DE2408714C3 - Verschlußkopf zum Prüfen einer Rohrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrleitungs-Verschlußkopf zum Prüfen einer auf einem Unterwasserbett verlegten und mit Spritzbeton beschichteten Rohrleitung. beispielsweise einer Pipeline, mit einer an die Rohrleitung anzuschweißenden zylindrischen Aufnahmekammer für Kugeln zum Füllen und Entleeren der Rohrleitung, deren Durchmesser dem der Rohrleitung gleich ist und an die Förderleitungen für Testflude über Steuerventile angeschlossen sind.

Die Prüfung einer auf einem Unterwasserbett verlegten Rohrleitung oder Pipeline geschieht bekanntlich in der Weise, daß man die zu prüfende Rohrleitung mit Wasser füllt, nachdem man an die Rohrleilungsenden je einen Verschlußkopf angeschweißt hat. Das Wassereinfüllen erfolgt, indem man entlang der Rohrleitung eine Füllkugel laufen läßt, die von dem einlaufenden Wasser vorgeschoben' wird. Sodann bringt man den Druck im Inneren der Rohrleitung auf einen vorbestimmten Wert und hält diesen Druckwert während der gesamten, vom Käufer vorgeschriebenen Zeit aufrecht. Schließlich wird das Wasser aus der Rohrleitung verdrängt, indem man entlang der Rohrleitung eine oder zwei weitere Entleerungskugeln laufen läßt, die von der Entleerluft vorgeschoben wird bzw. werden.

Zur Durchführung einer solchen Prüfung nach herkömmlichen Methoden, z. B. gemäß der in der US-PS 27 05 419 erläuterten Arbeitsweise, sind für die Vorbereitung der Rohrleitung ziemlich schwere und zeitraubende Vorarbeiten nötig. Vor dem Anschweißen des Verschlußkopfes an die zu prüfende Rohrleitung muß dafür gesorgt werden, daß die Füll- und Entleerkugeln im Inneren derselben Rohrleitung so aufgenommen sind, daß sie sich auf Grund ihres Eigengewichtes oder infolge anderer, zufälliger Krafteinwirkungen nicht verschieben können. Außerdem ist es notwendig, die Rohrleitung in entsprechenden Abständen mit Löchern zum Anschweißen der Anschlußstücke für die Leitungen zu versehen, über die der Rohrleitung Wasser und Luft zum Vorschieben der Kugeln zugeführt werden. Sodann müssen an diese Leitungen weitere Hilfsleitungen angeschweißt werden, die die Steuerventile mit den Anschlüssen für die von einem schwimmenden Behälter herangeführten Schläuche verbinden. Daraus ergeben sich zwei weitere, grundsätzliche Nachteile. Der erste besteht darin, daß, nachdem die erwähnten Förderleitungen notwendigerweise an einer hinter der ie-

weiligen Kugel liegenden Stelle an die Rohrleitung angeschweißt werden müssen, die zugehörigen Steuerventile mit ziemlich großem Abstand voneinander eineebaut sind, so daß die Arbeit des Froschmannes, der jas Schließen und öffnen der Ventile besorgt, insbesondere in tiefem Wasser dadurch erschwert ist, daß er ständig von einem Ventil zum anderen schwimmen muß. Da alle Leitungen und zugehörigen Ventile außerhalb der Rohrleitung angebracht sind und somit vorspringende Teile vorhanden sind, die in Grundberührung kommen können, ergibt sich der andere Nachteil daraus, daß der Verschlußkopf der zu prüfenden Rohrleitung nur dann auf der Rampe verschoben werden kann, wenn durch Verwendung spezielle Hilfsvorrichtungen Grundberührung im obrigen Sinne vermieden 15 dazu dient, nacheinander die Entleer- und Füllkugeln

saugend in ihr Gehäuse zu ziehen, bevor der Verschlußkopf mit der zu prüfenden Rohrleitung verschweißt wird.

