DE2053725A1

DE2053725A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abdich ten einer Leckstelle in Leitungen

Info

Publication number: DE2053725A1
Application number: DE19702053725
Authority: DE
Inventors: Segeltorp Tillander Ragnar (Schweden)
Original assignee: GRANIT OCH BETON AB
Current assignee: GRANIT OCH BETON AB
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1970-11-02
Publication date: 1971-05-13
Also published as: NO137291C; DK134870C; GB1335206A; CH526068A; NO137291B; NO137291L; DK134870B; FR2068350A5; BE758364A; NL7015930A

Description

PATENTANWALT DIPL. ING. HANS-PETER GAUGER

P.A. GAUGER 8 MÜNCHEN 81 FLASCHENTRÄGERSTR IS

8 MÜNCHEN 81

FLASCHENTRÄGERSTR. 15

^{1 CUt?} /"-·"■■■·-■— TELEFON 0811/934556

ab 1.7.1070

_β .... , TELEGRAMMADRESSE:

18 München 31

HEffnerstr. 43 ^GAUPAT München

IHRZEICHEN: MEIN ZEICHEN: GrO-2249 DATUM: „

YOURREF.: MYREF DATE: k 2. N QV, 1970

Anwaltsakte: Gra-2249 Granit och Beton Aktiebolaget, Stockholm / Schweden

"Verfahren und Vorrichtung zum Abdichten einer Leckstelle in Leitungen."

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten von innen einer Leckstelle in einer Leitung, wie insbesondere einem Wasser- oder Abwasser-Rohrstrang, und eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.

Zum Abdichten von Leckstellen in Leitungen, wie beispielsweise einem

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Wasser- oder Abwasser-Rohrstrang, welche in ihrer lichten Weite nicht groß genug sind, einer Person zu erlauben, in die Leitung hineinzuschlupfen, um die Leckstelle von innen abzudichten, entspricht es der Regel, den Leck gewordenen Leitungsabschnitt durch Grabarbeiten freizulegen, um dann die Leckstelle von außen abdichten zu können. Ee ist bekannt, unterirdisch verlegte Leitungen von innen zu säubern und ihre Innenwand beispielsweise mit Zementmörtel zu beschichten, eine solche Beschichtung vermag jedoch nur vorübergehend und auch nur kleinere Leckstellen gegen eine Leckage nach außen abzudichten· Dieses Vorgehen ist hingegen unwirksam, wenn größere Leckstellen gegen eine Leckage nach außen in Leitungen abzudichten sind, es ist auch unwirksam zur Abdichtung selbst von kleineren Leckstellen gegen Leckagen nach ineen, die in der Regel häufiger zu beherrschen sind als Leckagen nach außen und im Hinblick darauf kritisch sind, daß sie fUr die Leitungen die Beherrschung größerer Durchsatzmengen bis zu Werten bedeuten, welche ein Vielfaches des Wertes sind, für den die Leitungen effektiv ausgelegt sind·

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausfuhrungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der oft Zeit- und kostenaufwendigen Fr<*ilegting von lackenden Leitungsabschnitten fUr eine erst dadurch «ermöglichte Abdichtung einer Leckstelle von außen ein Verfahren und eitte Vorrichtung zum Abdichten von innen einer Leckstelle in «»iner Leitung zu schaffen, um so die auch weiterhin mit einer solchen Freilegung oft für die Hitmenschen verbundenen Unannehmlichkeiten, wie Schaffung von Straßenumleitungen u.dgl., zu vermeiden·

Zur Lösung dieser Aufgabe scJh lägt die Erfindung verfahrensmäfiig vor, nahe der Leckstelle in einer Leitung eine durch die Innenwand der Leitung und eine Dichtungseinrichtung zu beiden Seiten der Leckstelle

