EP1973674B1

EP1973674B1 - Reinigungsmolch

Info

Publication number: EP1973674B1
Application number: EP06753955.1A
Authority: EP
Inventors: Patrik Rosen; Hubert Linder; Franck Fielers
Original assignee: Rosen Swiss AG
Current assignee: Rosen Swiss AG
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2026-05-30
Also published as: RU2008133864A; DE202006000969U1; CA2637791C; WO2007087833A1; US8281444B2; US20100162503A1; CA2637791A1; RU2429087C2; UA92068C2; EP1973674A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Reinigungsmolch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Reinigungsmolche dieser Art werden für Rohrleitungen vor der Inbetriebnahme der Leitung oder auch für periodische Reinigungen und Wartungen vorgesehen, und zwar sowohl bei Gasfernleitungen wie auch bei Rohrleitungen für den Flüssigkeitstransport, sei es Öl, Wasser oder irgendein chemisches Flüssigprodukt. Verschmutzungen oder Ablagerungen an den Rohrwänden lassen sich in vielen Fällen durch die Streif- oder Schleifwirkung der Manschetten und ggf. durch zusätzlich noch gegen die Rohrwandung angedrückte Bürsten lösen und mit dem Gas oder der Flüssigkeit, die auch den Molch vortreibt, fortbewegen. Es gibt allerdings Fälle, in denen die Einwirkung von Manschetten oder Bürsten auf Ablagerungen an den Rohrwänden unzulänglich bleibt.
So finden sich insbesondere in manchen Gasfernleitungen Staubablagerungen an den Rohrwänden, die beim Durchlauf eines Molchs weitestgehend an den Wänden haften bleiben und teilweise sogar mit hochabrasiver Wirkung zu einer starken Abnutzung der Manschetten des Molches führen. Damit wird die Abstreifungsfunktion der Manschetten noch weiter gemindert.
Ein Reinigungsmolch für Rohrleitungen ist aus der DE 2 015 745 A1 bekannt, der in einem Molchkörper mit zwei in Längsrichtung des Molchs beabstandeten Manschetten mehrere Auslässe für Druckluft aufweist, die zentral von der Rückseite des Molch in diesen hineingeleitet wird, wobei der Zwischenraum weiterhin mit einer Saugleitung verbunden ist, die zu einem Saugauslass an der Vorderseite des Molches führt. Dieser Molch ist allerdings dazu ausgebildet, auf seinem tiefliegenden Bereich des Zwischenraums angesammeltes Wasser mit der Saugleitung unmittelbar an der Rohrinnenwand aufzunehmen und nach vorne hin vor den Molch auszublasen. Eine Reinigung des Zwischenraums, insbesondere von abgelagerten trockenen Stoffen, wie es beim Ferntransport gasförmiger Stoffe nötig ist, wird dabei nicht erzielt. Die GB 1 280 102 A , der als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird, offenbart ein Reinigungsmolch gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die US 5 903 946 A offenbart ein Rohrleitungsreinigungsgerät, welches mit einer Mehrzahl umlaufender Bürsten versehen ist, die in einem Zwischenraum zwischen zwei Manschetten angeordnet sind. Luftauslässe aus einem zentralen Hohlkörper führen dazu, dass eine Mitnahme der von den Bürsten abgekratzten Stäube und ein Auslassen derselben nach vorne hin erfolgen.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Reinigungsmolch zu schaffen, der nach Art herkömmlicher Reinigungsmolche einsetzbar und mit dem zu transportierenden Rückseite des Molchs in diesen hinein geleitet wird, wobei der Zwischenraum weiterhin mit einer Saugleitung verbunden ist, die zu einem Saugauslaß an der Vorderseite des Molchs führt. Dieser Molch ist allerdings dazu ausgebildet, auf seinem tiefliegenden Bereich des Zwischenraums angesammeltes Wasser mit der Saugleitung unmittelbar an der Rohrinnenwandung aufzunehmen und nach vorne hin vor der Molch auszublasen. Eine Reinigung des Zwischenraums, insbesondere von abgelagerten trockenen Stoffen, wie sie beim Ferntransport gasförmiger Stoffe nötig ist, wird dabei nicht erzielt.