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Rohrleitungs-Absperrorgan Die Erfindung bezieht sich auf AbsperrorE;ane
für Rohrleitungen, und zwar auf solche Absperrorgane, die in einen kreiafürmigen
Ausschnitt eines Rohres eingeseLzL werden können und die durch radiale Verstellunp;
eine durch das Rohr verlaufende Flüssigzu unterbinden erlauben. Die Erfindung bezieht
:,ich ferner auf ein Verfahren zur Verwendung derartiE,er Aberrorfrane bei der Schaffung
eines UiitlaulweE@es zu einem "orirle.iturii,ßabschnitt, dei- ohne eine Unterbrechung
der flüssigiäeita:@trüinun@; aiz:,#f-;etuizscht oder repariert werden kann.
Die
bisher bekannt en, in Rohrleitungen verwendeten Absperrorgane weisen eine längsUeschlitzte
hülse auf, die ausdehnbar bzw. zusammenziehbar ist. Diese Hülse umfaßt Einrichtungen,
die das Absperrorgan wirksam, zusammenzuziehen bzw: auszudehnen erlauben, wenn es
in Einrichtungen verwendet' wird, die als "Absperreinrichtungen" bekannt sind. Obwohl
die bisher bekannten,in Verbindung mit Rohrleitungen verwendeten Absperrorgane sich
im Hinblick auf den Mechanismus, mit dessen Hilfe die Absperrteile ausgedehnt bzw:
zusammengezogen werden, als zufriedenstellend erwiesen hat, treten während des Gebrauchs
Nachteile auf. Diese Nachteile rühren daher, daß die Abdichtungsflächen der betreffenden
Absperrorgane beschädigt werden, und zwar durch die Kante des jeweiligen Ausschnitts
bzw. der Öffnung des Rohres während der Einführung bzw. lierausführung des jeweiligenAbsperrteilen
in die bzw. aus dieser Öffnung.
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In großen Rohrleitungen, in denen Flüssigkeitsdrucke in der Größenordnung
von ca. 22 bis 70 at aurtreten können, werden derartige längsgeschlitzte Absperrorgane
dazu benutzt, Rohrleitungsabschnitte, die repariert oder ausgetauscht werden müssen,
abzusperren. Sind derartige Absperrorgane erst einmal in eine Rohrleitung eingesetzt,
so ist es bei Verwendung dieser Absperrorgane in Verbindung mit den "Absperreinricli-Lungen"
üblich, die jeweiliM Flüssigkeit durch das am Einströmende liegende Absperrorgan
in die Absperreinrichtungen einströmen und nach Durchströmen der jeweils
vorgesehenen
Nebenrohrleitung durch das Ausström-Absperrorgan
wieder herausfließen zu lassen. Da die Absperrorgane in die Rohrleitung eingesetzt
werden müssen, durch welche die Flüssigkeit unter hohem Druck schnell hindurchfließt,
neigen die betreffenden Absperrorgane dazu, auf ihrer Ausströmseite einen Druck
auf die Kanten des Ausschnittes bzw. der in dem betreffenden Rohr vorhandenen Queröffnung
auszuüben. Da die Absperrorgane zur Erzielung der Abdichtung mit einem flexiblen
überzuu aus einem Dichtungsmaterial überzogen sind, wird häufig dieser Überzug während
der Einführung des betreffenden Absperr,_prgarL"s in die jeweilige Rohrleitung bzw.
während der lierausführung aus dieser Rohrleitung beschädigt. Dadurch ist es dann
erforderlich, das betreffende Absperrorgan zu ersetzen oder zu reparieren, indem
es mit einem neuen Überzug versehen wird. In beiden Fällen sind jedoch die Reparatur-
bzw. Austauschkosten hoch. Darüber hinaus werden die flexiblen Dichtungsüberzüge
der Absperrorgane während des Einsetzens des jeweiligen Absperrorgans beschädigt,
ohne daß die jeweilige Bedienperson die Beschädigung bemerkt. Eine andere Möglichkeit
der Beschädigung des jeweiligen Dichtungsüberzugs besteht darin, daß die Überzüge
nicht aus dem richtigen Dichtungsmaterial bestehen. Dies bedeutet, daß während des
Betriebs, d.h. wenn ein Rohrleitungsabschnitt repariert oder durch einen neuen ersetzt
wird, eine beträchtliche Gefahrensituation geschaffen ist.
