DE102010026425B4 - Method for sealing leaks in media-carrying constructions - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Abdichtung von Leckagen oder zum Verschluss von Öffnungen an medienführenden Konstruktionen, insbesondere im On- und Off-shore-Bereich, durch Einbringen eines aushärtenden Materials, wobei die teilweise Injektion von polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen in oder in die Nähe einer Leckageöffnung (4) erfolgt, welche mit der undichten Konstruktion (10) im Status nascendi eine Verbindung eingehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckageöffnung (4) durch eine Auffangkonstruktion mit einer Maschenweite großräumig abgedeckt wird, welche zur Anhaftung der polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen vorgesehen ist.Method for sealing leaks or closing openings in media-carrying constructions, in particular on- and off-shore areas, by introducing a hardening material, wherein the partial injection of polymer or partially polymerized compounds into or in the vicinity of a leakage opening (4) takes place, which with the leaky construction (10) in the status nascendi enter into a connection, characterized in that the leakage opening (4) is covered by a collecting structure with a mesh size large-scale, which is provided for the adhesion of the polymeric or partially polymerized compounds.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abdichtung von Leckagen oder zum Verschluss von Öffnungen an medienführenden Konstruktionen, insbesondere im On- und Off-shore-Bereich, durch Einbringen eines aushärtenden Materials, wobei die teilweise Injektion von polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen in oder in die Nähe einer Leckageöffnung erfolgt, welche mit der undichten Konstruktion im Status nascendi eine Verbindung eingehen.The invention relates to a method for sealing leaks or closing openings in media-carrying constructions, in particular in the on- and off-shore area, by introducing a hardening material, wherein the partial injection of polymeric or partially polymerized compounds in or in the vicinity of a Leakage opening takes place, which with the leaky construction in the status nascendi enter into a connection.
Wenn Konstruktionen zur Führung eines Mediums zum Einsatz kommen, können aufgrund des Alters der Konstruktion oder sonstiger Probleme, wie beispielsweise Feuer, Explosionen, immer wieder Leckagen auftreten, die in der Regel durch ein Absperrventil, wie sie bei Überlandleitungen vorgesehen sind, zur Absperrung führen, sodass das Medium nicht weiter austreten kann. Durch diese Maßnahme kann ein möglicher Schaden begrenzt werden. Wenn jedoch Rohstoffe durch Bohrungen in die Erdkruste gewonnen werden, können auch noch so ausgeklügelte Sicherheitssysteme oder Sicherheitsventile versagen, sodass aufgrund des vorherrschenden Druckes, geologischer Veränderungen des Meeresbodens oder der Erdkruste ein unkontrollierter Austritt des Mediums erfolgen kann. Falls es sich um Gase oder austretende Flüssigkeiten handelt, die keinen nennenswerten Schaden verursachen, ist nur eine geringe Gefahr für die Umwelt gegeben. Wenn jedoch Rohstoffe wie Erdöl gefördert werden und Probleme an einem Bohrloch auftreten, kann durch das austretende Erdöl ein erheblicher Schaden verursacht werden. Im On-shore-Bereich können derartige Probleme mit unter schnell in den Griff zu bekommen sein, während die Situation im Off-shore-Bereich wesentlich dramatischer ist. Für den Fall, dass die Bohrungen in einer großen Wassertiefe durchgeführt worden sind, ist ein Verschließen einer solchen Leckage äußerst aufwändig und wird durch die vorhandenen Wassermassen, dem vorherrschenden Druck, Strömungen und Temperaturen sowie weitere unvorhersehbare Ereignisse erheblich erschwert. Die hierdurch verursachten Umweltschäden erreichen in Einzelfällen eine Dimension die kaum vorstellbar ist und es bedarf unter Umständen mehrere Jahrzehnte bis sich das Ökosystem wieder im Gleichgewicht befindet.When structures are used to guide a medium, due to the age of the construction or other problems, such as fire, explosions, leakages occur again and again, which usually lead to a shut-off valve, as they are provided in power lines, so that the medium can not escape further. This measure can limit possible damage. However, when raw materials are extracted by drilling into the earth's crust, even the most ingenious safety systems or safety valves can fail, so that uncontrolled leakage of the medium can occur due to the prevailing pressure, geological changes in the seafloor, or the earth's crust. In the case of gases or escaping liquids that cause no appreciable damage, there is little danger to the environment. However, if resources such as oil are extracted and there are problems with a well, significant leakage can be caused by the escaping oil. In the on-shore sector, such problems can be dealt with quickly, while the situation in the off-shore area is much more dramatic. In the event that the wells have been drilled at a great depth, closing such a leak is extremely cumbersome and is made much more difficult by the prevailing mass of water, the prevailing pressure, currents and temperatures, and other unforeseeable events. In some cases, the resulting environmental damage reaches a dimension that is hard to imagine, and it may take several decades for the ecosystem to return to equilibrium.