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BADORIGfNAt

begrenzte Kammer zu schaffen und in diese Kammer dann eine Dichtungs-Masse druckbeaufschlagt bei einer solchen Steuerung der Druckbeaufschlagung einzubringen, daß die Dichtungsmasse in die Leckstelle eindringt· Vorrichtungsmäßig schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe andererseits einen in den Hohlraum einer leckenden Leitung einbringbaren und in diesen zu der Leckstelle hin bewegbaren Körper nit wenigstens zwei axial auf Abstand angeordneten und bis zur abdichtenden Berührung Mit der Innenwand der Leitung aufweitbaren, zwischen sich eine Kammer axial begrenzenden Dichtungselementen vor, wobei vorrichtungsgemäß weiterhin vorgesehen ist, in diese Kammer Mindestens einen Kanal zur Zubringung der Dichtungsmasse Münden zu lassen und ihr eine Einrichtung zur Druckmessung zuzuordnen· Bei jedem Dichtungselement handelt es sich vorzugsweise um einen Dichtungsring, der in eine UMfangsnut des Körpers eingefügt ist, wobei in jede Nut ein Zuleitungskanal fUr ein DruckmediuM mUndet. Der Körper sollte mit zwei axial auf Abstand angeordneten Gruppen von Abstutzgliedern gegenüber der Innenwand der Leitung versehen sein, welche Laufrollen besitzen und atmend ausgebildet sein können. Die Erfindung löst damit die gestellte Aufgabe auf einfachste Weise·

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefugten Zeich- g

nung schematisch in einem Längsschnitt dargestellt, der die Vorrichtung in einem eine Lecksteile aufweisenden Leitungsabschnitt zeigt.

In der Zeichnung ist der mit einer durchgehenden Leckstelle2versehene Leitungsabschnitt mit 1 bezeichnet. Im Hohlraum dieses Leitungsabschnittes 1 ist die Vorrichtung zum Abdichten von innen der Leckstelle 2 angeordnet« Diese Vorrichtung besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper 3, falls angenommen wird, daß der Leitungsabschnitt hohlzylindrisch ist. Es wird als zweckmäßig angesehen,

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den Körper 3 eine zu der Formgebung dr Leitung komplementäre Forngebung zu geben, d.h. Querschnitt der Leitung 1 und Querschnitt des Körpers 3 sollten einander in wesentlichen entsprechen, wobei der Querschnitt des letzteren kleiner sein sollte als der Querschnitt des ersteren, un den Körper 3 ungehindert zu der abzudichtenden Leckstelle bewegen zu können· Die Innenwand 4 des Leitungsabschnittes 1 hält also einen Abstand ein von der Außenwand 5 des Körpers 3, un so eine ringfömige Kanner 6 zwischen diesen beiden Wänden zu bilden. Der Körper 3 braucht nicht unbedingt ein Vollkörper zu sein, wie in der Zeichnung gezeigt, er kann vielnehr auch aus ggfs· hohl ausgebildeten Teilkörpern zusannengesetzt sein.

Den Körper 3 zugeordnet sind zwei Dichtungsringe 7 aus elastischen Material, die in äußere Unfangsnuten 8 des Körpers eingefügt sind. Diese Unfangsnuten 8 sind radial nach innen durch in Außendurchnesser verringerte Mantelflächen des Körpers 3, durch axial innere Stirnflächen des Körpers 3 und durch axial außen angeordnete Ringscheiben begrenzt, welch letztere die Dichtungsringe 7 gegen die axial inneren Stirnflächen des Körpers 3 andrücken, wofür auf diesen axial außen aufgeschraubte Muttern 10 dienen* lie radial innere Unfangsfläche jedes Dichtungsringes 7 ist nit einer unlaufenden Nut 11 versehen. In die Nuten 8 und danit in diese Nuten 11 der Dichtungsringe 7 nUnden Zweigkanäle eines beiden Nuten 8 geneinsanen Kanals 12 in den Körper 3, an welchen ein zu einer Versorgungsstelle fUr ein Druckmedium, wie zu einer Druckluftquelle, führender Schlauch 13 angeschlossen ist. Wenn kein Drucknediun den Kanal 12 zugeführt ist, dann nehnen die Dichtungsringe 7 die in der Zeichnung gestrichelt eingezeichneten Lagen ein, in welchen sie also nit der Innenwand 4 des Leitungsabschnittes 1 nicht in Berührung stehen. Wird in den Kanal 12 dagegen ein Drucknediun geleitet, dann weiten sich die Dichtungsringe 7 in radialer

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Richtung auf, d.h. tie kommen dann in Berührung Mit der Innenwand 4 des Leitungsabschnittes 1, ui die Kammer 6 in axialer Richtung abzudichten. Dies ist in der Zeichnung in ausgezogenen Linien veranschaulicht»

