DE4113315A1

DE4113315A1 - Explosive cartridge for permanent sealing of oil pipes which are out of control - comprises hermetically sealed cartridge contg. explosives which undergoes permanent enlarging of its periphery

Info

Publication number: DE4113315A1
Application number: DE19914113315
Authority: DE
Inventors: Klaus Pomorin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 1992-10-29

Abstract

Pipe-plugging cartridge comprises a hermetically closed cartridge that, by a combination of explosives and internal design, undergoes permanent enlarging of its periphery. Ignited by a radio signal, an accurately-calculated explosion take place in the combustion chamber (2) and the pressure wave drives the plunger cone (4) into the segmented steel plug (6,6a) and expands it outwards, together with the steel casing, to seal the pipe. Brass rings may be added in the expansion area to ensure gas-tightness. More specifically the casing (1) allows insertion into the pipe with at least 5-10 mm clearance. The cylindrical casing (1) has wall thickness allowing the explosive force to act only on the plunger cone (4), which has sealing rings (5) and is held in place (before the explosion) by the distance piece (4a). The thread (7) holds the conical point (8) securely in the casing (1). In the explosion chamber (2), there is a radio-controlled igniter (3) for the carefully-calculated explosive charge. USE/ADVANTAGE - Pipes in difficult situations, e.g. in a borehole fire, and broken pressure pipes, including those carrying flammable or other matter in nuclear power-stations or elsewhere, can be quickly closed off from a safe distance (claimed). If necessary, camera equipment can be used instead of direct viewing of the work (claimed).

Description

Fig. 1 Description of the exterior

Die Rohrdübelpatrone besteht nach dem Zusammenbau aus einem hermetisch abgeschlossenen Rohr mit einer kegelförmigen Spitze (2). Das Material ist aus dehnbarem Stahl. Das obere Rohrteil hat eine Länge von 10/10. Der Umfang entspricht dem zu schließenden Rohr. Im Dehnungsbereich können zusätzliche Messingringe aufgebracht werden, damit eine absolute Gas- und Flüssigkeitsabdichtung gewährleistet ist.After assembly, the pipe plug cartridge consists of a hermetically sealed pipe with a conical tip ( 2 ). The material is made of stretchable steel. The upper tube part has a length of 10/10. The scope corresponds to the pipe to be closed. Additional brass rings can be applied in the expansion area to ensure an absolute gas and liquid seal.

Am oberen Ende befinden sich die Halterungen als Punkthalter (1) für den Greifarm des Baggers oder des Roboters zur individuellen Handhabung und Steuerung. Diese Halterungen können verschieden sein und der entsprechenden Maschine oder dem Roboter angepaßt werden. Es kann auch eine handelsübliche Halterung an der Rohrdübelpatrone angebracht werden.At the upper end are the brackets as point holders ( 1 ) for the gripper arm of the excavator or robot for individual handling and control. These brackets can be different and can be adapted to the corresponding machine or robot. A commercially available holder can also be attached to the pipe dowel cartridge.

Bei großen, langen Rohrdübelpatronen kann zusätzlich zu der Dreipunkthalterung auch noch eine Zweibackenhalterung, etwa im mittleren Bereich, notwendig werden.With large, long tubular dowel cartridges, in addition to the three-point bracket a two-jaw holder, for example in the middle, may be necessary.

Am unteren Ende der Rohrdübelpatrone befindet sich die Führungsspitze mit einer Länge von ca. 7/10 des Gesamtzylinders, die am Schraubenansatz den gleichen Durchmesser hat, wie die Rohrdübelpatrone.At the lower end of the pipe plug cartridge is the guide tip with a Length of about 7/10 of the total cylinder, the same at the screw base Has the same diameter as the pipe dowel cartridge.

Der nach unten zeigende Kegel (3) hat einen Winkel von ca. 15° oder schlanker. Er besteht aus Vollstahl hochfester Qualität.The cone ( 3 ) pointing downwards has an angle of approx. 15 ° or slimmer. It is made of high-strength, full steel.

