DE29923838U1

DE29923838U1 - Pipeline repair aid device

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Publication number: DE29923838U1
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Authority: DE
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Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2009-03-06

Description

WSZP 01_T5Gbm.docWSZP 01_T5Gbm.doc

Pipelinereparatur-HilfsvorrichtungPipeline repair aid

Die Erfindung betrifft eine Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung zur Abdichtung einer Schadstelle in einer Pipelinewandung einer kreisrohrförmigen Pipeline gegenüber einem in de;r Pipeline strömenden Fluid, mit einem Basiselement, das wenigstens ein Bypassleitungsrohr umfaßt, welches in axialer Richtung der Pipeline von dem Fluid durchströmbar ist und dessen Umkreisradius kleiner als der Innenradius der Pipelinewandung, wobei die Querschnittsfläche des Bypassleitungsrohrs mit einem Kolben oder mit einer Drosselklappe abdeckbar ist, so dass der Strömungswiderstand der Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung gegenüber dem in der Pipeline strömenden Fluid regulierbar ist.The invention relates to a pipeline repair aid for sealing a damaged area in a pipeline wall of a circular tubular pipeline against a fluid flowing in the pipeline, with a base element which comprises at least one bypass pipe through which the fluid can flow in the axial direction of the pipeline and whose circumferential radius is smaller than the inner radius of the pipeline wall, wherein the cross-sectional area of the bypass pipe can be covered with a piston or with a throttle valve, so that the flow resistance of the pipeline repair aid against the fluid flowing in the pipeline can be regulated.

Pipelines sind über sehr große Entfernungen von mehreren 100 km bis 1000 km unter- oder überirdisch verlegt, um große Mengen an Energieträgern wie Erdgas oder Erdöl aus den Fördergebieten in diejenigen Regionen zu transportieren, in denen die weitere Verarbeitung und Verteilung bis zum Endverbraucher vorgenommen wird. Die Rohrleitungen erstrecken sich üblicherweise über lange Strecken von etwa 7 0 km zwisehen zwei Pump-, Verdichter- oder Servicezugangs-Stationen und weisen einen Querschnitt auf, der mit einem Durchmesser von Nennweite 200 mm (8⁵/₈ ^w) bis Nennweite 1000 mm (40") zuPipelines are laid over very long distances of several 100 km to 1000 km underground or above ground in order to transport large quantities of energy sources such as natural gas or crude oil from the production areas to those regions where further processing and distribution to the end user takes place. The pipelines usually extend over long distances of around 7 0 km between two pumping, compressor or service access stations and have a cross-section that can be accommodated with a diameter of 200 mm (8 ⁵ / ₈ ^w ) to 1000 mm (40").

gering ist, als daß es möglich wäre, bemannte Vorrichtungen in der Rohrleitung zu verfahren.is too small to allow manned equipment to be moved in the pipeline.

Es sind daher eine Vielzahl von sogenannten Molchen (engl. pig) bekannt, die in die Rohrleitung einschleusbar sind und die durch den in der Pipeline herrschenden Förderdruck bis zu einer Ausschleusungsstation transportiert werden. Hierzu re;icht eine Druckdifferenz von Ap=O, 5 bar (50 kPa) zwischen dem stromaufwärts gerichteten Ende der Vorrichtung und dem stromabwärts gerichteten Ende aus. Diese Vorrichtungen können mit Reinigungseiementen an ihrem Außenumfang versehen sein, um Ablagerungen an den Innenseiten der Pipeline zu entfernen, oder mit Sensorelementen zur Inspektion und Feststellung von Defekten in der Pipelinewandung. Um eine ermittelte Schadstelle reparieren zu können, muß dann ein Pipeline-Abschnitt über seine gesamte Länge entspannt, entleert und nach der Ausbesserung wiederbefüllt werden, was mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist. Die notwendige Entleerung des betroffenen Pipelineabschnitts ist zudem mit Umweltrisiken und anderen Gefahren behaftet. Bei Erdgaspipelines ist die Entleerung beispielsweise nur durch Abfackeln möglich, womit eine Brandgefahr für die Umgebung hervorgerufen wird, oder durch Ableiten des Gases in die Atmosphäre, was wegen des hohen Methangehaltes von Erdgas hinsichtlich des Schutzes der atmosphärischen Ozonschicht problematisch ist.A large number of so-called pigs are therefore known which can be introduced into the pipeline and which are transported to a discharge station by the delivery pressure prevailing in the pipeline. A pressure difference of Ap = 0.5 bar (50 kPa) between the upstream end of the device and the downstream end is sufficient for this. These devices can be equipped with cleaning elements on their outer circumference in order to remove deposits on the inside of the pipeline, or with sensor elements for inspecting and detecting defects in the pipeline wall. In order to be able to repair a detected damaged area, a pipeline section must then be relaxed over its entire length, emptied and refilled after repair, which is associated with considerable time and cost. The necessary emptying of the affected pipeline section also involves environmental risks and other dangers. In the case of natural gas pipelines, for example, emptying is only possible by flaring, which creates a fire hazard for the surrounding area, or by releasing the gas into the atmosphere, which is problematic in terms of protecting the atmospheric ozone layer due to the high methane content of natural gas.

Aus der Veröffentlichung &ldquor;News from PSI" der Fa. PSI Plugging Specialists International A/S, Stavanger, Norwegen, ist eine Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Diese kann beispielsweise stromaufwärts vor der Schadstelle in den betroffenen Pipeline-Streckenabschnitt eingeschleust werden und dichtet die Pipeline über ihren gesamten Querschnitt ab. Durch Aufblasen der Dichtungsmanschetten mitA pipeline repair aid of the type mentioned above is known from the publication "News from PSI" by PSI Plugging Specialists International A/S, Stavanger, Norway. This can be introduced into the affected pipeline section upstream of the damaged area, for example, and seals the pipeline across its entire cross-section. By inflating the sealing sleeves with

Druckluft wird erreicht, daß diese mit ihrem Außenumfang gegen die Innenwandung der Pipeline pressen, wodurch eine Abdichtung erreicht wird. Zusammen mit einer weiteren, stromabwärts der Schadstelle plazierten Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung ist es möglich, die Schadstelle so weit zu isolierein, daß nur der dazwischen liegende Pipeline-Abschnitt von außen her zu entleeren ist, wonach die schadhafte Pipelinewandung ausgebessert oder ersetzt werden kann.Compressed air is used to press the outer circumference of the pipe against the inner wall of the pipeline, thereby creating a seal. Together with another pipeline repair device placed downstream of the damaged area, it is possible to isolate the damaged area to such an extent that only the pipeline section in between needs to be drained from the outside, after which the damaged pipeline wall can be repaired or replaced.

Nachteilig bleibt jedoch weiterhin, daß die Pipeline für die Denier der Reparaturarbeiten nicht zur Förderung genutzt werden kann. Auch ist eine sichere Abdichtung nur bei einer Leitung möglich, die zwischen zwei Pumpstationen entspannt ist, dal bei hohen Drücken eine unbeabsichtigte Verschiebung ausgelöst werden kann. Soweit insbesondere kompressible Medien wie Erdgas in der Pipeline transportiert werden, muß dann nach der Reparatur ein erhebliches Volumen in die Leitung gedrückt werden, um in dem reparierten Abschnitt den Betriebsdruck von 40 bis 100 bar (4 bis 10 MPa) wiederherzustellen.However, the disadvantage remains that the pipeline cannot be used for pumping during the repair work. Safe sealing is also only possible with a pipeline that is relaxed between two pumping stations, as high pressures can cause unintentional displacement. If compressible media such as natural gas are transported in the pipeline, a considerable volume must be pressed into the pipeline after the repair in order to restore the operating pressure of 40 to 100 bar (4 to 10 MPa) in the repaired section.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung anzugeben, mit der eine Reparatur einer Schadstelle in einer Pipelinewandung oder der Einbau einer Abzweigleitung in eine Pipelinewandung unter Aufrechterhait\mg des Förderbetriebs und ohne Verluste an Erdgas, Erdöl oder anderen transportierten Medien beim Entleeren des Reparaturbereichs der Pipeline durch möglich ist.The task therefore arises of specifying a pipeline repair aid device with which a repair of a damaged area in a pipeline wall or the installation of a branch line in a pipeline wall is possible while maintaining the production operation and without losses of natural gas, crude oil or other transported media when emptying the repair area of the pipeline.

