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DE19632332A1 - Dust removal process for gas pipelines - Google Patents

Dust removal process for gas pipelines

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Publication number
DE19632332A1
DE19632332A1 DE19632332A DE19632332A DE19632332A1 DE 19632332 A1 DE19632332 A1 DE 19632332A1 DE 19632332 A DE19632332 A DE 19632332A DE 19632332 A DE19632332 A DE 19632332A DE 19632332 A1 DE19632332 A1 DE 19632332A1
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DE
Germany
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dust
gas
pressure
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cleaning
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DE19632332A
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German (de)
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DE19632332C2 (en
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Wolfgang Dr Ing Schacht
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/053—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction
    • B08B9/055—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction the cleaning devices conforming to, or being conformable to, substantially the same cross-section of the pipes, e.g. pigs or moles
    • B08B9/0551—Control mechanisms therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

The dust removal process comprises moving the cleaning pig through the pipeline (1) by gas pressure, sweeping the dust and dust-type dirt (10) in front of it. As soon as the pig is brought to a halt by the pile of dust, the pipeline is sealed by the rising gas pressure acting on a seal (5) on the pig When a certain excess pressure is reached, a pressure regulator (7) causes a valve or flap (8) to open suddenly, opening up a large cross section of the pipeline. The pressure levelling causes a high local acceleration and velocity of the gas flow, thus blowing away the dust from in front of the pig

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die schrittweise Entfernung von Stäuben und staubförmigen Verschmutzungen aus Rohrleitungen, insbesondere aus Gasrohrleitungen. Ihr besonderes Einsatzgebiet sind die Hoch- und Mitteldrucknetze von Gasversorgungsunternehmen, in denen sich große Mengen an Staub befinden, neu bilden bzw. aus vorgelagerten Netzen hineingetragen werden.The invention relates to a method and a device for the gradual removal of dust and dust-like contamination from pipelines, in particular from Gas pipelines. Their particular area of application are the high and medium pressure networks from Gas utilities that have large amounts of dust in them or carried in from upstream networks.

Hauptursachen für den Staubanfall in Gasnetzen sind:The main causes of dust accumulation in gas networks are:

  • 1. Der bereits vor vielen Jahren vollzogene Übergang vom klassischen feuchten Stadtgas auf trockenes Fern- und Erdgas. In der Folge kam es zu einer starken Austrocknung der über viele Jahrzehnte in den Leitungen abgelagerten Gasbegleitstoffe wie z. B. Teer, Naphthalin, gebundenen Stäuben aber auch von ursprünglich feuchten Korrosionsprodukten. Mit den in dieser Zeit gebildeten Stäuben haben wir es zum großen Teil noch heute in den Gasfort­ leitungs- und Gasverteilungsnetzen zu tun.1. The transition from classic damp city gas to that which was made many years ago dry long-distance and natural gas. As a result, the over dried up gas accompanying substances deposited in the pipes for many decades, e.g. B. tar, naphthalene, bound dusts but also from originally moist corrosion products. With the During this period, the dusts formed to a large extent are still in the Gasfort pipeline and gas distribution networks.
  • 2. Die nicht völlig zu unterbindende Innenkorrosion der im Werk und auf der Baustelle einer Wasserdruckprobe unterzogenen Stahlrohrleitungen durch solche oxidationsfördernde Gas­ komponenten wie Sauerstoff, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff.2. The internal corrosion of the one in the factory and on the construction site which cannot be completely prevented Steel pipelines subjected to water pressure test by such oxidation-promoting gas components such as oxygen, carbon dioxide and hydrogen sulfide.
  • 3. Das Eindringen von Feststoffen bei der Verlegung und Reparatur von Gasleitungen, insbesondere bei unzureichender Beachtung der Technischen Regeln und fehlender Auf­ sicht.3. The penetration of solids during the laying and repair of gas pipes, especially if the technical rules are not observed properly and there is no view.
  • 4. Bildung von neuen Stäuben durch den Verschleiß des Rohrleitungsmaterials (insbesondere in Krümmern und Armaturen mit Querschnittsverengungen) bei intensiver Bewegung großer Staubmengen.4. Formation of new dusts due to the wear of the pipe material (in particular in elbows and fittings with cross-sectional constrictions) with intensive movement large amounts of dust.

