DE3218423A1

DE3218423A1 - Method for pretensioning pipelines

Info

Publication number: DE3218423A1
Application number: DE19823218423
Authority: DE
Inventors: Peter Ing.(grad.) 2094 Brackel Huber
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1982-05-15
Filing date: 1982-05-15
Publication date: 1983-11-17
Also published as: NL8301361A; DK150783D0; DK150783A; SE8302708L; SE8302708D0

Abstract

In a method for pretensioning pipelines for the transportation of heated media, a pig which virtually fills the cross-section of the inner pipe is inserted into the inner pipe of the pipeline and the pig is driven through the inner pipe by heated water vapour at a rate which corresponds to the heating rate of the inner pipe.

Description

Verfahren zum Vorspannen von RohrleitungenProcess for prestressing pipelines

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorspannen von Rohrleitungen für den Transport erwärmter Medien, bei dem durch einen Rohrleitungsstrang ein erwärmtes Medium hindurchgeleitet wird und der Rohrleitungsstrang nach Erreichen der der Vorspanntemperatur entsprechenden Längung des Rohrleitungsstranges fixiert wird.The invention relates to a method for prestressing pipelines for the transport of heated media, in which a heated Medium is passed through and the pipeline after reaching the prestressing temperature corresponding elongation of the pipeline is fixed.

Bei der Verlegung von Fernwärmleitungen ist es bekannt, zur Vermeidung von Dehnungsausgleichern die Rohrleitung vorzuspannen. Dabei erwärmt man das Innenrohr der Rohrleitung auf eine bestimmte Temperatur, beispeilsweise 70 OC, und fixiert die Rohrleitung im gelängten Zustand.When laying district heating lines, it is known to avoid them to pretension the pipeline with expansion compensators. The inner tube is heated in the process the pipeline to a certain temperature, for example 70 OC, and fixed the pipeline in the elongated state.

Zum Aufheizen des Innenrohres sind b'.ispielsweise elektrische Energie bzw. erwärmte Medien, die durch das Innenrohr hindurchgeleitet werden, vorgeschlagen worden.For example, electrical energy is used to heat the inner tube or heated media, which are passed through the inner tube, suggested been.

Als Medien, die durch das Innenrohr hindurchgeleitet werden, sind bereits Flüssigkeiten und Gase eingesetzt worden.As media that are passed through the inner tube are liquids and gases have already been used.

Flüssigkeiten scheiden jedoch aus wirtschaftlichen Erwägungen aus, da die Handhabung der relativ großen Mengen außerordentlich schwierig ist. Aus diesen Gründen ist man mehr dazu übergegangen, erhitzte Gase durch das Innenrohr hindurchzuleiten. Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß das erwärmte Gas, in den meisten Fällen ist dies Warmluft, infolge seines geringeren spezifischen Gewichtes sich im oberen Bereich des Rohrleitungsquerschnitts anreichert, während die kühlere im Rohrinnern befindliche Luft im unteren Bereich des Rohrquerschnitts verbleibt. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Temperaturen in Umfangsrichtung des Innenrohres gesehen, wodurch sich das Rohr krümmt.However, liquids are ruled out for economic reasons, since the handling of the relatively large quantities is extremely difficult. From these Founding is one moved on to that, heated gases through the Pass through the inner tube. It has been shown, however, that the heated gas, in most cases this is warm air, due to its lower specificity Weight accumulates in the upper area of the pipe cross-section, while the cooler air inside the pipe in the lower area of the pipe cross-section remains. This results in different temperatures in the circumferential direction seen of the inner tube, causing the tube to bend.

Man hat versucht, dieser Erscheidung entgegenzuwirken, indem man Warmluft mit hoher Geschwindigkeit in das Rohr einbläst, um somit eine gute Durchwirbelung zu erreichen.Attempts have been made to counteract this decision by using warm air blows into the pipe at high speed, thus ensuring good turbulence to reach.

