DE3423869A1 - Vorrichtung zur dichtheitspruefung von rohrleitungen - Google Patents

Description

25332

DAMCD TESTERS, INC.
Houma, Louisiana (W.St.A.)

Vorrichtung zur Dichtheitspriifung von Rohrleitungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Dichtheitsprüfung von Rohrleitungen mit Hilfe eines unter Druck stehenden Rrüfgases, insbesondere eine Gasanzeigevorrichtung, die geeignet ist, in einem eine Rohrverbindung umgebenden Raum Flüssigkeit zu halten und dadurch eine sichtbare Anzeige des durch eine undichte Rohrverbindung hindurchtretenden Prüfgases zu ermöglichen.

Leitungen für Druckmittel, insbesondere für
Erdöl und Gas, müssen auf Dichtheit geprüft werden. Bei
Leitungen für Erdöl und Gas ist das Prüfen der Rohrverbindungen besonders uiichtig, weil unbedingt gewährleistet werden muß, daß kein Erdöl oder Gas aus dem Rohr entweicht und in das das Bohrloch umgebende Erdreich eindringt. In
derartigen Fällen wird ,meistens ein Loch in die Erde gebohrt und entsprechend dem Bohrfortschritt ein Futterrohrstrang hinter dem Bohrwerkzeug in das Loch eingeführt.
Dieser Futterrohrstrang bildet eine Auskleidung des Bohrloches und ermöglicht ein Einleiten und Abziehen von Spülung und einen Abzug von Bohrklein. Ein derartiger Futterrohrstrang besteht aus mehreren miteinander verbundenen Rohrschttüaen, die in den meisten Fällen miteinander durch Innengeuiindemuffen verbunden werden. Diese werden mit Außengewinden an den einander benachbarten Enden der zu verbindenden Rohrschüsse verschraubt.

Zur Dichtheitsprüfung einer derartigen Rohrverbindung wird diese meistens mit einem hohen Innendruck beaufschlagt. In das Innere des Rohrstranges wird eine geeignete Rohrprüfeinrichtung eingebracht, in der im Abstand voneinander elastische Dichtringe vorgesehen sind, die auf entgegengesetzten Seiten des zu puBCenden Bereichs angeordnet und radial auswärts gegen die Innenwandung des Rohrstranges aufweitbar sind, so daß ein abgeschlossener ringraum vorhanden ist, in den eine unter Dtöuck Btehende Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, eingeleitet werden kann. Man kann dann optisch feststeleln, ob Wasser durch die Rohrverbindung dringt, und in diesem Fall können geeignete Korrekturmaßnahmen ergriffen werden.

Zur Dichtheitsprüfung von Rührverbindungen für größeren Bohrlochtiefen verwendet man anstelle von unter Druck stehendem Wasser vorzugsweise ein Druckgas, insbesondere Stickstoffgas, weil Gase durch kleinere Lecks treten und diese anzeigen können als Wasser. Dies gilt besonders für Dichtheitsprüfungen mit Drücken über etwa 700 bar. Bei Dichtheitsprufungen mit Druckst ckstoff oder einem anderen Druckgas wird der Rohrstraag im Bereich der zu prüfenden Rohrverbindung mit einem tapfartigen Element umgeben, das unmittelbar unter der Rohrverbindung dicht an dem nächstunteren Rohrstrang anliegt und einen die Rohrverbindung umgebenden Ringraum umschließt, der unten geschlossen und oben offen ist. Wenn dieser Ringraum mit Wasser gefüllt wird, ist ein Leck an Basbläschen erkennbar, die in dem die Rohrverbindung umgebenden Wasser aufsteigen. Ein Beispiel eines derartigen Gasanzeigetopfes ist in der am 2B. Mai 196Θ ausgegebenen US-PS 3 385 103 (John F. Wilkersen) angegeben. Die in dieser Patentschrift gezeigte Vorrichtung besteht aus einem Zylinder, der einen geschlossenen Mantel