Zum Auffangen des austretenden Erdöls sind hierbei verschiedene Methoden bekannt, beispielsweise Verwendung einer Glocke, die über das Bohrloch aufgestülpt wird, um einen weiteren Austritt des Erdöls zu verhindern. Aufgrund des vorherrschenden Druckes der austretenden Rohölmengen erweisen sich diese Notmaßnahmen jedoch als nicht ausreichend, wobei die Positionierung derartiger Einrichtungen unter Wasser zudem erheblich erschwert ist. Ein Verschließen eines solchen Bohrloches erweist sich ebenfalls als äußerst schwierig, weil aufgrund des hohen Druckes des austretenden Erdöls sämtliche eingebrachten Materialien innerhalb kürzester Zeit aus dem Bohrkanal herausgedrückt werden.For collecting the escaping oil here are various methods known, for example, using a bell, which is slipped over the borehole to prevent further leakage of petroleum. Due to the prevailing pressure of the escaping crude oil amounts, however, these emergency measures prove to be insufficient, and the positioning of such devices under water is also considerably more difficult. Closing such a well also proves to be extremely difficult, because due to the high pressure of the escaping petroleum all introduced materials are pushed out of the well within a very short time.
Aus der
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren aufzuzeigen, mit deren Hilfe ein Verschließen einer Leckage sowohl im On- als auch im Off-shore-Bereich möglich ist.The present invention has for its object to provide a new method by which a closure of a leak in both the on- and off-shore area is possible.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Verfahrensaufgabe vorgesehen, dass die Leckageöffnung durch eine Auffangkonstruktion mit einer Maschenweite großräumig abgedeckt wird, welche zur Anhaftung der polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen vorgesehen ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, it is provided for the solution of the method task that the leakage opening is covered by a collecting structure with a mesh size large-scale, which is provided for the adhesion of the polymeric or partially polymerized compounds. Further advantageous embodiments of the method will become apparent from the dependent claims.
Diese Anmeldung betrifft ein Verfahren, einen Werkstoff und eine Vorrichtung, die im On-shore wie auch im Off-shore-Bereich zur Abdichtung von Leckagen und zum Verschluss von Öffnungen jedweder Art, die an medienführenden Konstruktionen, an Medien auffangenden Behältnissen oder der Lagerung von Medien dienenden Konstruktionen auftreten können, welche zum Teil auch eine unterschiedliche Oberflächengestaltung aufweisen können, beispielsweise profilierte, glatte oder rauhe Wandungen aufweisen, die zudem gebogen oder gekrümmt ausgeführt sein können und unter allen vorstellbaren Umständen zur positiven Resultaten führen. Ein Novum ist die Tatsache, dass die aus monomeren oder teilpolymerisierten Verbindungen gewonnenen Polymer im Status nascendi während des Einsatzes auch in verschiedenen Umgebungsmedien, wie zum Beispiel Wasser, durch Polyadditionsreaktionen oder andere Polymerisationsverfahren verfahrenswirksame Polymer-Partikel bilden. Diese Tatsache ermöglicht unter anderem den Einsatz unter einem unter Druck stehenden Medium, wie beispielsweise in großen Wassertiefen, ohne gravierende Nachteile.This application relates to a method, a material and a device used in on-shore as well as in the off-shore area for the sealing of leaks and for the closure of openings of any kind, the media-carrying structures, media-collecting containers or the storage of Media serving constructions may occur, some of which may also have a different surface design, for example, have profiled, smooth or rough walls, which may also be curved or curved and lead in all conceivable circumstances to positive results. A novelty is the fact that the polymer obtained from monomeric or partially polymerized compounds in the nascendi state during use also form process-active polymer particles in various surrounding media, such as water, by polyaddition reactions or other polymerization processes. This fact allows, inter alia, the use under a pressurized standing medium, such as in deep water, without serious disadvantages.