Diese Aufgabe wird bei einer Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß an dem Bypassleitungsrohrs wenigstens zwei beabstandet zueinander angeordnete und über ein Basiselement miteinander verbundene, radial expandierbare Dichtmanschetten befestigt sind, welche im expandierten Zustand reibschlüssig und druck-This object is achieved in a pipeline repair aid according to the preamble of claim 1 in that at least two radially expandable sealing sleeves are attached to the bypass pipe, which are arranged at a distance from one another and connected to one another via a base element and which, in the expanded state, are frictionally and pressure-

dicht an die Innenseite der Pipelinewandung angepreßt sind, wobei der Umkreisradius des Bypassleitungsrohrs kleiner als der Außenradius der expandierten Dichtmanschetten ist, so daß zwischen den expandierten Dichtmanschetten ein druckfest abgedichteter Arbeitsraum zwischen der Innenseite der Pipelinewandung und dem Außenumfang des Basiselements auszubilden ist.are pressed tightly against the inside of the pipeline wall, whereby the circumferential radius of the bypass pipe is smaller than the outer radius of the expanded sealing sleeves, so that a pressure-tight sealed working space is formed between the expanded sealing sleeves between the inside of the pipeline wall and the outer circumference of the base element.

Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung, daß hiermit eine Öffnung in der Pipelinewandung durch einen Arbeitsraum von dem weiterhin durch die Leitung strömenden Fluid isoliert werden kann. Die Pipelinewandung hat also in dem zwischen den Dichtmanschetten liegenden Bereich keine Belastung durch Innendruck. Auch kann der Arbeitsraum, beispielsweise durch Befüllung mit Stickstoff, inertisiert werden, so daß auch an im Förderbetrieb befindlichen Erdgas-Pipelines die Sicherheit bei Arbeiten an der Pipelinewandung gegeben ist.A significant advantage of the pipeline repair aid according to the invention is that it can be used to isolate an opening in the pipeline wall from the fluid still flowing through the line by means of a working space. The pipeline wall is therefore not subjected to any stress from internal pressure in the area between the sealing sleeves. The working space can also be rendered inert, for example by filling it with nitrogen, so that safety is ensured when working on the pipeline wall even on natural gas pipelines that are in production.

Die Pipelinewandung kann zum Zwecke einer Reparatur bis zur Innenseite durchgeschliffen und neu geschweißt werden. Ebenso kann dort eine Anbohrung zur Schaffung eines Abzweiges von der Leitung erfolgen. Der Transportbetrieb kann dabei aufrechterhalten werden; Umgehungen der Reparaturstelle über andere Rohrleitungsnetze können entfallen. Durch das wenigstens eine Bypassleitungsrohr kann ein großer Teil des üblicherweise in der Pipeline geförderten Volumenstroms durchgeleitet werden. Der Förderdruck braucht daher bei der erfindungsgemäßen Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung nur soweit abgesenkt werden, daß die Klemmkraft des Dichtmod\ils an der Pipelinewandung stets größer ist als der Strömungswiderstand, der auf der Querschnittsverengung beruht, die von einer in der durchströmten Pipeline befindlichen Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung ausgeht.The pipeline wall can be ground through to the inside for the purpose of repair and re-welded. A hole can also be drilled there to create a branch from the line. Transport operations can be maintained; bypassing the repair site via other pipeline networks can be eliminated. A large part of the volume flow normally conveyed in the pipeline can be passed through the at least one bypass pipe. The delivery pressure therefore only needs to be reduced in the pipeline repair aid according to the invention to such an extent that the clamping force of the sealing module on the pipeline wall is always greater than the flow resistance, which is based on the cross-sectional constriction that emanates from a pipeline repair aid located in the pipeline through which the flow is passing.

Da nach dem Gesetz von Hagen-Poiseuille der Volumenstrom in einem Kreisrohr bei gegebener Druckdifferenz mit der vierten Potenz des Rohrradius ansteigt, ist es von Vorteil, wenn die Querschnittsfläche des Bypassleitungsrohrs 60% bis 90% der Querschnittsfläche der Pipeline beträgt. Bei diesem Wert sind die während des Reparaturbetriebs mit einer erfindungsgemäßen Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung auftretenden Durchsatzverluste so gering, daß während der Reparatur ein wirtschaftlicher Transportbetrieb in der Pipeline gegeben ist. Soweit die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung nur eine geringe Querschnittsverengung hervorruft und damit ein kleines Strömungshindernis bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit darstellt, kann sogar der Förderbetrieb ohne Einschränkungen aufrechterhalten werden.Since, according to the Hagen-Poiseuille law, the volume flow in a circular pipe increases with the fourth power of the pipe radius for a given pressure difference, it is advantageous if the cross-sectional area of the bypass pipe is 60% to 90% of the cross-sectional area of the pipeline. At this value, the throughput losses occurring during repair operations with a pipeline repair auxiliary device according to the invention are so low that economical transport operations in the pipeline are possible during repairs. As long as the pipeline repair auxiliary device only causes a slight cross-sectional constriction and thus represents a small flow obstacle at a certain flow velocity, the transport operations can even be maintained without restrictions.

Eine Kreisringform des isolierbaren Arbeitsraums, der ein kreisrundes Bypassleitungsrohr umgibt, stellt eine Ausführungsform dar, die u. a. hinsichtlich der Druckfestigkeit vorteilhaft ist.A circular ring shape of the isolable working space, which surrounds a circular bypass pipe, represents an embodiment that is advantageous with regard to pressure resistance, among other things.

Andere Querschnittsformen seien aber nicht ausgeschlossen. So kann das Basiselement auch ein Bündel von Bypassrohrleitungen umfassen oder einen polygonalen Querschnitt aufweisen. Wesentlich ist, daß zwischen dem Umfang des Basiselements und der Innenwandung der Pipeline ein gegenüber dem Förderstrom abzuschottender Arbeitsraum zu bilden ist, der sich über den gesamten Umfang der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung erstrecken kann oder auch nur über ein Segment davon.However, other cross-sectional shapes are not excluded. The base element can also comprise a bundle of bypass pipes or have a polygonal cross-section. It is important that a working space is formed between the circumference of the base element and the inner wall of the pipeline, which is sealed off from the flow of fluid. This working space can extend over the entire circumference of the pipeline repair aid or just over a segment of it.

Um eine unbeabsichtigte axiale und/oder radiale Verschiebung der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung während der Reparatur unterbinden zu können, wird vorgeschlagen, daß die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung mit wenigstens einem innerhalb des Arbeitsraums angeordneten Verriegelungselement zur form-In order to prevent unintentional axial and/or radial displacement of the pipeline repair aid during the repair, it is proposed that the pipeline repair aid be provided with at least one locking element arranged within the working space for form-

schlüssigen Festlegung an einer Verriegelungsaufnahmeeinrichtung in oder an der Pipelinewandung versehen ist. Das Verriegelungselement kann ein ausfahrbarer Bolzen sein, der in einer kompatiblen Verriegelungsaufnahmeeinrichtung in der Pipelinewandung arretierbar ist. Umgekehrt kann durch eine Bohrung ein Bolzen von der Außenseite der Pipeline her eingebracht werden, der in einer kompatiblen, im Arbeitsraum angeordneten Verriegelungsaufnahmeeinrichtung festlegbar ist. Mit dem Verriegelungselement ist sichergestellt, daß die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung während der Reparatur axial festgelegt ist und auch bei Überwindung der Klemmkraft der Dichtmanschetten infolge hohen Staudrucks ein Austritt von Fluiden an der Reparaturstelle verhindert ist.is provided with a locking device in or on the pipeline wall. The locking element can be an extendable bolt that can be locked in a compatible locking device in the pipeline wall. Conversely, a bolt can be inserted through a hole from the outside of the pipeline and can be locked in a compatible locking device arranged in the working area. The locking element ensures that the pipeline repair aid is axially fixed during the repair and that fluids are prevented from escaping at the repair site even when the clamping force of the sealing sleeves is overcome due to high dynamic pressure.

