DE60128347T2

DE60128347T2 - Befestigen von schalenbauteilen an rohrleitungen

Info

Publication number: DE60128347T2
Application number: DE60128347T
Authority: DE
Inventors: Dan Quoc Loughborough VU
Original assignee: Lattice Intellectual Property Ltd
Current assignee: Lattice Intellectual Property Ltd
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: EP1278983A1; HK1053162B; US6612341B2; EG22486A; BR0110372A; EP1278983B1; MXPA02010451A; GB2362446B; IL152499A0; WO2001084038A1; NO20025057D0; PL357878A1; AU5050401A; GB0109919D0; HK1053162A1; RU2232340C1; CN1208571C; NO325746B1; NO20025057L; JP4656797B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbindung von T-Zusammenbauten oder Abzweigzusammenbauten für Pipelines bzw. Rohrverbindungen, wie beispielsweise für Gas- oder Wasserleitungen bzw. Hauptleitungen, und die Reparatur von derartigen beschädigten Pipelines bzw. Leitungen oder Wasserversorgungsleitungen, wobei im wesentlichen zwei Schalenhälften verwendet werden, welche miteinander verbunden sind, um einen Schalenzusammenbau zu bilden, der die Pipeline umschließt, wobei ein Ring zwischen der Pipeline und dem Schalenzusammenbau verbleibt ( US 4,240,650 A ).
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, um einen Schalenzusammenbau an einer Pipeline zu befestigen, wobei der Schalenzusammenbau ein erstes Teil für die Lokalisierung an der Seite der Pipeline entfernt von einer Seite, welche beschädigt ist oder von welcher aus sich eine Abzweigung erstrecken soll, und ein zweites Teil umfasst, welches optional eine Abzweigung beinhaltet, für die Lokalisierung an der Seite, welche beschädigt ist, oder von welcher sich die Abzweigung erstrecken soll, wobei das Verfahren eine Positionierung eines Behälterrings an der Pipeline an der gewünschten Position, welcher den beschädigten Bereich oder den Bereich umgibt, von welchem die Abzweigung sich erstrecken soll, eine Positionierung einer ringförmigen Abdichtung an der Pipeline, so dass sich die Abdichtung vollständig radial innerhalb des Behälterrings befindet, eine Positionierung des zweiten Teils des Hüllenzusammenbaus an der Abdichtung, eine Positionierung des ersten Teils des Zusammenbaus an der Pipeline und eine Befestigung des ersten Teils und des zweiten Teils derart zusammen, dass die Abdichtung zusammengedrückt wird und ein ringförmiger Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Teil und der externen Oberfläche der Pipeline verbleibt, wobei eine Abdichteinrichtung vorgesehen ist, um im wesentlichen ein Fluid daran zu hindern, dass dieses aus dem ringförmigen Zwischenraum heraustritt, wobei die oberen und unteren Seiten des Behälterrings jeweils mit einer ringförmigen Nut versehen sind, wobei die ringförmi gen Nuten miteinander durch eine Vielzahl von Passagen verbunden sind, welche sich durch den Ring von einer Nut zu der anderen erstrecken, und wobei ein Dichtmittel über eine Öffnung eingeführt wird, welche in der Wand des Zusammenbaus vorgesehen ist oder hergestellt wird, wobei das Dichtmittel in die obere Nut eingeführt wird, um die untere Nut, die Passagen und die obere Nut zu füllen, um eine Abdichtung zwischen dem Behälterring und der Pipeline und somit zwischen dem Behälterring und dem Zusammenbau bereitzustellen.
Ferner kann Mörtel in den ringförmigen Zwischenraum eingeführt werden, welcher den Abzweigzusammenbau in der Position an der Pipeline durch das Aushärten verbindet bzw. befestigt.