Der vorliegenden
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Absperrorgan für eine Rohrleitung
zu schaffen, das zumindest die oben aufgeführten Nachteile vermindert. Dabei ist
ein neues Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe ein Nebenweg zu einem auszutauschenden
oder zu reparierenden Rohrleitungsabschnitt geschaffen wird, ohne daß eine Betriebsunterbrechung
auftritt. Dabei sollen die neu zu schaffenden Absperrorgane verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung ist ein Absperrorgan für eine Rohrleitung geschaffen,
das in eine Queröffnung einer Rohrleitung eingesetzt werden kann. Dieses Absperrorgan
umfaßt eine ausdehnbare und zusammenziehbare längsgeschlitzte Hülse, die unter Erzielung
einer Dichtung an die Kanten der Öffnung heranführbar bzw. von diesen wieder wegführbar
ist. Am Außenumfang ist die betreffende Hülse zumindest teilweise mit einem flexiblen
Dichtungsüberzug versehen. Ferner sind Schutzeinrichtungen vorgesehen, die den Uberzug
an den Kanten schützen, wenn die betreffende Hülse während des Betriebs in die genannte
Öffnung eingeführt bzw. aus dieser herausgeführt wird.
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Die genannte Schutzeinrichtung umfaßt zumindest einen an dem Außenumfang
der betreffenden hülse befestigten Tragstreifen, dessen Dicke nahezu gleich der
Dicke des Überzugs ist.
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Die Hülse ist vorzugsweise eine zylinderförmige Metallhülse; die jeweils
vorgesehenen Tragstreifen bestehen aus Stahl und sind an der Hülse angeschweißt.
Ein Tragstreifen verläuft
vorzui;screise neben und weitgehend parallel
zu der jeweiligen Län:skante der geschlitzten Hülse. In vorteilhafter Weise überdeckt
die Abdeckung zumindest die Hälfte des Außenumfan[;s, insgesamt jedoch weniger als
den gesamten Außenumfang. Jeder 'fraistreifen kann von der jeweiligen Längskante
der Abdeckung in Umfangsrichtung versetzt sein. Der Winkel, entsprechend dem uie
Abdeckung um den Außenumfang herum angeordnet ist, kann etwa 210o betragen. Die
Kanten der Abdeckung können in gleichen Abständen von den Kanten der Hülse und von
den Tragstreifen entfernt aneordnet sein.
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Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Plerk-;i<<il
ein Verfahren, mit dessen Hilfe für einen Rohrleitungsabclinit' ein febenweg i;eschaffen
werdet. kann, durch welchen eine i@'lüssif;1ceit hindurchgeleitet werden kann, währenddessen
der betreffende RohrleiLungsabschnitt ohne eine Unterbrechung der Strüiliunt; der
betreffenden Flüssigkeit ausgetauscht oder repariert werden kann. Dieses Verfahren
umfaßt das Anordnen von Aboperrmechanismen auf der Eintrittsseite und auf der Austritts-:;uice
des betreffenden Rohrleitungsabschnitts, wobei die betr(:f'fenden Absperrmechanismen
eingebaute iimleiteinrichtungen und zwischen diesen eine l@ieben-Rohrleitunf-umfassen,
und die JJinfü@;;unE; eines l#ohrleitungs-Absperrorgaiis in die ltolirleituii";
rauf der Austrittsseite des betreffenden Rohrleitungsabochnittes. Als Absperrorp;an
wird dabei eine längsgeschlitzte Hülse verwendet, vieren Gchlitz zur Austrittsseite
des genannten RohrleitunGaabachnitts hin zeigt. Die Hülse befindet eich dabei
in
zusammengezogenem Zustand, so daß das Absperrorgan. mit dem an der Strömungsaustrittsseite
befindlichen Absperrmechanismus in Strömungsverbindung steht: Sodann wird eine die
Strömung durch den betreffenden Rohrleitungsabschnitt zu einem Teil aufhebendelUIEPerrung
wirksam gemacht, und ferner wird auf der Eintrittsseite des betreffenden Rohrleitungsabschnitts
ein weiteres Rohrleitungs-Absperrglied in die Rohrleitung eingefügt. Die Hülse befindet
sich dabei in ihrem zusammengezogenen Zustand, so daß das weitere Absperrorgan mit
dem auf der Eintrittsseite des erwähnten Rohrleitungsabschnitts befindlichen Absperrmechanismus
in Strömungsverbindung steht. Sodann werden beide Absperrorgane aus ihrer jeweiligen
zusammengezogenen Stellung herausgeführt, wodurch sie in der jeweiligen Queröffnung
in der Rohrleitung zum Anliegen kommen und den zwischen ihnen befindlichen Rohrleitungsabschnitt
abdichten. Dadurch ist eine Flüssigkeitsströmung innerhalb dieses Rohrleitungsabschnitts
vollständig vermieden. Die der Eintrittsseite des betreffenden Rohrleitungsabschnitts
zugeführte Flüssigkeit wird nunmehr unter Umgehung des abgesperrten Rohrleitungsabschnitts
durch die Weben-Rohrleitung hindurchgeführt.
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Anhand von Zeichnungsn wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
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Fig. '! zeigt in einer rerspektivansichb-, ein erfinduxgagemäßes Absperrorgan
für eine Rohrleitung.
hig. 2 zeigt das in Fig. 1 dargestellte Absperrorgan
in einer Draufsicht, wobei die Anordnung des betreffenden Absperrorgans in einer
Rohrleitung durch Strichpunktlinien angedeutet ist.
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Fig. > zeigt das in Fig. 1 dargestellte Absperrorgan in einer Längsteilschnittansicht.
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Fig. 4 zeigt schematisch und zum Teil im Schnitt eine VorriclitunG
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In den Zeichnungen sind jeweils
entsprechende Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Das erfindungsgemäße
Rohrleitungs-Absperrorgan ist allgemein mit 10 bezeichnet. In Fig. 2 ist das Rohrleitungs-Absperrorgan
10 in einer Stellung gezeigt, in der eine Queröffnung bzw. ein Ausschnitt eines
Rohres P in Strichpunktlinien angedeutet ist. Die besondere
| an |
| Gestaltung eines Rohres /dieser Ausschnittstelle ist allgemein |
bekannt und stellt keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Das Rohrleitungs-Absperrorgan
10 weist eine zylinderförmige Hülse 12 mit einem Längsschlitz 14 auf. Die geschlitzte
Hülse 12 ist aua-dehnbar und zusammenziehbar; sie besteht aus einem etwas federnden
Metall, wie z.B. aus Metallblech oder dgl. Im Innern der Hülse 12 ist eine Vielzahl
von entlang ,des Umfangs verteilten, nach innen zeigenden Rippen 18 vorge-
sehen
(Fig. 3). ]Pie
Rippen 18
sind dreieckförmig
ausgebildet;
sie
besitzen einander
gegenüberliegende, im Innern
der Hülse
konvergierende
Innenkanten 20 und 22, die an ihren innersten
Enden in einer flachen
Längskante 24 auslaufen.
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In Richtung der Achse der Hülse 12 verläuft ein Schraubengewindeteil
30, das zwei Gewindeteile 32 und 34 mit entgegengesetzter Gangrichtung trägt. Auf
das untere Ende 34 des Schraubengewindeteiles 30 ist eine untere Hülse 36 aufgeschraubt;
auf den oberen Gewindeteil 32 des Schraubengewindeteiles 30 ist eine obere Hülse
38 aufgeschraubt. An der unteren Hülse 36 ist ein Treibkeil 40 befestigt, z.B. durch
eine Schweißverbindung oder dgl. In entsprechender Weise ist an der oberen Hülse
38 ein zweiter Tragkeil 46 befestigt. Die Keile 40 und 46 besitzen kegelstumpfförmige
Flächen, die von den Kanten 20 und 22 der Rippen 18 aufnehmbar sind. Wie einzusehen
sein dürfte, bewirkt eine Drehung des Schraubengewindeteiles 30 in. der einen oder
anderen Richtung, daß sich die Keile 40 und 46 aufeinander zu bzw. voneinander weg
bewegen. Wird das Schraubengewndeteil 30 in der Richtung gedreht, dass die Keile
40 und 46 aufeinander zu bewegt werden, so wirken deren Außenflächen mit den Flächen
20 und 22 der Rippen 18 in dem Sinne zusammen, daß die Hülse 12 ausgeweitet wird.
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Um die Hülse 12 wieder zusammenzuziehen,.ist jede der Rippen 18 an
ihrem oberen und unteren Ende mit zueznander entgegengesetzt verlaufenden, im Innern
der Hülse gierenden Fingern 52 und 62 versehen, welche durch an den Rippen 18 angeschweißte
Zapfen getragen werden. Die Finger 52
und 62 wirken auf komplementäre
Innenflächen der Keile 40 und 64.
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Das obere Ende des Schraubengewindeteiles 30 ist mit einem nicht kreisförmigen
Endteil 94 versehen, das mit einem nicht kreisförmigen Ende einer Betätigungsstange
(nicht gezeigt) eines Absperrmechanismus 100 zusammen,,zu-,arbeiten vermag. Das
obere Ende 76 der Hülse 38 ist ferner mit einem Gewindeansatz versehen, der zur
Aufnahme eines Einstellwerkzeuges (nicht gezeigt) dient, welches ebenfalls Teil
des Absperrmechanismus 100 ist. Der Absperrmechanismus 100 bildet nicht Teil der
vorliegenden Erfindung; er umfaßt jedoch z.B. eine Einrichtung, wie sie in der US-Patentschrift
2 655 339 beschrieben ist.
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Wie besonders deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Außenfläche
der 1fülse 12 mit einem flexiblen Überzug 16 versehen. Dieser Überzug 16 besteht
aus Gumini oder einem anderen geeigneten Dichtungsmaterial, das an den Ausschnitt
des Rohres r anliegen kann und dabei eine Abdichtung bewirkt. Der flexible Überzug
16 verläuft mit zu den Längskanten der hülse 12 ausf@;erichteten LänF;skanten nicht
um den gesamten Umfan; der Außenfläche herum. Vielmehr verläuft der Überzug 16 nur
symmetrisch um den Umfan; der Hülse 12 herum und endet kurz vor den Längskanten
17,19, die den Schlitz 14 begrenzen. Die Kanten 23,25 des Überzugs 16 sind in gleichen
Abständen von den Kanten 17,19 entfernt angeordnet. Der aus einem
Dichtungsmaterial
bestehende flexible Außenüberzug 16 verläuft ferner um mehr als die Hälfte des Umfangs
der Hülse 12 herum. In diesem Zusammenhang hat es sieh als zweckmäßig erwiesen,
den Überzug 16 bis zu 210o um den Umfang der Hülse herumzuführen, so daß die Längskanten
23 und 25 dieses Überzugs 16 von den Kanten 17 und 19 der Hülse@12 versetzt enden.
Auf der Außenfläche der Außenbereiche 27 und 29 dar Hülse 12 ist von den
Kanten 23 und 25 des flexiblen Dichtungs-Überzugs 16 versetzt jeweils ein länglicher
Metalltragstreifen 31 vorgesehen. Diese, in Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Tragstreifen
31 verlaufen längs zur Hülse 12; sie sind in gleichen Abständen von den Kanten 17
und 19 und von den ganten 23 und 25 des Überzugs 16 entfernt angeordnet. Die Tragstreifen
31 bestehen vorzugsweise aus Stahl; sie besitzen nahezu dieselbe Dicke wie der flexible
Überzug 16. Die Tragstreifen 31 sind an der Hülse befestigt, z.B. durch Punktschweißungen
33.
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In .fix. 4 ist eine typische Umleitanordnung gezeigt, die dazu verwendet
werden kann, ohne eine Betriebsunterbrechung einen Abschnitt der Rohrleitung P zu
reparieren oder auszutauschen. Dabei sind im einzelnen an der Strömungseintritts-und
an der Strömungsaustrittsseite des zu reparierenden oder auszutauschenden
Rohrleitungsabschnittes der Rohrleitung r herkömmliche Absperr.rRohrverbindungsstücke
41 und 42 angeschweißt oder sonstwie'bdfestgt. Die herkömmlichen-Absperrmechanismen
100 werden dann an den betreffenden Absperr-Rohrverbindungsstücken 41 und
42 befestigt. Die erwähnten
Absperrmechanismen 100 weisen eingebaute
Umleiteinrichtungen, Rohrabschneider und Absperrorgane sowie geeignete Ventile auf.
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Zwischen beiden vorgesehenen Absperrmechanismen 100 verläuft eine
Nebenleitung 102, zwischen der und der Rohrleitung P eine Ablassleitung mit
einen Ablassanschlußteil 104 und zu beiden Seiten angeordneten Ventilen 106
und 108 vorgesehen ist.
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Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Absperrorgan
10 im zusammengezogenen Zustand in die auf der Strömungsaustrittsseite des zu reparierenden
bzw. auszutauschenden Rohrleitungsabschnitts befindliche Queröffnung eingesetzt.
Der Schlitz 14 des betreffenden Absperrorgans 10 zeigt dabei in Strömungsaustrittsrichtung
des betreffenden Rohrleitungsabschnitts. Die Strömungsrichtung ist in Fig. 4 durch
den Pfeil F angedeutet. Ein entsprechender Pfeil ist auch in Fig. 2 dargestellt.
Wie einzusehen sein dürfte, neigt die Flüssigkeitsströmung in der Rohrleitung
dazu, das Absperrorgan in Richtung zur Strömungsaustrittsseite hin zu bewegen. Da
die Hülse 12 des Absperrorgans jedoch mit den Tragstreifen 31 versehen ist, liegen
die Tragstreifen 31 an den auf der Strömungsaustrittsseite liegenden Kanten der
Öffnung der Rohrleitung an. Hierdurch ist die Gefähr, daß der flexible Überzug 16
an diesen Kanten zerreißt, wenn er nicht von Anfang an an diesen Kanten anliegt,
weitgehend herabgesetzt bzw. beseitigt. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies,
daß die Tragstreifen 31 anstelle des Überzugs 16 auf den Kanten der Öffnung gleiten.
Bei in Richtung der Strömungsaustrittsseite
hinzeigendem Schlitz
14 neigt die Absperranordnung auch nicht dazu, sich zufolge des in ihr ausbildenden,Flüssigkeitsdruckes
zunächst auszudehnen; damit besteht für den Überzug 16 keine Möglichkeit, während
des Einsetzens in die Öffnung mit deren Kanten in Berührung zu gelangen. Das Absperrorgan
wird dann betätigt, so daß in denn herauszunehmende oder zu reparierenden Rohrleitungsabschnitt
sich eine Teilströmung einstellt. Bevor das auf der Strömungsaustrittsseite vorgesehene
Absperrorgan 10 in seine Abdichtungsstellung gebracht wird, wird zunächst auf der
Strömungseintrittsseite des betreffenden Rohrleitungsabschnittes ein Absperrorgan
10 in eine entsprechende Öffnung in der Rohrleitung eingesetzt. Da durch das `auf
der Strömungsaustrittsseite des betreffenden Rohrleitungsabschnitts vorgesehene
Absperrorgang 10 die Flüssigkeitsströmung in der Rohrleitung zumindest zu einem
Teil verringert worden ist, besteht bezüglich des auf der Strömungseintrittsseite
vorgesehenen Absperrorgans 10 1eine nennenswerte ,Gefahr, daß dessen Überzug 16
zerreißt, obwohl der Schlitz 14 in der diesem Absperrorgan zugehörigen Hülse 12
in Strömungsrichtung zeigen muß. Sind die Absperrorgane 10 auf der Strömungseintrittsseite
und auf der Strömungsausstrittsseite des zu reparierenden bzw. auszutauschenden
Rohrleitungsabschnittes eingesetzt, so werden beide Abdichtungsorgane in eine solche
Stellung gebracht, in der sie die jeweils zugehörige Öffnung des be-
| treffenden Rohrleitungsabschnitts abdichten. Die/der Rohr- |
leitung vorhandene Flüssigkeit wird nunmehr auf die Betätigung
geeigneter
Ventile in den Absperrmechanismen 100 hin umgeleitet, so daß sie durch den Schlitz
des auf der StrÖmungeintrittsseite des genannten Rohrleitungsabschnitts befindlichen
Absperrorgans 10 in den auf dieser Seite befindlichen Absperrmechanismus 100 einströmt
und durch das Umleitrohr 'l02 hindurch zu dem auf der Strömungsaustrittsseite des
genannten itohrleitun(.;sabschnitts befindlichen Absperrmechanismus 100 hin. Die
betreffende Flüssigkeit gelangt schließlich durch den Schlitz des auf dieser Strömungsaustrittsseite
befindlichen Absperrorgans 10 in den übrigen 'feil der Rohrleitung Y hinein.