Zur Abdichtung der Leckageöffnung erfolgt das gezielte Auffangen der Polymer-Partikel, welche sich wie Aerolosole in der Umgebung der Leckageöffnung verteilen. Im Folgeschritt können die Polymer-Partikel durch eine geeignete Auffangkonstruktion, zum Beispiel ein hochstabiles Netz oder Sieb mit geeigneter Maschenweite oder durch Auffangkonstruktion mit mehreren Netz/Sieb-Kombinationen mit unterschiedlichen Maschenweiten, aufgefangen werden. Für die Auffangkonstruktion werden vorzugsweise Materialien mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit verwendet, um eine Kristallbildung zu vermeiden.To seal the leakage opening, the targeted collection of the polymer particles, which are distributed as aerosol in the vicinity of the leakage opening. In the subsequent step, the polymer particles can be collected by a suitable collecting structure, for example a highly stable net or sieve with a suitable mesh size or by a collecting structure with several net / sieve combinations with different mesh sizes. For the collection construction, materials with a low thermal conductivity are preferably used in order to avoid crystal formation.
Dieser Vorgang führt dann zur Verstopfung der Netz oder Sieb-Öffnungen und letztlich langsam zum Verschluss des die Medienaustrittstelle umgebenden Raumes. Auf diese Weise wird das unkontrollierte Austreten des Mediums verringert und letztendlich die Abdichtung des Raumes erreicht, in dem sich die Leckageöffnung befindet.This process then leads to blockage of the net or sieve openings and ultimately slowly to the closure of the space surrounding the media outlet. In this way, the uncontrolled leakage of the medium is reduced and ultimately reaches the seal of the space in which the leakage opening is located.
Die Größe der Polymer-Partikel und die Maschenweite der jeweiligen Auffangkonstruktion sind aufeinander abzustimmen und ergeben sich aus der Maschinen-Auftragsleistung, dem Aufschäumgrad und dem äußeren Druck.The size of the polymer particles and the mesh size of the respective collecting structure are to be matched to one another and result from the machine application performance, the degree of foaming and the external pressure.
Die Auffangkonstruktion muss dabei so beschaffen sein, dass sie hinreichend Raum bietet, um das aus dem Leck austretende Medium während des Füllvorganges des Netzes oder Siebes mit den Polymer-Partikeln ohne großen Druckaufbau auffangen zu können. Der Verschluss des Netzes ist mit dem Schließen eines Absperrventils vergleichbar.The collecting structure must be designed in such a way that it provides sufficient space to be able to absorb the medium escaping from the leak during the filling process of the mesh or screen with the polymer particles without great pressure build-up. The closure of the network is similar to closing a shut-off valve.
Die Befestigung der Auffangkonstruktion ist von den örtlichen Gegebenheiten abhängig. Sie muss sorgfältig ausgeführt werden und den einwirkenden Kräften standhalten können. Bei ebenem Untergrund kann das Anbringen von schweren länglichen Gewichten, deren Gesamtgewicht größer ist als die Summe aller Auftriebskräfte, sinnvoll sein. Die Gewichte sind mit den Netzen oder Sieben oder Lochplatten der Auffangkonstruktion kraftschlüssig zu verbinden. Als Verbindungselemente kommen Schlaufen oder ganzflächige Umwicklungen oder Haken/Ösen-Systeme in Betracht. Da bei dieser Variante während des Füllvorgangs erhebliche Mengen des austretenden Mediums anfallen können und nach dem Verschluss der Auffangkonstruktion das Leck weiteren Austritt des Mediums erlaubt, muss die Auffangkonstruktion mit Transportleitungen verbunden sein, die einen unerwünschten Druckaufbau verhindern und den geordneten Abtransport des austretenden Mediums ermöglichen, in dem sie mit Auffangbehältnissen oder Absaugpumpen verbunden sind.The attachment of the collecting structure depends on the local conditions. It must be carried out carefully and be able to withstand the forces acting on it. On level ground, attaching heavy elongated weights whose total weight is greater than the sum of all buoyancy forces may be useful. The weights are to be connected to the nets or sieves or perforated plates of the safety structure in a force-fit manner. As fasteners come loops or full-wrap or hook / eye systems into consideration. Since in this variant considerable amounts of the escaping medium can occur during the filling process and the leak permits further escape of the medium after closure of the collecting structure, the collecting structure must be connected to transport lines which prevent undesired pressure build-up and allow the discharged medium to be removed in an appropriate manner, in which they are connected to collecting containers or suction pumps.
