DK9600169U3 - System til afgrænsning af et fluidum samt anvendelse deraf. - Google Patents

Description

DK 96 00169 U3

TEKNIKKENS STANDPUNKT

Frembringelsen angår et system til afgrænsning af et fluidum, fortrinsvis flydende nitrogen, på overfladen af et medietransporterende kappebeklaedt rør, hvilken medietransport fortrinsvis omfatter væsker, og hvilket rør i en rørsektion har demonteret et kappestykke. Frembringelsen angår tillige anvendelse af systemet.

I forbindelse med reparation af rørsystemer, specielt fjernvarmereparationer, er det et problem at foretage en afgrænsning af det område, der skal repareres, uden at dette medfører større ulemper for forbrugerne. Ved reparation eller påmontering af en studs til et fjernvarmerør er det i dag almindeligt at foretage en aflukning af rørstykket, dernæst foretage en aftapning af vand i det område, som er involveret, og dernæst en oplukning af det implicerede område. Herved sker der en forholdsvis stor iltning af rørene, som siden kan medføre korrosion, ligesom vandspildet er betydeligt. Desforuden giver disse aflukninger anledning til problemer hos forbrugerne, idet der tit og ofte ses afbrændte cirkulationspumper efter sådanne reparationer.

Det er derfor forsøgt at foretage en isolering af området, der ønskes repareret eller renoveret ved at fryse området omkring det område, der ønskes behandlet ved hjælp af nitrogen. Herved dannes der propper på hver sin side af det implicerede område. Det har dog ikke hidtil været muligt at foretage en styring af denne metode, ligesom metoden har givet anledning til et forholdsmæssigt stort forbrug af den meget dyrebare flydende nitrogen.

FORKLARING AF FREMBRINGELSEN

Det er således frembringelsens formål at anvise en væsketæt membran, således at det muliggøres at fremstille et fry- 2 DK 96 00169 U3 seaggregat, der har til opgave at danne ispropper i fortrinsvis fjernvarmerør, så der kan foretages forskellige indgreb uden at aftappe fjernvarmevandet samtidig med, at denne frysning foregår på en simpel arbejdsbesparende måde 5 uden det store forbrug af nitrogen.

Målet er, at tætheden omkring kapperøret skal være optimal, for at tabet af nitrogen kan begrænses. Literprisen for nitrogen er p.t. 11-12 kr. pr. liter, og der skal bruges 10 betydelige mængder for at nedkøle medierør af stål. Hvis væsken løber ud af området, går køleeffekten tabt, idet det er fordampningen, der giver nedkølingen. Det betyder med andre ord, at væsken er virkningsløs, når der er utætheder.

15 Dette formål opnås med et system af den i indledningen angivne type, ocj hvor systemet omfatter et tætningssvøb omfattende en laminatfolie af alufolie og mindst et plastlag, hvilket tætningssvøb i samspil med rørsektionen medomkran-ser et hulrum, hvilket tætningssvøbs plastlag vender mod 20 røret og rørsektionen i tættende anlæg mod rørsektionens tilstødende kappe.

Systemet virker på følgende måde. Flowet i det rør, hvor indgrebet skal foretages, standses ved at lukke de nærmeste 25 ventiler. Der etableres dernæst to frysesteder på det ene af rørene med en afstand afhængig af indgrebets omfang. Et frysested etableres ved, at der fjernes et stykke af rørets kappe i en passende længde, fortrinsvis 300 mm. Dernæst svøbes tætningssvøbet omkring området, idet plasten, der er 30 beliggende på mindst den ene side af alufolien og vender mod røret, tilsikrer, at der er tilstrækkelig tæthed mellem kapperør og folien, idet plastfolien sørger for at følge de ujævnheder, der måtte være i kappens overflade. Ved at bruge et laminat bestående af alu samt plast sikres, at denne 35 er diffusionstæt uanset temperaturforhold, samt at der opnås tæthed mellem kappen og den diffusionstætte aluminiumsfolie. Når tætningssvøbet er placeret, igangsættes nedfrys- 3 DK 96 00169 U3 ningen, idet der ledes flydende nitrogen ned i det opståede hulrum. Der dannes således en isprop i røret, der har til formål at spærre for vandet, når indgrebet skal foretages. Rørene kan nu skæres over, og man kan efter behov enten på-5 svejse et nyt rørstykke, endebund eller aflukke rørenderne med afspærringspropper. Efterfølgende kan de nærmeste ventiler, der blev lukket for at standse vandflowet, åbnes, så forbrugerne igen kan få tilført energi. Nedfrysningen kan standses, og det fjernede kappestykke erstattes nu med et 10 nyt kappestykke af passende størrelse.

