DE2559862C2 - Verfahren zum Zusammendrücken von zwei Flanschen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (»Werkstatt und Betrieb« 106 (1973) 1, Seite 23) ist die t| Druckmittelquelle ständig an die Reihe der Spannvorrichtungen angeschlossen und mit einem Meßgerät versehen, das jegliches Absinken des Sttrömungsmitteldruckes innerhalb der Reihe der Spannvorrichtungen anzeigt Es ist also erforderlich, eine größere Anzahl an Druckmittelquellen zur Verfugung zu haben, die jeder Reihe der Spannvorrichtungen zugeordnet ist Sind an einer Flanschverbindung zwei Reihen von Spannvorrichtungen vorgesehen, so verdoppelt sich die Zahl der Druckmittelquellen entsprechend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das es ermöglicht, den Aufwand an Geräten zu reduzieren und insbesondere mit weniger Druckmittelquellen auszukommen.

Zu: Lösung dieser Aufgabe werden bei dem eingangs näher erläuterten Verfahren erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 vorgeschlagen.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß die Reihe der Spannvorrichtungen nach jedem Aufbringen einer Druckstufe vollständig von der Druckmittelquelle getrennt werden kann. Da die Spannperiode normalerweise mehrere Stunden dauert, kann ein Arbeitsteam gleichzeitig eine große Anzahl von Verbindungsteilen, beispielsweise einer Ölleitung, bearbeiten. In unwegsamem Gelände braucht nur eine mobile Druckmittelquelle mit den entsprechenden Antriebsaggregaten verwendet zu werden. Bei Unterwasserrohren braucht

ebenfalls nur in größeren Abständen die Druckmittelquelle mit der Reihe der Spannvorrichtungen verbunden zu werden, und zwar wenn sich beim Ablesen ergibt, daß der Druck unter einen Pegel gesunken ist Dieses Ablesen ist jeweils nach vorgegebenen Zeitspannen möglich und kann von einem Fahrzeug aus erfolgen, da jeder von der Druckmittelquelle getrennten Reihe von Spannvorrichtungen ein Druckmeßgerät zugeordnet ist Das Ablesen und ggf. erneute Beaufschlagen mit Druck wird so lange fortgesetzt bis die vorgesehene Vorspannung der Schraubbolzen erreicht ist und die anzuziehenden Muttern endgültig festgezogen werden können.

Selbst wenn vorgesehen ist, daß auf beiden Seiten der Flansche je eine Reihe von Spannvorrichtungen angeordnet wird, die jeweils auf jeden zweiten Bolzen bzw. jede zweite Mutter aufgesetzt werden, braucht für alle Reihen der Spannvorrichtung einer fortlaufenden Leitung nur eine einzige Druckmittelquelle vorgesehen zu werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht zweier benachbarter Teile mit zu verbindenden Flanschen,

F i g. 2 eine Stirnansicht der Anordnung gemäß F i g. 1 mit mehreren Spannvorrichtungen,

F i g. 3 eine Seitenansicht einer Spannvorrichtung und

Fig.4 eine "Reihe der Spannvorrichtungen zum Verbinden der Flansche.

F i g. 1 zeigt schematisch zwei zylindrische Endteile 10, 11 von Rohren, die einen Teil einer öl- oder Gasunterwasserrohrleitung bilden. Das Ende des Rohres 10 hat eine nach außen vorstehende ringförmige Schulter (nicht gezeigt), an der ein lose sitzender Rohrflansch 12 angeordnet ist und das Ende des Rohres 11 hat einen festen Flansch 13. Zur Verbindung der Endteile der Rohre 10 und U wird in üblicher Weise eine Dichtung zwischen oen Enden der Rohre angeordnet Jeder Rohrflansch 12 und 13 hat mehrere im Abstand angeordnete öffnungen 14 und 15 zur Aufnahme von Bolzen 16, um die Flansche zu verbinden und die abgedichtete Verbindung zwischen den Rohren aufrechtzuerhalten. Da die Bolzen zur Verbindung der Flansche im Falle von größeren Rohrleitungen einen Durchmesser im Bereich von etwa 90 mm haben können, können die Flansche 12 und 13 unter Verwendung von Beizen mit geringerem Durchmesser nötigenfalls zusammen mit Unterlegscheiben zur Fluchtung gebracht werden, bevor die Bolzen 16 eingesetzt werden.