Stäube in Gasrohrleitungen, die auf der Rohrsohle liegen bleiben und nicht durch turbulente instationäre Strömungen hochgerissen und mitgenommen werden stellen an sich für die Gasversorgung keine akute Gefahr dar. Die starke Zunahme des Gasabsatzes, insbesondere des Heizgasanteils in den Wintermonaten, der Bau neuer und Ausbau bereits vorhandener Netze führt jedoch dazu, daß sich die Strömungsverhältnisse in vielen Versorgungsleitungen radikal verändern. Große Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeiten, Änderungen der Strömungsrichtung und dadurch hervorgerufene turbulente und instationäre Vorgänge im Gasstrom treiben den Staub in den Netzen hin und her, führen zu Störungen an Gasgeräten und Armaturen und damit zu großen wirtschaftlichen Schäden.Dusts in gas pipelines that remain on the pipe base and not due to turbulent ones unsteady currents are taken up and taken away in themselves for the Gas supply is not an acute hazard. The sharp increase in gas sales, in particular  the share of heating gas in the winter months, the construction of new ones and the expansion of existing ones However, networks result in the flow conditions in many supply lines radically change. Large fluctuations in flow velocities, changes in Direction of flow and the resulting turbulent and transient processes in the Gas streams drive the dust back and forth in the networks, causing faults in gas devices and fittings and thus great economic damage.

Es sind eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen bekannt mit denen Stäube und staub­ förmige Verschmutzungen aus Rohrleitungen, insbesondere Gasrohrleitungen entfernt werden können.A number of methods and devices are known with which dusts and dust shaped contaminants removed from pipelines, especially gas pipelines can be.

Das Ausblasen der mit Staub verunreinigten Gasrohrleitungen ist sicher das bekannteste und effektivste Verfahren überhaupt. Berechnungen des ausgeprägt instationären Strömungs­ prozesses zeigen, daß während des Ausblasevorgangs in der zu reinigenden Leitung kurzzeitig Geschwindigkeiten erreicht werden, die insbesondere am Ende der Leitung weit über der Schallgeschwindigkeit des Gases liegen.The blowing out of gas pipes contaminated with dust is certainly the best known and most effective process ever. Calculations of the pronounced unsteady flow Process show that during the blowing process in the pipe to be cleaned briefly Speeds can be achieved, especially at the end of the line well above the Speed of sound of the gas.

Die folgenden Abbildungen zeigen den typischen Druck- und Geschwindigkeitsverlauf in einer 5 km langen Hochdruckgasleitung DN 200 in Zeitintervallen von 60 Sekunden während des Ausblaseprozesses. Zum Zeitpunkt t=0 wird die Leitung an der Stelle x=0 geöffnet, der Anfangsüberdruck in der sogenannten Reservoir-Leitung beträgt 15 bar, in der Ausblase­ leitung 0 bar. Es ist deutlich zu erkennen, daß im ersten Drittel der auszublasenden RohrleitungThe following illustrations show the typical pressure and speed curve in a 5 km long high-pressure gas pipe DN 200 at intervals of 60 seconds during the blow-out process. At time t = 0, the line is opened at point x = 0, the Initial overpressure in the so-called reservoir line is 15 bar, in the blow-out line 0 bar. It can be clearly seen that in the first third of the pipeline to be blown out

die erforderliche Mindestgeschwindigkeit für die Staubaufwirblung und den Staubtransport (< 20 m/s) über einen Zeitraum von ca. 120 Sekunden erreicht wird.the required minimum speed for the dust and the Dust transport (<20 m / s) is achieved over a period of approximately 120 seconds.

Das Ausblasen von Gasrohrleitungen wird jedoch aufgrund der damit verbundenen großen Gasverluste und Luftverschmutzung nicht mehr praktiziert.The blowing out of gas pipelines, however, becomes large due to the associated Gas losses and air pollution no longer practiced.

Ein weiteres Verfahren ist der Einbau von ausreichend dimensionierten Staubfilteranlagen mit einem hohen Abscheidegrad an den neuralgischen Punkten des Netzes. Stäube, die bei definierten Strömungsverhältnissen mit dem Gasstrom durch derartige Anlagen fließen werden zwar nahezu vollständig abgeschieden, eine effektive Reinigung aller Leitungen des Gasnetzes wird damit jedoch nicht erreicht.Another method is the installation of adequately dimensioned dust filter systems with a high degree of separation at the critical points of the network. Dusts at defined flow conditions with the gas flow flow through such systems are almost completely separated, an effective cleaning of all lines of the However, the gas network is not reached.

