DE2304530A1

DE2304530A1 - Verfahren und vorrichtung zum verschliessen des offenen endes einer rohrleitung

Info

Publication number: DE2304530A1
Application number: DE19732304530
Authority: DE
Inventors: John William Ells
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1972-02-02
Filing date: 1973-01-31
Publication date: 1973-08-09
Also published as: NL7301220A; JPS4884913A; DK135687B; GB1421134A; NO135154B; NO135154C; DK135687C

Description

PATENTANWÄLTE 2 3 Q 4 5 3 Q

DR.-ING. VON XREISLEJt DR.-ING. SCHONWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL-ING. SELTING

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

30. Januar 1973 Sch-DB/est

The British Petroleum. Company Limited Britannic House, Moor Lane, London EC2Y 9BU, Grο ßbri tanni en

Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen des offenen Endes einer Rohrleitung

Die Erfindung betrifft ein Rohrleitungswerkzeug zum Verschließen eines offenen Endes einer Rohrleitung und zur Entfernung von öl, Wasser oder Gas aus der Leitung, insbesondere einer Leitung, die unter Wasser verlegt ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Verschließen eines offenen Endes einer Rohrleitung sowie zur Entfernung von öl, Wasser oder Gas aus dieser Leitung.

Unter Wasser verlegte Rohrleitungen werden im allgemeinen mit einer dicken Betonumkleidung versehen, wobei die Betondicke etwa 50 bis 80 mm beträgt und dazu dient, die Rohrleitung zu schützen und sinkbar zu machen. Manchmal ist es erforderlich, eine bereits verlegte Rohrleitung zu öffnen, beispielsweise wenn sich Deformationen zeigen, und die Rohrleitung an die Oberfläche anzuheben. Das Vorhandensein von Wasser in der geöffneten Leitung macht diese extrem schwer und gestaltet das Anheben schwierig. Es ist daher erforderlich, zunächst das Wasser zu entfernen.

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Das bisherige Verfahren wird so durchgeführt, daß zunächst der Beton abgenommen wird, daß sodann zwei diametral gegenüberliegende öffnungen in der Nähe des Rohrleitungsendes angebracht werden, und daß sodann durch diese öffnungen eine Stange eingeführt und in ihrer Stellung gesichert wird. Das Wasser wird aus der Leitung entfernt, indem eine Rohrkugel bzw. ein Kolbenelement vom entfernten Ende her durch das Rohrinnere hindurchgeschoben wird. Sobald das Wasser herausgedrückt ist, kann die Rohrleitung mittels eines an der Stange befestigten Kabels an die Oberfläche gezogen werden.

Dieses Vorgehen hat den Nachteil, daß es sehr zeitaufwendig und daher außerordentlich kostspielig ist.

Es wurden nun ein VerSiren und eine Vorrichtung entwickelt, die das Verschließen des offenen Endes einer Rohrleitung zulassen, ohne daß der Beton entfernt werden muß. Außerdem kann die Vorrichtung an einer Rohrleitung angebracht werden, wodurch eine Verankerungsstelle gebildet wird, die das Anheben und Absenken der Rohrleitung vereinfacht.

Erfindungsgemäß weist ein Werkzeug zum Verschließen eines offenen Endes einer Rohrleitung folgende Merkmale auf:

Ein Rohrelement mit einem geschlossenen und einem offenen Ende, dessen offenes Ende in das offene Ende der Rohrleitung einsetzbar ist,

eine Kolben-Zylindereinheit innerhalb des Rohrelementes,

ein radial nach außen dehnbares Greif- und Dichtungsorgan, das auf der Außenfläche des Rohrelementes vorgesehen ist und mit der Kolben-Zylinderheit zusammenwirkt und

einen Einlaß zur Zuführung eines Fluids in den Zylinder,

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in dem das eingelassene Druckfluid den Kolben verschiebt und das Greif- und Dichtungsorgan zur radial nach außen wirksamen Ausdehnung veranlaßt, damit es an die Innenfläche der Rohrleitung abdichtend angreift.

Vorzugsweise ist das Rohrelement mit einem Einlaß für Druckgas in die Rohrleitung versehen, wobei dieser Einlaß sich vorteilhaft am geschlossenen Ende des Rohrelementes befindet.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung ist eine bewegliche Verdrängungskugel bzw. ein Kolbenelement vorhanden, die bzw. das durch seine durch den Druck komprimierten Gases hervorgerufene Bewegung längs der Rohrleitung Wasser verdrängt. Vorzugsweise sind zwei Verdrängungsorgane und Mittel vorgesehen, die den Start des einen Verdrängungsorgans zu demjenigen des anderen Organs verzögern.