Die auch &ldquor;Reparaturmolch" genannte Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung weist vorteilhafterweise wenigstens ein mit dem Dichtmodul gelenkig verbundenes Transportmodul mit einem Bypassleitungsrohr auf. In dem Transportmodul können Mittel zum Bewegen der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung innerhalb der Pipeline integriert sein. Durch die Unterteilung der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung in gelenkig verbundene Module kann ein kleinerer Kurvenradius durchfahren werden als bei einer starren Verbindung.The pipeline repair aid, also known as a "repair pig", advantageously has at least one transport module with a bypass pipe that is articulatedly connected to the sealing module. Means for moving the pipeline repair aid within the pipeline can be integrated into the transport module. By dividing the pipeline repair aid into articulated modules, a smaller curve radius can be negotiated than with a rigid connection.

Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform, bei der das Transportmodul und/oder das Dichtmodul wenigstens zwei kreisförmige Treib-Führungs-Manschetten aufweist, so daß eine Verschiebung der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung innerhalb der Pipeline über einen ein Druckgefälle aufweisenden Streckenabschnitt der Pipeline ermöglicht ist. Mit den Treib-Führungs -Manschetten wird die axiale Ausrichtung der Pipelinereparatur-HiIfsvorrichtung auf dem Marsch zur Schadstelle verbessert und ein Verkanten verhindert. Auch können die Dichtmanschetten dann soweit im Durchmesser verringert sein,Another advantageous embodiment is one in which the transport module and/or the sealing module has at least two circular drive-guide sleeves, so that the pipeline repair aid can be moved within the pipeline over a section of the pipeline that has a pressure gradient. The drive-guide sleeves improve the axial alignment of the pipeline repair aid on the way to the damaged area and prevent it from jamming. The sealing sleeves can also be reduced in diameter to such an extent that

daß sie vor dem Expandieren auch in Kurvendurchfahrten nicht in Berührung mit der Pipelinewandung kommen. Hierdurch wird vermieden, daß die Dichtmanschetten beschädigt oder verschmutzt werden, bevor die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung die Reparaturstelle erreicht.that they do not come into contact with the pipeline wall before expanding, even when driving through curves. This prevents the sealing sleeves from becoming damaged or contaminated before the pipeline repair aid reaches the repair site.

Um eine gute Abdichtung zur Pipelinewandung hin zu erreichen und damit den Vorschub der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung entlang eines in der Pipeline herrschenden Druckgefälles zu ermöglichen, weisen die Treib-Führungs-Manschetten einen Durchmesser auf, der dem Innendurchmesser der Pipeline zuzüglich eines Übermaßes von 5% bis 10% entspricht.In order to achieve a good seal against the pipeline wall and thus to enable the pipeline repair aid to be advanced along a pressure gradient in the pipeline, the drive-guide sleeves have a diameter that corresponds to the inner diameter of the pipeline plus an excess of 5% to 10%.

Die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung kann für den Marsch zur Arbeitsstelle auch mit Laufrollen versehen sein. Hierzu weisen das Transportmodul und/oder das Dichtmodul wenigstens zwei axial beabstandete, am Umfang des Basiselements angeordnete Reihen mit je wenigstens zwei Laufrollen aufweist. Vorzugsweise sind pro Reihe drei Laufrollen gleichmäßig über den Umfang verteilt, so daß eine zentrische Abstützung der Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung innerhalb der Pipeline auch in Kurven- und Gefälleabschnitten sichergestellt ist.The pipeline repair aid can also be provided with rollers for the journey to the work site. For this purpose, the transport module and/or the sealing module have at least two axially spaced rows arranged on the circumference of the base element, each with at least two rollers. Preferably, three rollers per row are evenly distributed over the circumference, so that a central support of the pipeline repair aid within the pipeline is ensured, even in curves and downhill sections.

Um eine Schadstelle in der Pipelinewandung gezielt anfahren zu können, ist eine Ausführungsform von Vorteil, bei der in dem Bypassleitungsrohr des Dichtmoduls und/oder in dem Bypassleitungsrohr des Transportmoduls ein Fensterkolben angeordnet ist, der aus einer die Querschnittsfläche des Bypassleitungsrohrs abdeckenden Kolbenplatte und einem damit verbundenen Zylxnderrohrelement gebildet ist.In order to be able to approach a damaged area in the pipeline wall in a targeted manner, an embodiment is advantageous in which a window piston is arranged in the bypass pipe of the sealing module and/or in the bypass pipe of the transport module, which is formed from a piston plate covering the cross-sectional area of the bypass pipe and a cylinder tube element connected to it.

Das Zylxnderrohrelement ist mit wenigstens einer Fensterausnehmung versehen, wobei der Fensterkolben soweit axial aus dem Bypassleitungsrohr herausschiebbar ist, daß die wenigstens eine Fensterausnehmung wenigstens teilweise außerhalbThe cylinder tube element is provided with at least one window recess, wherein the window piston can be pushed axially out of the bypass pipe so far that the at least one window recess is at least partially outside

des Bypassleitungsrohrs liegt und ein Ausströmen von Fluiden aus dem Bypassleitungsrohr ermöglicht ist. Somit kann der Fluid-Volumenstrom und damit der Strömungswiderstand der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung durch Verstellen des Fensterkolbens variiert werden. Liegen die Fensterausnehmungen innerhalb des Bypassleitungsrohrs, wird die in einer Pipeline befindliche Reparaturvorrichtung über den gesamten Querschnitt angeströmt. Wenn dabei in dem Abschnitt der Pipeline ein Druckgefälle besteht, wird die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung aufgrund des Staudrucks durch die Pipeline hindurch gedrückt.of the bypass pipe and allows fluids to flow out of the bypass pipe. The fluid volume flow and thus the flow resistance of the pipeline repair aid can be varied by adjusting the window piston. If the window recesses are located within the bypass pipe, the repair device located in a pipeline is flowed across the entire cross-section. If there is a pressure gradient in the section of the pipeline, the pipeline repair aid is pushed through the pipeline due to the dynamic pressure.

Vor dem Erreichen der anzufahrenden Schadstelle kann über eine Fernbetätigung eine Verstellung des Fensterkolbens ausgelöst werden, wodurch die Fensterausnehmung wenigstens teilweise aus dem Bypassleitungsrohr heraustritt und durchströmbar ist. Damit sinkt der Strömungswiderstand so weit, daß die Reibung, die beispielsweise zwischen den Treib-Führungs-Manschetten und der Pipelinewandung besteht, nicht mehr überwunden wird und die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung an der vorbestimmten Stelle im Streckenabschnitt der Pipeline stoppt.Before reaching the damaged area to be approached, an adjustment of the window piston can be triggered via remote control, whereby the window recess at least partially emerges from the bypass pipe and allows flow to pass through. This reduces the flow resistance to such an extent that the friction that exists, for example, between the drive guide sleeves and the pipeline wall is no longer overcome and the pipeline repair aid stops at the predetermined point in the pipeline section.

