DE69701633T2

DE69701633T2 - Abdichtung eines spaltes zwischen einer leitung und der dazugehörigenden rohrauskleidung

Info

Publication number: DE69701633T2
Application number: DE69701633T
Authority: DE
Inventors: John Stephenson
Original assignee: British Gas Corp; British Gas PLC
Current assignee: British Gas Corp; British Gas PLC
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: CZ27999A3; AR013603A1; GB9616252D0; AU706329B2; GB2315838A; SK11799A3; PL331349A1; EP0916058B1; EP0916058A1; WO1998005899A1; JP2000501484A; US6343412B1; ES2144876T3; JP3234605B2; CA2261728A1; PL184350B1; DE69701633D1; RU2165559C2; AU3703097A; BR9710785A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Abdichten eines Zwischenraumes zwischen einem Hauptrohr und einem Auskleidungsrohr.
Es ist bekannt, Hauptrohre mit Auskleidungsrohren auszukleiden, um das Hauptrohr zu ersetzen oder zu reparieren, weil das Hauptrohr bereits in irgendeiner Weise defekt ist oder defekt wird und Strömungsmittel auslecken kann oder schon tut.
Wo das Hauptrohr ein Gas führendes Versorgungsrohr ist, das Gas von einer externen Hauptleitung zu einem Gebäude oder Anwesen liefert, besteht das Auskleidungsrohr normalerweise aus Kunststoff, z. B. Polyethylen, und das Versorgungsrohr aus Stahl.
Um das Versorgungsrohr zu ersetzen, wird das Auskleidungsrohr in ein Stromabwärtsende (im Sinne der Gas- Strömungsrichtung) des Versorgungsrohres in das und dann entlang dem Versorgungsrohr eingebracht, bis die gewünschte Länge von Versorgungsrohr ersetzt worden ist. Damit eine leichte Passage des Auskleidungsrohres in das und entlang dem Versorgungsrohr möglich ist, werden der Außendurchmesser des Auskleidungsrohres und der Innendurchmesser des Versorgungsrohres so gewählt, daß ein Spielraum zwischen den Rohren vorhanden ist.
Ein sogenannter "Nasenkonus" wird mit dem vorderen Ende des Auskleidungsrohres verbunden, bevor es in das Versorgungsrohr eingebracht wird. Dies ist ein rohrförmiges Bauteil aus Plastikmaterial, das bei Gebrauch auf das vordere Ende des Auskleidungsrohres geklebt oder aufgeklemmt wird. Der Nasenkonus ist mit mindestens einem Flügel oder einer Rippe versehen, der bzw. die vom Körper des Bauteils radial nach außen gerichtet ist. Der oder die Flügel ist bzw. sind flexibel und stehen bei Gebrauch mit der Innenwand des Hauptrohres in Wirkverbindung, um eine Abdichtung oder Sperre für die Strömung von Gas entlang dem Zwischenraum vom Stromaufwärts- zum Stromabwärtsende des Zwischenraumes vorzusehen, und zwar sowohl während des Einbringens des Auskleidungsrohres in das Hauptrohr als auch nach Vollendung des Einführungsschrittes.
Der Nasenkonus ist außerdem mit einer zerbrechbaren Einrichtung versehen, um die Bohrung des Nasenkonus zu sperren, während dieser und das Auskleidungsrohr in das und entlang dem Versorgungsrohr eingeführt werden. Dies verhindert vorübergehend, daß Gas in das Auskleidungsrohr gelangt.
Die zerbrechbare Einrichtung kann die Form einer zerbrechbaren Membran oder eines austreibbaren Stoppers oder Stopfens haben. Sobald das Auskleidungsrohr an Ort und Stelle ist, wird die Membran zerbrochen und/oder herausgenommen oder der Stopper herausgestoßen, damit Gas in das Auskleidungsrohr gelangen kann.
Dann wird ein Dichtmittel in den Zwischenraum eingeführt, um eine weitere Dichtung im Zwischenraum zu bilden. Das Dichtmittel kann ein anaerobes Zweikomponenten-Dichtmittel sein, das, während es flüssig ist, in den Zwischenraum eingespritzt wird und dann nach einer Weile sich verfestigt oder aushärtet.
Eine komplette Beschreibung einer typischen Versorgungsrohr- Austauschtechnik ist in GB-A-2227071 zusammen mit einem typischen Nasenkonus beschrieben.
Ein weiteres Verfahren und weiterer Nasenkonus sind in GB-A-2275901 beschrieben.