Das Rohrelement läßt sich nach der Benutzung durch Druckabsenkung des Fluids, die ein Nachlassen der Greif- und Dichtungsorgane zur Folge hat, aus der Rohrleitung entfernen.

Das Rohrelement kann mit einer Verankerungsstelle für ein Kabel ausgestattet sein, über das auf die Rohrleitung eine Zugkraft einwirken kann. Das Element besteht zweckmäßig aus Stahl; seine Dicke ist nicht kritisch, jedoch beträgt sie im Falle des Stahls vorzugsweise 50 bis 100 mm.

Das Greif- und Dichtorgan kann gemäß der Beschreibung der US-Patentschrift 3 393 926 konstruiert und davon abweichend so angeordnet sein,daß es radial nach außen dehnbar ist, um an die Innenseite der Rohrleitung anzugreifen.

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Die Kolben können so vorgesehen sein, daß sie zu dem Rohrelement axial verschiebbar und ringförmig ausgebildet sind. Zur Umwandlung der Axialbewegung der Kolben in Radialbewegung der Greiforgane dient zweckmäßig ein Satz von beispielsweise drei Abdichtungen, Ringen und Keilen, die auf der Innenfläche der Rohrleitung die Greif- und Abdichtwirkung hervorrufen.

Das Rohrelement kann in.einer Schutzummantelung stecken, die vorteilhaft als abgeschrägtes offen endendes zylindrisches Teil ausgebildet ist und mit dem Rohrelement verbundene "Ventile und Leitungen schützt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verschließen eines offenen Rohrleitungsendes ist dadurch gekennzeichnet, daß in ein offenes Rohrleitungsende das beschriebene Werkzeug eingesetzt wird und daß man Druckfluid einpumpt, so daß das Greif- und Dichtorgan an die Innenfläche der Rohrleitung abdichtend angreift.

Enthält - die Rohrleitung Wasser, öl oder Gas, sqwird in das offene Rohrleitungsende ein Rohrelement "mit einer Kugel bzw. einem Kolbenelement eingeführt, weich-letztere durch eingepumptes Druckgas verschoben werden und Wasser, öl oder Gas aus der Rohrleitung herausdrücken.

Nach einem anderen Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verschließen einer unter Wasser verlegten Rohrleitung mit einem offenen Ende und zur Entfernung von Wasser aus der Rohrleitung zur Erleichterung ihrer Anhebung an die Oberfläche wird in das offene Ende der Rohrleitung das erwähnte Rohrleitungswerkzeug eingeführt, in dem sich eine Verdrängungskugel befindet, woraufhin man Fluid unter Druck einpumpt, damit an die Innenseite der Rohrleitung

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das Greif- und Dichtorgan abdichtend angreift und unter dem Einfluß eingepumpten komprimierten Gases die Verdrängungskugel bzw. der Kolbenteil zur Hinausdrückung des Wassers aus der Rohrleitung verschoben wird.

Vorteilhaft ist das zur Verschiebung der Verdrängungskugel eingepumpte komprimierte Gas komprimierte Luft.

An der Verankerungsstelle des Rohrelementes kann ein Kabel befestigt werden, das auf die Rohrleitung Spannkräfte zur Einwirkung bringt, die ihre übermäßige Durchbiegung in angehobenem Zustand verhindern ...

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt des Rohrelementes.

Die Rohrleitung 2'ist von einem Betonmantel 1 umgeben. Das Rohrelement 3 ist am Ende 14 geschlossen ausgebildet und in die Rohrleitung 2 eingesetzt. Das Rohrelement j5 weist einen Einlaß 4 zum Injizieren von Wasser sowie axial verschiebbare Ringkolben 5 auf, die von O-Ringen Ij5 umgeben sind, die die Abdichtungen 6, Ringe 12, Kelle 7 und Hartgummieinlagen 11 zusammendrücken, wodurch eine anpressende und abdichtende Wirkung gegen die Innenfläche der Rohrleitung hervorgerufen wird. Dem Rohrelement j5 wird durch einen Einlaß 8 komprimierte Luft zugeführt. Eine Kugel 9 ist innerhalb der Rohrleitung in Längsrichtung beweglich und drückt die in der Rohrleitung vorhandene Flüssigkeit heraus. An dem Rohrelement 3 befindet sich ein kreuzförmiger Ansatz 10 zum Einhängen des Hakens oder Bügels einfer- Kette, über die die Spannung und Hebung der Rohrleitung erfolgen kann.