Bekannt sind ebenfalls Verfahren, bei denen mit sogenannten Molchen oder Rohrreinigungs­ geräten, die über eine Schleuse in die Leitung eingebracht werden, Ablagerungen an der Rohrinnenwand oder Verschmutzungen durch schabende oder schwingende Bewegung gelöst, vor dem Gerät hergeschoben und beim Vorhandensein eines flüssigen Transportmediums weggeschwemmt werden (DE 41 11 451 A1, DE 35 06 621, FR 26 47527 A1). Für die Ent­ fernung großer Staubmengen aus Gasrohrleitungen sind derartige Geräte nicht geeignet, weil sie insbesondere in nicht molchbaren Leitungen sehr schnell stecken bleiben bis zu ihrer auf­ wendigen Entfernung zu einer Unterbrechung der Gasversorgung führen. Methods are also known in which using so-called pigs or pipe cleaning devices that are introduced into the line via a lock, deposits on the Inner pipe wall or dirt loosened by scraping or swinging movement, pushed in front of the device and in the presence of a liquid transport medium be washed away (DE 41 11 451 A1, DE 35 06 621, FR 26 47527 A1). For the Ent Removing large amounts of dust from gas pipelines is not suitable for such devices because they get stuck very quickly, especially in non-piggable pipes, up to theirs agile distance lead to an interruption of the gas supply.  

In der USA-Patentschrift 3,056,156 wird ein federnder Pfropfen beschrieben, der innerhalb einer Leitung durch ein Fluid angetrieben wird, wobei der Pfropfen in nur eine Richtung getrieben werden kann und bei ständiger Aufrechterhaltung eines dichten Verschlusses und reibenden Kontaktes mit der Rohrinnenwand seine Querschnittsgröße an den Rohrleitungs­ durchmesser anpaßt. Der Pfropfen besteht aus einem körbchenförmigen zylindrischen Körper, an einem Ende offen, am anderen Ende spitz zulaufend geschlossen, einem radial angeord­ neten Flansch rund um den ganzen Körper am offenen Ende mit einem größeren Durchmesser als der des Körpers, einem Ventilmechanismus am geschlossenen spitzen Ende des Körpers, der aus Lippen, die in den Hohlraum des Körpers hineinragen und einheitlich zum geschlos­ senen Teil geformt sind, besteht. Besagte Lippen und das geschlossene Ende haben einen Schlitz, der breit genug ist, um den Lippen zu ermöglichen sich umzustülpen und nach außen zu strecken, wenn der Druck des Fluids im Hohlraum eine festgelegte Grenze übersteigt. Die Länge des körbchenförmigen zylindrischen Körpers ist größer als der Durchmesser quer durch den Flansch.U.S. Patent No. 3,056,156 describes a resilient plug that is within a line is driven by a fluid with the plug in only one direction can be driven and with constant maintenance of a tight seal and rubbing contact with the inner pipe wall its cross-sectional size on the pipeline adapts diameter. The plug consists of a basket-shaped cylindrical body, open at one end, tapered at the other end, one radially arranged Neten flange around the whole body at the open end with a larger diameter than that of the body, a valve mechanism at the closed pointed end of the body, the lips that protrude into the cavity of the body and are uniformly closed its part is formed. Said lips and the closed end have one Slit that is wide enough to allow the lips to turn inside out and out to stretch when the pressure of the fluid in the cavity exceeds a predetermined limit. The The length of the basket-shaped cylindrical body is greater than the diameter across through the flange.

Auch ein derartiger Pfropfen ist für die Entfernung von großen Staubansammlungen in Gasrohrleitungen nicht geeignet, weilSuch a plug is also suitable for removing large accumulations of dust Gas pipes not suitable because

  • - der Durchmesser des Pfropfens bereits im unbelasteten Zustand größer ist als der Innen­ durchmesser der zu reinigenden Leitung;- The diameter of the plug is larger than the inside even when unloaded diameter of the pipe to be cleaned;
  • - die Bewegung eines derartigen Pfropfens in einer Gasrohrleitung mit einem sehr hohen Verschleiß seines gummiartigen federnden Materials verbunden ist;- The movement of such a plug in a gas pipe with a very high Wear of its rubbery resilient material is associated;
  • - für die Bewegung des fest an der Rohrinnenwand anliegenden Pfropfens örtliche eine Druckdifferenz erforderlich ist, die praktisch nur beim Einsatz inkompressibler Medien, d. h. in Flüssigkeiten, erzielt wird;- local one for the movement of the stopper firmly against the inner wall of the pipe Pressure difference is required, which is practically only when using incompressible media, d. H. in liquids, is achieved;
  • - der Pfropfen sich in einer Rohrleitung nur in eine Richtung bewegen kann; - The plug can only move in one direction in a pipe;  
  • - bei Umkehr der Strömungsrichtung den Durchfluß des Fluids blockiert;- blocks the flow of the fluid when the direction of flow is reversed;
  • - die am vorderen Ende spitz zulaufende Form des Pfropfens mit dem darin integrierten, nach außen umstülpbaren Ventil denkbar ungeeignet für die Entfernung großer Stauban­ sammlungen in Gasrohrleitungen ist, da ausgehend von seiner Konstruktion und Funktionsweise dieser unter den gegebenen Umständen über Staubansammlungen hinwegkriecht.- The tapered shape of the plug at the front end with the integrated Valve that can be turned inside out is unsuitable for removing large amounts of dust collections in gas pipelines is due to its construction and Functionality of this under the given circumstances through dust accumulation crawls away.