In dem Fall, in welchem das zweite Teil eine Abzweigung beinhaltet, ist es ersichtlich, dass, nachdem der Hüllenzusammenbau in der Position an der Pipeline befestigt worden ist, ein bekanntes Vorgehen durchgeführt werden kann, um einen Abschnitt aus der Pipeline über den Durchgang durch die Abzweigung sozusagen unter lebenden Bedingungen der Pipeline herauszuschneiden.
Es ist ebenso ersichtlich, dass die ringförmige Abdichtung ausreichend kompressibel sein muss und idealerweise ebenso ausreichend robust sein muss, um dem Leitungsdruck während des Betriebs der Pipeline über die Arbeitsdrücke hinweg zu widerstehen und den Behälterring entsprechend zu beinhalten.
Wenn der Mörtel verwendet wird, kann beispielsweise aus dem folgenden Bereich ausgewählt werden: Urethane, Polyester, Acryle, Epoxyverbindungen und Zementverbindungen. Es ist ebenso ersichtlich, dass jede Verbindung entsprechend auszuwählen ist, um der Betriebstemperatur, der Feuchtigkeit und der Aushärtrate Genüge zu leisten, welche dann zu den unterschiedlichen Adhäsionsstärken für unterschiedliche Anwendungen führen. Unterschiedliche Mörtelmaterialien sorgen für unterschiedliche exotherme Reaktionen, welche die Volumenänderung nach der Installati an bestimmen. Es ist ebenso verständlich, dass die Volumenänderung von Mörtel aus Epoxymaterial optimiert werden sollte, um die internen Spannungen des Systems innerhalb des Mörtels zu minimieren.
Um sicherzustellen, dass eine gute Verbindung für den Mörtel besteht, können die externe Oberfläche der Pipeline und die interne Oberfläche der ersten und zweiten Teile des Abzweigzusammenbaus entsprechend bearbeitet werden oder vor dem Zusammenbau insbesondere mittels Split gestrahlt bzw. sandgestrahlt werden, welche daraufhin an der Pipeline montiert werden.
Die Erfindung wird nun rein beispielhaft im Hinblick auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine schematische Ansicht der oberen und unteren Teile des Abzweigzusammenbaus darstellt, welche gemäß einem Verfahren der Erfindung zu verwenden sind;
2 ist eine schematische Draufsicht einer Pipeline, an welcher ein Behälterring positioniert ist und ein ringförmiger Abdichtring in Vorbereitung der Pipeline für den Empfang des oberen Teils des Abzweigzusammenbaus vorgesehen ist;
2a und 2b sind Querschnittsansichten des Behälterrings entlang der Linie A-A bzw. B-B von 2;
2c ist eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts des Behälterrings, welcher in 2 gezeigt ist;
3 ist eine schematische Seitenansicht der Pipeline, an welcher die oberen und unteren Teile des Abzweigzusammenbaus in Position befestigt worden sind;
4 ist eine schematische Ansicht in Richtung von Pfeil A von 3; und
5 ist eine schematische Seitenansicht einer beschädigten Pipeline, an welcher ein Hüllenzusammenbau ohne Abzweigung an der Pipeline befestigt worden ist.
In Bezug auf 1 ist ein Abzweigzusammenbau 1 gezeigt, welcher ein erstes Teil 2, das den oberen Teil des Zusammenbaus ausbildet, und ein zweites Teil 3 umfasst, das den unteren Teil ausbildet.
Das obere Teil und das untere Teil des Zusammenbaus 1 sind aus unlegiertem Stahl aufgebaut und weisen im wesentlichen teilweise zylindrische Abschnitte 4 bzw. 5 auf, welche um eine Pipeline 6 über die Flansche 7 und 8 miteinander verbunden werden, welche sich in Längsrichtung entlang jeder Seite des oberen Teils und des unteren Teils erstrecken, wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist.
Die Flansche 7 des oberen Teils 2 weisen Öffnungen 9 auf, welche zur Ausrichtung mit den Öffnungen 10 in den Flanschen 8 des unteren Teils 3 vorgesehen sind, so dass Sicherungsbolzen 11 (siehe 3 und 4) dort hindurch geführt werden können, um die beiden Teile 2 und 3 miteinander an der Pipeline zu befestigen.