Diese Abdichtung kann hierbei nur von temporärer Art sein und bedarf der Anwendung einer dauerhaften Abdichtungstechnologie, um den Austritt des Mediums langfristig zu verhindern.This seal can only be of a temporary nature and requires the use of a permanent sealing technology to prevent the medium from escaping in the long term.
Als Werkstoff wird vorzugsweise ein Zwei- oder Mehrkomponentenmaterial auf Basis von hochreaktiven Polyharnstoff (Polyurea) Grundstoffen verwendet, welche bei der Vermischung sehr schnell unter Wärmeentwicklung von Monomeren in einen Polymerwerkstoff, dass heißt in Polymer-Partikel übergehen und kurz nach der Vermischung eine überraschend gute mechanische Stabilität besitzen. Die Polymer-Partikel zeichnen sich dadurch aus, dass sie unter allen Umständen eine hinreichende Eigenklebfähigkeit besitzen, die es ermöglicht einen membranbildenden Polymerfilm zu erzeugen, und zwar auch bei gleichzeitiger Einwirkung von äußerem Umgebungsdruck, der von großer Stabilität ist und durch Anwachsen des leckabdichtenden Polymerfilms durch Zungenbildung zu einem Totalverschluss der Leckageöffnung führen.The material used is preferably a two-component or multi-component material based on highly reactive polyurea (polyurea) precursors, which pass very quickly with the evolution of monomers into a polymer material, ie polymer particles, and a surprisingly good mechanical properties shortly after mixing Possess stability. The polymer particles are characterized in that they have in all circumstances a sufficient self-adhesiveness, which makes it possible to produce a membrane-forming polymer film, even when exposed to external ambient pressure, which is of great stability and by growth of the leak-sealing polymer film through Tongue formation lead to a total occlusion of the leakage opening.
Zum Verschließen einer Leckageöffnung werden hierbei monomere Verbindungen eingesetzt, die vorzugsweise aus einem Zwei- oder Mehrkomponentenmaterial auf der Basis hoch reaktiver Polyharnstoff (Polyurea) Grundstoffe bestehen. Diese monomeren Verbindungen weisen nach ihrer Vermischung und Umsetzung mit extrem kurzer Reaktionszeit im Status nascendi eine gute chemische und mechanische Beständigkeit auf, sodass innerhalb kürzester Zeit ein Polymerfilm entstehen kann, der dazu eine hohe Eigenstabilität besitzt und aufgrund der anwachsenden Größe durch die weitere Zufuhr von monomeren oder teilpolymerisierten Verbindungen zu einem Verschließen der Leckageöffnung führt. Durch eine hohe Klebefähigkeit haften die Verbindungen, dass heißt die entstehenden Polymer-Partikel unmittelbar auf der medienführenden Konstruktion und können kleinere Leckagen sofort abdichten. Soweit die Leckageöffnungn sehr groß ausgebildet sind, kann durch strukturverstärkende Mittel eine höhere Stabilität erzielt werden, wobei es sich bei den strukturverstärkenden Mitteln um die Zugabe von weiteren Stoffen, wie beispielsweise Schwerschlamm oder silikathaltige Stoffe handeln kann. Durch den Einsatz strukturverstärkender Mitteln können hierbei auch größere Leckagen unterstützend abgedichtet werden.To close a leakage opening monomeric compounds are used, which preferably consist of a two- or multi-component material based on highly reactive polyurea (polyurea) raw materials. These monomers have a good chemical and mechanical resistance after mixing and reaction with extremely short reaction time in the nascendi state, so that within a very short time a polymer film can arise which has a high intrinsic stability and due to the increasing size by the further supply of monomers or partially polymerized compounds leads to a closing of the leakage opening. Due to their high adhesive strength, the compounds, ie the resulting polymer particles, adhere directly to the media-carrying structure and can immediately seal minor leaks. As far as the leakage openings are formed very large, a higher stability can be achieved by structurally reinforcing agents, wherein it can be in the structure-enhancing agents to the addition of other substances, such as heavy sludge or silicate-containing substances. By using structurally reinforcing agents, even larger leaks can be sealingly sealed.
