DE3511726A1 - Vorrichtung zum absperren von gasrohren - Google Patents

Vorrichtung zum absperren von gasrohren

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DE3511726A1 DE19853511726 DE3511726A DE3511726A1 DE 3511726 A1 DE3511726 A1 DE 3511726A1 DE 19853511726 DE19853511726 DE 19853511726 DE 3511726 A DE3511726 A DE 3511726A DE 3511726 A1 DE3511726 A1 DE 3511726A1
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

  • Vorrichtung zum Absperren von Gasrohren
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absperren von Gasrohren.
  • Gasrohre, an denen eine Reparatur ausgefUhrt werden muß und die nicht durch Ventile absperrbar sind, werden bisher mit aufblasbaren Hohlkörpern aus einem elastischen Material abgesperrt, die durch einen Rohrstutzen oder durch eine Anbohrstelle in das Innere der Gasleitung eingeführt werden. Die Einführung derartiger elastischer Blasen ist Jedoch nicht problemlos. Es kommt darauf an, daß diese einen richtigen Sitz haben, wenn auf der einen Seite dieser Gasblase hohe Gasdrucke herrschen, auf der anderen Seite der Gasblase aber atmosphärischer Druck, nach-dem das reparaturbedürftige Gasrohr geöffnet worden ist. Im allgemeinen wird die schadhafte Stelle des Gasrohres herausgeschnitten und durch ein neues Gasrohrsttick ersetzt.
  • Hierzu müssen im allgemeinen Arbeiten mit Schweißbrennern und Schweißgeräten ausgeführt werden. Dabei sind durch ab spritzende Funken elastische Absperrblasen beschädigt worden. Bei Rohren geringer Nennweite kann die Zerstörung einer Absperrblase zu erheblichen Gefahren und Schäden führen. Bed Rohren größerer Nennweite können diese Schäden das Ausmaß einer Katastrophe annehmen.
  • Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zum Absperren von Gasrohren zu schaffen, bei der der eingesetzte Pfropfen nicht durch Schweißvorgange so beschädigt werden kann, daß er seine Funktion verliert.
  • Die Erfindung besteht darin, daß man an der Absperrstelle die Temperatur weit unter den Gefrierpunkt einer Flüssigkeit senkt und dann diese Fldssigkeit von einem Ort, der in Gasdurchflußrichtung vor der Absperrstelle liegt, in die Absperrstelle oder in den zur Absperrstelle fließenden Gasstrom einsprüht.
  • Hierdurch kann man innerhalb des Gasrohres einen Pfropfen aus Eis aufbauen, der eine sehr gute Abdichtung gewährleistet und der durch beim Schweißen abspritsende glühende Teilchen nicht so beschädigt werden kann, daß ein Gasdurchfluß durch das Rohr möglich wird.
  • Hierbei ist es zweckmäßig, wenn man issdie Abeperrstelle eine Hallsonde einführt. Eine derartige Kühlsonde bildet einen Ort, an dem sich der Pfropfen bilden kann, die Kühlsonde bildet auch eine Verankerung für diesen Pfropfen. Im Augenblick der Entstehung bedarf es nicht großer Kräfte, um den Pfropfen an seinem Ort zu halten, denn vor und hinter dem sich bildenden Pfropfen herrscht in etwa gleicher Gasdruck, lediglich die Strömungskräfte des Gases wirken auf den Pfropfen ein. Hat aber erst einmal der Pfropfen das Gasrohr völlig ausgefüllt und somit den Gasdurchfluß gesperrt, so wirken durch den Gasdruck auf der einen Seite und den beim Öffnen des Gasrohres auf der anderen Seite herrschenden atmosphärischen Druck erhebliche Kräfte auf den Pfropfen, die aber durch die Sonde sicher abgefangen werden können.