Das Prinzip der Wegsteuerung über eine Regulierung des Strömungswiderstands kann auch in einer weiteren Ausführungsform umgesetzt sein, bei der das Bypassleitungsrohr des Dichtmoduls in wenigstens einem endseitigen Bereich und/oder das Bypassleitungsrohr des Transportmoduls folgende Einzelheiten aufweist:The principle of path control via regulation of the flow resistance can also be implemented in a further embodiment in which the bypass pipe of the sealing module in at least one end region and/or the bypass pipe of the transport module has the following details:

- wenigstens eine Fensterausnehmung und- at least one window recess and

- wenigstens einen sich über die Querschnittsfläche des Bypassleitungsrohrs erstreckenden Kolben, der entlang einer axialen Erstreckung der wenigstens einen Fensterausnehmung verschiebbar ist.- at least one piston extending over the cross-sectional area of the bypass pipe, which is displaceable along an axial extension of the at least one window recess.

X "I X I I &Iacgr;X "I X I I &Iacgr;

Der Kolben ist hierbei zunächst stromaufwärts angeordnet. Zum Abbremsen kann der Kolben dann soweit verfahren werden, daß ein Volumenstrom durch die Fensterausnehmung hindurch und aus dem Bypassleitungsrohr heraus ermöglicht ist.The piston is initially positioned upstream. To brake, the piston can then be moved so far that a volume flow is possible through the window recess and out of the bypass pipe.

Ebenso kann zur Regulierung des Strömungswiderstands in dem Bypassleitungsrohr des Dichtmoduls und/oder in dem Bypassleitungsrohr des Transportmoduls wenigstens ein Drosselklappenelement angeordnet sein, das um eine Achse rotierbar ist, die in einem Winkel von 45° bis 90° zur Mittelachse des Bypassleitungsrohrs gelagert ist.Likewise, to regulate the flow resistance in the bypass pipe of the sealing module and/or in the bypass pipe of the transport module, at least one throttle valve element can be arranged which is rotatable about an axis which is mounted at an angle of 45° to 90° to the central axis of the bypass pipe.

Das Drosselklappenelement kann halbkugelförmig sein oder aus mehreren Segmenten einer Kugel bestehen, die überlappend rotierbar sind, so daß im Schließzustand der Querschnitt des Bypassleitungsrohr vollständig abgedeckt ist. Im Öffnungszustand sind die konvexen Außenseiten der Kugelsegmente zur Pipelinewandung hin ausgerichtet, wodurch die angeströmte Fläche minimiert ist.The throttle valve element can be hemispherical or consist of several segments of a sphere that can be rotated in an overlapping manner so that the cross-section of the bypass pipe is completely covered when closed. When open, the convex outer sides of the sphere segments are aligned towards the pipeline wall, which minimizes the area exposed to the flow.

Das Drosselklappenelement kann auch scheibenförmig sein. Während das in der Schließstellung quer zur Achse des Bypassleitungsrohrs angestellte Drosselklappenelement eine vollständige Querschnittsabdeckung bewirkt, wird in einer um 90° hierzu versetzten Öffnungsstellung nur die Kante des Drossselklappen-elements angeströmt und damit ein geringer Strömungswiderstand erreicht.The throttle valve element can also be disc-shaped. While the throttle valve element, which is positioned transversely to the axis of the bypass pipe in the closed position, provides complete cross-section coverage, in an open position offset by 90°, only the edge of the throttle valve element is subjected to flow, thus achieving low flow resistance.

Um den Strömungswiderstand der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung während der Arbeiten am entspannten Arbeitsraum zu reduzieren und damit die Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Verschieben der Vorrichtung zu erhöhen, wird vorgeschlagen, daß das Dichtmodul an seinem stromaufwärts gerichteten Ende einen Reduziertrichter aufweist, dessen Außen-In order to reduce the flow resistance of the pipeline repair auxiliary device during work on the relaxed working space and thus increase the safety against unintentional displacement of the device, it is proposed that the sealing module has a reducing funnel at its upstream end, the outer

durchmesser das 0,9 ... 1,Ofache des Innendurchmessers der Pipeline beträgt und dessen Innendurchmesser dem Innendurchmesser des Bypassleitungsrohrs entspricht. Die Trichterwand ist vorzugsweise in einem Winkel von kleiner als 45° zur Pipelineachse geneigt.diameter is 0.9 ... 1.0 times the inner diameter of the pipeline and whose inner diameter corresponds to the inner diameter of the bypass pipe. The funnel wall is preferably inclined at an angle of less than 45° to the pipeline axis.

Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der das Dichtmodul wenigstens einen motorisch ein- und ausfaltbaren Trichterschirm aufweist mit wenigstens einem Stülpring aus einem elastomeren Werkstoff. Mit dem Trichterschirm kann an Stelle von oder zusätzlich zu einer Dichtmanschette die Abdichtung des Arbeitsraums bewirkt werden. Der Trichterschirm ist vorzugsweise über ein Kniehebelgestänge ein- und ausfaltbcLr ist. Bei Erreichen der Reparaturstelle wird der Trichterschirm ausgefahren; durch den hohen Druck des gegen die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung strömenden Fluids wird der wenigstens eine Stülpring in den Bereich zwischen der Außenseite; des Bypassleitungsrohrs und der Innenwandung der Pipeline ge;drückt, wo er axial an die Dichtmanschette oder einen separaten Stützring angepreßt wird. Der Stülpring des Trichterschirms weist vorzugsweise einen L- oder C-förmigen Querschnitt auf, wobei ein stromaufwärts gerichteter Schenkel paraillel zur Pipelinewandung ausgerichtet ist. Durch den in der Pipeline herrschenden Innendruck wird der Stülpring so auch in radialer Richtung an die Pipelinewandung gepreßt.Another advantageous embodiment is one in which the sealing module has at least one funnel umbrella that can be folded in and out by motor and has at least one slip ring made of an elastomer material. The funnel umbrella can be used to seal the working space instead of or in addition to a sealing sleeve. The funnel umbrella can preferably be folded in and out using a toggle lever linkage. When the repair site is reached, the funnel umbrella is extended; the high pressure of the fluid flowing against the pipeline repair aid presses the at least one slip ring into the area between the outside of the bypass pipe and the inside wall of the pipeline, where it is pressed axially against the sealing sleeve or a separate support ring. The slip ring of the funnel umbrella preferably has an L- or C-shaped cross section, with an upstream limb being aligned parallel to the pipeline wall. Due to the internal pressure in the pipeline, the slip ring is also pressed against the pipeline wall in a radial direction.

Die Erfindung und deren Verwendung bei der Reparatur einer Pipeline und anderen Arbeiten unter Aufrechterhaltung des Förderbetriebs wird nachfolgend anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen jeweils in axialen Schnittansichten:The invention and its use in the repair of a pipeline and other work while maintaining production operations is explained in more detail below using an example and with reference to the drawing. The figures each show axial sectional views:

Fig. 1 eine in eine Pipeline eingeschobene Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung mit einem Transport- und einem Dichtmodul;Fig. 1 shows a pipeline repair aid device inserted into a pipeline with a transport module and a sealing module;

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines Transportmoduls; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Dichtmoduls undFig. 2 shows a further embodiment of a transport module; Fig. 3 shows a further embodiment of a sealing module and

Fig. 4 eine Ausführungsform einer Dichtmanschette im Detail. Fig. 4 shows an embodiment of a sealing sleeve in detail.

In Figur 1 ist eine Pipeline 3 dargestellt, wobei Teile der Pipelinewandung 4 aufgeschnitten sind, so daß der Blick auf eine in die Pipeline 3 eingeschleuste Pipelinereparatur-HiIfsvorrichtung 100 frei ist. Die Pipelinewandung 4 weist im Bereich einer Schweißnaht eine zu reparierende Schadstelle 5 auf.Figure 1 shows a pipeline 3, with parts of the pipeline wall 4 cut open so that a pipeline repair aid device 100 introduced into the pipeline 3 can be seen. The pipeline wall 4 has a damaged area 5 that needs to be repaired in the area of a weld seam.