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Reinigungsmolch zu schaffen, der nach Art herkömmlicher Reinigungsmolche einsetzbar und mit dem zu transportierenden fluidischen Stoff vorbewegbar ist, der aber bei besonderen Ablagerungen an den Rohrwänden wie beispielsweise von Stäuben eine bessere Reinigungswirkung und eine geringere Abnutzung des Molches insbesondere im Bereich seiner Manschetten bewirkt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Molch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es hat sich gezeigt, daß mit einem über eine Strahlöffnung auf die Rohrwandung gerichtete Strahleinwirkung verhindert, daß Partikel an der Rohrwandung sitzen bleiben und von Manschetten (oder auch Bürsten) überfahren werden, ohne sich abzulösen. Eine solche Strahlöffnung kann von dem fluidischen Medium durch eine rückseitige Drucköffnung versorgt werden, so daß das Mitführen einer gesonderten Energiequelle hierfür entbehrlich ist. Die damit eröffnete Passage des fluidischen Stoffes durch den Reinigungsmolch hindurch bringt aber auch eine Verlangsamung der Fahrgeschwindigkeit des Molchs gegenüber dem fluidischen Stoff in der Rohrleitung mit sich, läßt sich aber verläßlich in der Weise auslegen, daß der Reinigungsmolch in Vorbewegung bleibt. Die verlangsamte Geschwindigkeit des Reinigungsmolchs gegenüber dem umgebenden fluidischen Stoff in der Rohrleitung verhindert überdies eine Anhäufung von Schmutzpartikeln im Bereich des Molches, wie sie bei der rein mechanischen Reinigung durch die Einwirkung von Manschetten oder Bürsten bisher festzustellen war. Das durch die Strahlöffnung von der Rohrwandung gelöste Schmutzmaterial wird abgesaugt und vom Molch nach vorne hin abgegeben. Dies wird zweckmäßig mit einem Absauger erreicht, der über eine Saugleitung mit einem in Fahrtrichtung vor der Drucköffnung liegenden Saugauslaß verbunden ist. Vorteilhaft wird vorgesehen, daß die Blasöffnung in Fahrtrichtung vor dem Absauger ausmündet, so daß sich innerhalb des Molchs zwischen den Manschetten eine Strömungsrichtung von der Strahlöffnung zum Absauger nach hinten zu und damit in Übereinstimmung mit der Vorbewegung des Molchs ergibt.
Der Saugauslaß ist an eine in Längsrichtung durch den Molch hindurchgeführte Venturi-Düse angeschlossen, um die Absaugwirkung durch einen erhöhten Sog zu fördern.
Drei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: ein Längsschnitt durch einen Molch in einem Rohr,
Fig. 2: Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3: Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Molch und
Fig. 4: Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Molch nach einer zweiten Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter Reinigungsmolch im Einsatz in einer Rohrleitung 2 dargestellt, welches beispielsweise als Gasrohr dient, grundsätzlich aber auch ein Flüssigkeitsrohr etwa zum Ferntransport von Öl, Wasser oder chemischen Flüssigkeiten sein könnte. Rohrleitungen für den Ferntransport von Gas oder Rohöl sind typischerweise in lange Abschnitte von durchschnittlich 70 Kilometer unterteilt, können aber auch Abschnitte von mehreren hundert Kilometern aufweisen, durch die hindurch Reinigungsmolche - genauso wie Trennmolche zum Abgrenzen aufeinander zu fördernder Chargen der in der Rohrleitung geförderten fluidischen Stoffe oder auch Meßmolche zur Überprüfung der Rohrleitung 2 - laufen müssen, ehe sie in einer Station abgefangen, herausgenommen und kontrolliert werden können.
Ein Reinigungsmolch der hier betrachteten Art weist in üblicher Weise einen tragenden Molchkörper 3 auf, von dem aus zumindest zwei voneinander beabstandete Manschetten 4,5 aus einem elastischen aber hoch abriebfesten Material wie beispielsweise Polyurethan radial nach außen vorstehen und sich an die Rohrleitung innenseitig anlegen. Diese Manschetten 4,5 schließen zum einen den Rohrquerschnitt so weit ab, daß der Reinigungsmolch 1 mit dem in der Rohrleitung geförderten fluidischen Stoff "mitschwimmt", also rückwärtig einen hinreichenden Druck im Vergleich zu dem Druck an der in Bewegungsrichtung vornliegenden Seite erhält, der die Reibungen an der Rohrleitungs-Wand sowie die Massenträgheit des Molchs und auch evtl. Schwerkraftwirkungen bei ansteigenden Abschnitten einer solchen Rohrleitung überwindet.
Die Manschetten 4,5 sind in bekannter Weise im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und im vorliegenden Fall bezüglich einer durch einen Pfeil 6 gekennzeichneten Bewegungsrichtung des Reinigungsmolchs 6 leicht tellerförmig nach außen zurückfliehend, um die Gleitbewegung der Manschetten gegenüber der Rohrleitungs-Innenwand zu mindern und die dichtende Anlage durch den rückwärtigen Druck des fluidischen Stoffes zu verbessern.