Der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welche die oben genannten Nachteile beseitigt und in traditionell nicht molchbaren Hoch- und Mitteldruckleitungen die dort vorhandenen großen Staubansammlungen sicher zu einer Staubschleuse oder zu einem dafür geeigneten Staub­ abscheider treibt, wobei, unabhängig von der Strömungsrichtung des Gases und vom Zustand des Gerätes die Gasversorgung in der zu reinigenden Leitung nur in kurzen Intervallen unterbrochen wird.The object of the invention specified in the claims is a method and to develop a device which overcomes the drawbacks mentioned above and in traditionally not piggable high and medium pressure lines the large existing there Dust accumulations safely to a dust lock or to a suitable dust separator drives, regardless of the direction of flow of the gas and the condition the gas supply in the pipe to be cleaned only at short intervals is interrupted.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Betriebsbedingungen ein Reinigungsgerät in die Leitung eingebracht wird, welches sich in seinem Durchmesser der zu reinigenden Leitung anpaßt, sich durch den in Strömungsrichtung bildenden Differenzdruck vorwärts bewegt und dabei die staubförmigen Verschmutzungen vor sich zusammenschiebt, nach Ansammlung einer ausreichend großen Staubmenge stehenbleibt und unter Nutzung des sich aufbauenden Gasdrucks die zu reinigende Gasrohrleitung zeitweilig radial verschließt, nach dem Erreichen eines definierten Überdrucks zwischen der bereits gereinigten und der noch zu reinigenden Seite der Leitung mit Hilfe eines Druckreglers den Verschluß der Leitung über ein Ventil oder eine Klappe über einen großen Querschnitt der Rohrleitung schlagartig freigibt, wobei der dabei eingeleitete Druckausgleich eine hohe örtliche Beschleunigung und Geschwindigkeit des Gasstromes über den gesamten Rohrquerschnitt und damit ein Wegblasen der vor dem Reinigungsgerät befindlichen Staubansammlung bewirkt und damit das dem Ausblasen von Gasrohrleitungen zugrunde liegende effektive Verfahren zur Staubentfernung in einer geschlossenen Leitung, d. h. ohne Gasverluste und Luftverschmutzung, praktiziert wird. According to the invention the object is achieved in that under operating conditions Cleaning device is introduced into the line, which is the diameter of the adjusts cleaning line, by the differential pressure forming in the direction of flow moving forward and pushing together the dust-like dirt in front of it, after accumulation of a sufficiently large amount of dust remains and using the the gas pipeline to be cleaned temporarily closes radially, building up gas pressure, after reaching a defined overpressure between the already cleaned and the side of the line still to be cleaned with the help of a pressure regulator Line via a valve or a flap over a large cross-section of the pipeline abruptly releases, the pressure equalization initiated thereby being a high local one Acceleration and speed of the gas flow over the entire pipe cross section and thus blowing away the dust accumulation in front of the cleaning device causes and thus the effective on which the blowing out of gas pipelines is based Closed line dust removal method, d. H. without gas loss and Air pollution, is practiced.  

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch dadurch gelöst, daß bei Umkehr der Strömungs­ richtung in der Gasrohrleitung, das Reinigungsgerät stehenbleibt und über ein in ihm integriertes "tellerartiges Ventil" den Gasfluß auch in dieser Richtung freigibt.According to the invention the object is also achieved in that when the flow is reversed direction in the gas pipe, the cleaning device stops and over one in it Integrated "plate-like valve" also releases the gas flow in this direction.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens könnenWith the device according to the invention for performing this method