besitzt und an beiden Enden offen ist, so daB er von einer Bohrleitung nicht seitwärts aagezegen werden kann, sondern axial längs der Rohrleitung bis zu deren Ende bewegt werden muß. Daher ist das Abnehmen der Vorrichtung nach der genannten Patentschrift van der Rohrleitung sehr mühsam. Ferner ist in der Vorrichtung nach der bekannten Patentschrift eine flexible Dichtscheibe aus Gummi oder einem anderen biegeelastischen Material erforderlich, damit die Scheibe einerseits dicht an der Wandung der Rohrleitung anliegen und andererseits gegenüber der Rohrleitung bewegt werden kann und den Durchtritt einer Rohrverbindung durch die Scheibe gestattet.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer verbesserten Gasanzeigevorrichtung, die einfacher im Gebrauch ist und die schnell an eine zu prüfende Rohrverbindung angesetzt und von ihr abgenommen werden kann. Ferner besteht ein Bedürfnis nach einer uerbesserten Gasanzeigevorrichtung, für die keine besonders ausgebildeten Gleitdichtungen oder dergleichen erforderlich sind.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Gasanzeigeeinrichtung, die um eine Rohrverbindung herum angeordnet wird und durch diese tretendes Prüfgas anzeigt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer zur Dichtheitsprüfung νση Rohrleitungen verwendbaren Gasanzeigevorrichtung, die von einem zu prüfenden Bereich einer Rohrleitung elicht abgenommen und leicht um einen anderen zu prüfenden Bereich der Rohrleitung herum angeordnet werden kann.

Die Erfindung hat ferner die Aufgabe, eine Gasanzeigevorrichtung zu schaffen, die schnell um zu prüfende

Abschnitte einer Rohrleitung herum angeordnet und von ihnen abgenommen werden kann und die ferner für die Aufnahme von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern geeignet ist.

Die Erfindung schafft eine Gasanzeigevorrichtung, die um einen zu prüfenden Bereich einer Druckmittel führenden Leitung herum angeordnet werden und eine Flüssigkeit halten kann, die eine optische Anzeige von unter Dnock stehendem Prüfgas ermöglicht, das in dem zu prüfenden Bereich durch die Leitung hindurch ausgetreten ist. Diese Gasanzeigevorrichtung besitzt eine Hülse, die um den zu prüfenden Bereich der Druckmittel führenden Leitung herum angeordnet werden kann und aus zwei scharniergelenkig miteinander verbundenen, langgestreckten Schalen besteht, so daß die Hülse unter Bildung einer Längsöffnung aufgeklappt werden kann. An der Hülse sind Dichtmittel vorgesehen, die am einen Ende des zu prüfenden Bereichs an der leitung flüssigkeitsdicht angreifen. Die Hülse ist ferner mit einer Festlegeeinrichtung verBehanijtdie die Hülse um den zu prüfenden Bereich herum festhalten, so daß die Hülse einen Ringraum bildet, der eine Flüssigkeit halten kann.

In den Zeichnungen zeigt

Figur 1 snhaubildlich einen Teil eines Futterrohrstranges mit einer diesen umgebenden Gasanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 2 einen Längsschnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1 und

Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Figur 1.

In den Zeichnungen, insbesondere in der Figur 1, ist öin Teil eines Futterrohrstranges 10 gezeigt, der in einem Bereich van einer Gasanzeigeeinrichtung 12 gemäß der Erfindung umgeben ist. Diese Gasanzeigeeinrichtung 12 besteht aus einer allgemein rohrförmigen Hülse 1*+, die in ihrer Längsrichtung geteilt ist, so daß sie aufgeklappt und im Bereich einer Werbindung des Rohrstranges 1D um diesen herum angeordnet und von ihm abgenommen werden kann. Die Hülse 14 ist mit zwei Traggriffen 16, 18 und mit zwei Stützgriffen 20, 22 versehen. Die Gasanzeigeeinrichtung enthält in einem die Rohrverbindung umgebenden Raum eine beispielsweise aus Wasser bestehende Flüssigkeit, in der Blasen optisch erkennbar sind, uienn das Innere des Rohrstranges mit einem Gasdruck beaufschlagt wird und Gas durch Lecks der Rohrverbindung hindurchtritt.