Die Spitze ist entweder abgerundet oder es befindet sich in der Spitze eine Stahlkugel, die leicht drehbar ist (Prinzip Kugelschreiber), damit die Rohrdübelpatrone ohne Behinderung eingeführt werden kann.The tip is either rounded or there is a steel ball in the tip, which is easily rotatable (ballpoint pen principle), so that the pipe dowel cartridge without Disability can be introduced.

Der Kegel soll deshalb so schlank sein, damit er bei verbogenen und geborstenen Druckrohren zum Aufweiten genutzt werden kann.The cone should therefore be so slim that it is bent and broken Pressure pipes can be used for expanding.

Das Außenrohr (2) muß immer etwas kleiner sein als das zu verschließende Rohr und zwar um so viel kleiner, daß es mindestens 5 bis 10 mm Spielraum in dem zu verschließenden Rohr hat.The outer tube ( 2 ) must always be slightly smaller than the tube to be closed, and so much smaller that it has at least 5 to 10 mm of clearance in the tube to be closed.

An der Dehnungszone sind bei Bedarf zusätzliche Messingringe möglich, die die Gas flüssigkeitsabdichtung gewährleisten sollen. At the expansion zone, additional brass rings are possible if necessary, which are the gas to ensure liquid sealing.

Fig. 2

Diese Figur zeigt einen Schnitt durch die gesamte Rohrdübelpatrone.This figure shows a section through the entire pipe dowel cartridge.

(1) zeigt den Schnitt des Zylinders mit seinem gewölbten Deckel und der dickeren Wandung im Bereich des Kolbens. Der Zylinder muß eine dickere Wandung im inneren Bereich aufweisen, damit die Explosionskräfte nur auf den Kolben (4) wirken können und nicht den Zylinderraum verbiegen. Außerdem dient die Verdickung (oder Verstärkung) als Anschlag für den Ringdübel.( 1 ) shows the section of the cylinder with its domed cover and the thicker wall in the area of the piston. The cylinder must have a thicker wall in the inner area so that the explosion forces can only act on the piston ( 4 ) and do not bend the cylinder chamber. In addition, the thickening (or reinforcement) serves as a stop for the ring dowel.

Im unteren Bereich des Ringdübels ist die Außenwandung dünner, damit der Dübel diesen Bereich leichter zur Aufdehnung bekommt. Dennoch muß das Rohrmaterial so stark sein, daß es beim Dehnen nicht reißt.In the lower area of the ring dowel, the outer wall is thinner, so that the dowel this area gets easier to expand. Nevertheless, the pipe material must be like this be strong so that it does not tear when stretched.

Die Innenwandung des Zylinders sollte gewalzt oder geschliffen sein, damit der Kolben (4) mit seinen Ringen (5) diesen Bereich abdichtet. Außerdem befindet sich über dem Kolben ein Abstandhalter (4a), der den Kolben in seiner Ruhestellung hält.The inner wall of the cylinder should be rolled or ground so that the piston ( 4 ) with its rings ( 5 ) seals this area. There is also a spacer ( 4 a) above the piston, which holds the piston in its rest position.

Am unteren Ende des Zylinders befindet sich ein Feininnengewinde (7) von ca. 2/10 Länge des gesamten Zylinders zur Aufnahme der Kegelspitze. Dieses Innengewinde muß deshalb so lang sein, weil die Kolbenstange bei der Funktion der Rohrdübelpatrone auf den Anschlag der Kegelspitze schlägt und das Innengewinde die Kegelspitze weiterhin halten muß.At the lower end of the cylinder there is a fine internal thread ( 7 ) of approx. 2/10 length of the entire cylinder for receiving the cone tip. This internal thread must be so long because the piston rod strikes the stop of the cone tip during the function of the pipe plug cartridge and the internal thread must continue to hold the cone tip.