Diese Maßnahme läßt sich jedoch nur für relativ kurze Rohrleitungslängen anwenden, da die Geschwindigkeit des Gasstromes bei großen Rohrlängen infolge der Reibungsverluste so weit reduziert wird, daß sich die oben beschriebene Schichtung wieder einstellt. Darüber hinaus ist das Arbeiten mit hohen Gasgeschwindigkeiten mit einem erhöhten Energieaufwand verbunden.However, this measure can only be used for relatively short pipeline lengths apply, since the speed of the gas flow with long pipe lengths due to the Friction losses are reduced so much that the stratification described above adjusts again. In addition, working with high gas velocities associated with an increased expenditure of energy.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, Rohrleitungen von großer Länge in wirtschaftlicher Weise vorzuspannen.The invention is therefore based on the object of a method specify with which it is possible to create pipelines of great length in an economical way Way to bias.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in das Innenrohr der Rohrleitung ein den Querschnitt des Innenrohres nahezu ausfüllender Molch eingeführt, und der Molch durch erhitzten Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit durch das Innenrohr hindurchgetrieben wird, die der Aufheizgeschwindigkeit des Innenrohres entspricht. Der in den Raum zwischen dem Molch und dem Einleitunc.jsstuck eingc#tührLe Dampf kondensiert sofort an der kalten Wandung des Innen- rohres, so daß ein Druckaufbau zunächst nicht möglich ist.This object is achieved in that in the inner tube of the pipeline introduced a pig almost filling the cross-section of the inner tube, and the Pig by heated steam at one speed through the inner tube is driven through, which corresponds to the heating rate of the inner tube. The steam injected into the space between the pig and the inlet piece condenses immediately on the cold wall of the inner pipe so that a pressure build-up is initially not possible.

Erst wenn die Rohrwandung in dem genannten Bereich die Temperatur des Dampfes angenommen hat, steigt der Druck an, so daß der Molch infolge des Druckes weiterbewegt werden kann. Der eben beschriebene Vorgang des Kondensierens wiederholt sich nun, bis wiederum der notwendige Druck zum Fortbewegen des Molches aufgebaut ist. Der Molch bewegt sich also schrittweise durch die Rohrleitung.Only when the pipe wall has reached the temperature in the area mentioned of the steam has assumed, the pressure rises, so that the pig as a result of the pressure can be moved on. The condensation process just described is repeated now until the necessary pressure to move the newt has been built up again is. The pig thus moves step by step through the pipeline.

Eine Schichtung der unterschiedlich temperierten Gase -Wasserdampf und Luft - kann sich nicht ausbilden, da der Molch beim Bewegungsvorgang die kalte Luft vor sich herschiebt.A stratification of the gases at different temperatures - water vapor and air - cannot develop because the pig is cold while moving Pushes air in front of him.

Der Molch kann entweder an dem Einspeisepunkt für den Wasserdampf entgegengesetzen Ende der Rohrleitung entnommen werden oder aber mittels einer an ihm befestigten Leine wieder zurückgezogen werden.The pig can either be at the feed point for the water vapor opposite end of the pipeline or by means of an can be withdrawn again.

Zweckmäßigerweise wird ein Dampf mit einem Druck zwischen 1 und 1,5 bar verwendet.Appropriately, a steam with a pressure between 1 and 1.5 bar used.

Die Erfindung ist anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is shown schematically on the basis of one in the figure Embodiment explained in more detail.

Die Rohrleitung besteht aus einem Innenrohr 1, vorzugsweise aus Stahl, einem Außenrohr 2, vorzugsweise ebenfalls aus Stahl, wobei das Innenrohr 1 in dem Außenrohr 2 längsverschieblich über Gleitlager 3 gelagert ist. Nach der Verlegung wird der Raum zwischen den Rohren 1 und 2 evakuiert.The pipeline consists of an inner pipe 1, preferably made of steel, an outer tube 2, preferably also made of steel, the inner tube 1 in the Outer tube 2 is mounted in a longitudinally displaceable manner via slide bearings 3. After laying the space between pipes 1 and 2 is evacuated.