Die Bolzen 16 sind wesentlich länger als die Länge, die erforderlich ist, um die beiden Flansche zu verspannen, jeder Bolzen wird mit einer Mutter 17 am einen Ende versehen und durch die öffnungen 14,15 in den beiden Flanschen 12 und 13 geschraubt, so daß ein erheblicher Teil des Bolzens von einer Seite der beiden Flansche vorsteht. Eine zweite Mutter 18 wird dann auf den Bolzen geschraubt und gegen den benachbarten Flansch festgezogen. Die Mutter 18 hat in der Mitte einer jeden Abflachung eine radial verlaufende Bohrung zur Aufnahme eines Steckstiftes, um die Mutter festzuziehen, wie später beschrieben wird. Die Bolzen werden um zwei Flansche angeordnet, wobei der vorstehende Teil des Bolzens an abwechselnden Seiten der beiden Flansche vorsteht, wie Fig. I zeigt. Eine hydraulische Spannvorrichtung 19 wird dann an jedem vorstehenden Bolzen angeordnet, wie Fig.2 zeigt; die

hydraulische Spannvorrichtung 19 hat einen Hauptzylinder 20 mit einer Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines Bolzens 16, Der Zylinder 20 hat eine ringförmige Ausnehmung, die sich von einem Ende aus in den Körper des Zylinders erstreckt, und ein zylindrischer Hohlkolben 23 ist in der Ausnehmung verschiebbar gelagert Der Kolben 23 ist ausreichend groß, um den Bolzen 16 und die Mutter 18 an dem Bolzen zu umgeben. Der Aufbau der Spannvorrichtung ist im einzelnen in der DE-OS 25 34 2% beschrieben. Für die Zuführung von hydraulischem Strömungsmittel hat der Zylinder 20 einen Einlaßkanal 29, der sich durch den Körper der Spannvorrichtung erstreckt und einen Auslaßkanal 30, der von der Ausnehmung herausführt Zusätzlich ist eine Entlüftungsöffnung in dem Zylinder 20 vorgesehen, die .zu dem Boden der Ausnehmung führt und von einer Schraube 31 reguliert TrinLOer Zylinder ist außerdem an einer Seite mit einer Gewindebohrung 32 zur Aufnahme eines Bolzens 34 mit einer Öse versehen, wie später beschrieben wird, um den Zylinder an einer Kette aufzuhängen.

Der zylindrische Kolben 23 hat einen großen, bogenförmigen Schlitz 33, der sich in den Kolben von dessen Ende aus erstreckt, das von dem Zylinder entfernt ist und über einen Bogen von 120°, gemessen an der Mittelachse des Kolbens, um den Kolben umläuft Der Schlitz 33 ist an der gleichen Seite der Spannvorrichtung wie der zuvor erwähnte Ösenbolzen vorgesehen, so daß, wenn die Spannvorrichtung an dem Bolzen mit dem Ösenbolzen von dem Rohr nach außen vorstehend angeordnet wird, der Schlitz 33 ebenfalls nach außen weist Die öffnung ist derart vorgesehen, daß eine Mutter 18 auf dem Bolzen 16 in dem Kolben unter Verwendung eines Steckstiftes festgezogen werden kann, wie später beschrieben wird.