Der obere zylindrische Abschnitt 4 umfasst einen geöffneten Abschnitt 12, von welchem sich ein kurzes Abzweigrohr 13 erstreckt, das in einem ringförmigen Flansch 14 endet, an welchem eine Abzweigpipeline mit einem Endflansch in einer bekannten Art und Weise (nicht gezeigt) befestigt werden kann, nachdem der Zusammenbau 1 an der Pipeline 6 befestigt worden ist.
Zur Darstellung der Erfindung wird im weiteren ein Verfahren zur Befestigung eines T-Zusammenbaus 1 an einer Stahlpipeline beschrieben.
Zuerst wird die Fläche der externen Oberfläche der Pipeline, an welcher der Abzweigzusammenbau befestigt werden soll, sandgestrahlt bzw. mit Strahlgut gestrahlt (nicht gezeigt), wie ebenso die inneren Oberflächen der teilweise zylindrischen Abschnitte 4 und 5 des oberen und unteren Teils des Abzweigzusammenbaus.
Ein Behälterring 16 aus Stahl, welcher derart ausgebildet ist, um der Form der Pipeline zu entsprechen, wird an der Pipeline um die Fläche 6a positioniert, von welcher sich das Abzweigrohr 13 der Abzweigung erstrecken soll.
Wie einfacher aus den 2a, 2b und 2c ersichtlich ist, weist der Behälterring obere und untere Seiten 16a und 16b auf, welche jeweils mit einer entsprechenden oberen und unteren ringförmigen Nut 16c und 16d versehen sind.
Die ringförmigen Nuten 16c und 16d sind miteinander durch eine Vielzahl von Passagen 16e verbunden, welche um den Behälterring voneinander entfernt angeordnet sind und sich durch den Ring von einer Nut zur nächsten Nut erstrecken.
Eine ringförmige Abdichtung 17, welche beispielsweise aus Gummi oder Polymer und Metall aufgebaut ist und eine größere Dicke als der Behälterring 16 aufweist, wird dann innerhalb des Behälterrings platziert, so dass dieser im wesentlichen der Form der Pipeline 6 entspricht (siehe 2).
Das obere Teil 2 des Abzweigzusammenbaus wird auf die Abdichtung 17 abgesenkt, wobei die Bohrung 13a der Abzweigpipeline 13 mit der Fläche 6a zentralisiert ist, die durch die Abdichtung und den Behälterring umgeben wird, wobei das untere Teil 3 in die Position an der Pipeline bewegt wird, und wobei das untere und obere Teil 2 und 3 des Zusammenbaus miteinander mittels der Bolzen 11 befestigt werden, welche in Verbindung mit den ausgerichteten Öffnungen 9 und 10 in den Flanschen 7 und 8 verwendet werden (siehe 3 und 4).
Spannschrauben 18 werden in der Wand des oberen Teils 3 des Abzweigzusammenbaus montiert. Diese Spannschrauben erstrecken sich durch die Wand des unteren Teils, um mit der Oberfläche der Pipeline 6 im Eingriff zu sein oder diese zu tragen, und wobei diese von außerhalb des Zusammenbaus gedreht werden können, um im Hinblick auf die Wand der Pipeline angezogen zu werden oder gelöst zu werden. Die Spannschrauben 18 werden derart justiert, dass die ringförmige Abdichtung 17 ausreichend komprimiert wird, um eine geeignete Abdichtung bereitzustellen, bevor der Epoxymörtel eingeführt wird.
Wenn der T-Zusammenbau 1 sich in der Position an der Pipeline befindet, verbleibt ein im wesentlichen zylindrischer oder ringförmiger Zwischenraum oder Spalt 19 oder wird zwischen dem oberen und unteren Teil 2 und 3 und der externen Oberfläche der Pipeline 6 definiert.