  • - sowohl in Betrieb befindliche als auch kurzzeitig außer Betrieb genommene Gasrohr­ leitungen mit dem eigenen Fördermedium von großen Staubansammlungen befreit werden;- Both the gas pipe that is in operation and the gas pipe that is temporarily out of operation lines with their own pumped medium are freed from large dust accumulations;
  • - auf begrenztem Raum in der Leitung die erforderlich hohen Gasgeschwindigkeiten und Turbulenzen für das sichere Abheben und den Transport des Staubes erzielt werden;- The required high gas velocities and in a limited space in the line Turbulence for the safe lifting and transport of the dust can be achieved;
  • - unter allen Bedingungen, selbst bei längerem Stillstand oder Ausfall des Reinigungsgerätes bzw. einer Umkehr der Strömungsrichtung, die Gasversorgung stets aufrechterhalten werden;- under all conditions, even when the cleaning device is at a standstill for a long time or has failed or a reversal of the flow direction, always maintain the gas supply will;
  • - auch traditionell nicht molchbare Leitungen gereinigt werden.- traditionally non-piggable pipes can also be cleaned.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die Bilder 1-4 zeigen die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Längs­ schnitt in einer Gasrohrleitung, die Bilder 5 und 6 das Prinzip und die Wirkungsweise des "tellerartigen Ventils" zur Freigabe des Gasstromes bei Änderung der Strömungsrichtung in der Gasrohrleitung und das Bild 7 das Reinigungsgerät bei Ausfall seiner Funktion. Images 1-4 show the device for implementing the method in a longitudinal section in a gas pipeline, the images 5 and 6, the principle and mode of operation of the "plate-like valve" to release the gas stream when changing the direction of flow in the gas conduit and the picture 7, the Cleaning device if its function fails.

Bild 1 zeigt das Reinigungsgerät in der Gasrohrleitung 1, bestehend aus dem mit Flanschen versehenen Rohrstück 2, der beweglichen Hülse 3, der Stahlfeder 4, dem darüberliegenden Rohr 5 aus verschleißfesten dehnbaren Material (Gummi, Polyurethan o.a.), an seinen Enden auf der Hülse 3 und dem Rohrstück 2 befestigt und mit Reinigungsmanschetten oder -bürsten 6 versehen, dem als bekannt vorausgesetzten Druckregler 7 für die Steuerung der Klappe 8, welche die düsenförmig gestaltete große Öffnung 9 verschließt, unmittelbar vor dem zusammengeschobenen Staub 10 stehend. Figure 1 shows the cleaning device in the gas pipe 1 , consisting of the flanged pipe section 2 , the movable sleeve 3 , the steel spring 4 , the overlying pipe 5 made of wear-resistant, stretchable material (rubber, polyurethane or the like), at its ends on the sleeve 3 and attached to the pipe section 2 and provided with cleaning sleeves or brushes 6 , the pressure regulator 7 , which is assumed to be known, for the control of the flap 8 , which closes the nozzle-shaped large opening 9 , standing directly in front of the compressed dust 10 .

Das Reinigungsgerät wird über eine Molchschleuse oder einen Bypass in die Gasrohrleitung 1 eingebracht. Durch den auf die hintere Manschette 6 wirkenden Gasdruck bewegt sich das Gerät zunächst in Strömungsrichtung frei gleitend vorwärts und schiebt mit der vorderen Manschette 6 den auf der Rohrsohle liegenden Staub 10 vor sich her. Nach Ansammlung einer nicht mehr ohne weiteres verschiebbaren Staubmenge bleibt es zunächst stehen, rückt dann aber als Folge des zunehmenden Hinterdrucks p₁ (siehe Bild 2) bei gleichzeitiger Verdichtung der Staubansammlung noch etwas vor und bleibt schließlich endgültig stehen. Über die Manschette 6, die bewegliche Hülse 3, die Spiralfeder 4 und den vorrangig aus verschleißfesten Gummi bestehenden Rohr 5 wird die wachsende Druckkraft dazu genutzt, die Gasrohrleitung 1 an dieser Stelle hermetisch abzudichten. Sobald die im Bild 2 dargestellte Abdichtung erreicht ist, wird die Hülse 3 auf dem Rohrstück 2 verhakt.The cleaning device is introduced into the gas pipeline 1 via a pig lock or a bypass. Due to the gas pressure acting on the rear sleeve 6 , the device initially moves freely in the direction of flow and pushes the dust 10 lying on the tube plate in front of it with the front sleeve 6 . After accumulation of a quantity of dust that can no longer be easily moved, it initially stops, but then advances somewhat as a result of the increasing back pressure p 1 (see Figure 2) with simultaneous compression of the dust accumulation and finally stops. Via the sleeve 6 , the movable sleeve 3 , the spiral spring 4 and the tube 5 consisting primarily of wear-resistant rubber, the increasing pressure force is used to hermetically seal the gas pipeline 1 at this point. As soon as the seal shown in Figure 2 is reached, the sleeve 3 is hooked onto the pipe section 2 .