F i g. 4 zeigt einen Satz von hydraulischen Spannvorrichtungen 19, deren ösenbolzen 34 an einer Kette 35 befestigt sind, um die Spannvorrichtung in einer Linie nebeneinander aufzuhängen. Zwei Sätze von Spannvorrichtungen sind für einen Flanschklemmvorgang vorgesehen, wie später beschrieben wird. Der Einlaßkanal 29 am rechten Ende der Gruppe in Fig.4 ist durch eine Versorgungsleitung 26 mit einer motorgetriebenen Pumpe verbunden, die an einem Vorratsbehälter liegt, der zusammen mit der Rohrverlegung verwendet wird. Der Auslaßkanal 30 der Spannvorrichtung 19 ist durch eine kurze, flexible Verbindungsleitung 37 mit dem Einlaßkanal der nächsten Spannvorrichtung 19 usw. längs der Gruppe von Spannvorrichtungen verbunden, so daß alle Spannvorrichtungen in Reihe geschaltet sind. Der Auslaßkanal 30 der Spannvorrichtung am freien Ende der Gruppe ist durch einen Gewindestift verschlossen, der lösbar ist, so daß am Anfang eine Entlüftung des Systems durchgeführt werden kann.

Das Verspannen von zwei Rohrflanschen in einer Unterwasserrohrleitung geschieht wie folgt:

Der lose Flansch des einen Rohres 12 wird rechtwinkelig auf seine Schulter gesetzt und der Spalt zwischen dem Flansch 12 und dem Flansch 13 des benachbarten Rohres wird kontrolliert. Die öffnungen in den Flanschen 12 und 13 werden unter Verwendung kleiner Bolzen, die später entfernt werden, zur Fluchtung gebracht. Die Bolzen 16 werden dann durch die Flansche eingesetzt wobei die Bolzen von gegenüberliegenden Seiten der Flansche vorstehen, wie F i g. 1 zeigt. Die Muttern 18 werden auf die längeren Enden der Bolzen bis zu dem jeweiligen Flansch 12 bzw. 13 geschraubt und jede Mutter wird so angeordnet, daß eine Abflachung der Mutter radial von dem Flansch nach außen vorsteht, damit die öffnung in der Mutter für den Steckstift zugänglich ist, wie später beschrieben wird. Die beiden Sätze hydraulischer Spannvorrichtungen 19 in Fig.4 werden dann kontrolliert um sicherzustellen, daß alle Rohrverbindungen fest sind und keine Knicke in den Rohren vorhanden sind. Jede Spannvorrichtung wird unter Verwendung eines Bolzens und zweier Muttern ganz geschlossen festgezogen, wobei der Gewindestift der die Auslaßöffnung 30 der Spannvorrichtung 19 am Ende während dieses Vorganges entfernt wird, um überschüssiges Hydrauliköl ablassen zu können.
Die Sätze Spannvorrichtungen werden zu den Tauchern abgesenkt und die Spannvorrichtung 19 am freien Ende in einem Satz wird auf dem vorstehenden Teil des untersten Bolzens 16 angeordnet der die Rohrflansche 12 und 13 verbindet wobei der ösenbolzen 32 der Spannvorrichtung an dem Rohr radial nach außen vorsteht und der Kolben 23 ::-/.τ Spannvorrichtung den Rohrflansch um -die Mutter 11 erfaßt Die übrigen Spannvorrichtungen in der Reihe werden dann in der gleichen Weise angeordnet, wobei sie um eine Seite der beiden Flansche wirken. Der andere Sau von Spannvorrichtungen wird in gleicher Weise an der anderen Seite der beiden Flansche angeordnet Weitere Muttern werden dann auf die vorstehenden Enden der Bolzen 16 geschraubt um die Spannvorrichtung an den Bolzen zu befestigen.

Der Auslaßkanalstift in der am freien Ende befindlichen Spannvorrichtung 19 wird dann durch eine Druckmeßeinrichtung 38 ersetzt, so daß die Taucher, die an Flanschen arbeiten, den Druck des den Spannvorrichtungen zugeführten Strömungsmittels kontrollieren können.