Ved at tildanne et system ifølge opfindelsen som angivet i krav 2 opnås, at tætningssvøbets afstivning i forbindelse med, at alufolien strammes omkring kapperøret, sikres.

15

Ved at tildanne et system ifølge opfindelsen som angivet i krav 3 opnås en beskyttelse af alufolien imod smuds, som kan punktere alufolien. Dugen er så robust, at indersvøbet kan anvendes flere gange. Dugen kan enten sys fast eller 20 leveres separat, alt efter behov, til alufolien.

Ved at tildanne et system ifølge opfindelsen som angivet i krav 4 opnås, at muligheden optimeres for at fastholde temperaturen i det temperaturområde, der har interesse, nemlig 25 -196°C til 220°C. Isoleringssystemet består af en dug, der er specielt udviklet til at fungere i dette store temperaturområde, og som indeslutter selve isoleringsmaterialet, som kan være fremstillet af et hvilket som helst isoleringsmateriale som f.eks. rockwool, glasuld eller andre 30 isoleringsmaterialer.

Ved at tildanne et system ifølge opfindelsen som angivet i krav 5 opnås et tæt anlæg af tætningssvøbet til kappen og dermed tildannelse af et hulrum, fra hvilket der foregår et 35 minimum af spild og udslip af nitrogen. Løber væsken ud af det dannede hulrum, går køleeffekten tabt, idet det er fordampningen, der giver nedkølingen. Det betyder således, at 4 DK 96 00169 U3 væsken er virkningsløs, hvis hulrummet/proppen er utæt.

Ved at tildanne et system ifølge opfindelsen som angivet i krav 6 opnås, at dugen påmonteret alufolien er så robust, at denne kan anvendes flere gange, samt at materialet desuden udviser stor fleksibilitet også ved -196°, således at materialet ved lave temperaturer ikke krakelerer eller revner og mister sine vandtætte egenskaber. Ved brug af materiale til selve isoleringsmåtten fordeles det isolerende materiale ved at sy dugen i sektioner. Isoleringssystemet kan genanvendes, og det forventes, at mindst 50 frysninger kan gennemføres, hvorefter isoleringsmåtten må inspiceres for skader, og hvorefter nye 50 frysninger kan gennemføres.

Ved at tildanne et system ifølge opfindelsen som angivet i krav 7 opnås, at kuldetab minimeres som følge af konvektionstab, idet isoleringsmåtten løbende kan ligge tæt an, idet denne efterspændes i takt med, at rørets dimensioner ændres som følge af frysningen. Røret fremstilles fortrinsvis i stål, hvorfor den termiske udvidelseskvotient for dette materiale er bestemmende for rørets dimensionsændringer.

Systemet tænkes primært som angivet i krav 8 anvendt til fjernvarmerør.

TEGNINGEN

Et udførelseseksempel for systemet ifølge frembringelsen skal herefter beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser tætningssvøbet med dug på bagsiden, fig. 2 viser et snit langs linien II-II i fig. 1,

5 5 DK 96 00169 U3 fig. 3a viser isoleringsmåtten i sidebillede, fig. 3b viser isoleringsmåtten, og fig. 4 viser et udførelseseksempel for systemet ifølge opfindelsen monteret på et afbarket rør.