Der ringförmige Zwischenraum wird durch Abdichtungsmittel 20 verbunden, wie beispielsweise geeignete Spachtelmasse, welche zwischen dem Abzweigzusammenbau und der Pipeline an gegenüberliegenden Enden des Zusammenbaus und durch die ringförmige Abdichtung 17 lokalisiert ist.
Der Mörtel wird daraufhin in den ringförmigen Zwischenraum 19 über Einspritzöffnungen 21 injiziert, welche sich in Richtung des Bodens des unteren Teils des Zusammenbaus befinden, um den ringförmigen Raum zu füllen. Eine Auslassöffnung 22 für die herausgedrückte Luft und den überschüssig eingespritzten Mörtel ist in dem oberen Teil des Zusammenbaus vorgesehen. Nachdem der ringförmige Zwischenraum 19 mit Mörtel aufgefüllt worden ist, kann der Mörtel aushärten und dabei das obere und untere Teil 2 und 3 verbinden bzw. verkleben und somit den Abzweigzusammenbau 1 mit der Pipeline verbinden.
Wenn der Zusammenbau durch den Mörtel an der Pipeline sicher verbunden ist, können die Spannschrauben 18 optional gelöst werden, um sicherzustellen, dass die Last entsprechend mehr oder weniger gleichmäßig auf der Pipeline durch den Mörtel verteilt ist.
Durch den Abzweigzusammenbau, welcher sicher mit der Pipeline verbunden ist, können sogenannte „Live"-Vorgänge durch Ausschneiden eines Ausschnitts von der Fläche 6a der Pipeline (nicht gezeigt) durchgeführt werden und eine Abzweigpipeline (nicht gezeigt) kann mit der Abzweigung verbunden werden, wobei das Abzweigrohr 13 verwendet wird. Ein derartiges bekanntes Vorgehen wird hier im folgenden nicht beschrieben werden.
Nachdem das obere und untere Teil 2 und 3 miteinander an der Pipeline verbunden worden sind, wobei die ringförmige Abdichtung 17 komprimiert wird, wird ein strömungsfähiges Dichtmittel über eine Öffnung 23 eingeführt, welche in dem oberen Teil 2 vorgesehen ist oder in dem oberen Teil 2 hergestellt wird. Das Abdichtmittel wird in die obere Nut 16c eingeführt und verursacht, dass die untere Nut 16b, die Passagen 16e und die obere Nut 16c gefüllt werden, um eine Abdichtung zwischen der Pipeline 6 und dem Behälterring 16 bereitzustellen sowie zwischen dem Behälterring 16 und dem oberen Teil 2 des Zusammenbaus bereitzustellen.
Der Zweck zur Bereitstellung einer derartigen Abdichtung an dem Behälterring zur Pipeline 6 und dem oberen Teil 2 des Zusammenbaus liegt darin, die Reparatur zu ergänzen oder zu verbessern oder zusätzliche Abzweigmöglichkeiten bereitzustellen für den Fall, dass die Abdichtung 17 nicht ausreichend abdichtet, was während des Betriebs auftreten kann.
Das zuvor beschriebene Verfahren ermöglicht einen Abzweigzusammenbau, welcher an einer Pipeline verbunden wird, ohne dass Schweißtechniken verwendet werden müssen. Dies ist ein besonderer Vorteil für die Fälle, in welchen „Live"-Pipelines involviert sind, insbesondere wenn hohe Produktströmungsraten durch die Pipeline auftreten. Andere Vorteile der Verwendung eines derartigen Verfahrens umfassen eine minimal notwendige Druckreduktion in der Pipeline, und wobei sich Kostenvorteile für die Installation ergeben.
5 zeigt ein modifiziertes Verfahren der Erfindung gegenüber der zuvor beschriebenen hinsichtlich der 1 bis 4. Aus 5 ist ersichtlich, dass das obere Teil 2a keine Abzweigung umfasst. Das obere Teil 2a ist ähnlich wie das untere Teil 3 ausgeführt bzw. ausgebildet.