Die Versorgungsleitungen werden normalerweise vor der Verwendung entlüftet und werden dann mit den Spannvorrichtungen und den Versorguugspuuipen verbunden. Die die Spannvorrichtungen verbindenden Leitungen und die Spannvorrichtungen selbst werden normalerweise mit Hydrauliköl gefüllt und es sollte nicht notwendig sein, sie zu entlüften, bis eine neue Leitung installiert wird, in welchem Falle ein Ende der neuen Leitung mit dem Auslaßende einer Spannvorrichtung verbunden wird, wobei das andere Ende frei bleibt und hydraulisches Strömungsmittel durch das System geleitet wird, bis das Strömungsmittel an dem freien Ende der Leitung austritt die dann mit dem Einlaß der nächsten Spannvorrichtung verbunden werden kann.

Die Pumpensteuening wird auf einen erforderlichen Druck von z. B. 422 kg/cm² eingestellt und das Steuerventil zu den Spannvorrichtungen wird geöffnet. W*".nn der Druck, mit dem die Spannvorrichtungen beaufschlagt werden, 422 kg/cm² erreicht wird ein Steuerventil geschlossen, damit dieser Druck an den Spannvorrichtungen aufrecht erhalten wird. Die Spannvorrichtungen werden dann für eine Zeitdauer von einer Stunde in diesem Zustand belassen, und wenn der Druck des Strömungsmittels, das auf die Spannvorrichtungen wirkt, um 3b kg/cm² und mehr fällt, wird die Versorgungsleitung zu den Spannvorrichtungen unter Verwendung der Pumpe wieder mit Druck beaufschlagt und das System wird wieder eine Stunde lang kontrolliert. Dies wird fortgesetzt, bis d°.r Druckabfall über eine Zeitdauer

t-5 von einer Stunde nicht mehr als 35 kg/cm² beträgt. Wenn dieser Zustand erreicht wurde, werden die Muttern 18 gegen den benachbarten Flansch unter Verwendung von Steckstiften festgezogen, die in die

Öffnungen in den Muttern durch den Schlitz 33 in den Kolben der Spannvorrichtungen gesteckt werden, und wenn die Muttern festgezogen sind, kann der Druck, mit dem die Spannvorrichtungen beaufschlagt werden, aufgehoben und die Muttern, die die Spannvorrichtungen an den Bolzen halten, können entfernt werden, so daß die Spannvorrichtungen abgenommen werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zusammendrücken von zwei durch auf Bolzen aufgeschraubte Muttern zusammengehaltenen Flanschen unter Verwendung von strömungsmittelbetätigten Spannvorrichtungen, die jeweils auf den vorstehenden Teilen der Bolzen angeordnet, in Reihe an eine gemeinsame Druckmittelquelle angeschlossen, bei Absinken unter einen bestimmten Pegel erneut mit Strömungsmitteldruck beaufschlagt, wobei die von den Spannvorrichtungen umschlossenen Muttern auf den vorstehenden Teilen der Bolzen gegenüber dem benachbarten Flansch wiederholt nachgestellt bzw. festgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach der jeweiligen Druckbeaufschlagung die Reihe der Spannvorrichtungen von der Druckmittelquelle getrennt, der in der Reihe der Spannvorrichtungen wirkende Strömungsmitteldruck wiederholt abgelesen, bei Absinken unter einen bestimmten Pegel die Reihe der Spannvorrichtungen wieder mit dem ursprünglichen Druck beaufschlagt und das Trennen, Ablesen und erneute Beaufschlagen mit Druck so lange wiederholt wird, bis der Strömungsmitteldruck in an sich bekannter Weise auf einem vorbestimmten Pegel bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Flansche je eine Reihe von Spannvorrichtungen angeordnet wird, die jeweils auf jeden zweiten Bolzen bzw. jede zweite Mutter aufgesetzt werden.