Das in den beiden oben genannten Dokumenten verwendete Dichtmittel ist relativ kostspielig, und eine beträchtliche Menge muß verwendet werden, um eine gasdichte Abdichtung sicherzustellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Zwischenraum zwischen dem Hauptrohr und dem Auskleidungsrohr in einer weniger kostspieligen Weise abzudichten, als es in den obigen Dokumenten beschrieben ist.
Bei einer anderen Anordnung, die im US-Patent 4,434,816 beschrieben ist, die der nächstliegende Stand der Technik ist, wird ein sich ausdehnendes Dichtmittel eingesetzt, das etliche Werkzeuge zum Halten und zur Ausführung des Abdichtungsvorgangs erfordert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, eine Vorrichtung zum Abdichten eines Zwischenraumes zwischen einem Hauptrohr und einem Auskleidungsrohr, das bei Gebrauch in das Hauptrohr eingebracht wird, wobei die Vorrichtung ein rohrförmiges Element zum Verbindung mit einem vorderen Ende des Auskleidungsrohres oder zum Bilden dieses Endes sowie eine komprimierbare Dichtung aufweist, die, wenn sie in Längsrichtung komprimiert wird, sich radial ausdehnt und die bei Gebrauch am Element angebracht ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß sich die Dichtung mit dem Element in Einführrichtung des Auskleidungsrohres frei bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Auskleidungsrohr entgegen der Einführrichtung zurückgezogen wird, eine weitere Dichtungsbewegung arretiert wird und die Dichtung in Längsrichtung durch das Element komprimiert wird, so daß sich die Dichtung radial ausdehnt, um sich an die Innenwand des Hauptrohres anzulegen und den Zwischenraum abzudichten.
Einem weiteren Aspekt der Erfindung zufolge ist vorgesehen ein Verfahren zum Abdichten eines Zwischenraumes zwischen einem Hauptrohr und einem Auskleidungsrohr, das bei Gebrauch in das Hauptrohr eingeführt wird, wobei das Verfahren das Einführen des Auskleidungsrohres in das Hauptrohr einschließt und gekennzeichnet ist durch Zurückziehen des Auskleidungsrohres entgegen der Einführeinrichtung, um eine weitere Bewegung einer komprimierbaren Dichtung zu arretieren, die auf einem vorderen Ende des Auskleidungsrohres sitzt, und die Dichtung in Längsrichtung züsammenzudrücken, so daß die Dichtung sich radial ausdehnt, um sich an die Innenwand des Hauptrohres anzulegen und den Zwischenraum abzudichten.
Vorzugsweise ist die Dichtung ringförmig.
Die Dichtung kann porös sein und die Form eines Schwammes haben, möglicherweise aus Schaumstoff o. dgl.
Ein Dichtmittel ist zweckmäßig in flüssiger Form zur Anwendung für die Dichtung, wobei das Dichtmittel bei Anwendung zur Dichtung die Poren der Dichtung durchdringt, bevor die Dichtung in das Hauptrohr eingebracht wird, und nach einer Zeitspanne, die das Einführen der Dichtung in das Hauptrohr, das Komprimieren und radiale Ausdehnen in Wirkverbindung mit der Innenwand des Hauptrohres ermöglicht, aushärtet.
Das Dichtmittel kann ein Zweikomponenten-Dichtmittel sein, zweckmäßig von der anaeroben Art, das einige Zeit, nachdem die Komponenten gemischt worden sind, aushärtet, wobei die Aushärtungszeit abhängig von dem anfänglichen Anteil der Komponenten variabel ist.
Vorzugsweise ist das rohrförmige Element mit ersten und zweiten Anschlägen versehen, zwischen denen bei Gebrauch die Dichtung komprimiert wird.
Der erste der Anschläge ist zweckmäßig vor dem zweiten Anschlag angeordnet, der gleitbar auf dem Element sitzt und bei Gebrauch sich mit dem Element in Einführrichtung des Auskleidungsrohres bewegt, aber an der Innenwand des Hauptrohres angreift und während der Rückwärtsbewegung des Auskleidungsrohres ortsfest verbleibt, wenn dieses zurückgezogen wird, so daß die Dichtung zwischen den beiden Anschlägen komprimiert wird.
Zweckmäßig ist der erste Anschlag ein Nasenkonus zur Verbindung mit dem vorderen Ende des rohrförmigen Elementes. Der Nasenkonus kann jedem der in der Einleitung erwähnten ähnlich sein.
Ein Ausführungsbeispiel wird nunmehr mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 3 Längsschnitte durch das Hauptrohr und Auskleidungsrohr sowie die Abdichtungsvorrichtung in verschiedenen Stufen des Abdichtungsverfahrens.
Fig. 1 zeigt die Position unmittelbar vor Einführung des Auskleidungsrohres 1 in das Hauptrohr, in diesem Fall ein Gas- Versorgungsrohr 2. Die Abdichtungsvorrichtung umfaßt ein rohrförmiges Element 3, das bei Gebrauch an seinem hinteren Ende 4 mit dem vorderen Ende 5 des Auskleidungsrohres 1 verbunden ist, eine zusammendrückbare Ringdichtung 6, die auf dem Element 3 sitzt, einen Nasenkonus 7 am vorderen Ende 8 des Elementes 3 und einen ringförmigen Anschlag oder ein Anschlagbauteil 9, ebenfalls auf dem Element 3 und zwischen dem Auskleidungsrohr 1 und dem Versorgungsrohr 2.
Das rohrförmige Element 3 ist ein Plastikschlauch, beispielsweise aus Polyethylen. Es ist oder kann sein ein Formstück mit einem Ringflansch 10, der als Anschlagmittel oder Anschlagbauteil in der Nähe des hinteren Endes für noch zu beschreibende Zwecke wirkt.
Die Ringdichtung 6 besteht aus komprimierbarem porösem Material wie ein Schaumkunststoff. Sie ist so dimensioniert, daß sie einen festen Sitz auf dem Schlauch 3 bildet.
Der Nasenkonus 7 ist von herkömmlicher Bauart und weist einen spritzgegossenen Polyethylen-Schlauchstutzen 11 auf, dessen hinteres Ende 12 so dimensioniert ist, daß es in der Bohrung des Schlauches 3 einen festen Sitz bildet. Die Außenwand des vorderen Endes 13 des Nasenkonus 7 ist von fünf Ringflügeln oder -rippen 14 bis 18 umgeben, wobei der Durchmesser der Flügel in Richtung vom Nasenkonus 7 weg zunimmt. Das vordere Ende 13 des Nasenkonus 7 ist durch einen herausnehmbaren Stopfen oder eine durchstechbare Membrane 19 geschlossen, um die Bohrung des Auskleidungsrohres 1 für die Gasströmung vorübergehend zu blockieren.
Das ringförmige Anschlagbauteil 9 besteht aus einem elastisch nachgiebigen Material, z. B. Gummi, und bildet einen Gleitsitz auf dem Schlauch 3. Sein Zweck wird ebenfalls nachfolgend noch beschrieben.
Außerdem ist mit Gleitsitz auf dem Schlauch 3 ein weiterer Anschlag oder weiteres Element 20 angeordnet, der bzw. das einen spritzgegossenen Polyethylen-Schlauchstutzen 21 aufweist, dessen Außenwand von fünf Ringflügeln oder -rippen 22 bis 26 umgeben ist, wobei der Durchmesser der Flügel in Richtung vom Nasenkonus 5 weg zunimmt. Wiederum wird auch der Zweck des Anschlags 20 nachfolgend noch beschrieben.
Um die Vorrichtung zusammenzubauen, wird zunächst das hintere Ende 4 des Schlauches 3 in das vordere Ende des Auskleidungsrohres 1 eingepaßt, wobei dieses Ende mit dem Anschlag 10 in Wirkverbindung steht. Dann wird ein Klemmring 27 über das Auskleidungsrohr 1 gestreift, bis dieser Ring 27 ebenfalls am Anschlag 10 anliegt, wobei der Ring 27 so dimensioniert ist, daß er das Auskleidungsrohr 1 gegen den Schlauch 3 preßt und eine sichere Verbindung dazwischen schafft.
Als Nächstes wird der Anschlag 9 auf das vordere Ende 8 des Schlauches oder Elementes 3 aufgeschoben und entlang demselben in Richtung auf den Anschlag 10 geschoben. Dann wird der Anschlag 20 auf das vordere Ende 8 des Schlauches 3 aufgesetzt und entlang demselben in Richtung zum Anschlag 9 geschoben.
Diesem Anschlag folgend wird die Ringdichtung 6 auf das vordere Ende 8 des Schlauches 3 aufgeschoben und entlang demselben in Richtung zum Anschlag 20 geschoben.
Schließlich wird das hintere Ende 12 des Nasenkonus 7 in die Bohrung des Schlauches 3 an dessen Vorderende 8 eingesetzt. Die Außenwand des hinteren Endes 12 des Nasenkonus 7 wird mit einem starken Klebemittel beschichtet, beispielsweise mit einem anaeroben Leim, um sicherzustellen, daß der Nasenkonus 7 sicher am Auskleidungsrohr 1 befestigt ist.
Unmittelbar vor Einführung der Abdichtungsvorrichtung in das Auskleidungsrohr wird ein flüssiges aushärtbares Zweikomponenten-Dichtmittelgemisch wie ein anaerobes Zweikomponenten-Dichtmittelgemisch an der Ringdichtung 6 in solcher Weise zur Einwirkung gebracht, daß die Dichtung 6 vollständig mit Dichtmittel gesättigt ist.
Die Baugruppe aus Auskleidungsrohr 1 und Abdichtungsvorrichtung wird dann in das Versorgungsrohr 2 eingeführt, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Baugruppe kann durch eine Manschette oder Stopfbuchse (nicht dargestellt) hindurch geschoben werden, die mit dem Versorgungsrohr 2 verbunden ist, bis der Nasenkonus 7 in die externe Hauptleitung (nicht dargestellt) eintritt, und wird dann in bekannter Weise in das Versorgungsrohr 2 zurückgezogen.
An diesem Punkt (Fig. 3) verriegeln sich die Anschläge 9 und 20 in Position im Versorgungsrohr 2 durch Angreifen an der Innenwand des Rohres, während das Auskleidungsrohr 1 selbst, die Ringdichtung 6 und der Nasenkonus 7 sich weiter nach hinten bewegen, um die Dichtung 6 zwischen dem Nasenkonus 7 und dem Anschlag 20 zusammenzudrücken, damit die Dichtung sich radial in Wirkverbindung mit der Innenwand des Versorgungsrohres 2 ausdehnt.
Der Anschlag 20 wirkt außerdem als Sperre für das Dichtmittel in der Dichtung 6, damit das Dichtmittel aus der Dichtung 6 den Anschlag 9 nicht verunreinigen kann, wodurch die Bauteile 20 und 9 schlüpfen oder gleiten, um dadurch die Kompression des Bauteils 6 zu reduzieren, was in einem potentiellen Leckweg resultiert.
Die Vorrichtung wird an dieser Stelle in Position belassen, bis das Dichtmittel ausgehärtet ist, und die Vorrichtung ist nun an der Innenwand des Versorgungsrohres 2 sicher befestigt, um den Zwischenraum zwischen den Rohren 1 und 2 abzudichten.
Eine Stange (nicht dargestellt) wird entlang der Bohrung des Rohres 1 in bekannter Weise bewegt, um den Stopfen auszutreiben oder die Membrane zu durchstechen, damit Gas in das Auskleidungsrohr 1 strömen kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Abdichten eines Zwischenraumes zwischen einem Hauptrohr (2) und einem Auskleidungsrohr (1), das bei Gebrauch in das Hauptrohr eingebracht wird, wobei die Vorrichtung ein rohrförmiges Element (3) zum Verbinden mit einem vorderen Ende des Auskleidungsrohres oder zum Bilden dieses Endes sowie eine komprimierbare Dichtung (6) aufweist, die, wenn sie in Längsrichtung komprimiert wird, sich radial ausdehnt und die bei Gebrauch am Element (3) angebracht ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß sich die Dichtung mit dem Element in Einführrichtung des Auskleidungsrohres frei bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Auskleidungsrohr (1) entgegen der Einführrichtung zurückgezogen wird, eine weitere Dichtungsbewegung arretiert wird und die Dichtung in Längsrichtung durch das Element komprimiert wird, so daß sich die Dichtung radial ausdehnt, um sich an die Innenwand des Hauptrohres (2) anzulegen und den Zwischenraum abzudichten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dichtung (6) ringförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Dichtung (6) porös ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Dichtung (6) ein Schwamm ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der ein Dichtmittel vorgesehen ist, das in flüssiger Form an der Dichtung (6) angewandt wird, so daß die Flüssigkeit die Poren der Dichtung durchdringt, bevor die Dichtung in das Hauptrohr (2) eingeführt wird, und dann das Dichtmittel nach einer Zeit anzieht, die das Einführen der Dichtung in das Hauptrohr, das Komprimieren und das radiale Ausdehnen in Wirkverbindung mit der Innenwand des Hauptrohres gestattet.