Jede Kugel wird aus ihrer Bereitschaftsstellung in der Aufnahmekammer und während des ersten Abschnittes ihres Weges von dem Wasser oder der Luft herausgedrückt bzw. bewegt, das bitw. die an der Rückseile der Kugel über eine Nebenförderleitung herangeführt wird, welche mit Steuerventilen versehen und von

leitung an einer den beiden Steuerventilen der Haupiförderleitung in Strömungslichtung nachgeschaheien Stelle angeschlossen ist. Außerdem ist vorteilhaft, wenn jede der Nebenförderleitungen mit' einem Steuerventil versehen ist, von der Hauptförderleitung an einer zwischen dem Rückschlagventil und den hintereinandergeschalteten Steuerventilen liegenden Stelle abgezweigt ist, in den Zwischenraum zwischen dem Hohizylinderkörper und der Aufnahmekammer hineingeführt und an einer in Strömungsrichtung vor der zugehörigen Kugel liegenden Stelle an die Aufnahmekammer angeschlossen ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Nebenförderleitungen über ein Steuerventil mit einem Anschluß für eine Luftpumpe verbunden, die

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschlußkopf zum Prüfen einer Rohrleitung zu schaffen, der sich mit vermindertem Arbeitsauiwand an der ju prüfenden Rohrleitung anbringen läßt und dessen Bedienung durch Taucher erheblich erleichtert ist.

Diese Aufgabe ist mit einem Rohrleitungs-Verichlußkopf gelöst, bei dem erfindungsgemäß die Aufnahmekammer für die Füll- und Entleerungskugeln

vom vorderen Ende eines an seinem hinteren Ende ein 25 der Hauptförderleitung abgezweigt ist, wobei die Kukegeliges Endstück aufweisenden Hohlzylinderkörper gel erst dann vom vollen Wasser- oder Luftstrom aus mit dem Außendurchmesser der Spritzbetonschicht der der Hauptförderleitung vorgeschoben wird, sobald sie EU prüfenden Rohrleitung umschlossen ist, in das die Aufnahmekammer gegenüber dessen Inneren luftdicht

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abgeschlossen ist, aus dem diese mit dem vorderen Ende hinausragt und etwa in der Mitte dieses ausragenden Stückes einen Kugeldurchgangsanzeiger aufweist, und daß alle Förderleitungen und die diesen zugeordnete Steuerventile im mittleren Teil des Hohlzylinder-

einen im Verschlußkopf angeordneten Kugeldurchgangsanzeiger passiert hat, der dem schwimmenden Behälter ein Signal übermittelt.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Nebenleitungen und die Hauptförderleitung, die an die Kugelaufnahmekammer angeschlossen sind, im mittleren Teil des Hohlzylinderkörpers und im Ringiaum zwischen

körpers angeordnet sind. Demnach enthält der Ver- 35 der Kugelaufnahmekammer und dem vorderen Ende schlußkopf bereits alle zur Prüfung einer auf einem Un- des Hohlzylinderkörpers untergebracht sind, so daß

keines der Geräte oder Einrichtungen aus dem Verschlußkopf ausragt. Die Nebenleitungen münden in die

terwasserbett verlegten Rohrleitung notwendigen Ventile und Anschlußleitungen in gekapselter Form, so daß sie aus ihm nicht ausragen und in diesem so zweckmäßig angeordnet sind, daß nicht nur die Durchführung 40 richtung vor der zugehörigen Kugel liegenden Stelle, der Prüfung sehr erleichtert ist, sondern auch der Ver- während der Auslaß der Hauptförderleitung in Ströschlußkopf insgesamt auf der die Rohrleitung abstützenden Rampe verschoben werden kann, ohne daß spezielle Hilfsvorrichtungen erforderlich wären.

Jede der Füll- und Entleerkugeln ist im Inneren der 45 zwei Kugelventilen absperrbar, um Leckverluste wäh-Aufnahmekammer von jeweils einem, ihr an zweckmä- rend des Prüfvorgangs auf ein Mindestmaß herabzusetßiger Stelle befestigten, angeschrägten Stahlring in zen. Mit einem der Hauptförderleitung in Strömungseiner Bereitschaftslage gehalten, dessen Dicke aus- richtung vorgeschalteten Rückschlagventil lassen sich reicht, sie am Verlassen der Aufnahmekammer auf während Bewegung der das Wasser ausschiebenden Grund ihres Eigengewichtes oder infolge anderer, zu- 5° Kugeln bei Schlauchbruch Leckverluste der in der zu fälliger Krafteinwirkungen zu hindern. prüfenden Rohrleitung eingeschlossenen Druckluft ver-

Ferner ist vorgesehen, daß zu den Förderleiiungen eine Hauptförderleitung, eine Hochdruckleitung und eine mit der Zahl der Füll- und Entleerkugeln gleiche Anzahl von Nebenförderleitungen gehören, und die Hauptförderleitung zwei getrennte Anschlüsse für von einem schwimmenden Behälter herangeführte Luft- und Wasserschläuche aufweist, mit einem Rückschlagventil und zwei hintereinandergeschalteten Steuerventilen absperrbar ist und an die Aufnahmekammer an einer dieser in Strömungsrichtung nachgeschalteten Stellen über einen Ablaufkanal angeschlossen ist, der von dem Zwischenraum zwischen dem Hohlzylinderkörper des Verschlußkopfes und der Aufnahmekam-

Kugelaufnahmekammer jeweils an einer in Strömungs-

mungsrichtung hinter dieser Kammer angeordnet ist.

In der bevorzugten Ausbildungsform sind die Hauptförderleitung und die Hochdruckleitung jeweils mit

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meiden. Um im Hinblick auf praktischen Betrieb der Gesamtabmessungen und Gewichte derselben Schläuche zu verkleinern, sind zwei getrennte Schlauchanschlüsse vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Rohrleitungs-Verschlußkopf und

F i g. 2 eine vereinfachte Draufsicht auf den in F i g. t dargestellten Verschlußkopf.

Beim gezeigten Beispiel ist mit 1 das Ende der zu prüfenden Rohrleitung bezeichnet, an der mit einer

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mer gebildet ist. Zweckmäßig ist es, wenn die Hoch- 65 Schweißverbindung 2 ein Rohrleitungs-Verschlußkopf

druckleitung einen Anschluß für einen Hochdruckschlauch aufweist, mit zwei hintereinandergeschalteten Steuerventilen absDerrbar ist und an die Hauptförder-

3 befestigt ist. Der Spritzbeton- oder Gunite-Überzug derselben Rohrleitung ist mit 4 bezeichnet.

Der Verschlußkopf 3 weist einen Hohlzylinderkör-

per 5 auf, dessen Außendurchmesser gleich ist dem des Spritzbeton-Überzuges 4 der Rohrleitung und der nach hinten in einem kegeligen Endstück 6 endet, das mit einer öse 7 zum leichteren Einhaken des Kabels versehen ist, mit dem an der Rohrleitung bei deren Verschieben entlang der Rampe die erforderliche Zugkraft aufgetragen wird. In den vorderen Teil des Hohlzylinderkörpers 5 des Verschlußkopfes ist eine luftdichte, zylindrische Kammer 8 eingeschweißt, die eine Füllkugel 9 und Entleerkugeln 10 und 11 aufnimmt. Die Kammer 8 hat den gleichen Durchmesser wie die zu prüfende Rohrleitung und tritt aus dem Hohlzylinderkörper 5 um einen bestimmten Betrag aus. In der Mitte dieses ausragenden Teils ist ein Kugeldurchgangsanzeiger 12 angeordnet. Die Kugeln 9, 10 und 11 sind am Verlassen der Kammer oder des Gehäuses 8 auf Grund ihres Eigengewichtes oder infolge anderer, zufälliger Krafteinwirkungen mit drei angeschrägten Stahlringen 13', 14 und 15 gehindert, die mit entsprechendem Zwischenabstand im Gehäuse befestigt sind und auf Grund der *o Dicke ihres Randes 16 diese Kugeln in der gewünschten Lage halten.

Im hinteren Teil des Hohlzylinderkörpers 5 des Verschlußkopfes sind zwei getrennte Anschlüsse 17 und 18 für die gleiche Anzahl von Schläuchen angeordnet, die von dem schwimmenden Behälter ausgehen und über jeweils ein Steuerventil 19 bzw. 20 einer Hauptförderleitung 22 das Wasser oder die Luft zum Verschieben der Kugeln zuführen. Die Steuerventile 19 und 20 sind durch in der Außenfläche des Hohlzylinderkörpers 5 ausgebildete Zugangslöcher 21 von außerhalb des Verschlußkopfes leicht zugänglich. Die Hauptförderleitung 22 ist mit zwei hintereinandergeschalteten Steuerventilen 23 und 24 absperrbar und an einen Ablaufkanal 26 angeschlossen, der von dem Zwischenraum zwischen dem Hohlzylinderkörper 5 und dem Gehäuse 8 gebildet ist und in das letztere mit einem in Strömungsrichtung hinter der Kugel 9 liegenden Auslaß 27 mündet. In Strömungsrichtung vor den ebenfalls durch Zugangslöcher 25 leicht zugänglichen Steuerventilen 23 und 24 der Hauptförderleitung 22 ist weiterhin ein Rückschlagventil 28 angeordnet, das dazu dient, bei Schlauchbruch zu verhindern, daß das Druckmittel die Kugeln nach hinten bewegt. In Strömungsrichtung hinter dem Rückschlagventil 28 ist die Hauptförderleitung 22 mit einem Abzweigrohr 29 an drei Nebenförderleitungen 30, 31 und 32 angeschlossen. Diese sind jeweils mit einem Steuerventil 33,34 bzw. 35 absperrbar, welche durch ein Zugangsloch 36 leicht zugänglich sind, und sind in die zwischen dem Hohlzylinderkörper 5 und dem Gehäuse 8 liegende Zone hineingeführt und an in Strömungsrichtung jeweils vor den Kugeln 9,10 und 11 liegenden Stellen an das Gehäuse 8 angeschlossen.

Die drei Nebenförderleitungen 30, 31 und 32 sind weiterhin über ein Steuerventil 37 an einen Anschluß 38 für eine Luftpumpe angeschlossen, die dazu dient die Kugeln 11, 10 und 9 nacheinander saugend in das Gehäuse 8 zu ziehen. Schließlich erfüllt eine Hochdruckleitung 39, die mit zwei hintereinandergeschalteten Steuerventilen 40 und 41 absperrbar ist, die Aufgabe, den zum Prüfen der Rohrleitung erforderlichen Druck aus einem mi», einem Anschluß 42 verbundenen Schlauch der Hauptförderleitung 22 an einer den Steuerventilen 23 und 24 in Strömungsrichtung nachgeschalteien Stelle zuzuführen.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß ein derartig ausgebildeter Verschlußkopf die Prüfung einer auf einem LrtitorvassertwU abgestützte?: *tw. ai>-*nendcn Rohrleitung sehr erleichtert, da dieser Verschlußkopf vor dem Anschweißen an die Rohrleitung keine komplizierten Vorarbeiten mehr erforderlich macht, keine aus ihm ausragenden Teile oder Geräte aufweist, mit in einem kleinen Raum zusammengefaßten Steuerventilen versehen ist und Leckverluste auf ein Geringstmaß herabsetzt.

Es folgt nun die Beschreibung der Wirkungsweise dieses Kugel-Lanzier- oder -Ausstoßkopfes.

Bevor der Verschlußkopf an das Rohrleitungsende angeschweißt wird und das nahe der in F i g. 1 mit gestrichelten Linien angedeuteten Verbindungszone liegende Rohrleitungsstück mit Spritzbeton beschichtet ist, braucht lediglich eine Luftpumpe an den Anschluß 38 angeschlossen zu werden, um durch Öffnen des Steuerventils 37 und entsprechendes Betätigen der Steuerventile 35, 34 und 33 die Kugeln 11, 10 und 9 nacheinander in ihr Gehäuse 8 hineinzusaugen. Nach dem Schließen der vorerwähnten Ventile und nach Durchführung der Schweißoperation kann dann der Verschlußkopf entlang der auch die Rohrleitung abstützenden Rampe verschoben werden, ohne daß spezielle Hilfsvorrichtungen verwendet werden, da aus dem Verschlußkopf keine Teile oder Geräte ausragen. Das Zugkabel wird dabei in die Öse 7 eingehakt. Sobald die Rohrleitung und der Verschlußkopf auf dem Unterwasserbett verlegt sind, leitet ein Froschmann die Füll- und Prüfvorgänge ein, indem er die von den auf dem schwimmenden Behälter angeordneten Wasserpumpen herkommenden Schläuche mit den Anschlüssen 17 und 18, den von der Hochdruckpumpe herangeführten Schlauch mit dem Anschluß 42 verbindet und die Steuerventile 19, 20 und 33 öffnet. Auf diese Weise gelangt das zum Füllen der zu prüfenden Rohrleitung verwendete Wasser in die Nebenförderleitung 30, wobei das Ausstoßen der Füükugel 9 aus ihrem Gehäuse und ihr Verschieben auf dem ersten Abschnitt ihres Weges lediglich mit dem kleinen Wasserstrom aus der Nebenförderleitung 30 erfolgt, was deutlich erkennbar eine Energieersparnis und eine Verringerung der Leckverluste bringt. Erst nachdem die Kugel 9 den Kugeldurchgangsanzeiger 12 passiert hat, öffnet der Froschmann die Steuerventile 23 und 24 der Hauptförderleitung 22. um zum Weiterbewegen der Kugel 9 bis zum anderen Rohrleitungsende den vollen Strom des Füllwassers auszunutzen. Die Wasserfüllung wird fortgesetzt, bis die durch die Pumpen bestimmte Grenze erreicht ist. In diesem Zeitpunkt schließt der Froschmann die Ventile 17, 18, 23,24 und 33 und öffnet die Hochdruck-Steuerventile 40 und 41, die so lange offen gehalten werden wie der Druck in der Rohrleitung einen vorbestimmter Prüfdruckwert nicht erreicht. Dieser Prüfdruck wire während der gesamten, vom Käufer vorgeschriebener Zeit konstant gehalten und wird schließlich durch er neutes öffnen der Steuerventile 40 und 41 aufgehoben In diesem Zeitpunkt werden die mit den Anschlüssei 17 und 18 verbundenen Schläuche auf dem schwimmen den Behälter an einen Luftverdichter angeschlosser während der Froschmann die Ventile 40 und 41 schließ und die Steuerventile 19 und 20 sowie das Steuerventi 34 der Nebenförderleitung 31 öffnet Auf diese Weis beginnt die Entleerkugel 10, die im Hinblick auf weiter Energieersparnis und Verringerung von Leckverluste nur von der Luft aus der Nebenförderleitung 31 beweg und vorgeschoben wird, das Ausschieben des Wasser aus der Rohrleitung. Sobald die Kugel 10 den Kuge durchganganzeiger 12 passiert hat, öffnet der Froscl· JTTaJVi^T-CUi the Steuerventile 21 und 24 der Hauptföi