Während einfache Molchausführungen bisweilen den Manschetten auch die Zentrierung und Abstützung des Molchs 1 gegenüber der Innenwand überlassen, sind im vorliegenden Fall Räder 7 zu einem vorderen Ende des Molchs 1 hin und Räder 8 zu einem hinteren Ende des Molchs 1 hin vorgesehen, die sich an hinreichend nachgiebig ausgebildeten Radauslegern 9 bzw. 10 zur Innenseite der Rohrleitung 2 hin erstrecken und den Molch damit zentrieren und abstützen.
Eine solche Zentrierung und Abstützung ist insbesondere dann angezeigt, wenn eine starke Abnutzung der Manschetten 4,5 bei großen Abschnittslängen der Rohrleitung 2 und insbesondere auch bei hochabrasiven Belägen an der Innenseite der Rohrinnenwände gerechnet werden muß. Dies kann beispielsweise bei Gasfernleitungen mit Staubablagerungen in der Rohrleitung der Fall sein, die durch die Manschetten nur unzulänglich erfaßt und fortgeschafft werden können, statt dessen aber die Manschetten stark verschleißen, so daß deren Anlage gegenüber der Rohrleitung mangelhaft wird. Damit wird sowohl die Reinigungswirkung wie auch der Vortrieb des Reinigungsmolchs in Frage gestellt.
Der Reinigungsmolch 1 weist eine besondere Einrichtung auf, die dazu dient, Ablagerungen, insbesondere auch staubförmige Ablagerungen, von der Rohrleitung abzulösen und zu entfernen. In dieser Hinsicht weist der Molch 1 eine ringförmige Drucköffnung 11 an der Rückseite auf, die zwischen dem Molchkörper 3 und der Manschette 5 ausgespart ist und axial über eine Druckleitung 12 in Form eines Ringraums zu einer Strahlöffnung 13 führt, die gegen die Innenwand der Rohrleitung 2 gerichtet ist. Die Strahlöffnung kann hier nach Art einer ringförmigen, radial nach außen gerichteten Öffnung ausgebildet sein. Es versteht sich, daß hier alternativ auch ein Kranz von Einzelöffnungen vorgesehen sein kann. Die Strahlöffnung 13 kann anstatt der sich leicht aufweitenden Form auch verengt als Düse ausgebildet sein, um einen verschärften Strahl auf die Rohrinnenwand zu richten.
Die von der Rohrinnenwand mit Hilfe der Strahlöffnung 13 abgelösten Ablagerungen werden durch einen in Fahrtrichtung hinter der Strahlöffnung 13 angeordneten Absauger 14 mit einem Strom des fluidischen Stoffes aufgenommen und über eine zentral im Molchkörper 3 nach vorne geführte Saugleitung 15 zu einem Saugauslaß 16 an der Vorderseite transportiert. Es entsteht hier also eine Durchströmung des Reinigungsmolchs 1 von der Drucköffnung 11 zum Saugauslaß 16, wobei der Saugauslaß in Fahrtrichtung vor der Drucköffnung liegt. Dabei ist allerdings die Durchströmung des Bereichs zwischen den Manschetten 4 und 5 hin Fahrtrichtung nach hinten gerichtet. Dies erleichtert die Aufnahme der abgelösten Ablagerungen, wenn etwa in einer Gasrohrleitung ein Gasstrom von 5 bis 10 m/s eingerichtet ist und der Reinigungsmolch demgegenüber mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s oder wenigen m/s fährt.
Der Absauger 14 ist durch einen Kranz ringförmig am Umfang des Molchs verteilter Absaugelemente 17 gebildet, die über radiale Verbindungen 18, die die Druckleitung 12 durchgreifen, in die Saugleitung 15 führen. Es versteht sich, daß die Absaugelemente 17 auch in Form eines ringförmig durchlaufenden Absaugers ausgebildet sein könnten.
Zur Unterstützung der Ablösung von Ablagerungen an der Rohrleitung 2 sind weiterhin Bürsten zwischen den Manschetten am Molchkörper 3, hier an einem Außenmantel 20 der Druckleitung 12, mit einer Parallelogrammführung 21 angebracht, die auch einen elastischen Andruck nach außen bewirkt. Auch diese Bürsten 19 sind in Fahrtrichtung vor dem Absauger 14 angeordnet, so daß der Absauger 14 bei der nach hinten verlaufenden Strömung auch die von den Bürsten 19 abgelösten Ablagerungen erfaßt.