BESKRIVELSE AF UDFØRELSESEKSEMPLET

10

Fig. 1 viser et udførelseseksempel for tætningssvøbet 6, på hvilket der er monteret en dug 12. Tætningssvøbet er rektangulært, og dimensionerne er afhængige af det rør, som svøbet skal omslutte. På svøbets langsgående sider og i 15 dets periferi ses midlertidige spændeorganer 14 i form af velcrobånd påmonteret. Herefter anvendes spændeanordninger af anden udformning, eksempelvis a la lastbilspænder, hvilket vil sige remme med påmonterede kamspænder. Disse etablerer tætning mellem svøbet og kappen.

20 Tætningssvøbet 6 er et laminat 7, og omfatter et som det fremgår af fig. 2 i midten liggende alufolie 8, som på hver side har påmonteret et plastlag 9,10, fortrinsvis en type af polyethylen, polyester, polypropylen, polyamid eller 25 lignende. På den flade, der vender væk fra røret, er monteret en dug 12, hvilken dug fremstilles i et vævet polyamidfiber, og som tillige er imprægneret med silikone, hvorved der opnås en stærk og væskeuigennemtrængelig flade. Laminatfolien 7 og dugen 12 kan være syet sammen eller limet 30 sammen. Også andre forbindelsesmetoder kan komme i betragtning. Materialet, som dugen er lavet i, er vandtæt og har en ekstrem styrke, og kan ikke beskadiges, uden at der anvendes skærende værktøjer som f.eks. en kniv eller tilsvarende skarpe genstande. Desuden har det den egenskab, at 35 selv ved meget lave temperaturer, helt ned på -196°C, udviser denne specialudviklede dug stadig fleksibilitet, således at materialet ved denne lave temperatur ikke krakelerer 6 DK 96 00169 U3 eller revner og mister ej heller sine vandtætte egenskaber. Laminatfolien har en tykkelse fordelt således, at alufoliens tykkelse udgør 7-25 my, fortrinsvis 9-10 my, mens de på hver sin side af alufolien anbragte plastlag har en tykkelse på omkring 70 my.

Fig. 3 viser isoleringsmåtten 13, hvilken isoleringsmåttes ydre materiale er fremstillet i samme materiale som den ovenfor anførte dug. Inde i isoleringsmåtten 13 er der indlagt isoleringsmateriale, eksempelvis rockwool eller glasuld. Isoleringsmåtten 13 har dimensioner, som sikrer, at denne dækker fuldt ud tætningssvøbet 6, således at tætningssvøbet ikke ligger frit. Tætningssvøbet 6 har således den nøjagtige diameter, der passer til den konkrete kappediameter, og således at der forefindes en lille åbning i toppen. Isoleringsmåtten 13 er tillige udstyret med justerbare spændeancrdninger 15, som sikrer et isolerende anlæg mod det underliggende tætningssvøb. Spændeanordningerne er placeret i måttens periferi, således at disse kan danne et hæfte omkring selve røret og kan være en velcro eller et lastbilspænde eller lignende alt efter behov.

Fig. 4 viser systemet 1 ifølge opfindelsen monteret på et rør 2, og viser et snit igennem opstillingen, hvor dog for overskuelighedens skyld det nedre hulrum og anlæg af systemet er udeladt. Et rør 2 med isolering 16 og en omgivende kappe 3, hvorfra der er fjernet en del af kappen dannende en rørsektion 5, som er blotlagt, hvilket rør primært er fremstillet i stål, men dog også hvor andre materialer kan komme i anvendelse, og hvor der rundt om denne rørsektion 5 er svøbt et tætningssvøb 6, som er tættende monteret ved hjælp af spændeanordninger 14, som her er lastbilspænder 17 og hvis tilspændingskraft tilpasses forholdene, herunder kapperørets dimensioner, i anlæg mod de tilstødende kappesegmenter 3. Uden om tætningssvøbet 6 er yderligere lagt en isoleringsmåtte 13, som også er fastspændt omkring røret ved hjælp af eksempelvis velcrobånd eller lastbilspænder.