Die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 100 ist aus einem Zug von Modulen gebildet, wobei in dem dargestellten Beispiel ein Dichtmodul 2 0 und ein Transportmodul 4 0 über ein Kardangelenk 3 0 gelenkig miteinander verbunden sind. Grundsätzlich können das Transportmodul 4 0 und das Dichtmodul 2 0 einstückig auf einem gemeinsamen Basiselement 22 aufgebaut sein. Die in Figur 1 abgebildete Unterteilung in einzelne Module 20, 40 ermöglicht jedoch das Durchfahren enger Kurvenradien in der Pipeline 3; zudem ist bei Defekten an Teilen der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 100 ein einfacher Austausch von Modulen möglich.The pipeline repair aid 100 is formed from a train of modules, whereby in the example shown a sealing module 2 0 and a transport module 4 0 are connected to one another in an articulated manner via a universal joint 3 0. In principle, the transport module 4 0 and the sealing module 2 0 can be constructed in one piece on a common base element 22. However, the division into individual modules 20, 40 shown in Figure 1 enables the passage through tight curve radii in the pipeline 3; in addition, modules can be easily replaced if parts of the pipeline repair aid 100 are defective.

Sowohl das Transportmodul 4 0 als auch das Dichtmodul 2 0 sind auf kreisrunden Bypassleitungsrohren 28,48 aufgebaut, die zugleich das Basiselement 22,42 bilden. Der Außendurchmesser der Bypassleitungsrohre 2 8,48 ist kleiner als der Innendurchmesser der Pipeline 3, so daß jeweils zwischen der Außenwan-Both the transport module 4 0 and the sealing module 2 0 are constructed on circular bypass pipes 28,48, which also form the base element 22,42. The outer diameter of the bypass pipes 2 8,48 is smaller than the inner diameter of the pipeline 3, so that between the outer wall

dung der Bypassleitungsrohre 28,48 und der Innenwandung der Pipeline 3 ein ungedichteter Kreisringraum 9 bzw. ein isolierbarer Arbeitsraum 8 gebildet ist.An unsealed annular space 9 or an isolable working space 8 is formed between the connection of the bypass pipes 28,48 and the inner wall of the pipeline 3.

Dcls Transportmodul 40 enthält Elemente zum Steuern der gesamten Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 100 innerhalb der Pipeline 3. Hierzu weist das Transportmodul 40 eine Steuerungsund Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung 44 auf, die über bekannte Kommunikationseinrichtungen sowohl eine Ortung der Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung 100 von der Außenseite der unterirdisch verlegten Pipeline 3 her als auch eine von der Außenseite erfolgende Fernbetätigung von Verstellelementen an der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 100 ermöglicht. Beispielsweise kann die Übermittlung von Steuerkommandos an die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung über schwache Gammastrahler und entsprechende Strahlenempfänger durch die Pipelinewandung hindurch von der Außenseite der Pipeline erfolgen.The transport module 40 contains elements for controlling the entire pipeline repair auxiliary device 100 within the pipeline 3. For this purpose, the transport module 40 has a control and receiving and/or transmitting device 44, which, via known communication devices, enables both a location of the pipeline repair auxiliary device 100 from the outside of the underground pipeline 3 and a remote actuation of adjustment elements on the pipeline repair auxiliary device 100 from the outside. For example, the transmission of control commands to the pipeline repair auxiliary device can take place from the outside of the pipeline via weak gamma emitters and corresponding radiation receivers through the pipeline wall.

In der Pipeline 3 besteht ein Druckgefälle &Dgr;&rgr;, das mit einem Pfeil 6 angedeutet ist. Das Fluid strömt zunächst durch die geöffneten Bypassleitungen 28, 48 und durch die offenen Fensterausnehmungen 53 des Fensterkolbens 50 hindurch, so daß nur die Kreisringfläche zwischen der Außenseite der Bypassleitungsrohre 28 und der Innenwandung der Pipeline 3 angeströmt wird, woraus bei gegebenem Druck &Dgr;&rgr; eine auf die Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung 100 wirkende, stromabwärts gerichtete Kraft entsteht. Die zur Überwindung der Haftreibung zwischen der Pipelinewandung 4 und den anliegenden Treib-Führungs-Manschetten 26,27/46,47 erforderliche Kraft ist bei einer gegebenen Betriebs-Druckdifferenz &Dgr;&rgr; im Pipelineabschnitt größer als die bei geöffneten Bypassleitungsrohren 28/48 wirkende Schubkraft, so daß sich die Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung 100 zunächst nicht weiterbewegt.There is a pressure gradient Δρ in the pipeline 3, which is indicated by an arrow 6. The fluid initially flows through the open bypass lines 28, 48 and through the open window recesses 53 of the window piston 50, so that only the annular area between the outside of the bypass line pipes 28 and the inner wall of the pipeline 3 is flowed against, which, at a given pressure Δρ, creates a downstream force acting on the pipeline repair aid 100. The force required to overcome the static friction between the pipeline wall 4 and the adjacent drive guide sleeves 26, 27/46, 47 is, at a given operating pressure difference Δρ, in the pipeline section is greater than the thrust force acting when the bypass pipes 28/48 are open, so that the pipeline repair aid device 100 initially does not move any further.

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Über mehrere Stützspeichen 56 ist ein Antriebselement 55 zentrisch innerhalb des Bypassleitungsrohrs 48 angeordnet, das eine Schneckenwelle 54 antreibt. Die Schneckenwelle 54 greift in eine nicht näher bezeichnete Spindelmutter im Zentrum der Kolbenplatte 51 ein. Durch Rotation wird eine translatorische Bewegung des Fensterkolbens 50 bewirkt.A drive element 55 is arranged centrally within the bypass pipe 48 via several support spokes 56, which drives a worm shaft 54. The worm shaft 54 engages in a spindle nut (not specified in more detail) in the center of the piston plate 51. Rotation causes a translational movement of the window piston 50.

Um eine Bewegung der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 100 innerhalb der Pipeline 3 einzuleiten, wird der Fensterkolben soweit stromaufwärts verfahren, daß die Fensterausnehmungen 53 im Zylinderrohrelement 52 des Fensterkolbens 50 wenigstens teilweise innerhalb der Wandung des Bypassleitungsrohrs 48 liegen und durch diese abgedeckt sind. Der Durchfluß durch die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 100 hindurch wird reduziert und der Staudruck steigt, so daß auch die vortreibende Kraft so weit wächst, bis die Haftreibung zwischen der Pipelinewandung 4 und den Treib-Führungs-Manschetten 26,27,-46,47 überwunden werden kann. Durch das Druckgefälle im Pipelineabschnitt wird die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 100 jetzt so weit durch die Pipeline 3 geschoben, bis der Fensterkolben kurz vor Erreichen der anzufahrenden Schadstelle 5 wieder ausgefahren wird, wodurch der Strömungswiderstand und damit der Staudruck sinkt. Es wird ein Gleichgewicht zwischen der vortreibenden Kraft und der Reibungskraft erreicht, so daß die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 100 angehalten wird. Zur Feinjustierung der Endlage der Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung 100 ist das Transportmodul 4 0 mit angetriebenen Laufrollen 45 versehen. Die Antriebe werden durch ein Energiespeicherelement 43 gespeist.In order to initiate a movement of the pipeline repair auxiliary device 100 within the pipeline 3, the window piston is moved upstream until the window recesses 53 in the cylinder tube element 52 of the window piston 50 are at least partially located within the wall of the bypass pipe 48 and are covered by it. The flow through the pipeline repair auxiliary device 100 is reduced and the dynamic pressure increases, so that the propulsive force also increases until the static friction between the pipeline wall 4 and the drive guide sleeves 26, 27, - 46, 47 can be overcome. Due to the pressure gradient in the pipeline section, the pipeline repair auxiliary device 100 is now pushed through the pipeline 3 until the window piston is extended again shortly before reaching the damaged area 5 to be approached, whereby the flow resistance and thus the dynamic pressure decrease. A balance is achieved between the propulsive force and the frictional force, so that the pipeline repair aid 100 is stopped. For fine adjustment of the end position of the pipeline repair aid 100, the transport module 40 is provided with driven rollers 45. The drives are fed by an energy storage element 43.