  • Vorteilhaft ist es, wenn man außer der Kühlung durch die Kühlsonde auch an der Absperrstelle die Rohrwandung kühlt, weil sich dann der Pfropfen erheblich leichter bildet.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Absperren eines Gasrohres ist durnh eine durch eine Öffnung eines Rohrstutzens in die Rohrwandung eingebrachte Kühisonde, in welcher ein Kältemittel fließt, und durch eine ebenfalls durch eine Öffnung in der Rohrwandung eingeführte Sprühvorrichtung gebildet. Der Rohrstutzen kann dabei ein am Rohr von vornherein angebrachter Rohrstutzen sein, im allgemeinen wird aber dieser Rohrstutzen durch eine sogenannte Anbohrschelle gebildet, die aus einer #weiteiligen Schelle besteht, deren einer Teil einen Rohrstutzen aufweist, durch den hindurch eine Bohrung in dem Rohr angebracht werden kann. Dieser Rohrstutzen an der Anbohrstelle weist einen besonderen Aufsatz auf, der mindestens ein Absperrventil enthält. Mit diesem Aufsatz ist es möglich, einerseits ein Bohrwerkzeug, andererseits ein anderes Werkzeug einzuführen. Im Falle der vorliegenden Erfindung wird als anderes Werkzeug die Kühlsonde eingeführt.
  • Um die Kühlung möglichst rasch durchzuführen, um den Pfropfen aus Eis innerhalb des Rohres möglichst rasch aufzubauen, ist es vorteilhaft, wenn eine um das Rohr von außen herumgelegte Kühlvorrichtung im Bereich des Rohrstutzens mit der Kühlsonde vorgesehen ist.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Kühlvorrichtung aus zwei Teilen besteht, deren eine Wand der Rohrwandung anliegende Wandung die Form der Oberfläche der Rohrwandung hat. Ein dichtes Anliegen dieser Kühlvorrichtung ist für einen verlustarmen uebergang der KElte von Vorteil.
  • Eine zweckmäßige Ausführungsform dieser Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß an der an der Rohrwandung anliegenden Wand der Kühlvorrichtung eine Kühlmittel führende Rohrschlange ausgebildet ist. Diese Rohrschlange kann z.B. aus einem Kupferrohr bestehen, sie kann aber auch durch einen Kanal in einem Kupf erblock gebildet sein.
  • Eine andere zweckmäßige Ausführungsform benutzt als Kältemittel verflüssigte Gase, vorzugsweise flüssige Luft oder flüssigen Stickstoff. Zweckmäßig ist es, wenn bei dieser Ausführungsform die Kühlvorrichtung aus einem Behälter zur Aufnahme von verflüssigtem Gas besteht, welches auf der an dem Rohr anliegenden Seite aus wärmeleitendenz, auf den übrigen Seiten aus warmen isolierendem Material besteht.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das eine der beiden Teile der Kühivorrichtung als Anbohrsthelle für das Rohr ausgebildet ist oder die Teile einer Anbohrschelle in sich aufnimmt. Denn die von der Halterung der Kühlsonde abfließende Kälte gelangt dann unmittelbar in die Anbohrschelle und wirkt hier im Bereich des sich bildenden Pfropfens aus Eis zur Abkühlung der Rohrwandung Die Kühlsonde kann in verschiedenster Weise aufgebaut werden. Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Kühlsonde im Inneren eine Kühlrohrschlange aufweist, durch die ein Kältemittel gepumpt wird. Eine andere zweckmäßige Ausführungsform ist so gebildet, daß die Kühlsonde im Inneren einen Verdampfer für Flüssiggas aufweist.
  • Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Gasrohr mit der Vorrichtung zum Absperren, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Gasrohr im Bereich der eingesetzten Kühlsonde, Figo 3 einen Querschnitt durch das Gasrohr mit einer eingesetzten anderen Kühlsonde und einer anderen Kühlung der Rohraußenwandung.
  • An dem Gasrohr 1 sind zwei Anbohrschellen 2 und 3 angesetzt. Die Anbohrschelle 3 dient der Einführung der Kühlsonde 4 in das Loch 5, welches mit einem in die Anbohrschelle 3 eingesetzten Bohrwerkzeug hergestellt worden ist. Diese Anbohrschelle 3 besteht aus zwei durch Schrauben 6 miteinander verbundenen Teilen 3a, 3b, von denen das Teil 3a den Rohrstutzen 30 trägt, der einen Flansch 3d aufweist, an dem nicht dargestellte Arbeitsmittel, nämlich ein Absperrventil und Führungen für das Bohrwerkzeug und den Einsatz 7 zur Halterung der Kühlsonde 4 anflanschbar sind. Diese Halterung 7 für die Kühlsonde 4 ist in ein Gewinde 8 einschraubbar und wird durch den Dichtungsring 9 abgedichtet.
