DE2059905A1

DE2059905A1 - Absperrorgan

Info

Publication number: DE2059905A1
Application number: DE19702059905
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: PIPE LINE DEVELOPMENT CO
Current assignee: PIPE LINE DEVELOPMENT CO
Priority date: 1970-02-24
Filing date: 1970-12-05
Publication date: 1971-09-02
Also published as: GB1297297A; CA926319A; NL7100615A; FR2073000A5; BE759510A; DE2059905C2; NL165824B; NL165824C

Description

Anmelder; The Pipe Line Development Company, 1831 Columbus Road, Cleveland, Ohio 44113, USA

Absperrorgan

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan zum Versperren des Strömungswegs in einer Leitung.

Es sind bereits eine Reihe von Absperrorganen bekannt, um eine unter Druck stehende Flüssigkeitsströmung oder Gasströmung in einer Leitung abzusperren. Beispielsweise aus den US-Patentschriften 2 655 339 und 2 812 778 sind derartige Einrichtungen bekannt, mit denen ein verhältnismäßig großes Loch in die Leitung gebohrt werden muß, um die Absperrung vornehmen zu können. Weil das dabei verwandte Absperrglied in der Hauptsache starr ausgebildet ist, muß der Durchmesser des gebohrten Loches so groß wie der Innendurchmesser der Leitung sein. In der US-Patentschrift 3298 398 ist dagegen eine Vorrichtung beschrieben, mit der nur ein kleineres Loch in die Leitung gebohrt werden muß, wobei jedoch ein Beutel durch das Loch eingesetzt und dann aufgebläht werden muß.

Bei Rohrleitungen mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser, der beispielsweise mehr als 30 cm beträgt, bereitet jedoch das Bohren eines Loches Schwierigkeiten, weil dazu verhältnismäßig kostspielige Werkzeuge und Einrichtungen sowie eine verhältnismäßig lange Zeit erforderlich sind, um größere Löcher zu bohren. Metallspäne und sonstige beim Bohren anfallende Mate-

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rialteilchen bedingen zusätzliche Schwierigkeiten, weil sie in den Inaenraum der Leitung gelangen können. Die Strömung in der Leitung trägt beim Bohren anfallende Materialteilchen in andere Bereiche des Leitungssystems, wodurch Beschädigungen auftreten können, oder wodurch zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Wenn Späne in dem Bereich des Lochs verbleiben, müssen sie mühsam mit Saugeinrichtungen entfernt werden, damit das Absperrglied abdichtend eingesetzt werden kann.

Nach dem Bohren eines Lochs ergeben sich außerdem weitere Schwierigkeiten beim weiteren Vorgehen, die einen zusätzlichen Zeitaufwand bedingen. Gewöhnlich wird ein abgedichtetes Gehäuse um den Bereich der Leitung angeordnet, in dem das Loch gebohrt werden soll. Der Bohrer arbeitet in dem abgedichteten Gehäuse, um einen Austritt des Fluids zu verhindern. Nach der Herstellung des Lochs muß der Bohrer normalerweise aus dem Loch und dem Gehäuse herausgezogen werden, bevor das Absperrglied eingesetzt werden kann. Um Leckverluste bei der Entfernung des Bohrers aus dem Gehäuse zu verhindern, ist normalerweise ein Sperrventil oder eine ähnliche Einrichtung an dem Gehäuse erforderlich, um. eine Druckausgleichskammer zu bilden. Der Bohrer wird durch dieses Ventil in die Kammer herausgezogen und das Ventil wird wieder geschlossen. Normalerweise wird dann die Bohreinrichtung von dem Gehäuse entfernt und durch die Einrichtung zum Einsetzen des Absperrglieds ersetzt. Dabei muß sorgfältig vorgegangen werden, damit die Druckausgleichskammer wieder geeignet abgedichtet wird, bevor das Ventil zum Einsetzen des Absperrglieds in die Leitung geöffnet wird. Das übliche Verfahren zum Ersetzen der Bohreinrichtung durch die Einrichtung zum Einsetzen des Absperrglieds unter Vermeidung von Druckverlusten und Leckverlusten aus der Leitung erfordert neben einer zusätzlichen Einrichtung und einer zusätzlichen Arbeitszeit gewisse Vorsichtsmaßnahmen, weil aus der Leitung eine gewisse Menge des Gases oder der Flüssigkeit austritt, wenn die Bohreinrichtung entfernt wird.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Absperrorgan der eingangs genannten Art unter Vermeidung der erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten derart auszubilden, daß eine schnellere und zuverlässigere Absperrung erfolgen kann, ohne daß Materialspane

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oder dergleichen anfallen.

Diese Aufgabe wird bei einem Absperrorgan der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Werkzeug ein Scherwerkzeug ist, welches in dem abgedichteten Gehäuse auf der Außenseite der abzusperrenden Leitung angeordnet ist. Dieses Scherwerkzeug wird durch die Wand der Rohrleitung eingedrückt» so daß der Strömungsweg durch ein Absperrglied abgesperrt werden kann, das von dem Scherwerkzeug getragen wird. Das Absperrglied wird von außen betätigt, um eine Abdichtung gegen die Scherfläche der Leitung zu erzielen.

Bei einer derartigen Vorrichtung sind Bohrvorgänge nicht erforderlich, so daß eine schnellere und einfachere Absperrung des Stromungswegs erfolgen kann. Das Abscherwerkzeug kann durch die Rohrwand beträchtlich schneller gedrückt werden, als ein Bohrloch entsprechender Größe hergestellt werden kann. Die Einrichtung zur Betätigung des Scherwerkzeugs ist beträchtlich einfacher und billiger.

Der Schervorgang führt zu einem verhältnismäßig glatten Schnitt durch die Rohrleitung und führt nicht zum Auftreten von Metallspänen und sonstigen Materialteilehen, die beim Bohren auftreten. Es wird eine zuverlässige Abdichtung erzielt, weil lose Teilchen im allgemeinen nicht vorhanden sind, und weil die Abdichtung sofort an der durch das Scherwerkzeug hergestellten Schnittfläche erfolgen kann. Während des Absperrens verbleibt das Abscherwerkzeug in der Leitung. Das Absperrglied kann ausgedehnt werden, sobald der Arbeitshub des Scherwerkzeugs beendet ist. Die bisher erforderliche Entfernung des Werkzeugs und der Ersatz durch die Einrichtung für das Einsetzen des Äbsperrglieds durch eine Druckausgleichskammer ist nicht mehr erforderlich. Während des Absperrvorgangs ist es nicht erforderlich, daß Gas oder Flüssigkeit mit der Atmosphäre in Berührung gelangt.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll $ie Erfindung näher erläutert werden. Es zeigens

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung in Fig. 1;

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Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2; und

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2.

Die Vorrichtung 10 enthält ein abdichtendes Gehäuse 11, welches mit der Rohrleitung 12 verschweißt wird, ein Scherwerkzeug

13 in dem Gehäuse 11, eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit

14 in dem Gehäuse, die zum Antrieb des Scherwerkzeugs durch die Rohrleitung dient, sowie ein von außen betätigbares Absperrglied 15, welches in dem Scherwerkzeug angeordnet ist. Das Gehäuse 11 wird an der gewünschten Stelle entlang der Rohrleitung 12 verschweißt, und das Scherwerkzeug 13 wird durch die Wand der Rohrleitung gedrückt. Das Absperrglied 15 wird dann betätigt, um gegen eine Schnittfläche der Rohrleitung abzudichten.

Das Gehäuse 11 ist eine verschweißte Stahlkonstruktion mit einem oberen und einem unteren Abschnitt. Der obere Abschnitt des Gehäuses 11 enthält einen zylindrischen Teil 21 aus einem Stahlrohr, zwei halbzylindrische Hülsen 22, die auf die Rohrleitung aufgesetzt werden, sowie einen oberen Flansch 23.

Der untere Abschnitt des Gehäuses 11 ist entsprechend wie der obere Abschnitt ausgebildet. Der untere Abschnitt hat ein„_. verhältnismäßig kurzes zylindrisches Rohr 26, zwei halbzylindrische Hülsen 27, welche wie die Hülsen 22 des oberen Abschnitts ausgebildet sind, sowie einen unteren Flansch 28. Der untere Flansch 28 ist vorzugsweise ein genormter Flansch, der durch eine Abschlußkappe 29 abgedichtet ist. Die Vorrichtung 10 kann auch an einer Rohrleitung angeordnet werden, die nicht horizontal verläuft. Die Teile 21 und 26 können auch rechteckig ausgebildet sein.

Bevor das Gehäuse 11 zusammengebaut und mit der Rohrleitung verschweißt wird, werden zwei unterteilte Verstärkungsringe 31 und 32 an der Außenseite der Rohrleitung 12 angeschweißt. Jeder dieser Verstärkungsringe hat einen halbkreisförmigen oberen und unteren Abschnitt. Wie noch näher erläutert werden soll, werden die Verstärkungsringe mit ihren radialen Stirnflächen 33 und 34 entlang der vorgesehenen Scherfläche durch die Rohrleitung 12

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angeordnet. Eine nicht dargestellte Halteeinrichtung kann zur Ausrichtung der Verstärkungsringe 31 und 32 Verwendung finden, damit diese senkrecht zur Achse der Rohrleitung 12 verlaufen und in einem Abstand angeordnet sind, der gleich der Breite des Scherwerkzeugs 13 ist. Die Verstärkungsrxnge sind auf gegenüberliegenden Seiten konisch unterschnitten, damit eine Schweißnaht 36, 37 in der Nähe der beabsichtigten Scherfläche angeordnet werden kann. Diese Anordnung gewährleistet, daß die Schweißraupen und die durch eine Verschweißung versteiften Rohrabschnitte außerhalb des Scherbereichs liegen. Die Verstärkung durch die Ringe 31 und 32 und die Schweißraupen 36 und 37 verhindert ein Zusammendrücken der Rohrleitung durch die Scherkraft. *

Nach dem Anschweißen der Verstärkungsrxnge 31, 32 an die Rohrleitung 12 werden die oberen und unteren Abschnitte des Gehäuses 11 an die Rohrleitung angeschweißt. Vorzugsweise sind die Verstärkungsrxnge 31 und 32 und die Ringe 22 und 27 so ausgebildet, daß die oberen und unteren Abschnitte des Gehäuses durch die Verstärkungsrxnge 31 und 32 mit der Rohrleitung ausgerichtet sind. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Hülsen 22 und 27 und die Hälften der Verstärkungsrxnge 31 und 32 nicht ganz halbkreisförmig, so daß die oberen Elemente nicht die unteren Elemente an der Verbindungslinie zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt des Gehäuses 11 berühren. In entsprechender Weise berühren sich nicht die oberen und unteren zylindrischen Rohrabschnitte 21 und 26 an der Verbindungslinie. Die % Trennung zwischen den unteren und oberen Elementen gewährleistet ein geeignetes Eindringen der Schweißraupe in dem Verbindungsbereich für die abdichtende Verbindung. Die kastenförmige Konstruktion des Gehäuses ergibt eine starke Struktur, die nach der Trennung eine große Widerstandsfähigkeit gegen Belastungen in axialer und in radialer Richtung gewährleistet. In gewissen Fällen kann es wünschenswert sein, die oberen und unteren Abschnitte über der Rohrleitung zu verschrauben und nicht zu verschweißen.

Das Scherwerkzeug 13 wird in dem Gehäuse 11 relativ zu der Rohrleitung durch zwei Führungen 38 und 39 geführt. Die Führun-

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gen 38 und 39 sind diametral gegenüberliegend an die Innenwand des zylindrischen Teils 21 des oberen Abschnitts des Gehäuses 11 angeschweißt. Entsprechende Führungen 41 und 42 sind an die Innenwand des unteren Abschnitts des Gehäuses 11 ausgerichtet mit den oberen Führungen 41, 42 angeschweißt. Das Scherwerkzeug 13 ist rechteckförmig ausgebildet und hat zwei Nuten 43 und 44, die entlang den Seitenflächen ausgebildet sind, und an den Führungen 38 bis 42 angreifen. Das Scherwerkzeug 13 bewegt sich parallel zu einer Ebene senkrecht zu der Achse der Rohrleitung 12. Eine untere Stirnfläche 46 des Schwerwerkzeugs 13 ist abgefast, um zwei Scherkanten 47 und 48 zu bilden. Das obere Ende des Scherwerkzeugs 13 ist mit einer Gewindebohrung 49 versehen, mit dem das Scherwerkzeug an einem Gewindezapfen 51 einer Kolbenstange 52 der hydraulischen Betätigungseinrichtung 14 befestigt ist.

Die hydraulische Betätigungseinrichtung 14 kann eine übliche Konstruktion haben, die normalerweise bei hydraulischen Betätigungseinrichtungen Verwendung findet- Die hydraulische Betätigungseinrichtung 14 hat einen unteren Endflansch 60, einen Zylinder 61, einen oberen Zylinderkopf 62, einen Kolben 63 und eine Kolbenstange 52. Der Kolben 63 ist mit der Kolbenstange 52 durch eine Mutter 64 verschraubt. Die Betätigungseinrichtung 14 ist ein doppelt wirkender Zylinder und mit einer Öffnung 70 in dem oberen Zylinderkopf 62 und mit einer Öffnung 71 in dem unteren Flansch 60 versehen. Die Öffnung 70 steht in Verbindung mit der Kammer zwischen dem oberen Zylinderkopf 62 und der oberen Endfläche des Kolbens 63, während die andere Öffnung 71 in Verbindung mit der Kammer zwischen dem Flansch 60 und der Unterseite des Kolbens steht. Eine Anzahl von Gewindebohrungen 76 sind in dem Flansch 23 des Gehäuses 11 ausgerichtet mitBohrungen 77 in dem Flansch 60 vorgesehen. Wenn die Bolzen 78 in diesen Bohrungen 76 und 77 angezogen werden, ist der Flansch 60 mit dem oberen Abschnitt des Gehäuses 11 abgedichtet.

Das Scherwerkzeug 13 wird durch die Wand der Rohrleitung 12 durch Druckmittelzufuhr durch die Öffnung 70 gedrückt. Zur Druckmittelzufuhr kann irgendeine übliche Pumpe mit einer geeigneten Leistung Verwendung finden. Der erforderliche Pumpendruck hängt

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von der gewählten Größe der Betätigungseinrichtung 14 und der Größe und dem Gewicht der Rohrleitung 12 ab. Die hydraulische Betätigungseinrichtung 14 und die Pumpe können eine verhältnismäßig einfache Konstruktion haben und verursachen geringe Kosten im Vergleich zu Vorrichtungen, mit denen ein Loch entsprechend dem Durchmesser der Rohrleitung gebohrt werden muß. Wahlweise können auch andere Betätigungseinrichtungen wie Schraubspindeln Verwendung finden, um das Scherwerkzeug durch die Rohrleitung zu drücken. Wenn es erforderlich ist, die maximale Scherkraft zu verringern, können Rillen in die Rohrwand angrenzend an die Verstärkungsringe eingeschnitten werden. Ferner sind die Verstärkungsringe 31 und 32 in gewissen Fällen nicht erforderlich, wenn die Rillen zur Schwächung der Rohrwand tief genug eingeschnitten werden.

Bei einer Druckmittelzufuhr durch die Öffnung 70 wird der Kolben 63 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage nach unten in den Zylinder 61 gedrückt. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 63 werden die Scherkanten 47 und 48 des Scherwerkzeugs 13 in die Wand der Rohrleitung 12 eingedrückt. Bei dem weiteren Hub des Kolbens 63 tritt das Scherwerkzeug zwischen den Verstärkungsring 31 und 32 durch und durchschneidet die Wand der Rohrleitung 12. Ein Rohrstück 79 mit einer Länge, die etwa gleich dem Abstand zwischen den Verstärkungsringen 31 und 32 ist, wird von der Rohrleitung 12 abgeschertjund in den unteren Abschnitt des Gehäuses 11 geschoben. Das Rohrstück 79 wird beim Abscheren zusammengedrückt. Das Rohrstück 79 ist in seiner schlieeiichen Form in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt.

Zwei Schultern 81, 82 an dem Scherwerkzeug 13 greifen auf der Oberseite der Verstärkungsringe 31, 32 an, um den Hüb der Betätigungseinrichtung zu begrenzen und um das Absperrglied 15 mit der Achse der Rohrleitung 12 zu zentrieren. Das Scherwerkzeug 13 sperrt bei der dadurch bestimmten Endlage den Strömungsweg durch die Rohrleitung 12 ab.

Das Absperrglied 15 ist gleitend in einer Bohrung 83 in einer vertikalen Seitenfläche des Scherwerkzeugs 13 angeordnet. Die Achse der Bohrung 83 ist mit der Achse der Rohrleitung 12 ausgerichtet, wenn das Scherwerkzeug 13 durch die Verstärkungs-

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ringe 31 und 32 angehalten wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegt das Absperrglied 15 rechts von der vertikalen Ebene, welche durch die Schneidkante 47 verläuft, so daß das Absperrglied nicht an die radiale Stirnfläche 34 des Verstärkungsrings 31 und an die Schnittfläche des Rohrs anstößt, wenn das Schneidwerkzeug 13 durch die Rohrleitung hindurchgedrückt wird. Nachdem das Absperrglied 15 mit der Achse der Rohrleitung 12 ausgerichtet ist, kann es seitlich verschoben werden, um gegen die Schnittfläche der Rohrleitung abzudichten, welche durch die Schneidkante 47 gebildet wurde.

Die Abdichtung erfolgt wie bei einem Rohrventil. Eine abgeschrägte oder konische Oberfläche 84 ist an der Vorderseite des Absperrglieds 15 vorgesehen, welche an der Innenkante der abgescherten Rohrfläche angreift. Der Abdichtbereich zwischen der Scherfläche und dem Absperrglied 15 wird dadurch auf einem Minimum gehalten, damit eine Abdichtung der Rohrleitung entlang des gesamten Umfangs gewährleistet ist. Gewünschtenfalls kann das gesamte Absperrglied 15 oder lediglich dessen Dichtfläche aus einem verhältnismäßig weichen Metall oder einem sonstigen Material bestehen, welches eine gute Abdichtung gewährleistet.

Ein Äbflußstopfen 85, der in einer Gewindebohrung 80 durch die untere Abdeckkappe 29 eingeschraubt ist, kann entfernt werden oder durch ein Druckmeßgerät ersetzt werden, um die Wirksamkeit der Abdichtung durch das Absperrglied 15 festzustellen. Der rechte Abschnitt der Rohrleitung in Fig. 2 wird von dem Gehäuse 11 durch das Scherwerkzeug nicht so gut abgedichtet wie der linke Rohrabschnitt, weiuüeine Verbindung zwischen den beiden getrennten Rohrabschnitten nicht mehr vorhanden ist. Wenn beide Rohrabschnitte von dem Gehäuse 11 abgedichtet werden sollen, können zwei gegenüberliegende Absperrglieder Verwendung finden.

Das Absperrglied 15 wird hydraulisch betätigt. In dem Scherwerkzeug 13 ist eine Kammer 86 durch die Bohrung 83 und das Absperrglied 15 begrenzt. Ein elastischer O-Ring 87 ist in einer Umfangsnut 88 um die zylindrische Oberfläche des Absperrglieds 15 angeordnet, um die Kammer 86 abzudichten, wenn das Absperrglied in der Bohrung 83 verschoben wird. Eine DruckmitteHeitung

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ist von der Betätigungseinrichtung 14 zu der Kammer 86 vorgesehen, um eine äußere Betätigung des Absperrglieds 15 zu ermöglichen. Zu diesem Zwecke ist ein Kanal 89 zwischen der Kammer 86 und der Gewindebohrung 49 in dem oberen Teil des Scherwerkzeugs vorgesehen, welcher mit einem Längskanal 90 entlang der Achse der Kolbenstange 52 in Verbindung steht.

Ein Vorsprung 99 an dem Absperrglied 15 stößt gegen das Ende der Bohrung 83 an und verhindert, daß das Absperrglied die Öffnung 89 abdeckt. Am anderen Ende der Betätigungseinrichtung 14 ist ein Rohr 91 in eine Gewindebohrung 92 am oberen Ende der Kolbenstange 52 eingeschraubt. Das Rohr 91 ist gleitend in einer Bohrung 93 im Zentrum des oberen Zylinderkopfs 62 angeordnet. Ein elastischer O-Ring 94 ist in einer Nut angeordnet, welche in d der Bohrung 93 vorgesehen ist, um die Kammer der Betätigungseinrichtung 14 abzudichten, wenn das Rohr 91 in der Bohrung 93 gleitet. Ein Kanal 95 durch das Rohr 91 stellt die Verbindung zu der Kammer 86 in dem Scherwerkzeug 13 her. Eine flexible Schlauchleitung 96 und ein Anschlußstück 97 sind mit einem Kopf 98 des Rohrs 91 verbunden, um Druckmittel von der nicht dargestellten Pumpe in die· Kammer 86 in dem Scherwerkzeug 13 zu leiten. Diese hydraulische Pumpe oder die angeschlossene Schaltung enthält zweckmäßigerweise ein Sperrventil, um das Absperrglied 15 in der abdichtenden Lage zu halten.

Eine derartige Absperrvorrichtung für Rohrleitungen kann zur Reparatur, zu Prüfzwecken oder zum Umbau vorhandener Rohrleitun- a gen Verwendung finden, ohne daß diese entleert werden müssen. Bei derartigen Anwendungsfällen muß die Rohrleitung nur während einer begrenzten Zeit gesperrt werden. Bei der dargestellten Vorrichtung 10 kann das Scherwerkzeug 13 zurückgegeben werden, um den St-cömungsweg in der Rohrleitung freizugeben. Dies kann dadurch erfolgen, daß zuerst der Druck in der Kammer 86 abgebaut wird, beispielsweise indem das erwähnte hydraulische Sperrventil geöffnet wird, oder indem das Anschlußstück 97 an dem Rohr 91 entfernt wird, um die Rückstellung des Absperrglieds zu ermöglichen. Das Scherwerkzeug 13 wird hochgehoben, indem Druckmittel in die untere öffnung 71 in der Betätigungseinrichtung 14 eingeleitet und die obere Öffnung 70 geöffnet wird. Die abgeschrägte

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Oberfläche 84 des Absperrglieds 15 dient gewissermaßen als Steuerkurve, die an der Scherfläche der Rohrleitung anliegt, wenn das Absperrglied 15 in r"ie Bohrung 83 zurückgezogen wird, wenn das Scherwerkzeug 13 angehoben wird- Zusätzlich drückt der Druck in der Rohrleitung 12 das Absperrglied 15 in die Bohrung 83, wenn das Druckmittel aus der ..aispc-r 86 abfließt.

Wie bereits erwähnt wurde,, wird das von der Rohrleitung abgeschnittene Rohrstück in de unteren Abschnitt des Gehäuses verschoben. Damit das Rohrstück nicht zurück in die Rohrleitung auf Grund von Vibrationen oder Strömungseffekteα gelangen kann, kann das Rohrstück aus dem unteren Abschnitt des Gehäuses entfernt werden, bevor das Scherwerkzeug 13 und das Absp-rrylie^ 15 aus der abdichtenden Lage hochgezogen werden. Die Kappe 29 an dem unteren Teil des Gehäuses kann zu diesem Zweck abgaschraubt werden.

In den meisten Fällen wird die Betätigungseinrichtung 14 auf dem Gehäuse 11 während der Benutzungsdauer der Rohrleitung belassen. Dies ermöglicht die Verwendung der Vorrichtung IO als Absperrorgan in irgendwelchen künftigen Fällen. IM das Scherwerkzeug 13 in der oberen Lage zu halten, wenn es nicht benutzt wird, kann das Rohr 91 durch exnen kürzeren Kopfbolzen ersetzt werden, indem kein Kanal vorgesehen ist. Dieser Kopfbolzen wird in die Gewindebohrung 92 im oberen Ende der Kolbenstange 52 eingeschraubt, wobei dessen Kopf auf der Oberfläche des Zylinderkopfs 62 aufliegt.

Wenn es nicht erwünscht ist, die Betätigungseinrichtung 14 auf dem Gehäuse 11 zu belassen, nachdem die Rohrleitung abgesperrt wurde, kann ein Sperrventil oder eine entsprechende Einrichtung zwischen dem Gehäuse 11 und dem unteren Endflansch 6O der Betätigungseinrichtung 14 angeordnet werden. Dieses Sperrventil wird so angeordnet, daß es eine Druckausgleichskammer zwischen sich und dem unteren Endflansch 60 der Betätigungseinrichtung 14 bildet. Dadurch kann die Betätigungseinrichtung 14 entfernt ^ erden, ohne daß ein Leckverlust aus der Leitung 12 auftritt. Dadurch würde jedoch die Hubstrecke der Betätigungseinrichtung entsprechend dem Durchtritt des Scherwerkzeugs 13 durch das Sperrventil verlängert.

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Es ist wichtig, das das Gehäuse 11 die Rohrleitung nach deren Abscheren gut abdichtet, unabhängig davon, ob die Betätigungseinrichtung entfernt wird oder nicht. Die Unversehrtheit der Schweißverbindung des Gehäuses 11 mit der Rohrleitung und die Abdichtung an den oberen und unteren Flanschen 23, 28 des Gehäuses kann geprüft werden, bevor die Rohrleitung abgeschert wird, indem ein kleines Loch durch die Wand des abzutrennenden Abschnitts gebohrt wird. Wenn eine Leckstelle vorhanden ist, können entsprechende Maßnahmen getroffen werden, nachdem das Bohrloch verschlossen wird. ·

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

ί1.)Vorrichtung zum Absperren einer unter Druck stehenden Rohrleitung, mit einem an der Außenseite der Rohrleitung befestigbaren abdichtenden Gehäuse, mit einem Werkzeug und einer Betätigungseinrichtung für das Werkzeug, um eine Einführung eines Absperrglieds in die Rohrleitung zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug ein quer zu der
Rohrleitung verschiebbares Scherwerkzeug ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um das eine Ende der Rohrleitung abzudichten, wenn sich das Scherwerkzeug in die Leitung erstreckt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Scherwerkzeug die Einrichtung zum Abdichten trägt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abdichten eine Dichtfläche aufweist, welche nach dem Abscheren der Rohrleitung an
einer Schnittfläche abdichtend angreift.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch ein abdichtendes Gehäuse, das an der Außenfläche der Rohrleitung befestigbar ist, durch ein in dem Gehäuse angeordnetes Scherwerkzeug, durch eine Führung für das Scherwerkzeug
quer zur Achse der Rohrleitung, und durch eine Betätigungseinrichtung, um das Scherwerkzeug durch die Wand der Rohrleitung zu drücken.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützeinrichtung an der Außenwand
der Rohrleitung befestigt ist, um deren Zusammendrücken beim
Abscheren zu verhindern.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine abdichtende Einrichtung von dem

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Scherwerkzeug in die Rohrleitung verschoben wird, deren Dichtfläche relativ zu der Schnittfläche in Längsrichtung der Rohrleitung verschiebbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um die Dichtfläche gegen eine Schnittfläche der Rohrleitung zu drücken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein abdichtendes Gehäuse, das um einen Teil der Rohrleitung befestigbar ist, durch Führungsflächen in dem Gehäuse, durch ein durch die Führungsflächen geführtes Scherwerkzeug, das in radialer Richtung relativ zu der Rohrleitung verschiebbar ist und zwei Schneidkanten entlang einer Seite aufweist, % durch eine Einrichtung, um das Schneidwerkzeug durch die Rohrwand zu drücken, durch eine im wesentlichen senkrecht zu der ersten Seite des Werkzeugs verlaufende Seite mit einer Aussparung, in der ein Dichtglied angeordnet ist, das relativ zu dem Werkzeug entlang der Achse der Rohrleitung zwischen einer ersten Lage befestigt ist, in welcher dieses zwischen Ebenen liegt, die quer zu der Rohrleitung verlaufen und in welchen die Schneidkanten liegen, und einer zweiten Lage, in welcher ein Teil davon außerhalb des Bereichs zwischen den Ebenen liegt, und durch eine Einrichtung zur Bewegung des Dichtglieds von der ersten Lage in die zweite Lage, wobei das Dichtglied in der zweiten Lage abdichtend an eine Schnittfläche angedrückt wird, die durch eine A der Schneidkanten gebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Begrenzungseinrichtung zum radialen Ausrichten des Dichtglieds mit der Rohrleitung.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtglied eine Scheibe ist, deren Durchmesser größer als der Innendurchmesser der Rohrleitung ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe an der Innenkante der Schnitt-

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fläche der Rohrleitung angreift, welche durch eine der Schneidkanten gebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung des Scherwerkzeugs eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit mit einer Kolbenstange ist, an der das Scharwerkzeug befestigt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder einen Endflansch hat, welcher einen Teil des Gehäuses abdichtet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des Dichtglieds eine Druckkammer ist, die in der Aussparung und in der Scheibe ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal in der Kolbenstange vorgesehen ist, dermit der Druckkammer in Verbindung steht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Abschnitt aufweist, welcher den abgescherten Rohrabschnitt aufnimmt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Gehäuses entfernbar ist, um den abgescherten Rohrabschnitt entfernen zu können.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stopfen zur Entleerung des Gehäuses vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das abdichtende Gehäuse mit entsprechend gewölbten Teilen mit der Außenseite der Rohrleitung verschweißt ist.

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20- Verfahren zum Absperren des Stromungswegs in einer Rohrleitung mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein abdichtendes Gehäuse entlang einem Umfangsteil der Rohrleitung befestigt wird, und daß durch eine von außen betätigbare Betätigungseinrichtung ein sich in radialer Richtung bewegendes Abscherwerkzeug in dem Gehäuse durch die Wand der Rohrleitung gedrückt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungsringe entlang dem Umfang der Rohrleitung angrenzend an die Scherebenen befestigt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtglied an dem Scherwerkzeug in Längsrichtung der Rohrleitung gegen eine Schnittfläche der Rohrleitung abdichtend angedrückt wird, nachdem das Scherwerkzeug die Rohrleitung abgeschert hat.
23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verstärkungsglieder entlang dem Umfang der Rohrleitung an voneinander getrennten Stellen angeschweißt werden, daß ein abdichtendes Gehäuse entlang dem Umfang eines Teils der Rohrleitung über den Verstärkungsgliedern befestigt wird, daß eine von der Außenseite des Gehäuses betätigbare Betätigungseinrichtung vorgesehen wird, daß ein Scherwerkzeug in dem Gehäuse durch die Wand der Rohrleitung zwischen den genannten Stellen bis zu einem Anschlag der Betätigungseinrichtung durchgedrückt wird, und daß ein Dichtglied an dem Scherwerkzeug an eine Trennfläche der Rohrleitung durch eine Betätigung von außen abdichtend angedrückt wird.
24. Scherwerkzeug für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Körper mit zwei Schneidkanten entlang einer Seite, welche in getrennten parallelen Ebenen liegen, durch FüIj rungs flächen, welche sich parallel zu den Ebenen erstrecken und zur Führung des Schneidwerkzeugs in einer Richtung parallel zu den Ebenen dienen, durch

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eine Einridfetung an dem Körper zum Eingriff mit einer Betätigungseinrichtung, durch eine ringförmige Aussparung in einer Stirnfläche des Körpers, die sich im wesentlichen parallel zu den Ebenen erstreckt, durch einen scheibenförmigen Stopfen in der Aussparung, der in einer Richtung senkrecht zu den Ebenen zwischen einer ersten Lage, in welcher er in dem Bereich zwischen den Ebenen liegt, und einer zweiten Lage verschiebbar ist, in welcher ein Teil davon außerhalb des Bereichs liegt, und ruch eine Einrichtung in dem Körper zum Bewegen der Scheibe aus der ersten Lage in die zweite Lage.
25. Scherwerkzeug nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Körper eine Anschlagfläche vorgesehen ist, die an einer Oberfläche in einem bestimmten Abstand von der Achse der Rohrleitung angreift, daß das radiale Zentrum der Scheibe eine entsprechende Beziehung zu der Anschlagfläche hat, und daß die Scheibe radial mit der Achse der Rohrleitung ausgerichtet ist, wenn die Anschlagflächen aneinander angreifen.
26. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein abdichtendes Gehäuse an der Rohrleitung befestigt wird, daß eine von der Außenseite des Gehäuses betätigbare Betätigungseinrichtung Verwendung findet, und daß ein Schneidwerkzeug in dem Gehäuse durch die Wand der Rohrleitung gedrückt wird, um die Rohrleitung zu trennen.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Rohrleitung im Bereich der Scherflächen im Vergleich zu angrenzenden Bereichen der Rohrleitung geschwächt wird, bevor die Rohrleitung abgeschert wird.
28. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch ein abdichtendes Gehäuse, das an einer Rohrleitung befestigbar ist, durch ein in dem Gehäuse angeordnetes Scherwerkzeug, durch eine Führungseinrichtung für eine radiale Führung des Scherwerkzeugs relativ zu der Rohrleitung, und durch eine von außen betätigbare Betätigungseinrichtung, um das Scherwerkzeug durch die Wand der Rohrleitung hindurchzudrücken.

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