Die Fig. 3 zeigt eine in verschiedenen Elementen übereinstimmende Ausführungsform eines Reinigungsmolchs 22, wobei die übereinstimmenden Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind und im folgenden nicht noch einmal erläutert werden. Die Besonderheit dieser Ausführungsform liegt in einer verstärkten Absaugwirkung. Anstelle der einfachen, zentral nach vorne durchgeführten Saugleitung 15 ist der Absauger 14 über eine Saugleitung 23 mit einer Venturi-Düse 24 oder einem ähnlich wirkenden strömungstechnischen Sogerzeuger etwa in Form einer Strahlpumpe oder eines Strahlgebläses verbunden. Die Venturi-Düse 24 weist einen sich düsenförmig verengenden Einlauf 25 und einen sich diffusorartig aufweitenden Auslauf 26 auf und ist in einem dazwischenliegenden verengten Bereich hoher Durchströmungsgeschwindigkeit und niederen Druckes geeignet, die gewünschte hohe Saugwirkung für den Absauger 14 zu erzielen. Dies verstärkt auch die Durchströmung des Bereichs zwischen den Manschetten von der Strahlöffnung 13 zum Absauger 14 und verbessert damit die Abförderung gelöster schwebender Ablagerungspartikel. Die für die Erzielung der Saugleistung benötigte Durchströmung geht zwar mit einer Verlangsamung der Fahrt des Reinigungsmolchs 22 gegenüber dem umgebenden Gas- oder Flüssigkeitsstrom einher und ist auch im Sinne eines verläßlichen Vortriebs des Reinigungsmolchs 22 einzugrenzen, führt aber ansonsten infolge der größeren Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem in der Rohrleitung transportierten fluidischen Stoff und dem Reinigungsmolch dazu, daß die gelösten Ablagerungen abtransportiert werden und sich nicht etwa - wie bei herkömmlichen, nur mit Manschetten arbeitenden Reinigungsmolchen - im Molchbereich ansammeln.
Eine weitere Variante eines Reinigungsmolchs 27 gemäß Fig. 4 weist einen größtenteils mit dem Reinigungsmolch 22 nach Fig. 3 übereinstimmenden Aufbau auf, so daß einzelne Elemente auch wieder mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Der Reinigungsmolch 27 unterscheidet sich von dem Reinigungsmolch 22 dadurch, daß statt der Räder 7,8 zur Zentrierung und Abstützung des Reinigungsmolchs 27 Bürsten 28 im vorderen Bereich des Molchs und Bürsten 29 im hinteren Bereich, jeweils außerhalb des von den Manschetten 4,5 begrenzten Längsbereichs, vorgesehen sind, die in einer kranzförmigen Verteilung am Umfang des Molchs fegend gegen die Innenwand der Rohrleitung 2 andrücken und damit eine zusätzliche Reinigungswirkung entfalten. Dabei sind die Bürsten 28,29 über bewegliche Ausleger 30,31 nachgiebig abgestützt, um sich bei Abnutzung oder bei wechselnden Konfigurationen des Innenquerschnitts der Rohrleitung im Sinne eines gleichmäßigen Andrucks anpassen zu können.

Claims

Reinigungsmolch (1, 22, 27) für Rohrleitungen (2) zum Ferntransport fluidischer Stoffe mit einem Molchkörper (3), der über zumindest zwei in Längsrichtung des Molchs voneinander beabstandete Manschetten (4, 5) den Rohrquerschnitt ausfüllt und mit dem in der Rohrleitung (2) transportierten fluidischen Stoff in einer vorgegebenen Fahrtrichtung (6) vorgetrieben wird, wobei der Molch (1, 22, 27) zumindest eine rückseitige Drucköffnung (11) aufweist, die über eine Druckleitung (12) zu wenigstens einer in einem Zwischenraum zwischen den Manschetten (4, 5) ausmündenden und auf die Innenwand der Rohrleitung gerichteten Strahlöffnung (13) führt, dadurch gekennzeichnet, dass der Molch (1, 22, 27) im Zwischenraum zwischen den Manschetten (4, 5) zumindest einen Absauger (14) aufweist, der über eine Saugleitung (23) mit zumindest einem in Fahrtrichtung vor der Drucköffnung (11) liegenden Saugauslaß verbunden ist und dass der Saugauslaß (16) an eine in Längsrichtung durch den Molch (22, 27) hindurchgeführte Venturi-Düse (24) angeschlossen ist.
Reinigungsmolch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlöffnung (13) in Fahrtrichtung vor dem Absauger (14) ausmündet.
Reinigungsmolch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitung (12) mit einem Kranz umfangsseitiger Strahlöffnungen verbunden ist.
Reinigungsmolch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlöffnung (12) als über den Umfang des Molchs erstreckte Ringdüse ausgebildet ist.
Reinigungsmolch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Absauger (14) sich ringförmig am Umfang de Molchs erstreckt.
Reinigungsmolch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Absauger (14) in Form eines am Umfang des Molchs verteilten Kranzes von Absaugelementen (17) ausgebildet ist.