  • Die Teile Da und 3b der Anbohrschelle sind zur Aufnahme von Kühikanälen lo ausgestaltet. Auf ihrer Innenseite weisen diese Teile 3a, 3b der Anbohrschelle Platten 11 aus gut wärmeleitfähigem Material auf. Umgeben sind die Teile 3a, 3b der Anbohrschelle durch ein Isoliermaterial 12.
  • Um die Fertigung einfacher zu gestalten, besteht die Nöglichkeft, den mittleren Teil der Anbohrschelle 3a, 3b mit einer stirnseitigen Ausnehmung 13 zu versehen, in die zylinderteilförmige Außenwandungen 14 des Kühlmittelkanals lo eingesetzt sind.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 wird mit Hilfe eines verflüssigten Gases gekühlt. Dieses verflüssigte Gas wird in die Kühlkanäle lo durch die Rohrleitung 15 eingefühst, es verdampft in den Kühlkanälen lo und der entstandene Dampf wird über die Rohrleitung 16 abgeleitet. Die Rohrleitung 15 ist dabei konzentrisch in die Rohrleitung 16 eingebaut Ähnlich ist das bei der EWhlsonde 4 durchgeführt: Die Kühisonde 4 ist als ein einseitig abgeschloseenes Rohr ausgeführt, in welches konzentrisch eine Rohrleitung 17 eingebaut ist, durch welche ein verflüssigtes Gas eingeleitet wird. Im Raum 18 vor dem endseitigen Verschluß des Rohres der Kühlsonde 4 verdampft dieses verflüssigte Gas. Das verdampfte Gas wird durch den Zwischenraum zwischen der Innenwandung und der Kühlsonde 4 und der Außenwandung des Rohres 17 abgeführt.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Kühlsonde durch eine Kühlschlange 19 gebildet, durch die ein Kältemittel hindurchfließt, welches dem zur Kühlschlange 19 führenden Rohr 20 zugeführt und durch das Rohr 21 abgeführt wird.
  • In die Wandung der Anbohrschelle 3a, 3b sind hier Rohre 22 von weiteren Kühlschlangen eingelegt.
  • Die weitere Anbohrschelle 2 besteht ebenfalls aus zwei Schellenteilen 2a, 2b, einem Rohrstutzen 2c mit Innengewinde und einem Flansch 2d. In das Innengewinde 23 des Rohrstutzens 2c ist eine Sonde eingeschraubt, die ebenfalls mittels eines Dichtringes 9 abgedichtet ist.
  • Diese Sonde 24 weist einen zentralen Kanal 25 auf, durch den Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, den Sprtihdüsen 26 zugeführt wird. Am unteren Ende dieser Sonde ist ein Sensor 27 vorgesehen, welcher meldet, wenn der sich um Kühlfinger 4 bildende Eispfropfen ihn erreicht hat.
  • Dieser Sensorkann auch an anderer Stelle angeordnet werden, es können weitere Sensoren hier an der Sonde 24 vorgesehen sein. Von diesem Sensor 27 führt ein Kabel 28 zu den elektrischen Kontakten 29, an die eine Steuerungsvorrichtung angeschlossen ist, die nach Bildung des Eispfropfens den Zustrom von Flüssigkeit zu den Sprühdüsen 26 abschaltet und durch ein Signal, z.B. das Aufleuchten einer Lampe oder ein akustisches Signal angibt, daß sich der Eispfropfen im Inneren des Rohres 1 gebildet hat.
  • Zweckmäßig ist es, vor der Vereisung eine Umgehungsleitung herzustellen. Das geschieht ebenfalls mit Hilfe von Anbohrschellen, welche an die Gastransporti leitung angelegt und an ihr befestigt werden. Durch den Rohrstutzen an diesen Anbohrschellen wird das Anbohren des Rohres vorgenommen, nachdem zuvor eine Schleuseneinrichtung auf den Flansch aufgesetzt worden ist, die mindestens ein Absperrventil aufweist. Für die Herstellung dieser Umgehungsleitung werden zwei Anbohrstellen vor und hinter dem zu reparierenden bzw.