Erreicht die sich einstellende Druckdifferenz p₁-p₂ am Reinigungsgerät den im Druckregler 7 eingestellten Sollwert, so öffnet sich schlagartig die Klappe 8 und das Gas strömt mit hoher Geschwindigkeit durch die düsenförmig gestaltete große Öffnung 9, wirbelt den dort liegenden Staub auf und tragt ihn im Gasstrom fort (Bild 3). Nach dem Druckausgleich schließt der Druckregler 7 die Klappe 8, der Haken zwischen der Hülse 3 und dem Rohrstück 2 wird gelöst und das Gerät kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Nach erneuten Druckaufbau hinter der Reinigungsmanschette 6 wird das Reinigungsgerät, vorausgesetzt, der Staub wurde davor weitgehend entfernt, bis zur nächsten größeren Staubansammlung bewegt (Bild 4). Ist vor dem Gerät noch so viel Staub vorhanden, daß es sich nicht vorwärts bewegen kann, so wird der in den Bildern 1 bis 4 dargestellte Vorgang erneut ablaufen.If the pressure difference p₁-p₂ on the cleaning device reaches the setpoint set in the pressure regulator 7 , the flap 8 opens suddenly and the gas flows at high speed through the nozzle-shaped large opening 9 , swirls the dust there and carries it in the gas stream continue ( Photo 3). After the pressure equalization, the pressure regulator 7 closes the flap 8 , the hook between the sleeve 3 and the pipe section 2 is released and the device returns to its original state. After pressure builds up again behind the cleaning sleeve 6 , the cleaning device, provided that the dust has been largely removed beforehand, is moved until the next larger dust accumulation ( Figure 4). If there is still so much dust in front of the device that it cannot move forward, the process shown in Figures 1 to 4 will be repeated.

In vermaschten Gasnetzen kann sich durch Zu- bzw. Abschaltung von Abnehmern die Strömungsrichtung in einzelnen Leitungsabschnitten ändern. Damit sich das Reinigungsgerät nicht rückwärts bewegt und die Gasversorgung unterbricht, ist die Klappe 8, wie in Bild 5 dargestellt, mit einem "tellerartigen Ventil" 11 versehen, das den Gasfluß in diese Richtung sofort freigibt. Im Bild 6 ist das Reinigungsgerät in der Gasrohrleitung 1 in diesem Zustand dargestellt. Kehrt die Strömung in die ursprüngliche Richtung zurück, so schließt das "tellerartigen Ventil" 11 und der Reinigungsprozeß in der Leitung wird wie oben beschrieben schrittweise fortgesetzt.In meshed gas networks, the direction of flow in individual line sections can change due to the connection or disconnection of consumers. So that the cleaning device does not move backwards and the gas supply is interrupted, the flap 8 , as shown in Figure 5, is provided with a "plate-like valve" 11 which immediately releases the gas flow in this direction. Figure 6 shows the cleaning device in the gas pipeline 1 in this state. If the flow returns in the original direction, the "plate-like valve" 11 closes and the cleaning process in the line is continued step by step as described above.

In der Gasrohrleitung können auch Zustände eintreten, die zumindest zeitweilig eine Fort­ setzung des Reinigungsprozesses ausschließen (z. B. zu niedriger Gasdruck, zu geringer Gas­ durchsatz u. a.). Im Extremfall kann sogar das Reinigungsgerät selbst ausfallen. Damit auch in diesen Fällen eine Unterbrechung der Gasversorgung ausgeschlossen wird, ist der Druckregler 7 mit batteriegespeisten Drucksensoren und einem Zeitrelais versehen, welches die Klappe 8 öffnet, wenn das Reinigungsgerät eine vorgegebene kritische Zeit stillsteht. Bild 7 zeigt das Reinigungsgerät in der Gasleitung 1 in diesem Betriebszustand.Conditions can also occur in the gas pipeline that at least temporarily preclude a continuation of the cleaning process (e.g. too low gas pressure, too low gas throughput, etc.). In extreme cases, even the cleaning device itself can fail. So that an interruption of the gas supply is also ruled out in this case, the pressure regulator 7 is provided with battery-powered pressure sensors and a time relay which opens the flap 8 when the cleaning device is at a predetermined critical time. Figure 7 shows the cleaning device in gas line 1 in this operating state.

Die erfindungsgemäße Lösung beschränkt sich nicht nur auf den autarken Betrieb des oben beschriebenen Reinigungsgerätes in einer Gasrohrleitung, sondern schließt die Möglichkeit einer Steuerung und Energieversorgung über entsprechende Kabel, die dem Gerät nach- bzw. gegebenenfalls auch voran geführt werden können, mit ein.The solution according to the invention is not limited to the autonomous operation of the above described cleaning device in a gas pipe, but excludes the possibility a control and power supply via appropriate cables that follow or fix the device if necessary, can also be led ahead with a.

