, aus diesem hergestelltes heizelement sowie verfahren zur herstellung eines heizelements aus diesem widerstandselement | |
DE2157530C3 (de) | Langgestreckte warmeerzeugende Vor richtung in Rohrform | |
EP2452805B1 (de) | Verfahren zum Verbinden zweier Schüsse einer Fernwärmeleitung | |
DE2500522A1 (de) | Verfahren zum durchleiten eines isolierten drahtes durch das innere eines ferromagnetischen rohres zur ausbildung eines waerme erzeugenden rohres unter ausnutzung des stromskineffektes | |
DE2054170A1 (de) | Starkstromanlage mit gleichmäßiger Leitertemperatur | |
DE1930601A1 (de) | Verfahren zur Beheizung von Pipelines mittels Heizrohren unter Ausnutzung des Skineffekts | |
DE3929326A1 (de) | Rohrverbindung | |
DE19718790A1 (de) | Rohrverbindung | |
DE2423190A1 (de) | Hohlleiterstarkstromkabel und verfahren zur herstellung | |
DE3149365C2 (de) | Verfahren zum Verlegen von kompensatorfreien Fernwärmeleitungen | |
DE3315819A1 (de) | Rohrleitung (pipeline) zur foerderung von insbesondere aggresiven medien und verfahren zum zusammensetzen bzw. verlegen der rohrleitung | |
DE1960546B2 (de) | Fluessigkeitsgekuehlter elektrischer leiter und verfahren zu seiner herstellung | |
DE3325757C2 (de) | ||
DE2331757A1 (de) | Verfahren zur herstellung von druckfesten metallrohren | |
DE2003133A1 (de) | Vorrichtung zum Erwaermen von durch Rohrleitungen gefuehrtem Rohoel | |
DE2330294A1 (de) | Vorfabriziertes flachelement und verfahren zur herstellung desselben | |
EP3579343A1 (de) | Hochstromkabel insbesondere für induktionsanwendungen | |
CH664809A5 (de) | Verfahren zur herstellung einer rohrleitung, welche mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete metallrohre aufweist. | |
AT508119B1 (de) | Verfahren zum verbinden zweier schüsse einer fernwärmeleitung | |
DE1615192C (de) | Induktiv beheiztes Heizrohr | |
DE3316482A1 (de) | Verfahren zum verlegen eines aus einzelnen waermeisolierten leitungsrohren bestehenden rohrstranges | |
EP0050092B1 (de) | Verfahren zum stumpfen Verschweissen von Starkstromleitern mit grossem Querschnitt | |
DE2832826A1 (de) | Einrichtung zum kuehlen einer elektrischen starkstromleitung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |