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Molch zum Abdichten von Rohrleitungen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Molch zum Abdichten von Rohrleitungen, bestehend aus einer lufttrocknenden Beschichtungsmasse und mitgeführten wandernden Stopfen vor und nach derselben. Ge- mäss der Erfindung dient als Beschichtungsmasse eine bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbare Siloxanformmasse und dieser nachfolgend von ihr in an sich bekannter Weise durch mindestens einen mitgeführten, wandernden Stopfen getrennt, ein die Härtung der Formmasse beschleunigender Katalysator.
Die erfindungsgemässen Molche eignen sich besonders zum Abdichten von Löchern, Fugen, Nähten, Ritzen oder andern Öffnungen in Rohrleitungen, die der Beförderung von Erdgas, Petroleumprodukten und Wasser dienen und deren Durchmesser 30,48 cm oder kleiner ist.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen Molches können die genannten Öffnungen nicht nur in neuverlegten Rohrleitungen abgedichtet werden, sondern auch in bereits in Betrieb befindlichen Rohrleitungen, ohne dass diese hiezu ausgegraben werden müssen, so dass die Reparatur praktisch am Platze vorgenommen werden kann.
Abdichtungsversuche mit Molchen, bei welchen sich zwischen den wandernden Stopfen nur eine bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbare Formmasse befand, wobei sich die Formmasse an den abzudichtenden Stellen ablagern und bei Raumtemperatur aushärten konnte, zeigten sich nur bei kleineren Löchern erfolgreich und versagten beim Dichtmachen von grösseren Löchern. Das kann jedoch mit Hilfe des erfindungsgemässen Molches erreicht werden, bei welchem der nachgeführte Katalysator die Härtung der Formmasse bewirkt, bevor der letzte wandernde Stopfen an den abzudichtenden Stellen vorbeigewandert ist.
Es sind schon Molche bekannt, bei welchen zwischen mitgeführten, wandernden Stopfen Flüssigkeiten durch Rohrleitungen befördert werden, die je nach ihrer Art zur Entfettung, Rostentfernung, Neutralisierung, Spülung, Phosphatierung, Trocknung und Beschichtung der Rohrleitungen dienen. Als Beschichtungsmassen können dabei Epoxydharze verwendet werden, die durch Einleiten von Pressluft getrocknet werden. Wird auch eine wässerige Ammoniaklösung mitgeführt, so dient sie nur zur Neutralisierung der vorher zur Rostentfernung durchgeführten Säure ; es handelt sich hiebei also nicht um einen Härtekatalysator für die Beschichtungsmasse.
Von diesen Molchen unterscheiden sich die erfindungsgemässen Molche vor allem durch zwei wesentliche Merkmale. Erstens werden gemäss der Erfindung als Beschichtungsmassen bei Raumtemperatur härtbare Siloxanformmassen verwendet und zweitens werden die für die Härtung dieser Formmassen notwendigen Katalysatoren erst nachfolgend und durch mindestens einen mitgeführten wandernden Stopfen von der Formmasse getrennt durch die Rohrleitung befördert. Erst durch diese Nachführung des Katalysators ist, wie erwähnt, die vollständige Abdichtung auch von grossen Löchern in der Rohrleitung garantiert.
Besonders geeignet als bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbare Formmassen für die erfindungsgemässen Molche sind endständige Acetoxygruppen enthaltende Siloxane. Der Ausdruck" endständig" ist so zu verstehen, dass die meisten der vorhandenen Acetoxygruppen endständig sind, doch können einige
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dieser Gruppen auch entlang der Kette angeordnet sein. Beispiele für derartige Formmassen und Verfah- ren zu ihrer Herstellung werden in der brit. Patentschrift Nr. 862576 beschrieben.
Selbstverständlich können diese Formmassen gegebenenfalls durch übliche bekannte Zusätze, wie verstärkende Füllstoffe, Pigmente und/oder Oxydationsinhibitoren modifiziert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die genannten bei Raumtemperaturen zu Elastomeren härtenden
Formmassen nur beispielhaft sind und für die erfindungsgemässen Molche selbstverständlich auch belie- bige andere, bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbare Formmassen eingesetzt werden können.