Derartige Rohrsysteme sind unter dem Namen "Stahlmantelrohre" hant. In das lnnenrohr 1 wird ein Molch 4 eingeführt und mittels eines nicht dargestellten Heizkessels, der zweckmäßigerweise mit auf Baustellen vorhandener Energie, wie bezispielsweise Öl oder Gasi; #Wasserdampf über den An-*b#hei,.t- wird schluß 5 eingeleitet. Der Wasserdampf kondensiert an der kalten Innenwandung des Rohres 1 so lange, bis die Temperatur der Rohrwandung 1 die Dampftemperatur angenommen hat. Nun wird in dem Raum zwischen dem Anschluß 5 und dem Molch 4 der Druck aufgebaut, bis sich der Molch 4 vom Anschluß 5 wegbewegt. Dadurch wird wieder kalte Rohrwandung für den Dampf zugänglich, an der er wiederum kondensiert. Der Vorgang des Druckaufbaus wiederholt sich dann bis zum nächsten Schritt des Molches 4. Der Molch 4 wird so lange im Innenrohr 1 bewegt, bis die der gewünschten Vorspanntemperatur entcprechende Längung erreicht ist. Anschließend kann der Molch 4 über eine nicht dargestellte Leine nach Entfernen des Anschlusses 5 aus dem Innenrohr 1 entfernt werden. In der Figur soll der mit 6 bezeichnete Ring am Innenrohr bis zum Ende des Außenrohres 2 bei 7 wandern. Der Fixpunkt 8 verhindert ein Ausdehnen des Innenrohres 1 in die andere Richtung.Such pipe systems are known as "steel jacket pipes". A pig 4 is introduced into the inner tube 1 and by means of a not shown Boiler, which expediently with energy available on construction sites, such as for example Oil or gas; #Water vapor over the an * b # he, .t- becomes conclusion 5 initiated. The water vapor condenses on the cold inner wall of the pipe 1 until the temperature of the pipe wall 1 has assumed the steam temperature. Now the pressure is built up in the space between the connection 5 and the pig 4, until the pig 4 moves away from the connection 5. As a result, the pipe wall becomes cold again accessible to the steam, on which it in turn condenses. The process of building pressure then repeats itself up to the next step of the pig 4. The pig 4 is like this moved in the inner tube 1 for a long time until the temperature corresponds to the desired prestressing temperature Elongation is achieved. The pig 4 can then use a not shown Line can be removed from the inner tube 1 after removing the connector 5. In the Figure should be the designated 6 ring on the inner tube to the end of the outer tube 2 at 7 hike. The fixed point 8 prevents expansion of the inner tube 1 in the other direction.

Das Fixieren der Rohrleitung im vorgespannten Zustand geschieht dann in bekannter Weise, beispielsweise durch mechanisches Verbinden von Innenrohr 1 und Außenrohr 2.The pipeline is then fixed in the prestressed state in a known manner, for example by mechanically connecting inner tube 1 and outer tube 2.

Im abgekühlten Zustand befindet sich das Innenrohr 1 zwischen den Punkten 7 und 8 unter Zugspannung. Der Molch 4 besteht im wesentlichen aus einer Platte 9, die den Querschnitt des Innenrohres 1 ausfüllt. Als Material für die Platte bzw. für die an der Rohrwandung anliegenden Teile der Platte 9 hat sich Kunststoff als besonders geeignet erwiesen. Zweckmäßig ist es, einen Kunststoffring, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Innenrohres 1 nahezu entspricht, zwischen zwei Platten aus Stahl einzuspannen. Dieser Ring kann dann in einfacher Weise nach Veshlei ausgewechselt werden. Um ein Umkippen der Platte 9 zu verhindern, ist diese über mehrere am inneren Umfang des Innenrohres 1 abrollende Räder 1 gefiihrtw LeerseiteIn the cooled state, the inner tube 1 is between the Points 7 and 8 under tension. The pig 4 consists essentially of one Plate 9, which fills the cross-section of the inner tube 1. As a material for the plate or for the parts of the plate 9 resting against the pipe wall, plastic has been used proved to be particularly suitable. It is useful to have a plastic ring whose The outer diameter almost corresponds to the inner diameter of the inner tube 1, between clamp two steel plates. This ring can then be easily adjusted Veshlei to be replaced. In order to prevent the plate 9 from tipping over, this is guided over several wheels 1 rolling on the inner circumference of the inner tube 1 Blank page

Claims

Claims 1. A method for prestressing pipelines for the transport of heated media, in which a heated Medium is passed through and the pipeline after reaching the prestressing temperature corresponding elongation of the pipeline is fixed, characterized in that that in the inner tube of the pipeline a nearly the cross-section of the inner tube Newt to be filled out and the pig by heated steam with a Speed is driven through the inner tube, the heating rate of the inner tube.

2. The method according to claim 1, characterized in that a steam is used at a pressure between 1 and 1.5 bar.