Claims (11)

1. Verfahren für die schrittweise Entfernung von staubartigen Verschmutzungen aus Rohrleitungen, insbesondere aus Gasrohrleitungen, mit folgenden Merkmalen:
  • - das Reinigungsgerät wird mittels Gasdruck durch die Rohrleitung (1) bewegt und schiebt dabei die Stäube und staubförmigen Verschmutzungen (10) vorwärts;
  • - sobald das Reinigungsgerät durch die Ansammlung der Stäube und staubförmigen Verschmutzungen (10) stehen bleibt, wird durch den sich aufbauenden Gasdruck mit Hilfe einer Dichtung (5) am Reinigungsgerät die Rohrleitung (1) radial abgedichtet;
  • - nach Erreichen eines bestimmten Überdruckes wird mit Hilfe eines Druckreglers (7) ein Ventil oder eine Klappe (8) schlagartig über einen großen Querschnitt der Rohrleitung (1) freigegeben, wobei der dabei eingeleitete Druckausgleich eine hohe örtliche Beschleunigung und Geschwindigkeit des Gasstromes über den gesamten Rohrquer­ schnitt und damit ein Wegblasen der vor dem Reinigungsgerät befindlichen Stäube und staubförmigen Verschmutzungen (10) bewirkt.
1. A method for the gradual removal of dust-like soiling from pipelines, in particular from gas pipelines, with the following features:
  • - The cleaning device is moved by means of gas pressure through the pipe ( 1 ) and pushes the dust and dust-like dirt ( 10 ) forward;
  • - As soon as the cleaning device stops due to the accumulation of dust and dust-like dirt ( 10 ), the pipeline ( 1 ) is radially sealed by the gas pressure building up with the help of a seal ( 5 ) on the cleaning device;
  • - After reaching a certain overpressure, a valve or a flap ( 8 ) is suddenly released over a large cross-section of the pipeline ( 1 ) with the help of a pressure regulator ( 7 ), the pressure compensation introduced thereby resulting in a high local acceleration and speed of the gas flow over the entire Cross-section of the pipe and thus blowing away the dust and dust-like dirt ( 10 ) in front of the cleaning device.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Änderung der Strömungs­ richtung das Reinigungsgerät stehenbleibt und über ein "tellerartiges Ventil" (11) der Gasfluß freigegeben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that when the flow direction changes, the cleaning device stops and the gas flow is released via a "plate-like valve" ( 11 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Unterbrechung des Reinigungsprozesses über einen definierten Zeitraum bzw. bei einem Ausfall des Reinigungsgerätes selbst über den Druckregler (7) ein Mechanismus in Gang gesetzt wird, welcher die Klappe (8) öffnet und damit den Gasfluß freigibt.3. The method according to claim 1, characterized in that in the event of an interruption of the cleaning process over a defined period or in the event of a failure of the cleaning device itself via the pressure regulator ( 7 ) a mechanism is started which opens the flap ( 8 ) and thus releases the gas flow. 4. Reinigungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit folgenden Merkmalen:
  • - das Reinigungsgerät weist ein kurzes Rohrstück (2) auf, das an beiden Enden mit Flanschen versehen ist und einen wesentlich kleineren Durchmesser als die Rohr­ leitung (1) besitzt;
  • - auf dem Rohrstück (2) sind eine bewegliche Hülse (3) und eine feste Hülse angeordnet, zwischen denen eine entsprechend den in der Rohrleitung (1) auftretenden Druckkräften dimensionierte Feder (4) vorgesehen ist;
  • - innerhalb des Rohrstücks (2) befindet sich ein Druckregler (7), welcher in Abhängigkeit vom Druck den Gasdurchlaß durch das Rohrstück (2) und das Ventils oder die Klappe (8) freigibt oder schließt;
  • - das Rohrstück (2) umgibt ein Rohrkörper (5), der auf den beiden Hülsen befestigt ist und aus verschleißfesten, dehnbaren Material besteht;
  • - an den Enden des Rohrkörpers (5) sind Ringmanschetten oder -bürsten vorgesehen.
4. Cleaning device for performing the method according to claims 1 to 3 with the following features:
  • - The cleaning device has a short pipe section ( 2 ), which is provided at both ends with flanges and a much smaller diameter than the pipe line ( 1 );
  • - On the pipe section ( 2 ) a movable sleeve ( 3 ) and a fixed sleeve are arranged, between which a spring ( 4 ) is provided which is dimensioned in accordance with the pressure forces occurring in the pipe ( 1 );
  • - Within the pipe section ( 2 ) there is a pressure regulator ( 7 ) which, depending on the pressure, releases or closes the gas passage through the pipe section ( 2 ) and the valve or flap ( 8 );
  • - The pipe section ( 2 ) surrounds a tubular body ( 5 ) which is attached to the two sleeves and consists of wear-resistant, stretchable material;