Der Körper 3 ist weiterhin mit einem axialen Kanal 14 versehen, der an seinem einen Ende in einen mit dem Körper 3 verschraubten Gewindestutzen 15 mUndet, welcher einen Schlauch 16 zur Zufuhrung einer Dichtungsmasse in diesen Kanal 14 an ,'dem Körper 3 festlegt. Der Kanal besitzt einen oder mehrere radial abzweigende Zweigkanäle 17, welche in der Kammer 6 zwischen den Dichtungsringen 7 münden. Am anderen " Ende dieses axialen Kanales 14 ist ein DruckfUhler 18 axial verschieblich und abdichtend angeordnet, der durch einen weiteren Gewindistutzen 19 gehalten und mit einem Druckmeßgerät 20 verbunden ist. Dieses Druckmeßgerät 20 ist vorzugsweise in der Nähe der Einrichtung angeordnet, welche dem Kanal 14 die Dichtungsmasse druckbeaufschlagt anliefert, so daß die Druckkontrolle wirksam Überwacht werden kann«,

Die beiden Gewindestutzen 15 und 19 dienen gleichzeitig der Festlegung je einer Gruppe von Abstutzgliedern 22 mit endseitig gelagerten Laufrollen 21, welche den Körper 3 im Hohlraum des Leitungsabschnittes 1 zentrieren. Es sind entweder drei oder vier Abstutzglieder je Gruppe vorgesehen, die zum Ausgleich von Unregelmäßigkeiten der Innenwand der Leitung atmend ausgebildet sein können« Es kann in Einzelfällen auch fUr ausreichend befunden werden, die Laufrollen 21 mit Laufflächen aus elastisch nachgiebigem Material zu versehen. An den Armen 22 sind Augenringe 23 zur Verankerung von Zugseilen 24 festgelegt, so daß die Vorrichtung axial durch den Hohlraum der Leitung hindurchgezogen werden kann.

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Zum Abdichten der Leckstelle 2 geht Man nun wie folgt vor, Nactasn die Leckstelle ausfindig geaacht worden ist und ihr Abstand zu einer geeigneten Zutrittstelle zum Hohlraum der Leitung geaessen wurde, bei welcher Zutrittstelle es sich beispielsweise um einen Inspektionsschacht oder um ein Einstiegloch handeln kann, die beispielsweise fUr Wasser- oder Abwasserrohrstränge in bestinnten Abstanden auf jeden Fall vorgesehen sind, dann wird von eineM derartigen Inspektionsschacht bzw. Einstiegloch aus die Vorrichtung in den Hohlraun der Leitung eingesetzt und zu der Leckstelle hin bewegt· Die Bewegung erfolgt Mittels der Seiie 24, die zunächst von de« betreffenden Inspektionsschacht zu deM nächsten Inspektionsschacht hin durch den Hohlrau« der Leitung hindurch gebracht werden, auf welche Weise es sehr einfach ist, die Vorrichtung direkt in die Nähe der ausfindig genachten Leckstelle zu bringen, denn es nuß lediglich an deM Zugseil genessen werden, wie weit die Vorrichtung zu bewegen ist· In der Leitung können andererseits Mittels der erfindungsgeMäfien Vorrichtung auch Leckstellen sehr einfach dadurch ausfindig geMacht werden, daß Man zunächst die Dichtungsringe 7 zur Berührung Mit der Innenwand 4 der Leitung aufweitet, dann in die Kanner 6 beispielsweise Druckluft einleitet und den Druck mißt, der für einen leckfreien Leitungsabschnitt Gültigkeit besitzt, worauf dann der Körper 3 abschnittsweise vorwärts bewegt wird und bei jeden Abschnitt Druckteste durchgeführt werden« Ist in eineM Abschnitt eine Leckstelle hinter der Kanner 6 vorhanden, dann wird es nicht Möglich sein, den zuvor bestiswiten Druckwert zu erreichen, so daß Über eine solche Druckanzeige sehr leicht in Erfahrung gebracht werden kann, wo in der Leitung eine abzudichtende Leckstelle vorhanden ist»

Wenn nun der Körper 3 vor eine solche Abzudichtende Leckstelle 2 gebracht ist, dann werden die Dichtungsringe 7 aufgeweitet, indeM deM

