DE3509217C2

DE3509217C2 - Verfahren zum Verbinden einer Hülse mit einem Rohr einer Unterwasserrohrleitung

Info

Publication number: DE3509217C2
Application number: DE3509217A
Authority: DE
Inventors: Giampaolo Mailand/Milano Bonfiglioli; Gian Pietro Barberino di Mugello Florenz/Firenze Ferrari Aggradi
Original assignee: Nuovo Pignone SpA
Current assignee: Nuovo Pignone SpA
Priority date: 1984-03-14
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1986-04-30
Also published as: FR2561350B1; DK159595C; DE3509217A1; NO170821B; DK159595B; GB2155830B; DK112985A; NO850971L; ES8606602A1; ES541702A0; DK112985D0; GB2155830A; IT1174062B; US4593448A; IT8420046A0; NO170821C; GB8506481D0; CA1249618A; FR2561350A1

Abstract

Verfahren zum dichten Verbinden einer Hülse mit dem Rohr einer Unterwasserleitung, die auf einem sehr tiefen Meeresboden verlegt ist, bei dem in einem Vorbereitungsschritt eine Reihe von Rillen in der Innenfläche der Hülse vorgesehen wird und jede Rille mit zwei Halbringen gefüllt wird, die aus einem Material bestehen, das unter einem hohen Druck mit einer Änderung seines Volumens von bis zu 70% zusammenfällt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Hülse mit einem Rohr einer Unterwasserrohrleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-PS 31 17 901 bekannt, wobei eine zylindrische Hülse mit konstantem Querschnitt fest an einem Stahlrohr dadurch angebracht wird, daß nacheinander in das Innere der sich überlappenden Anordnung aus Rohr und Hülse ein spezieller Dehnup.gsstopfen aus Hartgummi eingeführt wird, der Stopfen axial zusammengedrückt und dadurch die Anordnung aus Rohr und Hülse bis zur Grenze der elastischen Dehnung des Materials der Hülse aufgeweitet wird, wobei diese Grenze über der entsprechenden Grenze des Materials des Rohres liegt. Danach wird der Gummistopfen entlastet und aus dem Rohr herausgezogen.

Aus der US-PS 43 79 575 ist es zum Verbinden der Enden von Rohrleitungen bekannt, in eine Hülse mit konstantem Querschnitt eine Zwischenhülse einzuschieben, die auf dem Innen- und Außenumfang mit Rippen bzw. Umfangsnuten versehen ist, worauf in diese Zwischenhülse die zu verbindenden Rohrenden eingeführt werden. Unter Ausnutzung der unterschiedlichen Dehnungskoeffizienten wird ein Schrumpfsitz erzielt, wobei sich das Material der zu verbindenden Rohrenden zwischen die Rippen der Zwischenhülse eindrückt, deren Rippen auf dem Außenumfang dabei auch in das Material der Hülse eingedrückt werden.

Wenn es bei dem eingangs genannten Verfahren möglich wäre, statt einer zylindrischen Hülse mit konstanter Ouerschnittsfläche eine Hülse zu verwenden, deren Innenfläche mit einer Reihe von Rillen bzw. Rippen versehen ist, würde eine festere und auch mit geringeren Kosten verbundene Verbindung zwischen Hülse und Rohr erzielt Während der radialen Aufweitung würde das Material des Rohres in die Ringnuten der Hülse eingedrückt und somit mit dieser fest verbunden bleiben, wie dies ansich aus dieser US-PS 43 79 575 bekannt ist so daß die Festigkeit gegenüber axialem Dru-jk oder Schub gegenüber der Anordnung erhöht wurde, bei der

ίο eine zylindrische Hülse mit konstantem Querschnitt verwendet wird, deren Halterung nur auf Reibung beruht

Während im Fall einer zylindrischen Hülse mit konstanter Querschnittsfläche das Rohr einer mechanisehen Bearbeitung vor der Verbindung unterworfen werden muß, um die äußeren, in Längsrichtung verlaufenden Schweißraupen zu entfernen, die sonst die Dichtigkeit und Festigkeit gefährden würden, muß das andererseits bei einer Hülse mit Rippen bzw. einer Zahnung nicht erfolgen, da eine äußere Schweißraupe gegen den Rand der Zähne gedrückt wird. Es wird somit ein mechanisches Drehen des Rohres der Unterwasserrohrleitung vermieden, das in sehr großen Tiefen nur schwierig auszuführen ist und viel Zeit in Anspruch nimmt und hohe Kosten verursacht

Das oben genanii* Verfahren ist jedoch leider bei großen Tiefen aufgrund des hohen Wasserdruckes nicht anwendbar, der in den Umfangsnuten herrscht und verhindert, daß sich das Rohr in diese Umfangsnuten bzw. Rillen hinein ausdehnt