Die Fähigkeit zur Polymerfilmbildung des monomeren oder teilpolymerisierten Werkstoffes kann durch die geeigneten mechanischen Strukturen, an denen der in situ Stadium befindliche polymere Werkstoff anhaften oder aufgefangen werden kann, unterstützt werden, welche zusätzlich in der Nähe der Leckageöffnung entweder mit der medienführenden Konstruktion oder einem Untergrund verbunden werden können. Derartige mechanische Hilfen können in Form von Gittern, Netzen oder Lochplatten eingesetzt werden, welche kraftschlüssig mit der leckenden Konstruktion, dem Untergrund oder durch mechanische Konstruktionen, welche beispielsweise zur Vermischung der Werkstoffkomponenten dienen, verbunden sein können. Die der Vermischung dienende Vorrichtung kann in Form eines aus der Verarbeitung von Monomeren oder Prepolymeren bekannten Verfahrens mit einem im Gegenstromprinzip arbeitenden Hochdruckmischkopf mit angepasster Mischkammer oder einem speziellen Mischkopf aufgebaut sein, bei dem die Vermischung der Komponenten außerhalb des Mischkopfes mit zusätzlichen mechanischen Hilfsmitteln erfolgt, die aus Prallblechen oder rotierenden Prallscheiben bestehen, welche in einem definierten Abstand vor den Spritzdüsen am Ende der Komponentenleitungen befestigt werden.The ability to polymer film the monomeric or partially polymerized material may be aided by the appropriate mechanical structures to which the in-situ polymeric material may adhere or be trapped, which in addition may be connected to either the media carrying structure or a substrate near the leakage port can be. Such mechanical aids can be used in the form of grids, nets or perforated plates, which can be non-positively connected to the leaky construction, the substrate or by mechanical structures, which serve for example for mixing the material components. The mixing device can be constructed in the form of a process known from the processing of monomers or prepolymers with a countercurrent high-pressure mixing head with adapted mixing chamber or a special mixing head, in which the mixing of the components outside of the mixing head is carried out with additional mechanical aids consist of baffles or rotating baffles, which are fixed at a defined distance in front of the spray nozzles at the end of the component lines.
Bei Verwendung von Hilfsmitteln, die der Verstärkung des Polymerfilmes oder der Verbesserung der Zungenbildung dienen, kann eine Nachvermischung außerhalb des Mischkopfes von Bedeutung sein. Bei den Hilfsmitteln handelt es sich vorzugsweise um anorganische Stoffe, wie zum Beispiel Faserstoffe, Schwerschlamm, Bohrschlamm oder andere silikathaltige Verbindungen.When using aids which serve to reinforce the polymer film or to improve the formation of tongues, post-mixing outside the mixing head may be of importance. The auxiliaries are preferably inorganic substances, such as, for example, fibrous materials, heavy sludge, drilling mud or other silicate-containing compounds.
Hierzu können die Polymer-Partikel von außen auf die Leckageöffnung alleine oder unter Zuhilfenahme von strukturverstärkenden Mitteln eingebracht werden.For this purpose, the polymer particles can be introduced from the outside on the leakage opening alone or with the aid of structure-enhancing agents.
Speziell bei Leckagen größerer Abmessungen kann der Werkstoff in Form von polymeren Verbindungen durch eine geeignete Einrichtung, die chemische oder physikalische Treibmittelzusätze enthält, während der Polymerbildung eine Aufschäumung der entstehenden Polymer-Partikel begünstigen, sodass die spezifische Dichte des Polymer-Partikels geringer ist, als die des umgebenden Mediums, zum Beispiel niedriger als Wasser oder einer Emulsionen aus Erdöl und Wasser, sodass somit ein Auftrieb der Polymer-Partikel entsteht, wodurch die Funktion des Verfahrens verbessert und in Gang gesetzt werden kann.Especially in the case of leaks of larger dimensions, the material in the form of polymeric compounds can be foamed by a suitable device containing chemical or physical blowing agent additives, during the polymer formation foaming of the resulting polymer particles, so that the specific gravity of the polymer particle is lower of the surrounding medium, for example, lower than water or oil and water emulsions, thus creating buoyancy of the polymer particles, thereby improving and starting the operation of the process.