derleitung 22, so daß die zum anderen Rohrleitungsende hin wandernde Kugel 10 den vollen Druck bzw. Schub erhält. Das Ausstoßen und Vorschieben der zweiten Entleerkugel 11 erfolgt auf ähnliche Weise, indem nach Schließen der Ventile 23.24 und 34 das Ventil 35 der Nebenförderleitung 32 geöffnet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   . 1. RohrJeitungs-Verschlußkopf zum Prüfen einer auf einem Unterwasserbett verlegten und mit Spritzbeton beschichteten Rohrleitung, beispielsweise einer Pipeline, mit einer an die Rohrleitung anzuschweißenden zylindrischen Aufnahmekammer für Kugeln zum Füllen und Entleeren der Rohrleitung, deren Durchmesser dem der Rohrleitung gleich ist und an die Förderleitungen für Testflude ober Steuerventile angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer (8) für die Füll- und Entleerungskugeln (9, 10, 11) vom vorderen Ende eines an seinem hinteren Ende »in kegeliges Endstück (6) aufweisenden Hohlzylinderkörper (5) mit dem Außcndurcbmesser der $pritzbetonschicht (4) der zu prüfenden Rohrleitung fl) umschlossen ist, in das die Aufnahmekammer gegenüber dessen Inneren luftdicht abgeschlossen ist, aus dem diese mit dem vorderen Ende hinausragt und etwa in der Mitte dieses ausragenden Stückes einen Kugeldurchgangsanzeiger (12) aufweist, und daß alle Förderleitungen (22, 30, 21. 32, 39) und die diesen zugeordnete Steuerventile (19, 20. 23, 24, 33, 34,35,37.40.41) im mittleren Teil des Hohlzylinderkörpers (5) angeordnet sind.
2. 2. Rohrleitungs-Verschlußkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Füll- und Entleerkugeln (9 bzw. 10. 11) im Inneren der Aufnahmekammer (8) von jeweils einem in ihr befestigten, angeschrägten Stahlring 113, 14 bzw. 15) in einer Bereitschaftslage gehalten ist, dessen Dicke ausreicht, sie am Verlassen der Aufnahmekammer (8) zu hindern.
3. 3. Rohrleitungs-Verschlußkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Förderleitungen (22, 30, 31, 32, 39) eine Hauptförderleitung (22), eine Hochdruckleitung (39) und eine mit der Zahl der Füll- und Entleerkugeln (9, 10, 11) gleiche Anzahl von Nebenförderleitungen (30, 31, 32) gehören, und die Hauptförderleitung (22) zwei getrennte Anschlüsse (117, 18) für von einem schwimmenden Behälter herangeführte Luft- und Wasserschläuche aufweist, mit einem Rückschlagventil (28) und zwei hintereinandergeschalteten Steuerventilen (23, 24) absperrbar ist und an die Aufnahmekammer (8) an einer dieser in Strömungsrichtung nachgeschalteten Stelle über einen Ablaufkanal (26) angeschlossen ist, der von dem Zwischenraum zwischen dem Hohlzylinderkörper (5) des Verschlußkopfes (3) und der Aufnahmekammer (8) gebildet ist.
4. 4. Rohrleitungs-Verschlußkopf nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckleitung (39) einen Anschluß (42) für einen Hochdruckschlauch aufweist, mit zwei hintereinanderge- «chalteten Steuerventilen (40,41) absperrbar ist und «n die Hauptförderleitung (22) an einer den beiden Steuerventilen (23, 24) der Hauptförderleitung (22)

   in Strömungsrichtung nachgeschalteten Stelle angeschlossen ist.
5. 5. Rohrleitungs-Verschlußkopf nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nebenförderleitungen (30, 31, 32) mit einem Steuerventil (33, 34 bzw. 35) versehen ist, von der Hauptförderleitung (22) an einer zwischen dem Rückschlagventil (28) und den hintereinandergeschalteten Steuerventilen (23, 24) liegenden Stelle abgezweigt ist. in den Zwischenraum zwischen dem Hohlzylinderkörper (5) und der Aufnahmekammer (8) hineingeführt und an einer in Strömungsrichtung vor der zugehörigen Kugel (9, 10, U) liegenden Stelle an die Aufnahmekammer (8) angeschlossen ist
6. 6. Rohrleitungs-Verschlußkopf nach Anspruch I. 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenförderleitungen (30, 31, 32) über ein Steuerventil (37) an einen einzelnen Anschluß (38) für eine Luftpumpe angeschlossen sind.
7. 7. Rohrleitungs-Verschlußkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinderkörper (5) in seiner Außenfläche Zugangslöcher (21) aufweist, durch die Steuerventile (19, 20) und die Anschlüsse (17, 18) für die Schläuche von außerhalb des Verschlußkopfes (3) leicht zugänglich sind.