DE19515595A1 - Verfahren zum Verschluß bzw. zur Abdichtung von gasführenden oder flüssigkeitsführenden Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich werden Öl- und Gasströme häufig durch Rohrleitungen großen Durchmessers und unter hohem Druck transportiert.

Nur in großen räumlichen Abständen gibt es Installationen, die eine Absperrung dieser Massenströme erlauben. Kommt es zu einem Rohrbruch, so entweichen große Mengen von Gas oder Öl, was häufig bedeutende Umweltschäden zur Folge hat. Wünschenswert ist eine schnelle und zuverlässige Abdichtung bzw. ein Verschluß von Rohrleitungen nahe an der Schadenstelle. Eine entsprechende Vorrichtung (= Schutzvorrichtung) muß also zuverlässig auf Schäden reagieren, sie sollte einfach im Aufbau und leicht zu montieren sein. Schließlich sollte diese Schutzvorrichtung schnell und einfach wieder in seinen "Ausgangszustand" überführt werden können, wenn der Schaden behoben ist. Diese Leistungsmerkmale hat unsere Erfindung. Sie wird im folgenden anhand von Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine entsprechende Vorrichtung zum Verschluß bzw. zur Abdichtung einer Rohrleitung. Sie ist mit Flanschen 1 in eine Rohrleitung eingeführt. Während die Rohrleitung üblicherweise von zylindrischem Querschnitt ist, stellt die Schutzvorrichtung eine Hohlkugel dar, von der zwei gegenüberliegende Kappen abgeschnitten und durch die Flanschringe ersetzt sind. (Die Bezifferungen beziehen sich, sofern nicht ausdrücklich anders erwähnt, immer auf die Fig. 1). Auf der "N-Seite" ("Nordpolseite") der Hohlkugel ist eine Gaspatrone 2 mit Rückschlag- und Auslaßventil montiert.

Bestandteil der Schutzvorrichtung ist weiterhin ein Drucksensor 3, der auf der Rohrleitung angebracht ist und den aktuellen Leitungsdruck sensiert. Bei Druckabfall in der Leitung unter einen vorgegebenen Schwellwert löst der Drucksensor über die Steuerleitung bzw. einen Verbindungsmechanismus 4 die Gaspatrone 2 aus. Diese Gaspatrone entwickelt ein Treibgas von hohem Druck, das einen zusammengefalteten Ballon 5 aufbläst. Der Balloninnendruck p muß größer sein als die Rohrleitungsdrücke p1, p2, damit ein zuverlässiges Abdichten der Rohrleitung zustande kommt. Ein Rückschlagventil in der Schutzvorrichtung verhindert das Eindringen eines Teils des Balloninhalts in die Gaspatrone, während sich dort - im Augenblick des Auslösens - ein Druck aufbaut; ein Auslaßventil erlaubt den Gasauslaß aus dem Ballon, nachdem der Schaden in der Rohrleitung behoben ist.

Der Ballon kann von Hand, mit Hilfe eines Netzes (vgl. Fig. 2) oder mit Hilfe einer Rückstelleinheit (vgl. Fig. 3) wieder in seine Ausgangsposition zurückgeführt werden.

Der Drucksensor 3 kann auf einen vorgegebenen Druck-Schwellenwert eingestellt werden. Dies gelingt z. B. mit Hilfe einer Membran, einer Druckfeder und einer Einstellschraube, wie es Fig. 4 zeigt. Die Druck-Schwellwerteinstellung kann auch elektrisch geschehen. Normalerweise soll der Drucksensor über die Steuerleitung bzw. einen Verbindungsmechanis­ mus 4 das Aktivieren der Gaspatrone einleiten. Es ist (mechanisch oder elektrisch realisiert) die Möglichkeit der Blockierung dieses Mechanismus (in Fig. 4 mit Nummer 5 bezeichnet) vorgesehen für den Fall, daß bei Druckabfall des Rohrleitungsdrucks unter den vereinbarten Druckschwellwert die Schutzvorrichtung nicht auslösen soll.

Die Einstellung des Druckschwellwertes bzw. die Blockierung des Auslösemechanismus kann manuell vor Ort aber auch per Fernwirktechnik erfolgen. Im letzteren Fall ist ein Interface für eine entsprechende Fernwirkleitung oder eine Busleitung vorzusehen. Diese ist in Fig. 5 mit eingezeichnet.

Für den Fall, daß man auf die schnelle Abdichtung - diese vermittelt ja der Einsatz von Gaspatronen - verzichtet, kann man auch stattdessen einen Öl- oder Gaskompressor verwenden, der dieselbe Funktion erfüllt. Dies zeigt Fig. 6. Das Parametrieren bzw. das Blockieren des Kompressors kann ebenfalls per Fernwirktechnik über geeignete Schnittstellen erfolgen.