Dieses Verfahren bietet den weiteren Vorteil, dass im Allgemeinen handelsübliche Komponenten eingesetzt werden können.This method offers the further advantage that commercially available components can generally be used.
So kann zum Beispiel die Vermischung und Injektion der polymeren Verbindungen durch eine oder mehrere Ein- oder Mehrkomponentendosiermaschinen mit geeigneter Förderkapazität erfolgen, wie sie zum Beispiel aus der Polyurethan-Verarbeitung bekannt sind. Die Dosieranlagen müssen in der Lage sein, die jeweiligen Komponenten mit hohen Injektionsdrücken von bis zu 500 bar in eine Mischkammer, die sich in einem Mischkopf befindet und von einem Ausstosser gesäubert werden kann, zu spritzen. Die Verweilzeit im Mischkopf ist dabei so zu konzipieren, dass die polymeren Verbindungen bereits eine polymere Phase erreicht haben, die sie für das umgebende Medium unempfindlicher macht.Thus, for example, the mixing and injection of the polymeric compounds can be carried out by one or more single or multi-component metering machines with suitable delivery capacity, as are known, for example, from polyurethane processing. The dosing systems must be able to inject the respective components with high injection pressures of up to 500 bar into a mixing chamber, which is located in a mixing head and can be cleaned by a pusher. The residence time in the mixing head is to be designed so that the polymeric compounds have already reached a polymeric phase, which makes them less sensitive to the surrounding medium.
Wenn erforderlich können die medienführenden Maschinenteile, die Materialleitungen, die Mischkopf und die Vorratsbehälter temperierbar ausgeführt werden. Das Vorhandensein von elektrischer Energie, getrockneter Druckluft von 10 bis 25 bar wird hierbei vorausgesetzt. Beim Gebrauch im Off-shore Bereich (Unterwassereinsatz) bei Wassertiefen von mehr als 50 m kann die Maschine in einem geeigneten Unterwasserfahrzeug, das über die benötigten Energieanschlüsse, die Ausrüstung zur Steuerung des mechanischen aber elektronisch steuerbaren Roboterarmes und über die Möglichkeit verfügt einen Materialvorrat aufnehmen zu können, untergebracht werden. Bei Wassertiefen bis zu etwa 50 m ist die Verwendung eines Unterwasserfahrzeuges nicht notwendig, da die Hochdruckleitungen zum Transport des Materials in Längen dieser Größenordnung im Handel erhältlich sind. Der Mischkopf der Dosiermaschine sollte über mechanische, pneumatisch und/oder elektrisch oder elektronisch gesteuerte Maschinenteile bewegt werden können, wie zum Beispiel Roboterarme, die sich an der äußeren Bordwand des Unterwasserfahrzeuges befinden und die exakte Steuerung des Mischkopfes ermöglichen.If necessary, the media-carrying machine parts, the material lines, the mixing head and the reservoir can be made temperature-controlled. The presence of electrical energy, dried compressed air of 10 to 25 bar is assumed here. When used off-shore at depths greater than 50 m, the machine may be stored in a suitable submersible with the necessary power connections, equipment to control the mechanical but electronically controllable robot arm, and the ability to stock up on material can be accommodated. At water depths of up to about 50 m, the use of an underwater vehicle is not necessary, as the high pressure lines for the transport of the material in lengths of this order are commercially available. The mixing head of the metering machine should be able to be moved by mechanical, pneumatic and / or electrically or electronically controlled machine parts, such as robotic arms located on the outer side wall of the underwater vehicle, which allow precise control of the mixing head.