Die Verstellung des Fensterkolbens 50 kann über die mit E-lektromotoren angetriebene Schneckenwelle 54 bewirkt werden. Möglich ist aber auch, am vorgesehenen Stopp-Punkt eine Arretierung frei zu geben, durch die der Fensterkolben 50 infolgeThe adjustment of the window piston 50 can be effected via the worm shaft 54 driven by electric motors. It is also possible to release a locking mechanism at the intended stop point, through which the window piston 50 can be

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de;s Fluiddrucks automatisch vorgeschoben wird und die Fenster ausnehmungen 53 frei gibt. Nach Abschluß der Arbeiten wird eine vorgespannte Schrauben- oder Druckfeder ausgelöst, die den Fensterkolben 50 in die Schließstellung zurückführt und dort hält.the fluid pressure and releases the window recesses 53. After completion of the work, a pre-tensioned helical or compression spring is released, which returns the window piston 50 to the closed position and holds it there.

An der Schadstelle 5 wird die Expansion der Dichtmanschetten 26, 27 ausgelöst, beispielsweise durch Einleiten von Druckluft aus einem nicht dargestellten Druckluftspeicher in Hohlkammern in den Dichtmanschetten 26, 27. Die Dichtmanschetten 26, 27 pressen dann am gesamten Umfang gegen die Innenwandung der Pipeline 3 und bewirken eine Abdichtung des Arbeitsraums 8 gegenüber dem in der Pipeline 3 strömenden Fluid.The expansion of the sealing sleeves 26, 27 is triggered at the damaged area 5, for example by introducing compressed air from a compressed air reservoir (not shown) into hollow chambers in the sealing sleeves 26, 27. The sealing sleeves 26, 27 then press against the inner wall of the pipeline 3 over their entire circumference and seal the working space 8 against the fluid flowing in the pipeline 3.

Die Schadstelle 5 ist so von dem in die Bypassleitungsrohre 28, 48 umgeleiteten Fluidstrom getrennt. Es ist möglich, die Pipelinewandung 4 vollständig zu durchtrennen und Teile der Wandung zu erneuern.The damaged area 5 is thus separated from the fluid flow diverted into the bypass pipes 28, 48. It is possible to completely cut through the pipeline wall 4 and to renew parts of the wall.

Das Losbrechen des Dichtmoduls 20 während der Reparaturarbeiten an der Pipelinewandung 4 muß auf jeden Fall verhindert sein. Daher weist das Dichtmodul 20 eine in dem Arbeitsraum angeordnete Verriegelungsaufnahmeeinrichtung 2 9 auf, die aus einem um das Bypassleitungsrohr 2 8 herumführenden Ring mit U-Profilquerschnitt besteht. Durch eine auf die Pipeline 3 aufgeschweißte Muffe 11 mit Kugelhahn mit vollem runden Durchgang wird die Pipelinewandung 4 durchbohrt und der dahinter liegende Arbeitsraum 8 entspannt. Durch die Muffe 11 und die Bohrung hindurch wird weiterhin ein Verriegelungselement 12 eingeführt, das in die U-förmige Nut der Verriegelungsaufnahmeeinrichtung 2 9 eingreift, so daß die Pipelinereparatur-HiIfsvorrichtung 100 durch das Verriegelungselement 12 formschlüssig festgelegt und gesichert ist. Zur Reduzierung desThe breaking off of the sealing module 20 during repair work on the pipeline wall 4 must be prevented at all costs. Therefore, the sealing module 20 has a locking receiving device 29 arranged in the working space, which consists of a ring with a U-profile cross-section leading around the bypass pipe 28. The pipeline wall 4 is drilled through a sleeve 11 welded onto the pipeline 3 with a ball valve with a full round passage and the working space 8 behind it is relieved. A locking element 12 is also introduced through the sleeve 11 and the hole, which engages in the U-shaped groove of the locking receiving device 29, so that the pipeline repair aid 100 is positively fixed and secured by the locking element 12. To reduce the

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Strömungswiderstands ist zusätzlich am stromaufwärts gerichteten Ende ein Reduziertrichter 23 angeordnet.To reduce flow resistance, a reducing funnel 23 is additionally arranged at the upstream end.

In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 200 dargestellt, bei der das Transportmodul 24 0 ein Bypassleitungsrohr 248 aufweist, das in einem endseitigen Bereich Fensterausnehmungen 253 aufweist. Ein Kolben 251 ist in der Schließstellung stromaufwärts vor den Fensterausnehmungen 253 angeordnet. Durch Verschieben des Kolbens 251 mit einer Schneckenwelle 254, die über ein Antriebselement 255 angetrieben ist, wird wiederum ein FIuidstrom aus dem Bypassleitungsrohr 248 durch die Fensterausnehmungen 253 hindurch in die Pipeline 3 ermöglicht, so daß der Staudruck vor der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 200 absinkt.Figure 2 shows a further embodiment of a pipeline repair aid 200, in which the transport module 240 has a bypass pipe 248 which has window recesses 253 in an end region. A piston 251 is arranged upstream in front of the window recesses 253 in the closed position. By moving the piston 251 with a worm shaft 254, which is driven by a drive element 255, a fluid flow is again made possible from the bypass pipe 248 through the window recesses 253 into the pipeline 3, so that the back pressure in front of the pipeline repair aid 200 drops.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform einer Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung 300, bei der die Regulierung des Staudrucks durch ein im Bypassleitungsrohr 328 angeordnetes Drosselklappenelement 321 bewirkt wird. Die Drehachse des Drosselklappenelements 321 ist in einem Winkel &agr; = 90° zur Achse des Bypassleitungsrohrs 328 angestellt. Durch Drehung des Drosselklappenelement 321 wird die angeströmte Fläche variiert und damit die auf die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 300 wirkende Vorschubkraft geregelt. Auf dem Marsch wird die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 300 durch Laufrollen geführt. Bei Erreichen der Schadstelle wird der Trichterschirm 360 ausgefaltet, der durch den hohen Fluiddruck vor der Pipelinereparatur-Hilf svorrichtung 300 mit seinem Stülpring 362 axial an die Dichtmanschette 325 und zugleich radial an die Pipelinewandung 4 angepreßt wird. Zusätzlich werden die Dichtman-Figure 3 shows an embodiment of a pipeline repair aid 300, in which the regulation of the dynamic pressure is effected by a throttle valve element 321 arranged in the bypass pipe 328. The axis of rotation of the throttle valve element 321 is set at an angle α = 90° to the axis of the bypass pipe 328. By rotating the throttle valve element 321, the area of flow is varied and thus the feed force acting on the pipeline repair aid 300 is regulated. On the move, the pipeline repair aid 300 is guided by rollers. When the damaged area is reached, the funnel umbrella 360 is unfolded, which is pressed axially against the sealing sleeve 325 and at the same time radially against the pipeline wall 4 by the high fluid pressure in front of the pipeline repair aid 300 with its slip ring 362. In addition, the sealing sleeves

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schetten 324, 325 expandiert und an die Pipelinewandung 4 angepreßt .sleeves 324, 325 and pressed against the pipeline wall 4.