Ulie am besten in den Figuren 1 und 3 erkennbar ist, uiird die Hülse 14 von zwei langgestreckten Schalen Zk und 26 gebildet, die im Querschnitt bogenförmig, beispielsweise iiiie dargestellt kreisbogenförmig sind, aber auch van der Kreisform abweichen können sofern die beiden Schalen Zk .und 26 entlang von miteinander zusammenwirkenden Längsrändern unter Bildung der Hülse 14 miteinander in Berührung gebracht werden können. Zwei einander benachbarte Längsränder der Schalen Zk und 26 sind miteinander durch ein Längsscharnier 28 verbunden, um das herum die SchaJsen Zk und 26 auseinandergeklappt werden können, so daß die Gasanzeigevorrichtung 12 an jeder Stelle der Länge des Rohrstranges 10 schnell an diesem angebracht und von ihm abgenommen werden kann. Im Bereich des Scharniers 28 ist zwischen den diesem benachbarten Längsrändern der Schalen Zk, 26 eine Dichtung 30 vorgesehen. Eine zweite Dichtung 32 ist zwischen den beiden anderen, dem Scharnier 28 diametral

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gegenüberliegenden Längsrändern der Schalen Zk, 26 vorgesehen. Die Dichtungen 30 und 32 können aus biegeelastischen Dichtungsstreifen bestehen, die aus Bummi, Polyurethan oder anderen Elastomeren extrudiert oder geschäumt sein können.

Gemäß der Figur 2 ist jede der Schalen Zk und 26 am einen Ende auf ihrer Innenseite mit einer quer angeordneten, einwärts vorstehenden, halbkreisförmigen elastischen Dichtung 3k bzuj. 36 versehen, von denen in der Figur 2 nur eine sichtbar ist und die sich dicht an die Außenwandung des Rohrs 10 anlegen kann, das mit einer Geuiindemuffe 37 versehen ist. Diese Dichtungen 3k und 36 gewährleisten eine im wesentlichen flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Rohrstrang und der Blasenanzeigeeinrichtung 12, so daß die Flüssigkeit in dem Raum gehalten wird, der den zu prüfenden Bereich des Rohrstranges 10 umgibt. Die Dichtungen 3k, 36 bestehen aus einem Elastomer OBd-können aus einem natürlichen oder synthetischen Elastomer hergestellt werden, beispielsweise aus Gummi oder aus Neopren. Die Dichtungen 3k, 36 bilden zusammen eine den Rohrstrang 10 umgebende, im aesentlichen Flüssigkeitsundurchlässige, ringförmige Hodenwand, die die Gasanzeigevorrichtuag 12 unten abschließt.

An jede der Schalen Zk und 26 ist im Bereich ihres einen Endes ein halbringförmiger Verstärkungsflansch 31 angeschweißt, der sich von der Schaleeinmärts zu der Außenwandung des Rohrstranges 10 hin erstreckt. An den auswärtsgekehrten Flächen der Flansche 31 sind die Dichtungen 3k und 36 beispielsweise mit Schrauben 33 und Muttern befestigt. Die Dichtungen 34 und 36 werden von je einem der Uerstärkungsflansche 31 und je einer der Schalen verstärkt und abgestützt. Die Dichtungen 3k und 36 sind in Bezug auf die Längsachse des Rohrstranges 10 radial elastisch und

sind so dick, daß sie in der Richtung der Längsachse des Rührstranges 10 im wesentlichen unflexibel sind.

2um Festlegen der Schalen 2k, 26 in dichter Anlage an dem Rohrstrang 10 ist eine Festlegeeinrichtung vorgesehen, die in den Figuren 1 und 3 gezeigt ist. An der Schale 26 ist zwischen deren Enden ein auswärtsgerichtetes Jach 3B befestigt, auf dem ein Stützgriff 20 schwenkbar gelagert ist. Auf diesem ist eine Uerriegelungsschlaufe kü schwenkbar gelagert, die an dem Handgriff 20 radial auswärts van dessen Schwenkachse an dem Joch 38 angeordnet ist. Die Schale 2k ist mit einem oder mehreren auswärtsgerichteten Lappen k2 versehen, die gegenüber dem Joch 38 angeordnet ist. Die Festlegeeinrichtung wird in dia· Wirkstellung gebracht, indem der Griff 20 zu der Schale 2k hinbewegt, die Schlaufe kQ über die Lappen k2 gelegt und der Griff 20 zu der Schale 26 hin in die in der Figur 1 gezeigte Stellung verschwenkt wird. Dadurch werden die offenen Längsränder der Schalen 2k, 26 gegeneinandergezogen, so daß die zwischen ihnen befindliche Dichtung mindestens teilweise zusammengedrückt wird und dort eine im wesentlichen flüssigkeitsdichte Abdichtung erhalten wird. Jetzt werden die einander benachbarten Längsränder der Schalen 2k, 26 in dichter Anlage aneinander gehalten. Die die Schlaufe k0 mit dem Handgriff 20 verbindende Schwenkachse ist vorzugsweise in einem so großen Abstand von dem Joch 38 angeordnet, daß bei geschlossener Gasanzeigevorrichtung der Handgriff festgelegt ist.