  • auszuwechselnden Rohrstück angeordnet. Durch die auf den flansch aufgesetzte Schleusenvorrichtung mit mindestens einem Absperrschieber wird die Bohrkrone in den Rohrstutzen der Anbohrschelle jeweils eingeführt und das Rohr angebohrt. Sodann wird unter Beibehaltung der Schleusenvorrichtung eine Umgehungsleitung von einem Rohrstutzen zum anderen Rohrstutzen verlegt. Erst danach findet der Vereisungsvorgang ebenfalls vor und hinter dem zu reparierenden bzw. auszuwechselnden Rohrstück in der oben beschriebenen Weise statt, wobei die der Vereisung dienenden Arbeitsmittel in Form von Anbohrschellen, Kühlfingern und Düsen zwischen dem auszuwechselnden bzw. zu reparierenden Rohrstück und der jeweiligen Anbohrschelle der Umgehungsleitung angeordnet sind.
  • Diese Anbohrschellen sind alle so ausgeführt, daß später anstelle der Arbeitsmittel ein Dichtstopfen eingeführt werden kann. Nach dessen Einführung und Abdichtung wird die Schleuse vom Flansch des Rohrstutzens der Anbohrschelle entfernt.
  • Zweckmäßig ist es, wenn zusätzlich zu dem Dichtring 9 oder anstelle des Dichtringes 9 noch ein weiterer Dichtring 30 zwischen dem Kragen 31 und dem Gewinde 8 angeordnet ist. Ein entsprechender Dichtring ist an der später nach Fertigstellung der Austausch- oder Reparaturarbeiten einzusetzenden Dichtstopfen ebenfalls angeordnet. Dieser Dichtring liegt an einer zylindrischen Innenfläche des Rohrstutzens 3c im Bereich des Flansches 3d oder dicht unterhalb von diesem Flansch 3d an.
  • Zweckmäßig ist es weiter, wenn in der Sonde 24 eine Lichtquelle angeordnet ist, die auf den Kühifinger 4 gerichtet ist, und wenn eine Vorrichtung 33 zur optischen Beobachtung des sich bildenden Eispfropfens ebenfalls in der Sonde 24 angeordnet ist und in Richtung auf den Kühlfinger 4 gerichtet ist. Diese optische Beobachtung kann über Linsen und Umlenkspiegel erfolgen, sie kann auch über einen Glasfaserstrang erfolgen.
  • Weitere Möglichkeiten zur Beobachtung des sich bildenden Propfens bestehen in der Anwendung von Ultraschallmeßgeräten, die zweckmäßigerweise an der Rohraußenfläche angesetzt werden, aber auch mit Geber und Empfänger in der Sonde 24 untergebracht sein können. Weiter ist es empfehlenswert, Temperaturmeßstellen inform von Widerstandsthermometern oder Thermoelementen am Kühlfinger 4 und an der Sonde 24 anzubringen.
  • Bei der Herstellung von zwei Gaspfropfen innerhalb einer Rohrleitung zum Auswechseln eines dazwischen liegenden Teiles der Rohrleitung ist es zweckmäßig, wenn zuerst der in Gasdurchflußrichtung zuvorderst liegende Eispfropfen hergestellt wird und anschließend der weitere Rohrpfropfen hergestellt wird. Bei der Herstellung dieses weiteren Rohrpfropfens liegt.in Gasdurchflußrichtung gesehen der Kühlfinger dann vor der Sonde mit der oder den Düsen.
  • Zweckmäßig ist es, wenn eine Steuerungsvorrichtung für die Stellung der Düse oder die Strahlrichtung vorgesehen ist.
  • Bei Rohren großer Nennweite kann es zweckmäßig sein, mehrere Kühifinger radial in das Rohr einzuführen.
  • Hierzu dienen dann besondere Anbohrschellen mit mehreren Rohrstutzen und mit mehreren aufgesetzten Gasschleusen, durch die der Kühlfinger in das Innere der Rohrleitung gebracht wird.