Ein Verfahren, daß die Verwendung einer zylindrischen Hülse mit nicht konstanter Querschnittsfläche erlauben würde, könnte darin bestehen, Löcher entsprechend den Umfangsnuten der Hülse vorzusehen, um ein Herausströmen des Wassers während der Aufweitung des Rohres zu ermöglichen, diese Lösung würde jedoch die Hülse schwächen und folglich die Sicherheit der festen und dichten Verbindung beträchtlich verringern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß man mit geringen Kosten eine feste und dichte Verbindung erhält, die höheren Beanspruchungen in Achsrichtung standhält.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Bei einem Arbeitsdruck zum Verbinden des Rohres mit der Hülse in der Größenordnung von 1000 kg/cm² fallen die beiden, die Rillen bzw. Umfangsnuten ausfüllenden Halbringe zusammen, so daß sie bei abnehmenden Volumen wesentlich dichter und kompakter werden und somit eine Ausdehnung und Aufweitung des Materials des Rohres in die Umfangsnuten erlauben. Es ist zwar eine Bearbeitung der Innenfläche der Hülse notwendig, um die Umfangsnuten bzw. eine Art Verzahnung auszubilden, jedoch ist diese Bearbeitung relativ einfach und nicht mit hohen Kosten verbunden, da im Gegensatz zum mechanischen Drehen der Unterwasserrohrleitung diese Bearbeitung über Wasser an einer Stelle ausgeführt werden kann, die mit geeigneten Einrichtungen ausgerüstet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben, wobei insbesondere das Hohlraumvolumen der Kugeln, vor allem der Makrokugeln, beim Zusammenfallen der Halbringe die große Volumenabnahme ermöglicht. Bei Verwendung eines derartigen Materials können beliebige Formen und Abmessungen unter Verwendung von Formen erzielt werden, in die die Kugeln und das Epoxiharz vor der Aushärtung eingegossen und eingeschüttet werden. Die Eigenschaf-

:en des Materials können darüber hinaus in Abhängigkeit vom Einbaudruck und vom benötigten Zusammen-"aildruck dadurch verändert werden, daß die Art des Epoxiharzes, die Größe der Glaskugeln und der prozentuale Anteil der Anzahl der Mikro- und Makrokugeln verändert werden.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert

Es zeigt

F i g. 1 in einem Längsschnitt eine Hülse für die Verwendung bei dem e;findungsgemäßen Verfahren,

F i g. 2 eine Schnittansich i der in F i g. 1 dargestellten Hülse, wobei die Rillen g^mäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Halbringen gefüllt sind, und

F i g. 3 eine Schnittansicht der in F i g. 1 dargestellten Hülse im mit einem Rohr nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verbundenen Zustand.

In der Zeichnung ist eine Hülse 1 dargestellt, die mit einem Rohr 2 einer Unterwasserrohrleitung fest verbunden werden soll, die in großer Tiefe verlegt ist

Zu diesem Zweck wird an der Innenfläche."? der Hülse, die aus einem Material besteht dessen elastische Verformungsgrenze über der des Materials liegt, aus dem das Rohr 2 besteht, eine Gruppe von Rillen 4 und Zähnen 5 vorgesehen und wird anschließend jede Rille 4 mit zwei Haibringen 6 gefüllt, wie es insbesondere in F i g. 2 dargestellt ist, in der jedoch nur ein Halbring pro Rille sichtbar ist, da der andere Halbring so angeordnet ist, daß er dem ersten Halbring zugewandt ist

Die Halbringe 6 bestehen aus einem Material, das von innen hohlen Mikro- und Makroglaskugeln gebildet wird, die mit einem Epoxiharz dicht aneinander angeordnet sind, das in eine Form gegossen wird, die die Gestalt eines Halbringes hat.

Die in dieser Weise vorbereitete Hülse wird dann auf den sehr tiefen Meeresboden abgesenkt und auf dem freien Ende des Rohres 2 der Unterwasserrohrleitung angeordnet. Die Anordnung aus Rohr und Hülse wird dann radial mittels eines speziellen, in diese Anordnung eingeführten Dehners bis zur elastischen Verformungsgrenze des Materials aufgeweitet, aus dem die Hülse 1 besteht, so daß das Rohr 2 plastisch in die Rillen 4 der Hülse 1 verformt wird, wie es in Fig.3 dargestellt ist. Das ist dadurch möglich, daß die Halbringe 6 durch ein Zusammenfallen aufgrund der H&;hdruckverhältnisse ihr Volumen beträchtlich verringern.

Am Ende wird der Dehner entlastet und entfernt, so daß die elastische Erholung der Hülse die gewünschte dichte Verbindung mit dem darunterliegenden Rohr 2 liefert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum dichten Verbinden einer Hülse mit dem Rohr einer Unterwasserrohrleitung, die in großer Tiefe verlegt ist bei dem nacheinander die Hülse auf das freie Ende des Rohres gesetzt wird, ein spezieller Dehnungsstopfen aus Hartgummi in das Innere der Anordnung aus Rohr und Hülse eingeführt wird, der Stopfen axial komprimiert und unter der axialen Kompression gehalten wird, um die Anordnung aus Rohr und Hülse bis zur Grenze der elastischen Verformung des Materials radial aufzuweiten, aus dem die Hülse besteht, wobei diese Grenze über der des Rohres liegt, und der Stopfen entlastet und aus dem Rohr herausgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Vorbereitungsschritt die Innenfläche der Hülse mit einer Reihe <on Rillen und Zähnen geformt und jede Riiie der Hülse mit zwei Ha!brir.gen gefüllt wird, die aus einem Material bestehen, das bei normalem Druck praktisch nicht verformbar oder in einem praktisch vernachlässigbaren Maße verformbar ist, jedoch bei einem hohen Druck in der Größenordnung von 300 kg/cm² mit einer drastischen Abnahme seines Volumen von mehr als 70% zusammenfällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter hohem Druck zusammenfallende Mater 'ii, aus dem die Halbringe bestehen, die die Rillen der Hülse füllen, von innen hohlen Mikro- und Makroglaskugeln gebildei ist, die durch ein Epoxiharz dicht aneinander angeordnet sind.