In Fig. 2 ist der Ballon aufgeblasen dargestellt. In dieser Figur bezeichnet 1 ein Netz, das den Ballon festhält und gegen Verschieben sichert. Die Netzenden sind durch die N-Seite der Hohlkugel geführt und erlauben eine Rückführung des entlüfteten Ballons in seine Ausgangsposition. Da dann die N-Seite nicht mehr gasdicht ist, wird diese noch einmal mit einem Abdeckblech 2 abgedichtet.

In Fig. 3 ist als alternative Rückstelleinheit eine Zugfeder 1 dargestellt, die eine Rückführung des entlüfteten Ballons in die Ausgangslage erlaubt.

In Fig. 4 ist eine mögliche Anordnung für einen Drucksensor mit Auslösemechanismus für die Gaspatrone dargestellt. Es bezeichnet dort 1 die Membram, 2 eine "Sollwertschraube" zur Einstellung des Druckschwellwerts, 3 eine Druckfeder, 4 ein Hebelgestänge als Auslösungsmechanismus für die Gaspatrone, 5 einen Sicherungsstift zur Blockierung dieses Mechanismus.

In Fig. 5 bezeichnet 1 ein Interface für eine Fernwirk- oder Busleitung und 2 ein Zuleitungskabel bzw. einen Bus. Der Bus muß nicht als Kabel realisiert sein. Es sind auch Richtfunkstrecken o. ä. möglich.

In Fig. 6 ist - verglichen mit Fig. 1 - die Gaspatrone durch einen Gas- oder Ölkompressor - und in Fig. 6 mit 1 bezeichnet - ersetzt.

Claims (8)

1. Verfahren zum Verschluß bzw. zur Abdichtung von gas- oder flüssigkeitsführenden Rohrleitungen, bestehend aus einem Drucksensor, einem Steuer- bzw. Verbindungsmechanismus, einer Treibgasladung ("Gaspatrone") und einem (im Normalbetrieb zusammengefalteten) Ballon, dadurch gekennzeichnet, daß nach sensiertem Druckabfall in der Leitung unter einem Druckschwellwert dieser Sensor über den Steuer- bzw. Verbindungsmechanismus eine Treibgasladung aktiviert, so daß der ursprünglich gefaltete Ballon sich entfaltet und es dadurch zu einer Abdichtung bzw. einem Verschluß der Rohrleitung kommt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt einer Treibgasladung ("Gaspatrone") ein Gas- oder Ölkompressor eingesetzt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 2, bestehend aus einer Hohlkugel, bei der zwei gegenüberliegende Kappen abgeschnitten und durch Flansche ersetzt sind, einem Drucksensor, einem Steuer- bzw. Verbindungsmechanismus, einer Treibgasladung ("Gaspatrone") und einem (im Normalbetrieb zusammengefaltete) Ballon, dadurch gekennzeichnet, daß diese in eine Rohrleitung eingebaut und nach Druckabfall unter einem Druckschwellwert in dieser Leitung diesen sensiert und über den Steuer- bzw. Verbindungsmechanismus eine Treibgasladung aktiviert, so daß der ursprünglich zusammengefaltete Ballon entfaltet wird und es dadurch zu einer Abdichtung bzw. einem Verschluß der Rohrleitung kommt.

4. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil in der Vorrichtung das Eindringen eines Teils des Balloninhalts in die Gaspatrone, während sich dort der Druck aufbaut, verhindert und daß ein Auslaßventil den Gasauslaß aus dem Ballon (z. B. nachdem der Schaden behoben ist) erlaubt ("entlüften").

5. Vorrichtung zur Durchführung eines der Ansprüche 1-2, bei dem mit Hilfe eines Netzes der Ballon gegen Verschieben in Richtung niedrigeren Rohrinnendrucks gesichert wird und bei der gleichzeitig mit Hilfe dieses Netzes oder einer anderen Rückstelleinheit (wie z. B. einer Zugfeder) der Ballon nach Entlüften in seine Ausgangsposition zurückgeführt (z. B. zurückgefaltet) wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung eines der Ansprüche 1-2, bei dem ein Drucksensor auf einen vorgegebenen Druck-Schwellwert eingestellt werden kann.

7. Vorrichtung zur Durchführung eines der Ansprüche 1-2, bei dem der dazu nötige Auslösemechanismus blockiert werden kann.

8. Vorrichtung zur Durchführung eines der Ansprüche 1-2, bei dem die Parametrierung des Auslösemechanismus bzw. die Blockierung des Auslösemechanismus nicht nur manuell, sondern auch per Fernwirktechnik erfolgen kann.