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Element (3) mit ersten und zweiten Anschlägen (7, 9) versehen ist, zwischen denen bei Gebrauch die Dichtung (6) komprimiert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der erste Anschlag (7) vor dem zweiten Anschlag (9) angeordnet ist, wobei der zweite Anschlag (9) gleitbar auf dem Element (3) sitzt und bei Gebrauch sich mit dem Element in Einführrichtung des Auskleidungsrohres bewegt, aber an der Innenwand des Hauptrohres angreift und während der Rückwärtsbewegung des Auskleidungsrohres (1) ortsfest verbleibt, wenn das Auskleidungsrohr zurückgezogen wird, so daß die Dichtung (6) zwischen den beiden Anschlägen komprimiert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der erste Anschlag ein Nasenkonus (7) zur Verbindung mit dem vorderen Ende des rohrförmigen Elementes ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der der zweite Anschlag ein elastisch nachgiebiger ringförmiger Stopper (9) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der das Element (3) mit einem dritten Anschlag (10) versehen ist, der hinter dem zweiten Anschlag angeordnet ist und an diesem anliegt, um die Vorwärtsbewegung des zweiten Anschlags mit dem Auskleidungsrohr während des Einführens sicherzustellen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei der das Element (3) mit einem weiteren Ringbauteil (20) für gleitbaren Sitz auf dem Element zwischen der Dichtung (6) und dem zweiten Anschlag (9) versehen ist, wobei das Bauteil mindestens eine radial gerichtete Rippe (24) für die Wirkverbindung mit der Innenwand des Hauptrohres aufweist.

12. Verfahren zum Abdichten eines Zwischenraumes zwischen einem Hauptrohr (2) und einem Auskleidungsrohr (1), das bei Gebrauch in das Hauptrohr eingeführt wird, wobei das Verfahren das Einführen des Auskleidungsrohres in das Hauptrohr einschließt und gekennzeichnet ist durch Zurückziehen des Auskleidungsrohres (1) entgegen der Einführeinrichtung, um eine weitere Bewegung einer komprimierbaren Dichtung (6) zu arretieren, die auf einem vorderen ende des Auskleidungsrohres sitzt, und die Dichtung in Längsrichtung zusammenzudrücken, so daß die Dichtung sich radial ausdehnt, um sich an die Innenwand des Hauptrohres anzulegen und den Zwischenraum abzudichten.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Dichtung ringförmig ausgebildet ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Dichtung porös ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Dichtung ein Schwamm ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem ein Dichtmittel in flüssiger Form an die Dichtung gebracht wird, so daß die Flüssigkeit die Poren der Dichtung durchdringt, bevor die Dichtung in das Hauptrohr eingeführt wird und das Dichtmittel nach einer Zeit anzieht, die das Einführen der Dichtung in das Hauptrohr, das Komprimieren und radiale Ausdehnen in Wirkverbindung mit der Innenwand des Hauptrohres zuläßt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem die Dichtung zwischen zwei Anschlägen, die auf dem Auskleidungsrohr sitzen, zusammengedrückt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem ein erster der Anschläge vor einem zweiten der Anschläge angeordnet ist, der gleitbar auf dem Auskleidungsrohr sitzt und sich mit dem Auskleidungsrohr in Richtung des Einführens des Auskleidungsrohres während des Einführungsschrittes bewegt, aber an der Innenwand des Hauptrohres fest genug angreift, um während der Rückwärtsbewegung des Auskleidungsrohres ortsfest zu verbleiben, wenn das Auskleidungsrohr zurückgezogen wird, so daß die Dichtung zwischen den beiden Anschlägen zusammengedrückt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem der erste Anschlag ein am vorderen Ende des Auskleidungsrohres angebrachter Nasenkonus ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem der zweite Anschlag ein elastisch nachgiebiger ringförmiger Stopper ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem das Auskleidungsrohr mit einem dritten Anschlag hinter dem zweiten Anschlag versehen ist, um am zweiten Anschlag anzuliegen und die Vorwärtsbewegung des zweiten Anschlags mit dem Auskleidungsrohr während des Einführens sicherzustellen.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, bei dem das Auskleidungsrohr mit einem weiteren Ringbauteil versehen ist, das auf dem Auskleidungsrohr gleitbar sitzt, und zwar zwischen der Dichtung und dem zweiten Anschlag, wobei das Bauteil mindestens eine radial gerichtete flexible Rippe zum Angreifen an der Innenwand des Hauptrohres aufweist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22, bei dem das Auskleidungsrohr als vorderes Ende ein am Auskleidungsrohr befestigtes rohrförmiges Element aufweist.