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Kanal 12 Über den Schlauch 13 ein Druckmedium zugeleitet wird, das dann in den Nuten 8 und weiter in den Nuten 11 der Dichtungsringe 7 zur Wirkung kommt· Stehen die Dichtungsringe 7 mit der Innenwand 4 der Leitung 1 in Berührung, dann ist der Raum 6 zu beiden Seiten der Leckstelle 2 in axialer Richtung abgedichtet· Es kann folglich nunmehr Über den Schlauch 16 in den axialen Kanal 14 und weiter in dessen radiale Zweigkanäle 17, die in diesen Raum 6 münden, eine Dichtungsmasse eingeführt werden, fUr welche selbstverständlich eine solche Auswahl zu treffen ist, daß sie sich Über den Schlauch und die Kanäle 14, 17 in den Raum 6 Überhaupt zufuhren läßt und daß sie sich weiterhin dazu eignet, in Abhängigkeit von dem Material der Leitung die Leckstelle zu verschließen. Der Fluß der Dichtungsmasse ist in der Zeichnung mit Pfeilen veranschaulicht. Wenn nun diese Dichtungsmasse in die Leckstelle 2 eindringt, dann erhöht sich dadurch der Druck in der Kammer 6, und indem dieser Druckanstieg mittels des Meßgerätes 20 Überwacht wird, kann ohne weiteres vorhergesehen werden, wann die Leckstelle mit der Dichtungsmasse vollständig ausgefüllt ist. Ist die Leckstelle unverhältnismäßig groß, dann kann es notwendig erscheinen, mehr Dichtungsmasse zuzuführen als zur Schließung der Leckstelle unbedingt erforderlich, in welchem Falle dann die Dichtungsmasse bis vor zur Mantelfläche der Leitung dringt, was keinesfalls als Nachteilig befunden werden muß. "

Natürlich darf die Druckbeaufschlagung, welche zur Zuführung der Dichtungsmasse zu der Leckstelle 2 hin aufgebracht werden muß, nicht so hoch sein, daß die Gefahr einer Beschädigung der Leitung besteht. Gleiches trifft zu für die ^ruckbeaufschlagung, die zur Aufweitung der Dichtungsringe 7 aufgebracht werden muß. Andererseits muß gerade diese Druckbeaufschlagung so hoch sein, daß die Kammer 6 axial ausreichend abgedichtet ist, wenn in sie die Dichtungsmasse zugeführt

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wird« Wie vorerwähnt, wird die Zuführung der Dichtungsmasse in die Kammer 6 mittels des Meßgerätes 20 Überwacht, das vorzugsweise in der Nähe der Einrichtung angeordnet ist, welche der Zuführung der Dichtungsmasse in die Kammer 6 dient. Da fUr die Dichtungsmasse davon auszugehen ist, daß sie im Regelfall eine hohe Viskosität aufweist, denn es wird beispielsweise Zementmörtel als Dichtungsmasse verwendet, ist es erforderlich, den Druck vorzugsweise direkt in der Kammer 6 oder wenigstens in deren unmittelbarer Nähe zu messen. FUr das dargestellte Ausfuhrungsbeispiel ist davon auszugehen, daß hier der Fühler 18 diese Druckmessung Übernimmt, er ist nahe des einzigen Zweigkanals 17 angeordnet, der in die Kammer 6 mündet.

Ist die Leckstelle 2 vollständig mit der Dichtungsmasse ausgefüllt, dann wird deren weitere Zuführung Über die Kanäle 14 und 17 unterbrochen, anschließend wird der Druck in dem Kanal 12 und in dessen in den Nuten 8 und 11 mundenden Zweigkanälen entlastet, so daß sich die Dichtungsringe 7 in ihre Normallage zurUckbewegen können und schließlich wird die Vorrichtung zu der nächsten Leckstelle hin bewegt oder wieder aus dem Hohlraum der Leitung herausgenommen. Es ist dabei davon auszugehen, daß der Hauptteil der Dichtungsmasse sich noch in dem Körper 3 befindet bzw. an dessen Mantelfläche anhaftet, so daß er dann von diesem zu entfernen ist, was keine Schwierigkeiten bereitet. Die Innenwand 4 der Leitung kann abschließend auf herkömmliche Art und Weise von Überschüssiger Dichtungsmasse gesäubert werden, falls dies erwünscht ist.

Die radialen Abmessungen der Kammer 6, d.h. der Abstand zwischen der Wand 4 der Leitung 1 und der Mantelfläche 5 des Körpers 3, sind weniger kritisch, sie müssen nur so gewählt werden, daß sie den Zutritt der Dichtungsmasse zu der LecksteJle Über die Kammer 6 erlauben.