7 DK 96 00169 U3

Spændeanordningerne for det underliggende tætningssvøb omfatter mindst to sæt på hver side af hulrummet 11, og således at den overliggende isoleringsmåtte 13 dækker spændeanordningerne 14 tættest mod hulrummet 11, men lader de y-5 derste spændeanordninger ligge frit. Formålet med dette er at sikre, at en justering af tilspændingen er muliggjort, når røret som følge af den kraftige nedfrysning ændrer dimensioner, det vil sige mindskes. For således at sikre, at der ikke slipper flydende nitrogen ud i en opstået spalte 10 mellem tætningssvøb 6 og kappe 3, foretages en efter- spænding med de yderste spændeanordninger 14 monteret på tætningssvøbet. Selve montagen foregår ved, at tætningssvøbet 6 rulles ud, uden at der kommer smuds på svøbet. Tætningssvøbet har den nøjagtige diameter, der passer til 15 den konkrete kappediameter, således at der forefindes en lille åbning i toppen. Øverst oppe efterlades en åbning, igennem hvilken fyldning af flydende nitrogen foregår. Svøbet inspiceres for utætheder forårsaget af eventuelle punkteringer. Hvis tætningssvøbet er tæt efter et vist tidsrum, 20 fortrinsvis 3 minutter, lægges isolationssystemet rundt om røret, og spænderne strammes således, at en konvektionsfri isolering etableres. Toppen af isoleringssystemet er konstrueret således, at den ene flap af måtten kan vippes op med henblik på at kunne foretage påfyldning i tætningssvø-25 bets åbning. Når væskespejlet når op til åbningens kant, reduceres påfyldningsflowet til det halve, og isoleringssystemets flap vippes over, således at afdampningen kan trænge ud, og at isolering af toppen tilsikres.

30 Efter endt arbejde demonteres systemet, og røret må derefter efterfølgende repareres, idet den del af røret, som er foruden kappe, monteres i et kappestykke, som passer ned i hulrummet 11.

35 Forsøg har godtgjort, at nitrogenforbruget ved denne metode reduceres 30 - 60%, samt at tidsforbruget er væsentlig lavere.

Claims (8)

1. System til afgrænsning af et fluidum, fortrinsvis flydende nitrogen, på overfladen af et medietransporterende 5 kappebeklædt rør 2, hvilken medietransport fortrinsvis omfatter væsker, og hvilket rør 2 i en rørsektion 5 har demonteret et kappestykke 3, som er nyt ved, at systemet 1 omfatter et tætningssvøb 6 omfattende en laminatfolie 7 af alufolie 8 og mindst et plastlag 9, hvilket tætningssvøb 6 10 i samspil med rørsektionen 5 medomkranser et hulrum 11, hvilket tætningssvøbs plastlag vender mod røret 2 og rørsektionen 5 i tættende anlæg mod rørsektionens 5 tilstødende kappe 3.

2. System ifølge krav 1, som er nyt ved, at tætningssvøbets laminatfolie 7 består af en alufolie 8, og på hver side af denne er påmonteret en plastfolie 9,10.

3. System ifølge ethvert af de foregående krav, som er nyt 20 ved, at tætningssvøbet 6 tillige omfatter en dug 12 i et fleksibelt, fluidumtæt og stærkt materiale og fæstet til laminatfolien 7.

4. System ifølge ethvert af de foregående krav, som er nyt 25 ved, at dette tillige omfatter en isoleringsmåtte 13, hvilken måtte omgiver tætningssvøbet 6.

5. System ifølge ethvert af de foregående krav, som er nyt ved, at tætningssvøbet 6 er udstyret med spændeanordninger 30 14 for fastspænding af svøbet til kappen 3.

6. System ifølge ethvert af de foregående krav, som er nyt ved, at dugen 12 samt isoleringsmåtten 13 er fremstillet i et silikoneimprægneret polyamidfibermateriale. 35

7. System ifølge krav 4-5, som er nyt ved, at isoleringsmåtten 13 i sin periferi omfatter justerbare spændeanord- DK 96 00169 U3 ninger 15.

8. Anvendelse af et system ifølge ethvert af de foregående krav til nedfrysning af fjernvarmerør, således at der dannes en tilfrossen prop i røret og under anvendelse af flydende nitrogen.