Die Pipeline 6 umfasst einen beschädigten Bereich 6b, um welchen der Behälterring 16 und die ringförmige Abdichtung 17 positioniert werden, bevor die Pipeline das obere Teil 2a des Hüllenzusammenbaus aufnimmt. Andererseits wird das Verfahren zur Befestigung des Hüllenzusammenbaus an der Pipeline in Verbindung von 5 in der gleichen Art und Weise wie in Verbindung mit den vorstehenden Figuren ausgeführt und wird daher nicht näher beschrieben.

Claims

Verfahren zur Befestigung eines Hüllenzusammenbaus (1) an einer Pipeline, wobei der Hüllenzusammenbau ein erstes Teil (3), welches an der Seite der Pipeline entfernt von einer Seite anzubringen ist, welche beschädigt ist oder von welcher sich eine Abzweigung erstrecken soll, und ein zweites Teil (4) aufweist, welches optional eine Abzweigung (13) umfasst, um dieses an der Seite anzubringen, welche beschädigt ist oder von welcher sich die Abzweigung erstrecken soll, wobei das Verfahren ein Positionieren eines Behälterrings (16) an der Pipeline an der entsprechenden Position an der Pipeline, und wobei ein Umgeben der beschädigten Fläche oder der Fläche, von welcher sich die Abzweigung erstrecken soll, vorgesehen ist, ein Positionieren einer ringförmigen Abdichtung (17) an der Pipeline, so dass die Abdichtung vollständig radial innerhalb des Behälterrings (16) vorgesehen ist, ein Positionieren des zweiten Teils (4) des Hüllenzusammenbaus an der Abdichtung (17), ein Positionieren des ersten Teils (3) des Zusammenbaus an der Pipeline und ein Befestigen des ersten Teils (3) und des zweiten Teils (4) miteinander aufweist, so dass die Abdichtung (17) komprimiert wird und einen ringförmigen Zwischenraum (19) zwischen dem ersten Teil (3) und dem zweiten Teil (4) sowie der externen Oberfläche der Pipeline hinterlässt, wobei Abdichtmittel (20) vorgesehen sind, um ein Fluid im wesentlichen daran zu hindern, dass dieses aus dem ringförmigen Zwischenraum (19) austritt, wobei die oberen Seiten (16a) und die unteren Seiten (16b) des Behälterrings (16) jeweils mit einer ringförmigen Nut (16c, 16d) versehen sind, wobei die ringförmigen Nuten (16c, 16d) miteinander durch eine Vielzahl von Passagen (16e) verbunden sind, welche sich durch den Ring (16) von einer Nut zu der anderen Nut erstrecken, und wobei ein Abdichtmittel über eine Öffnung (21), welche in der Wand des Zusammenbaus vorgesehen ist oder in der Wand des Zusammenbaus hergestellt wird, in die obere Nut (16c) eingeführt wird, um die untere Nut (16d), die Passagen (16e) und die obere Nut (16c) zu füllen, um eine Abdichtung zwischen dem Behälterring (16) und der Pipeline sowie zwischen dem Behälterring (16) und dem Zusammenbau (3, 4) zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (3) den unteren Teil des Zusammenbaus ausbildet und das zweite Teil (4) den oberen Teil des Zusammenbaus ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Abdichtung (17) aus Gummi oder aus einem Verbund aus Polymer und Metall hergestellt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mörtel in den ringförmigen Zwischenraum (19) zwischen dem ersten Teil (3) und dem zweiten Teil (4) und der externen Oberfläche der Pipeline eingeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spannmittel (18) verwendet werden, um das erste Teil (3) von der Pipeline beabstandet zu halten, wenn das erste Teil (3) und das zweite Teil (4) miteinander an der Pipeline befestigt worden sind.