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im vorstehenden wurde das erfindungsgemäße Verfahren im Zusammenhan,r
mit Absperrorganen gemäß der Erfindung erläutert. Es dürfte jeüoch einzusehen sein,
daß das auf der Strömungseintrittsseite des jeweils zu, reparierenden bzw. zu ersetzenden
Rohrleitungsabschnitts vori_;eeehene Absperrorgan 10 einen Überzug besitzen kann,
der sich gänzlich um den Umfang der zugehörigen Hülse herum erstreckt, wenn auf
der Strömungsaustrittsseite des betreffenden Hohrleitungsabschnitts ein Absperrorgan
zuerst ein-;jesetzt wird, dessen Überzug durch die Verwendung der Trag-»Lreifen
>1 geschützt ist. Die Verwendung eines Absperrorgans vier zuvor genannten Art an
der Str@mungseintrittsseite des jeweiligen Rohrleitungsabschnittn ist möC;lich,
da die diesem Ab-. sperror;_!;an zuehörif;e Absperrhülse keinen Leitungs: trömungen
ausgesetzt ist, die zu einer Beschädigung , dieser Hülse führen könnton.
Der Grund hierfür liegt darin, daß das zunächst auf der Strömungsaustrittsseite
den betreffenden Rohrleitungsabschnitts
eingesetzte Absperrorgan
sich in seinem zusammengezogenen Zustand befindet, in welchem es-die Strömung in
der Rohrleitung in hinreichendem Maße Vermindert. Dadurch wird dann das auf der
Strömungseintrittssete des betreffenden Rohrleitungsabschnitts eingesetzte Absperrorgan.
nicht mehr einer entsprechend starken Leitungsströmung ausgesetzt. Ist im Rohrleitungsabschnitt
S die erforderliche Reparatur oder der Zeitungsaustausch ausgeführt, so wird zunächst
das auf der Strömungseintrittsseite befindliche Absperrorgan 10 zusammengezogen
und dann abgenommen. Anschließend wird das auf der Strömungsaustrittsseite befindliche
Absperrorgan 10 zusammengezogen und abgenommen. Während des oben beschriebenen
Vorgangs ist eine Entleerung der Nebenleitung sowie der Rohrleitung P im Bereich
zwischen den Absperrorganen erforderlich. Diese Entleerung erfolgt mit Hilfe der
Ventile 106 oder 108;
durch die Ableitungsverbindung.104 wird dabei jegliche
Luft abgeleitet.
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Das im vorstehenden beschriebene Rohrleitungs-Absperrorgan und das
Verfahren, gemäß dem dieses Absperrorgan verwendet wird, führt zu einer Herabsetzung
der bisher bekannten Einrichtungen anhaftenden Mängel. Zufolge der Verwendung von
Tragstreifen ist demgemäß die Gefahr der Beschädigung des aus einem Dichtungsmaterial
bestehenden, auf der jeweiligen Schlitzhülse aufgebrachten flexiblen Überzugs während
des
Gebrauchs des jeweiligen Absperrorgans verringert. Dem-: gemäß
ist die vorliegende Erfindung bei Vorliegen einer starken Strömung und/oder eines
hohen Strömungsdruckes insbesondere dann von Vorteil, wenn die durch die Rohrleitung
zu fördernde Flüssigkeit brennbar ist.