(2) zeigt die Brennkammer über dem Kolben, in dem die Explosion stattfindet. In dieser Brennkammer wird der über Funk gesteuerte Zünder (3) mit der dazugehörigen, genau berechneten und dosierten Sprengladung untergebracht. Die dazugehörige Funkantenne kann über eine feine Bohrung nach außen geführt werden oder es kann auch das Gehäuse als Antenne dienen. Die notwendige Stromquelle befindet sich ebenfalls in dem Paket = funkgesteuerter Zünder; dosierte Sprengladung; Stromquelle.( 2 ) shows the combustion chamber above the piston in which the explosion takes place. The radio-controlled igniter ( 3 ) with the associated, precisely calculated and metered explosive charge is housed in this combustion chamber. The associated radio antenna can be routed to the outside via a fine hole, or the housing can also serve as an antenna. The necessary power source is also in the package = radio controlled igniter; dosed explosive charge; Power source.

(4) Der Kolbenkegel ist ein Gebilde, das aus zwei verschiedenen Körperteilen besteht.( 4 ) The piston cone is a structure that consists of two different parts of the body.

Der obere Kolben hat die Aufgabe, den Druck der Explosion aufzufangen und in Bewegungsenergie umzuwandeln.The upper piston has the task of absorbing the pressure of the explosion and in Convert kinetic energy.

Damit an den Seiten der Druck nicht verlorengeht, muß der Kolben zwei im Ansatz versetzte Kolbenringe (5) erhalten.To ensure that the pressure is not lost on the sides, the piston must be provided with two piston rings ( 5 ) offset in the shoulder.

Unter dem Kolben ist die kegelförmige, mit der Spitze vom Kolben wegweisende Kolbenstange angebracht, die die Druckbelastung des Kolbens in Kraft zur Seite ablenken muß. Die Kolbenstange hat beispielsweise einen Kegelwinkel von unter 5°, damit sie nach dem Hineintreiben nicht wieder zurückrutschen kann. Under the piston is the conical one, with the tip pointing away from the piston Piston rod attached which pushes the pressure load of the piston in place to the side must distract. For example, the piston rod has a taper angle of less than 5 °, so that she can't slide back after driving in.

Die Kolbenstange sitzt bereits beim Zusammenbau zur besseren Führung und gleichmäßigen Druckverteilung mit der Spitze im Dübel und füllt diesen aus.The piston rod is already in the assembly for better guidance and even pressure distribution with the tip in the dowel and fills it.

Der Kolbenkegel muß aus hochfestem, oberflächengehärtetem Material gefertigt sein.The piston cone must be made of high-strength, surface-hardened material.

Der Dübel (6) besteht ebenfalls aus Stahl der gleichen Güte wie der Kolbenkegel. Er besteht aus verschiedenen Einzelsegmenten, die durch Stahlfederringe gehalten werden. Die mittlere Bohrung im Dübel ist ebenfalls kegelförmig und im gleichen Winkel wie der Kolbenkegel. Die Menge der Einzelsegmente richtet sich nach dem Umfang der jeweiligen Rohrdübelpatrone. Die innere konische Bohrung muß verhältnismäßig glatt sein, damit der Kolbenkegel ohne Hemmnis in den Dübel getrieben werden kann. Der Außendurchmesser kann eine rauhe, gedrehte Oberfläche haben.The dowel ( 6 ) is also made of steel of the same quality as the piston cone. It consists of various individual segments that are held by steel spring washers. The middle hole in the dowel is also conical and at the same angle as the piston cone. The amount of the individual segments depends on the scope of the respective pipe plug cartridge. The inner conical bore must be relatively smooth so that the piston cone can be driven into the dowel without an obstacle. The outside diameter can have a rough, twisted surface.