  • Die erwähnte Lichtquelle 32 wird über ein Kabel gespeist, welches ähnlich wie das Kabel 28 durch die Sonde nach außen geführt ist. Für den optischen Weg des vom Eintrittsfenster 33 empfangenen Lichtes ist der Weg ebenfalls axial durch die Sonde zumindest teilweise gelegt.
  • Mit Hilfe der Thermoelemente oder Temperaturfühler inform von Widerstandsthermometern wird zweckmäßigerweise während der Arbeiten am Rohr die Temperaturüberwachung durchgeführt. Es kann ein an diese Temperaturfühler angeschlossene Steuergerät vorhanden sein, welches immer dann, wenn die Temperaturen gewisse vorgegebene Grenzwerte überschreiten, einen erneuten Zufluß von Kältemitteln auch dann veranlassen, wenn der Eispfropfen vollständig gebildet ist, aber durch die Temperaturüberschreitung die Gefahr eines Erweichens des Eises besteht.
  • Nach dem Ende der Reparaturarbeit an der Gastransportleitung sind die Eispfropfen wieder aus der Gastransportleitung zu entfernen. Das geschieht durch Auftauen. Das dabei entstehende Wasser wird vom Gas in verdunsteter Form begierig aufgenommen und mitgenommen.
  • Man wird zweckmäßigerweise zuerst das Eis am Rohrinnenumfang abtauen, indem man die Kühlmittelkanäle in und an der Anbohrschelle mit einem warmen Medium, z,B. warmen oder heißem Wasser füllt und dieses durch die hier vorgesehenen Kanäle leitet.
  • Man kann auch umgekehrt in der Mitte des Eispfropfens mit dem Abtauvorgang beginnen, indem man durch die Kanäle im Kühlfinger ein warmes Medium leitet.
  • Nach erfolgtem Abtauvorgang wird die Kühlsonde und die Sonde mit der Düse aus dem Rohr entfernt und durch Stopfen ersetzt. Die Anbohrschellen bleiben am Rohr. Sie dienen der Halterung der Stopfen.

Claims (9)

  1. A n s p r ü c h e : 1. Vorrichtung zum Absperren von Gasrohren, gekennzeichnet durch eine durch eine Öffnung (5) in der Wandung des Rohres (1) eingebrachte Kühlsonde (4), in welcher ein Kältemittel fließt, und durch eine ebenfalls durch eine Öffnung in der Wandung des Rohres (1) eingeführte Sprühvorrichtung (26).
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine um das Rohr (1) von außen herumgelegte Kühivorrichtung (lo, 22).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuh#lvorricbtung aus zwei Teilen besteht, deren eine Wandung die Form der Oberfläche der Rohrwandung hat.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der an der Wandung des Rohres (1) anliegenden Wand der Kühlvorrichtung eine Kühlmittel führende Rohrschlange (2) angeordnet oder ausgebildet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühivorrichtung aus einem Verdampfer für verflüssigtes Gas besteht.
  6. 6, Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer aus einem kanalförmigen Raum (lo) besteht, welcher auf der an dem Rohr anliegenden Seite aus wärmeleitendem Material (11), auf den übrigen Seiten aus wärmeisolierendem Material (12) besteht.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden Teile der Kühlvorrichtung als Anbohrschelle für das Rohr (1) ausgebildet ist oder die Teile einer Anbohrschelle in sich aufnimmt,
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlsonde eine Kühlrohrschlange (19) auSweist.. !
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlsonde (4) im Inneren einen Verdampfer fUr Flüssiggas aufweist.
    lo. Verfahren zum Absperren von Gasrohren, dadurch gekennzeichnet, daß man an der Absperrstelle die Temperatur weit unter den Gefrierpunkt einer Flüssigkeit senkt und dann diese Flüssigkeit von einem Ort, der in Gasdurchflußrichtung vor der Absperrstelle liegt, in die Absperrstelle oder in den zur Absperrstelle fließenden Gasstrom einsprüht.
    11. Verfahren nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Absperrstelle eine Kühisonde einführt.
    12. Verfahren nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß man an der Absperrstelle die Rohrwandung kühlt.
    13. Verfahren nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Aufhebung der Absperrung unter Kühlung der Kühlsonde und damit des inneren Teiles des Eispfroprens die Rohrwandung erwärmt.
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