Nach Abschluß der Arbeiten werden die Dichtmanschetten 324,325 gelöst, wodurch in dem zuvor entspannten Arbeitsraum 8 ein Druckausgleich bewirkt wird. Hierdurch wird zugleich der Anpreßdruck an dem Stülpring 3 62 aufgehoben, so daß der Trichterschirm 3 60, ähnlich wie ein Regenschirm, wieder eingefaltet werden kann. Durch eine mit einem Antriebselement 366 angetriebene Schneckenwelle 367 wird eine Spindelmutter 3 68 verfahren. Die mit der Spindelmutter 368 verbundenen Kniehebel 365 werden von den ortsfest an der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung 3 00 angebrachten Kniehebeln 3 64 weggeschwenkt, so daß das Gelenk 369 und das hiermit verbundene Ende des Stülprings 362 radial nach innen bewegt werden.After completion of the work, the sealing sleeves 324, 325 are loosened, which causes a pressure equalization in the previously relaxed working space 8. This simultaneously removes the contact pressure on the slip ring 3 62, so that the funnel umbrella 3 60 can be folded in again, similar to an umbrella. A spindle nut 3 68 is moved by a worm shaft 367 driven by a drive element 366. The toggle levers 365 connected to the spindle nut 368 are pivoted away from the toggle levers 3 64 fixedly attached to the pipeline repair auxiliary device 3 00, so that the joint 369 and the end of the slip ring 362 connected to it are moved radially inwards.

In Figur 4 ist eine ringförmige Dichtmanschette 324 ausschnittsweise im Detail dargestellt. Diese besteht aus einer alternierenden Folge von Druckringen 324.4, 324.5 und Gummiringen 324.1, 324.2. Das so gebildete Paket liegt zwischen einem Mutternring 324.3 und einer Verstelleinheit 324.6, die beispielsweise einen Motor und ein Getriebe umfaßt. Der Abtrieb der Verstelleinheit 324.6 ist durch eine Schneckenwelle 324.7 gebildet. Durch Rotation der Schneckenwelle 324.7 wird der Mutternring 324.3 gegen die Verstelleinheit 324.6 gezogen. In dem dazwischen liegenden Paket werden die Gummiringe 324.1, 324.2 axial gequetscht, so daß sie in radialer Richtung verlängert werden und eine Dichtung zwischen Bypassleitungsrohr 328 und Pipelinewandung 4 bewirken. Es sind vorzugsweise mehrere Verstelleinheiten über den Umfang der Dichtmanschette 324 verteilt, um eine gleichmäßige Verstellung und Abdichtung zu erreichen.Figure 4 shows a detail of an annular sealing sleeve 324. This consists of an alternating sequence of pressure rings 324.4, 324.5 and rubber rings 324.1, 324.2. The package thus formed lies between a nut ring 324.3 and an adjustment unit 324.6, which includes, for example, a motor and a gear. The output of the adjustment unit 324.6 is formed by a worm shaft 324.7. By rotating the worm shaft 324.7, the nut ring 324.3 is pulled against the adjustment unit 324.6. In the package lying between them, the rubber rings 324.1, 324.2 are axially squeezed so that they are extended in the radial direction and create a seal between the bypass pipe 328 and the pipeline wall 4. Preferably, several adjustment units are distributed over the circumference of the sealing sleeve 324 in order to achieve uniform adjustment and sealing.

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Claims

1. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100; 200; 300) zur Abdichtung einer Schadstelle (5) in einer Pipelinewandung (4) einer kreisrohrförmigen Pipeline gegenüber einem in der Pipeline (3) strömenden Fluid,
mit einem Basiselement (22; 322), das wenigstens ein Bypassleitungsrohr (28; 328) umfaßt, welches in axialer Richtung der Pipeline (3) von dem Fluid durchströmbar ist und dessen Umkreisradius (22; 322) kleiner als der Innenradius der Pipelinewandung (4) ist, wobei die Querschnittsfläche des Bypassleitungsrohrs (248) mit einem Kolben (251) oder mit einer Drosselklappe (321) abdeckbar ist, so dass der Strömungswiderstand der Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung gegenüber dem in der Pipeline strömenden Fluid regulierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bypassleitungsrohr (28; 328) wenigstens zwei beabstandet zueinander angeordnete und über ein Basiselement (22) miteinander verbundene, radial expandierbare Dichtmanschetten (24, 25; 324, 325) befestigt sind, welche im expandierten Zustand reibschlüssig und druckdicht an die Innenseite der Pipelinewandung (4) angepreßt sind, wobei der Umkreisradius (22; 322) des Bypassleitungsrohrs (28; 328) kleiner als der Außenradius der expandierten Dichtmanschetten (24, 25; 324, 325) ist, so daß zwischen den expandierten Dichtmanschetten (24, 25; 324, 325) ein druckfest abgedichteter Arbeitsraum (8) zwischen der Innenseite der Pipelinewandung (4) und dem Außenumfang des Basiselements auszubilden ist. 1. Pipeline repair aid device ( 100 ; 200 ; 300 ) for sealing a damaged area ( 5 ) in a pipeline wall ( 4 ) of a circular tubular pipeline against a fluid flowing in the pipeline ( 3 ),
with a base element ( 22 ; 322 ) which comprises at least one bypass pipe ( 28 ; 328 ) through which the fluid can flow in the axial direction of the pipeline ( 3 ) and whose circumferential radius ( 22 ; 322 ) is smaller than the inner radius of the pipeline wall ( 4 ), wherein the cross-sectional area of the bypass pipe ( 248 ) can be covered with a piston ( 251 ) or with a throttle valve ( 321 ) so that the flow resistance of the pipeline repair auxiliary device with respect to the fluid flowing in the pipeline can be regulated,
characterized in that at least two radially expandable sealing sleeves ( 24 , 25 ; 324 , 325 ) are fastened to the bypass pipe ( 28 ; 328 ) which are arranged at a distance from one another and are connected to one another via a base element ( 22 ), which in the expanded state are pressed against the inside of the pipeline wall ( 4 ) in a frictionally locking and pressure-tight manner, the circumferential radius ( 22 ; 322 ) of the bypass pipe ( 28 ; 328 ) being smaller than the outer radius of the expanded sealing sleeves ( 24 , 25 ; 324 , 325 ), so that a pressure-tight sealed working space ( 8 ) is formed between the inside of the pipeline wall (4) and the expanded sealing sleeves ( 24 , 25 ; 324 , 325 ). 4 ) and the outer circumference of the base element.

2. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100; 200; 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung wenigstens aus einem Dichtmodul (20, 320) und einem mit diesem gelenkig verbundenen Transportmodul (40; 240; 340) mit einem Bypassleitungsrohr (48; 248; 348) besteht, wobei der Kolben (251) oder die Drosselklappe (321) an dem Transportmodul (40; 240; 340) angeordnet sind und die expandierbaren Dichtmanschetten (24, 25; 324, 325) an dem Dichtmodul (20, 320) angeordnet sind. 2. Pipeline repair auxiliary device ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 1, characterized in that the pipeline repair auxiliary device consists of at least one sealing module ( 20 , 320 ) and a transport module ( 40 ; 240 ; 340 ) articulated thereto with a bypass pipe ( 48 ; 248 ; 348 ), wherein the piston ( 251 ) or the throttle valve ( 321 ) are arranged on the transport module ( 40 ; 240 ; 340 ) and the expandable sealing sleeves ( 24 , 25 ; 324 , 325 ) are arranged on the sealing module ( 20 , 320 ).

3. . Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100; 200; 300) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmodul (40; 240; 340) und/oder das Dichtmodul (20; 320) wenigstens zwei kreisförmige, das Basiselement umschließende Treib-Führungs-Manschetten (26, 27, 46, 47; 246, 247) aufweist. 3. Pipeline repair auxiliary device ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the transport module ( 40 ; 240 ; 340 ) and/or the sealing module ( 20 ; 320 ) has at least two circular drive-guide sleeves ( 26 , 27 , 46 , 47 ; 246 , 247 ) enclosing the base element.

4. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100; 200; 300) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Treib-Führungs-Manschetten (26, 27; 46, 47; 246, 247) dem Innendurchmesser der Pipeline (3) zuzüglich eines Übermaßes von 5% bis 10% entspricht. 4. Pipeline repair aid device ( 100 ; 200 ; 300 ) according to claim 3, characterized in that the diameter of the drive guide sleeves ( 26 , 27 ; 46 , 47 ; 246 , 247 ) corresponds to the inner diameter of the pipeline ( 3 ) plus an excess of 5% to 10%.

5. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmodul (340) und/oder das Dichtmodul (320) wenigstens zwei axial beabstandete, am Umfang des Basiselements (322) angeordnete Reihen mit je wenigstens zwei Laufrollen (331, 332) aufweist. 5. Pipeline repair auxiliary device ( 300 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transport module ( 340 ) and/or the sealing module ( 320 ) has at least two axially spaced rows arranged on the circumference of the base element ( 322 ), each with at least two rollers ( 331 , 332 ).

6. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bypassleitungsrohr (28) des Dichtmoduls (20) und/oder in dem Bypassleitungsrohr (48) des Transportmoduls (40) ein Fensterkolben (50) angeordnet ist, der aus einer die Querschnittsfläche des Bypassleitungsrohrs (28; 48) abdeckenden Kolbenplatte (51) und einem damit verbundenen Zylinderrohrelement (52) gebildet ist, welches mit wenigstens einer Fensterausnehmung (53) versehen ist, wobei der Fensterkolben (50) soweit axial aus dem Bypassleitungsrohr (28; 48) herausschiebbar ist, daß die wenigstens eine Fensterausnehmung (53) wenigstens teilweise außerhalb des Bypassleitungsrohrs (28; 48) liegt und ein Ausströmen von Fluiden aus dem Bypassleitungsrohr (28) ermöglicht ist. 6. Pipeline repair auxiliary device ( 100 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a window piston ( 50 ) is arranged in the bypass pipe ( 28 ) of the sealing module ( 20 ) and/or in the bypass pipe ( 48 ) of the transport module ( 40 ), which is formed from a piston plate ( 51 ) covering the cross-sectional area of the bypass pipe ( 28 ; 48 ) and a cylinder tube element ( 52 ) connected thereto, which is provided with at least one window recess ( 53 ), wherein the window piston ( 50 ) can be pushed axially out of the bypass pipe ( 28 ; 48 ) so far that the at least one window recess ( 53 ) lies at least partially outside the bypass pipe ( 28 ; 48 ) and an outflow of fluids from the bypass pipe ( 28 ).

7. . Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bypassleitungsrohr des Dichtmoduls und/oder das Bypassleitungsrohr (248) des Transportmoduls (240) folgende Einzelheiten aufweist:

- wenigstens eine Fensterausnehmung (263) und

- wenigstens einen die Querschnittsfläche des Bypassleitungsrohrs (248) abdeckenden Kolben (251), der entlang der axialen Erstreckung der wenigstens einen Fensterausnehmung (263) verschiebbar ist.

7. Pipeline repair auxiliary device ( 200 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bypass pipe of the sealing module and/or the bypass pipe ( 248 ) of the transport module ( 240 ) has the following details:

- at least one window recess ( 263 ) and

- at least one piston ( 251 ) covering the cross-sectional area of the bypass line pipe ( 248 ) and displaceable along the axial extension of the at least one window recess ( 263 ).

8. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bypassleitungsrohr (328) des Dichtmoduls (320) und/oder in dem Bypassleitungsrohr (348) des Transportmoduls (340) wenigstens ein Drosselklappenelement (321) angeordnet ist, das um eine Achse rotierbar ist, die in einem Winkel von 45° bis 90° zur Mittelachse des Bypassleitungsrohrs (328) gelagert ist. 8. Pipeline repair auxiliary device ( 300 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the bypass pipe ( 328 ) of the sealing module ( 320 ) and/or in the bypass pipe ( 348 ) of the transport module ( 340 ) at least one throttle valve element ( 321 ) is arranged, which is rotatable about an axis which is mounted at an angle of 45° to 90° to the central axis of the bypass pipe ( 328 ).

9. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (300) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselklappenelement (321) scheibenförmig ist. 9. Pipeline repair aid device ( 300 ) according to claim 8, characterized in that the throttle valve element ( 321 ) is disc-shaped.

10. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (300) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselklappenelement (321) halbkugelförmig ist. 10. Pipeline repair aid device ( 300 ) according to claim 8, characterized in that the throttle valve element ( 321 ) is hemispherical.

11. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (300) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselklappenelements (312) aus wenigstens zwei Segmenten einer Kugel gebildet ist, mit denen in einem Schließzustand des Drosselklappenelements (312) der Querschnitts des Bypassleitungsrohr (328) abgedeckt ist und deren konvexe Außenseiten in einem Öffnungszustand zur Pipelinewandung (4) hin ausgerichtet sind. 11. Pipeline repair auxiliary device ( 300 ) according to claim 8, characterized in that the throttle valve element ( 312 ) is formed from at least two segments of a sphere, with which the cross section of the bypass pipe ( 328 ) is covered in a closed state of the throttle valve element ( 312 ) and whose convex outer sides are directed towards the pipeline wall ( 4 ) in an open state.

12. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtmodul (20) an seinem stromaufwärts gerichteten Ende einen Reduziertrichter (23) aufweist, dessen Außendurchmesser das 0,9 . . . 1,0fache des Innendurchmessers der Pipeline beträgt und dessen Innendurchmesser dem Innendurchmesser des Bypassleitungsrohrs (28) entspricht. 12. Pipeline repair auxiliary device ( 100 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sealing module ( 20 ) has a reducing funnel ( 23 ) at its upstream end, the outer diameter of which is 0.9...1.0 times the inner diameter of the pipeline and the inner diameter of which corresponds to the inner diameter of the bypass pipe ( 28 ).

13. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (300) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtmodul (320) wenigstens einen motorisch ein- und ausfaltbaren Trichterschirm (360) aufweist mit wenigstens einem Stülpring (362) aus einem elastomeren Werkstoff. 13. Pipeline repair aid ( 300 ) according to claim 12, characterized in that the sealing module ( 320 ) has at least one motor-driven fold-in and unfoldable funnel umbrella ( 360 ) with at least one slip ring ( 362 ) made of an elastomeric material.

14. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (300) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichterschirm (360) über ein Kniehebelgestänge (364, 365) ein- und ausfaltbar ist. 14. Pipeline repair aid ( 300 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the funnel umbrella ( 360 ) can be folded in and out via a toggle lever linkage ( 364 , 365 ).

15. Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100) mit wenigstens einem innerhalb des Arbeitsraums (8) angeordneten Verriegelungselement und/oder einer Verriegelungsaufnahmeeinrichtung (29) zur formschlüssigen Festlegung in oder an der Pipelinewandung (4) versehen ist. 15. Pipeline repair auxiliary device ( 100 ) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the pipeline repair auxiliary device ( 100 ) is provided with at least one locking element arranged within the working space ( 8 ) and/or a locking receiving device ( 29 ) for positive fixing in or on the pipeline wall ( 4 ).

16. Pipelinereparatur-System, bestehend aus einer Pipelinereparatur-Hilfsvorrichtung (100) nach Anspruch 15, bei der das Verriegelungselement ein ausfahrbarer Bolzen ist, und aus einer zu diesem kompatiblen Verriegelungsaufnahmeeinrichtung in der Pipelinewandung (4), in welcher der Bolzen arretierbar ist. 16. Pipeline repair system, comprising a pipeline repair auxiliary device ( 100 ) according to claim 15, wherein the locking element is an extendable bolt, and a locking receiving device compatible therewith in the pipeline wall ( 4 ), in which the bolt can be locked.