Die Kegelspitze (8) hat über dem Gewinde eine Planfläche zum Abstützten des Ringdübels. In der Mitte der Planfläche befindet sich eine konische Bohrung, um den Kolbenkegel bei eingetriebenem Zustand genau wie gewünscht abzufangen (Anschlag) (9). Diese Bohrung muß genau berechnet sein und darf nur so tief sein, wie die Kolbenstange schlagen soll.The cone tip ( 8 ) has a flat surface above the thread to support the ring dowel. In the middle of the flat surface there is a conical hole to catch the piston cone exactly as desired when it is driven in (stop) ( 9 ). This bore must be precisely calculated and may only be as deep as the piston rod should hit.

Fig. 3

Der Kolbenkegel ist durch die Druckwelle der Explosion in den Dübel eingefahren.The piston cone is pushed into the dowel by the blast of the explosion.

Der Segmentdübel wurde auseinandergepreßt. Gleichzeitig hat der Dübel das Außengehäuse genau bis auf den erforderlichen Rohrdurchmesser aufgedehnt. Durch die erfolgte Aufdehnung wurde die Rohrdübelpatrone zum dauerhaften Stopfen eines brennenden Bohrloches bzw. eines anderen Druckrohres. The segment dowel was pressed apart. At the same time, the dowel has that Outer housing expanded exactly to the required pipe diameter. By the expansion was the tube dowel cartridge for permanent plugging one burning borehole or another pressure pipe.

AufzählungenEnumerations

Fig. 1
1 Halterung
2 Rohrdübelpatrone
3 Kegelspitze
4 Messingringe Fig. 1
1 bracket
2 pipe dowel cartridge
3 cone tip
4 brass rings

Fig. 2
1 Gewalztes Außenrohr
2 Brennkammer
3 Sprengladung mit elektrischem Funkzünder
4 Kolbenkegel
4a Abstandhalter am Kolbenkegel
5 Kolbenringe am Kolbenkegel
6 Segementdübel
6a Stahlfederringe des Segmentdübels
7 Feingewinde
8 Kegelspitze Fig. 2
1 rolled outer tube
2 combustion chamber
3 Explosive charge with electric radio detonator
4 piston cones
4 a spacer on the piston cone
5 piston rings on the piston cone
6 segment dowels
6 a steel spring washers of the segment dowel
7 fine threads
8 cone tip

Fig. 3
1 Kolbenkegel
2 Gespreizter Segmentdübel
3 Aufgedehntes gewalztes Außenrohr Fig. 3
1 piston cone
2 Spread segment dowels
3 Expanded rolled outer tube

Claims

1.Pipe dowel cartridge, with which it is possible to permanently seal pipes that have gotten out of control (e.g. oil drilling lines), it is used in particular to seal pipes or bores under pressure, it is a hermetically sealed pipe dowel cartridge that is caused by a radio explosion In connection with its internal technology, its scope is permanently expanded and it is characterized in that a precisely calculated explosion takes place in the combustion chamber ( 2 ) by a radio signal and the pressure wave drives the piston cone ( 4 ) in the steel dowel ( 6 ) consisting of individual segments and this with the steel outer skin.

2. Rohrdübelpatrone according to claim 1, it is characterized in that it receives in the expansion area ( 4 ) additional brass rings that fill existing bumps to ensure gas-tight expansion, the invention specified in claim 2 is based on the problem, a fire-fighting borehole to seal permanently from a safe distance and to suffocate the fire, likewise all torn-off pressure pipes (pipelines, pressure pipes in nuclear power plants, etc.) can be permanently closed with flammable and non-flammable contents from a safe distance.

With the invention is achieved in the specified field of application that the Pipe dowel cartridge with an excavator, a hydraulic crane or a special one manufactured vehicle or robot can be placed in the pipe. This happens without endangering people. Highly explosive methods can be dispensed with will. In addition, an absolutely complete and quick closure is possible. Also direct visual contact is not necessary as the view via camera with zoom and Monitor can be done. The simple application is such. B. a quick closing of the drill holes in Kuwait possible. This could have stopped the environmental disaster will.