Die Position des Mischkopfes ist der jeweiligen Situation anzupassen und kann variieren. Es kann in manchen Fällen notwendig sein, den Mischkopf durch das Leck ins Innere der mediumführenden Konstruktion, eines Medium auffangenden Behältnisses oder mediumlagernden Rohres oder Behälters einzuführen und den Werkstoff im Gegenstromprinzip in das Medium einzubringen und die entstehenden Polymer-Partikel durch mechanische Hilfskonstruktionen aufzufangen, die beispielsweise am Mischkopf befestigt sind und die Fangfläche für die Polymer-Partikel vergrößern, um somit die Fläche des Lecks zu verringern.The position of the mixing head must be adapted to the respective situation and can vary. It may be necessary in some cases to introduce the mixing head through the leak into the medium-carrying structure, a medium-collecting container or medium-storing tube or container and introduce the material countercurrent in the medium and collect the resulting polymer particles by mechanical auxiliary structures, the for example, are attached to the mixing head and increase the catch area for the polymer particles, thus reducing the area of the leak.
Bei kleineren Lecken kann es sinnvoll sein, den Mischkopf auf die defekte Konstruktion aufzusetzen und die Klebkraft des Polymers in status nascendi zu benutzen, um den zungen- oder filmbildenden Polymerwerkstoff kraftschlüssig mit der medienführenden Konstruktion zu verbinden.For smaller leaks, it may be useful to set the mixing head on the defective construction and to use the adhesive force of the polymer in status nascendi to frictionally connect the tongue or film-forming polymer material with the media-carrying construction.
Bei größeren Leckagen ist es sinnvoll, die Entstehung von Polymer-Partikeln in ungeschäumte oder vorexpandierte Form zu begünstigen. Dies geschieht durch die kontrollierte Injektion des Werkstoffes in den zwischen der Auffangkonstruktion und der leckenden medienführenden Konstruktion befindlichen Raum. In einer speziellen Operation ist auch die gleichzeitige Injektion von Polymerartikeln und Hilfsstoffen wie Silikaten (Sand, Schlamm) oder anderen strukturverstärkenden Mitteln möglich. Dieser Vorgang muss bis zur hinreichenden oder völligen Verstopfung der Netz- oder Sieb-Maschen fortgesetzt werden.For larger leaks, it makes sense to favor the formation of polymer particles in unfoamed or pre-expanded form. This is done by the controlled injection of the material in the space between the collecting structure and the leaking media-carrying structure. In a special operation is also the simultaneous injection of polymer articles and Excipients such as silicates (sand, mud) or other structural reinforcing agents possible. This process must be continued until sufficient or complete blockage of the mesh or sieve meshes.
Das während dieser Operation austretende Medium wird zunächst durch die offenen Maschen des Netzes oder Siebes der Auffangkonstruktion in die Umgebung austreten und mit zunehmender Verstopfung der Maschen durch die Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsstoffe den vorgesehenen Transportleitungen zugeführt und kann in vorbereitete Lagerbehälter überführt werden. Die Enden der Transportleitungen sind während der Füllung durch die Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsstoffe geschlossen und öffnen sich bei hinreichendem Druckanstieg innerhalb der Auffangkonstruktion und geben so den Austritt des Gemisches aus Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsstoffe, die nicht zur Verstopfung der Gitterstrukturen beigetragen haben, und des Mediums frei.The emerging during this operation medium is first through the open mesh of the network or sieve of the collecting structure in the environment emerge and fed with increasing blockage of the mesh by the polymer particles and polymer excipients to the designated transport lines and can be transferred to prepared storage containers. The ends of the transport lines are closed during the filling by the polymer particles and polymer excipients and open with sufficient pressure rise within the collecting structure and thus give the exit of the mixture of polymer particles and polymer excipients, which did not contribute to the clogging of the lattice structures have, and the medium free.
Das Verfahren, die beschriebene Polymerbildung durch zielgerichtete Injektion zu beeinflussen ist eine weitere Möglichkeit, die einen wesentlichen Anteil zur Verfestigung von weiteren Hilfsmitteln beitragen kann, indem die Polymer-Partikel in das andere Hilfsmittel eingetragen werden und mit diesem eine strukturverstärkende Verbindung eingehen. Diese Hilfsmittel, wie beispielsweise Schwerschlamm oder silikathaltige Verbindungen, werden mit Druck in die defekte mediumführende Konstruktion eingebracht und tragen durch Auffüllung der mediumführenden Konstruktion zur Verringerung des austretenden Mediums, beispielsweise des Rohöls bei.The method of influencing the described polymer formation by targeted injection is another possibility which can contribute substantially to the solidification of further auxiliaries by introducing the polymer particles into the other auxiliary and forming a structure-enhancing compound therewith. These aids, such as heavy sludge or silicate-containing compounds are introduced with pressure into the defective medium-carrying structure and contribute by filling the medium-carrying structure to reduce the escaping medium, such as crude oil.