Die Schalen Zk, 26 werden vorzugsweise auB^einem im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Werkstoff hergestellt, wie Blech oder Kunststoff, beispielsweise Polyurethan, Polyvinylchlorid oder dergleichen in Rohrform. Jede der Schalen 2k und 26 kann gegebenenfalls mit radial

einwärtsgerichteten Längsflanschen kk (siehe Figur 3) versehen sein, die sich an je einem Längsrand der Schale erstrecken und eine gröBere Anlagefläche für die Dichtungen 30 und 32 bilden.

Im Gebrauch wird die Gasanzeigevorrichtung 12 gemäß der Erfindung um die Geuiindemuffe 37 herum angeordnet, indem mit Hilfe der Handgriffe 16 und 18 die Schalen 'Ik und 26 um das Scharnier 28 herum auseinandergeklappt werden, bis der Abstand zwischen ihren Längsrändepn so groß ist, daß die Gasanzeigevorrichtung um den Rohrstrang herum angeordnet werden kann. Wenn die Gasanzeigevorrichtung 12 den gewünschten Bereich des Rohratrangea umgibt, werden die Schalen zugeklappt, so daß die Dichtungen 30 und 32 zusammengedrückt werden und eine hermetische Abdichtung erzielt wird. Danach wird die Festlsgeeinrichtung in der vorstehend beschriebenen liJeise betätigt, so daß die Gasanzeigeeinrichtung in der Schließstellung gehalten wird. Jetzt greifen die Innenflächen der einwärtsgerichteten Dichtungen 34 und 36 an der Außenwandung des Rohratranges 10 an, so daß die Gasanzeigeeinrichtung 12 zusammen mit dem Rohrstrang 10 und der Gewindemuffe 37 einen ringförmigen Aufnahmeraum bildet.

Wenn die Gasanzeigevarrichtung in der richtigen Stellung gegenüber der Rohrverbindung festgelegt ist, wird in den Ringraum zwischen dieser Vorrichtung und dem Rohrstrang Wasser eingebracht und wird der Rohrstrang 10 im Innern im Bereich der Rohrverbindung mit einem unter hohem Druck stehenden Prüfgas beaufschlagt. Wenn die Rohrverbindung dicht ist, tritt kein unter Druck stehendes Prüfgas in den Ringraum zwischen der Rohrverbindung und der Gasanzeigeeinrichtung. Wenn ein Leck vorhanden iat,

tritt Prüfgas durch das Leck in diesen Ringraum und bildet es dort sichtbare Gasbläschen in dem Wasser.

Vorstehend wurde ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Für den Fachmann versteht es sich jedoch, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens verschiedene Abänderungen dieses Ausführungsbeispiels möglich sind.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE

1. BasanzeigevDrrichtung zum Halten einer

Flüssigkeit in einem Raum, der einen zu prüfenden Bereich einer Druckmittel führenden Leitung umgibt, gekennzeichnet durch:

a) Eine Hülse, die um einen zu prüfenden Bereich einer Druckmittel führenden Leitung herum angeordnet werden kann und zuiei Schalen besitzt, die scharnierartig miteinander verbunden sind und eine unter Bildung einer Längsöffnung aufklappbare Hülse bilden;

b) VDn der Hülse getragene Dichtmittel, die im Bereich des zu prüfenden Bereioba der Leitung in flüssigkeitsdichte Anlage an dieser bringbar sind;

c) eine van der Hülse getragene Festlegeeinrichtung zum Festlegen der Vorrichtung um den zu prüfenden Bereich herum, so daß die Vorrichtung einen die Leitung umgebenden Ringraum zum Halten einer Flüssigkeit bildet.