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Claims

Ansprüche

flJ Rohrleitungswerkzeug zum Verschließen eines offenen Rohrleitungsendes, gekennzeichnet durch ein Rohrelement (3) mit einem geschlossenen und einem offenen Ende, wobei das offene Ende in das offene Ende der Rohrleitung (2) einsetzbar ist, eine Kolben-Zylindereinheit (5)Innerhalb des Rohrelementes (2),

ein radial nach.außen dehnbares Greif- und Dichtungsorgan (5, 6, 7; 11, 12, 13), das auf der Außenfläche des Rohrelementes (3) vorgesehen ist und mit der Kolben-Zylindereinheit zusammenwirkt und

durch einen Einlaß (4) zur Zuführung eines Fluids in den Zylinder, in dem das eingelassene Druckfluid den Kolben verschiebt und das Greif- und Dichtungsorgan zur radial nach außen wirksamen Ausdehnung veranlaßt, damit es an die Innenfläche der Rohrleitung (2) abdichtend angreift.
2. Rohrleitungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (3) an seinem geschlossenen Ende (14) eine Verankerungsstelle (10) für ein Kabel aufweist, mittels dessen bei innerhalb der Rohrleitung (2) in Stellung befindlicher Vorrichtung auf die Rohrleitung eine Spannkraft ausübbar ist.
3. Rohrleitungswerkzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (3) einen Einlaß (8) für komprimiertes Gas aufweist.
4. Rohrleitungswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3* dadurch gekennzeiohnet, daß innerhalb des Rohrelementes (3) eine bewegliche Verdrängungskugel bzw. ein Kolbenelement (9) vorgesehen ist, daß bei seiner unter dem Einfluß des

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komprimierten Gases erfolgenden Längsbewegung innerhalb der Rohrleitung das in dieser befindliche Wasser herausdrückt.
5· Ttohrleitungswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (3) von einer Schutzummantelung umgeben ist, die als abgeschrägtes offen endendes zylindrisches Teil ausgebildet ist.
6. Verfahren zum Verschließen eines offenen Rohrleitungsendes, dadurch gekennzeichnet, daß in ein offenes Ende der Rohrleitung ein Rohrleitungswerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5 eingesetzt wird und daß man in den Zylinder Druckfluid einpumpt, so daß der Kolben verschoben wird und das Greif- und Dichtungsorgan an die Innenfläche der Rohrleitung abdichtend angreift.
7. Verfahren zum Verschließen eines offenen Endes einer unter Wasser verlegten Rohrleitung und zur Entfernung von Wasser, öl oder Gas aus dieser Leitung zur Ermöglichung der Anhebung des Rohres an die Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß in das offene Ende der Rohrleitung ein Rohrleitungswerkzeug nach Anspruch 4 eingesetzt wird, daß in den Zylinder Druckfluid eingepumpt wird, so daß der Kolben sich verschiebt und das Greif- und Dichtungsorgan gegen die Innenfläche der Rohrleitung abdichtend angreift und daß komprimiertes Gas eingepumpt wird, um die Kugel bzw. den Kolbenteil innerhalb der Rohrleitung zu verschieben, damit sie bzw. er Wasser, öl oder Gas aus deijRohrleitung verdrängt.

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8. Verfahren zum Verschließen des offenen Endes einer
unter Wasser verlegten Rohrleitung zur Entfernung von
Wasser, öl oder Gas aus dieser Leitung und zum Anheben
derselben an die Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß in das offene Ende der Rohrleitung ein Rohrleitungswerkzeug nach Anspruch 2 eingesetzt wird, das eine bewegliche Verdrängungskugel bzw. einen Kolbenteil aufweist, daß in den Zylinder Druckfluid eingepumpt wird, damit der Kolben verschoben und das Greif- und Dichtungsorgan abdichtend
an die Innenfläche der Rohrleitung angreift, daß komprimiertes Gas eingepumpt wird, um die Verdrängungskugel
bzw. den Kolbenteil zu verschieben, damit diese bzw.
dieser Wasser, öl oder Gas aus der Leitung herausdrückt, und daß ein Kabel an der Verankerungsstelle des Rohrelementes befestigt und auf dieses Kabel eine Zugkraft zum
Anheben des Rohrleitungsendes an die Oberfläche zur Einwirkung gebracht wird.

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