Die Kombination aller Methoden in der Anwendung beschleunigt das erwünschte Resultat.The combination of all methods in the application accelerates the desired result.
Von Vorteil ist, dass die entstehenden Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsmittel beim Einsatz im flüssigen (wässrigem) Umfeld aufgrund ihres Polymerisationsgrades keine umweltschädigende Nebenwirkung besitzen und sofort nach dem Entstehen zum Beispiel durch Abfischen und geordneten Abtransport, umweltfreundlich entsorgt werden können.The advantage is that the resulting polymer particles and polymer auxiliaries when used in a liquid (aqueous) environment due to their degree of polymerization have no adverse environmental impact and can be disposed of environmentally friendly immediately after the emergence, for example by fishing and orderly removal.
In einer besonderen Ausführungsform können den monomeren Verbindungen die zum Einsatz kommen, ölabsorbierende oder Öl/Wasser-Emulsionen absorbierende Stoffe zugesetzt werden, die dann beim temporären Verbleib im Wasser vor der Entsorgung einen Anteil des umweltschädigenden Mediums binden können.In a particular embodiment, the monomeric compounds which are used, oil-absorbing or oil / water emulsions absorbent substances can be added, which can then bind a temporary share of the water before disposal of a portion of the environmentally damaging medium.
Die Einbringung des Mischkopfes in die defekte mediumführende Konstruktion unter gleichzeitiger Injektion der Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsmittel in die Leckageöffnung kann durch die gleichzeitige Anbringung von Netzen oder Gittern, die kraftschlüssig mit dem Mischkopf verbunden sind, zu einer Verbesserung der Haftung der filmbildenden Polymer-Partikel führen und dabei gleichzeitig den Querschnitt der Leckageöffnung verringern. Dabei kann es positive Auswirkungen haben, wenn die Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsmittel im Gegenstromprinzip, also entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des austretenden Mediums eingetragen (injektiert) werden, da es zu einer besseren Vermischung des Mediums und der Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsmittel kommt.The introduction of the mixing head into the defective medium carrying structure with simultaneous injection of the polymer particles and polymer aids into the leakage opening can improve the adhesion of the film-forming polymer by simultaneously attaching nets or grids which are frictionally connected to the mixing head. Lead particles while reducing the cross-section of the leakage opening. In this case, it can have positive effects if the polymer particles and polymer auxiliaries are introduced (injected) countercurrently, ie opposite to the direction of flow of the emerging medium, since there is better mixing of the medium and the polymer particles and polymer auxiliaries ,
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.
Es zeigtIt shows
Die Erfindung schlägt hierzu vor, dass mit Hilfe einer Dosiereinrichtung
In einer vergrößerten Darstellung gemäß
In einer zweiten Darstellung ist eine Lochplatte
Die erste Ausführungsvariante mit einem Netz
Diese Lösung offenbart eine Möglichkeit, um eine Leckageöffnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bodenground
- 22
- Bohrlochwell
- 33
- Anschlussstutzenspigot
- 44
- Leckageöffnungleakage opening
- 55
- Mischkopfmixing head
- 66
- Prallscheibe/-blechBaffle plate / -Sheet metal
- 77
- Zugangsleitungaccess line
- 88th
- Zugangsleitungaccess line
- 99
- Polymer-Partikel Polymer-Hilfsstoff PartikelPolymer particles Polymer excipient particles
- 1010
- Konstruktionconstruction
- 1111
- Netz/Gitter oder Kombinationen aus beidenMesh / grid or combinations of both
- 1212
- Durchbruchbreakthrough
- 1313
- Polymerfilmpolymer film
- 1414
- Ankeranchor
- 1515
- GewichtWeight
- 1616
- Absaugvorrichtungsuction
- 1717
- Lochplatteperforated plate
- 1818
- Maschemesh
- 1919
- Dosiereinrichtungmetering
- 2020
- ErdölförderplattformOil production platform
- 2121
- Bohrturmderrick
- 2222
- Hilfskranenauxiliary cranes
- 2323
- Plattformplatform
- 2424
- Zuleitungsupply
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