2. Gasanzeigevorrichtung zum Halten einer Flüssigkeit in einem Raum, der einen zu prüfenden Bereich einer Druckmittel führenden Leitung umgibt, gekennzeichnet durch:

a) zuei langgestreckte bogenförmige Schalen, die an einander benachbarten Längsrändern scharnierartig miteinander verbunden sind und eine unter Bildung einer Längsöffnung aufklappbare Hülse bilden;

b) ujobei jede dieser Schalen mit einer einuärtsgerichteten Radialdichtung versehen ist und diese Dichtungen eine Bodenuiand der Vorrichtung bilden und zur im wesentlichen dichten Anlage an der Leitung geeignet sind;

c) eins Festlegeeinrichtung zum Halten der Schalen derart, daß sie unter Bildung einer zum Halten von Flüssigkeit geeigneten Hülse zusammenwirkend aneinanderliegen.

3. Gasanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf entgegengesetzten Seiten mit Handgriffen versehen ist.

k. Gasanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Dichtungen im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig sind.

5. Gasanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegeeinrichtung eine von den Schalen getragene Verriegelungseinrichtung besitzt, die geeignet ist, die Schalen im wesentlichen hermetisch dicht aneinanderzuhalten.

6. Gasanzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung geöffnet werden kann, so daß die Schalen um das zwischen ihnen befindliche Scharnier aufklappbar sind.

7. Gasanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung einen von der einen Schale getragenen Arm besitzt, der eine Schlaufe trägt, und an der anderen Schale ein Lappen vorgesehen ist, um die die Schlaufe herumlegbar ist, um die Schalen in der Schließstellung zu halten.

Θ. Gasanzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte eine Schale im Bereich ihres freien Längsrandes mit einem Joch versehen und der genannte Arm auf einem das Joch durchsetzenden Zapfen schwenkbar gelagert ist...

9. Basanzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufe in dem Arm um eine radial auswärts von dem Joch angeordnete Schwenkachse schwenkbar gelagert ist.

10. Easanzeigevorrichtung nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der genannten Schwenkachse und dem Joch ein so großer Abstand vorhanden ist, daß bei geschlossener Vorrichtung der Arm festgelegt ist.

11. Basanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schalen am einen Ende mit einem einwärtsgerichteten Flansch versehen ist, an dem je eine der Radialdichtungen befestigt ist.

12. Basanzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialdichtungen an den Flanschen mit mehreren Schrauben verbunden sind, die die dichtungen und Flansche durchsetzen.

13. Vorrich 'ung zur Bildung einer einen Futterrohrstrang umgebenden und daran anliegenden Umschließung, die mit dem Futterrohrstrang einen Ringraum bildet, gekennzeichnet durch

a) zwei einander ähnlich geformte, im Querschnitt gekrümmte Schalen, die entlang von zwei einander benachbarten Längsrändern scharnierartig miteinander verbunden sind, so daß die Schalen auseinanderklappbar und um einen Futterrohrstrang herum angeordnet und von dort entfernt werden können, und die in eine Schließstellung klappbar sind, in der ihre freien Längsränder aneinanderliegen, so daß die Schalen eine Hülse bilden, deren Innenwandung

im Abstand von der AuBenwandung des Futtenohratranges angeordnet ist und mit diesem einen im wesentlichen ringförmigen Raum begrenzt;

b) von mindestens einem Längsrand jedes der beiden Paare von einander benachbarten Längsrändern getragene Dichtmittel, die bei geschlossener Hülse eine im wesentlichen flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen den einander benachbarten Längsrändern bewirken;

c) am einen Ende der Schalen angeordnete Radialdichtmittel, zu denen zwei im wesentlichen halbringfürmige, elastische, quer angeordnete Dichtungen gehören, die sich van je einer der Schalen einwärts erstrecken und bei geschlossener Hülse im wesentlichen flüssigkeitsdicht an der AuBenwandung des Futterrahrstranges angreifen, und einen im wesentlichen ringförmigen Boden der Vorrichtung bilden;

d) eine Festlegeeinrichtung zum Halten der Schalen in Anlage aneinander.