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Die Kammer 6 kann ggfs. die volle Axiallänge zwischen den beiden Dichtungsringen 7 ausfüllen.

Wie oben bereits angedeutet, erfüllt die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne weiteres auch die Aufgabe, beispielsweise in unterirdisch verlegten Leitungen Leckstellen Überhaupt erst ausfindig zu machen, sie erfüllt darüber hinaus die Aufgabe, ausfindig gemachte Leckstellen zuvor säubern zu können, bevor sie abgedichtet werden, weil es dann lediglich erforderlich ist, Über die Kanäle 14, 17 ein geeignetes Säuberungmttel, wie beispielsweise eine Lösung von kaustischem Soda, zuzuführen· Für eine solche Säuberungsfunktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung empfiehlt es sich, die Dichtungsringe 7 Überhaupt eicht " oder nur wenig in radialer Richtung aufzuweiten, um dem Säuberungsmittel Gelegenheit zu geben, Über die Dichtungsringe hinweg in den Hohlraum der Leitung auszuströmen· Im Rahmen der Erfindung liegt es, den Körper 3 auch mit mehr als zwei Dichtungsringen 7 zu versehen, also mehr als eine Kammer 6 vorzusehen, um so beispielsweise fUr den Fall eines Arbeitens einer härtenden bzw« abbindenden oder gelierbaren Dichtungsmasse, die mit einem Abbindemittel bzw· einem Katalysator zu vermischen ist, die Möglichkeit zu besitzen, die Dichtungsmasse zunächst Über die eine von zwei Kammern in die Leckstelle einzuführen, dann die Vorrichtung in eine Lage zu bewegen, in welcher _Λ die zweite Kammer der Leckstelle zugeordnet ist und dann Über diese zweite Kammer das Bindemittel bzw· den Katalysator der Leckstelle zuzuführen· Es ist dabei auch möglich, die eine Kammer zu Säuberungszwecken bzw» zum Ausfindigmachen einer Leckstelle heranzuziehen und die andere Kammer nur fUr die Zuführung der Dichtungsmasse auszunutzen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind fUr alle Arten von Leitungen einsetzbar, einschließlich beispielsweise von Bohrlöchern ohne auf eine spezielle Querschnittsform derselben oder einen speziellen Verlauf derselben beschränkt zu sein.

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Claims

Ansprüche

j I· ) Verfahren zum Abdichten von innen einer Leckstelle in einer Leitung, wie insbesondere einen Wasser- oder Abwasserrohrstrang, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Leckstelle eine durch die Innenwand der Leitung und eine Dichtungseinrichtung zu beiden Seiten der Leckstelle begrenzte Kaswer geschaffen und in diese Körner dann eine Dichtungsmasse druckbeaufschlagt bei einer solchen Steuerung der Druckbeaufschlagung eingebracht wird, daß die Dichtungsnasse in die Leckstelle eindringt.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch !,gekennzeichnet durch einen in den Hohlraun der Leitung (1) einbringbaren und in diesen zu der Leckstelle (2) hin bewegbaren Körper (3) nit wenigstens zwei axial auf Abstand angeordneten und bis zur Abdichtenden Berührung nit der Innenwand (4) der Leitung (1) aufweitbaren, zwischen sich die Kanner (6) axial begrenzenden Dichtungselenenten (7), nindestens einen in diese Kanner (6) nündenden Kanal (14, 17) zur Zubringung der Dichtungsnasse und eine Einrichtung (18, 20) zur Druckmessung in dieser Kanner (6)·
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dichtungselenent als Dichtungsring (7) in eine Unfangsnut (d) des Körper» (3) eingefügt ist und in jede Nut (8) ein Zuleitungskanal (12) fUr ein Drucknediun nUndet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtungsring (7) in seiner der Unfangsnut (8) des Körpers (3) nahen Unfangsflache eine unlaufende Nut (11) aufweist.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (3) mit zwei axial auf Abstand angeordneten Abstutzgliedern (21, 22) gegenüber der Innenwand (4) der Leitung (i) versehen ist.

6· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstutzglieder (21) mit Laufrollen (22) versehen sind.

7_C Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstötzglieder (21, 22) atmend ausgebildet sind.

8· Vorrichtung mindestens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Kammer, in die ein Zuleitungskanal fUr ein Säuberungsmittel od.dgl. mündet.

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