  • - At the ends of the tubular body ( 5 ) ring sleeves or brushes are provided.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit den vorderen Reinigungsmanschetten oder Reinigungsbürsten (6) der in der Leitung (1) vorhandene Staub (10) soweit zusammengeschoben wird, bis das Gerät aufgrund des der Bewegung entgegen wirkenden Widerstandes der Staubansammlung (10) stehenbleibt und der auf die hinteren Reinigungsmanschetten/-bürsten (6) wirkende Überdruck die Hülse (3) mit dem darauf befestigten verschleißfesten dehnbaren Rohrkörper (5) bei gleichzeitiger Über­ windung der Federkraft (4) nach vorn schiebt, wobei sich der verschleißfeste dehnbare Rohrkörper (5) aufwölbt und einen dichten radialen Verschluß mit der Rohrleitung (1) bewirkt.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that with the front cleaning sleeves or cleaning brushes ( 6 ) the existing in the line ( 1 ) dust ( 10 ) is pushed together until the device due to the movement counteracting resistance of the Dust accumulation ( 10 ) remains and the overpressure acting on the rear cleaning sleeves / brushes ( 6 ) pushes the sleeve ( 3 ) with the wear-resistant, stretchable tubular body ( 5 ) while simultaneously overcoming the spring force ( 4 ), whereby the wear-resistant expandable tubular body ( 5 ) bulges and causes a tight radial closure with the pipeline ( 1 ). 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler (7) mit Hilfe des Ventils oder der Klappe (8)
  • - beim Erreichen des eingestellten Sollwertes der Druckdifferenz Δpmax den Gasfluß durch das Rohrstück (2) freigibt;
  • - beim Erreichen des Druckausgleiches bzw. des eingestellten Sollwertes der Druck­ differenz Δpmin wieder dicht schließt;
  • - im Falle des Ausfalls des Reinigungsgerätes den Gasfluß freigibt und
6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the pressure regulator ( 7 ) by means of the valve or the flap ( 8 )
  • - When the setpoint of the pressure difference Δp max is reached, the gas flow through the pipe section ( 2 ) is released;
  • - When the pressure equalization or the setpoint is reached, the pressure difference Δp min closes again tightly
  • - releases the gas flow in the event of failure of the cleaning device and
daß mit Hilfe des im Ventil oder in der Klappe (8) integrierten "tellerartigen Ventils" (11) der Gasfluß auch im Falle einer Umkehr der Strömungsrichtung freigegeben wird.that with the help of the "plate-like valve" ( 11 ) integrated in the valve or in the flap ( 8 ) the gas flow is released even in the event of a reversal of the flow direction. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einbau von Drallblechen in die düsenförmige Öffnung (9) im vorderen Teil des kurzen Rohrstückes (2) eine ausreichende Turbulenz und Geschwindigkeit des Gases zur Auf- und Mitnahme des Staubes (10) erreicht wird.7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that by installing swirl plates in the nozzle-shaped opening ( 9 ) in the front part of the short pipe section ( 2 ) sufficient turbulence and speed of the gas for taking up and taking away the dust ( 10 ) is achieved. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (4) als Gasfeder ausgebildet ist und daß der Ringraum zwischen dem Rohrstück (2) und dem verschleißfesten dehnbaren Rohrkörper (5) zum Zwecke der Abdichtung unter Druck mit einem Gas gefüllt ist.8. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the spring ( 4 ) is designed as a gas spring and that the annular space between the pipe section ( 2 ) and the wear-resistant expandable tubular body ( 5 ) for the purpose of sealing under pressure with a gas is filled. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (4) als Stahlfeder ausgebildet ist.9. Device according to claims 1, 2, 3, 4, 5 and 8, characterized in that the spring ( 4 ) is designed as a steel spring. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Funktionen des Reinigungsgerätes nicht automatisch, sondern über ein im Gerät integriertes Steuerorgan auf der Basis von Meßwerten oder über entsprechende Verbin­ dungsleitungen für die Energieversorgung, Steuerung und Kontrolle von außerhalb der zu reinigenden Rohrleitung (1) ausgelöst werden.10. Device according to claims 1 to 9, characterized in that the individual functions of the cleaning device not automatically, but via an integrated control device in the device on the basis of measured values or via corresponding connec tion lines for the energy supply, control and monitoring from outside to cleaning pipeline ( 1 ) are triggered.
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