Als Katalysatoren, die die Härtung der Formmassen bei Raumtemperatur zu beschleunigen vermö- gen, können beliebige flüssige Katalysatoren, beispielsweise wässerige Lösungen von Ammoniak, verwendet werden. Die Konzentration dieser wässerigen Ammoniaklösung ist nicht entscheidend, es können sowohl ziemlich verdünnte als auch konzentrierte Lösungen hiefür eingesetzt werden : beispielsweise eine übliche Ammoniumhydroxydlösung mit einem Ammoniakgehalt von 28%. Die Verwendung extrem ver- dünnter Lösungen ist aus praktischen Gründen nicht besonders zweckmässig.
Als wandernde Stopfen, deren Mitführung für die Fortbewegung und Trennung von Formmasse und
Katalysator erforderlich ist, können die üblicherweise für Substanztransporte in Rohrleitungen bekannten
Arten von Stopfen eingesetzt werden.
In den Zeichnungen stellen Fig. l und 2 Querschnitte durch ein Rohrleitungsstück-3-dar, durch das die bei Raumtemperatur härtbareFormmasse-5-- als viskose Flüssigkeit und der Katalysator-6- in Pfeilrichtung bewegt werden. Vor der Formmasse, zwischen Formmasse und Katalysator und nach dem
Katalysator befinden sich die wandernden Stopfen-4-. In Fig. 2 sind zwei einander unmittelbar fol- gende Stopfen zwischen Formmasse und Katalysator eingefügt, als Beispiel dafür, dass auch mehr als ein wandernder Stopfen vor, zwischen und nach Formmasse und nachfolgendem Katalysator vorhanden sein kann.
Die Fortbewegung des aus wandernden Stopfen, Formmasse und Katalysator bestehenden Molches durch die Rohrleitung erfolgt vorzugsweise durch Anwendung von Überdruck auf den letzten der Stopfen, wodurch gleichzeitig der Luftdruck vor dem ersten Stopfen reguliert wird. Selbstverständlich kann die Portbewegung des Molches auch durch andere übliche und bekannte Massnahmen oder Vorrichtungen erreicht werden. Durch ein kurzes Rohrstück kann der Molch beispielsweise mit Hilfe eines Stempels gedrückt werden.
Während der Führung des Molches durch die Rohrleitung werden alle vorhandenen Fugen, Löcher, Ritzen oder andern Öffnungen mit der Formmasse ausgefüllt, die, wenn sie mit dem Katalysator in Berührung kommt, unmittelbar härtet, wodurch eine wirksame Abdichtung erfolgt.
Obwohl der erfindungsgemässe Molch vorzugsweise dann durch die Rohrleitung geführt wird, wenn diese ausser Betrieb ist, ist dies auch bei in Betrieb befindlichen Rohrleitungen möglich. In der Praxis ist es z. B. üblich, verschiedene Petroleumfraktionen durch wandernde Stopfen voneinander getrennt durch die Rohrleitung zu führen, so dass der erfindungsgemässe Molch ohne weiteres zwischen zwei Fraktionen eingeschaltet werden kann.
Beispiel l : Drei Rohrstücke und drei Verbindungsstücke wurden in Form einer Rohrleitung aneinandergereiht, wobei die Verbindungsstücke so weit geöffnet blieben, dass sie schadhaften Nahtstellen entsprachen. Durch diese Anordnung wurde ein Molch geführt, der aus zwei wandernden Stopfen bestand, zwischen denen eine bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbare Siloxanformmasse mit endständigen Acetoxygruppen eingebettet war. Es wurde keine vollständige Abdichtung der Verbindungsstücke erreicht.
Der Versuch wurde mit einem Molch wiederholt, der zwischen den wandernden Stopfen dieselbe Formmasse enthielt, unmittelbar anschliessend gefolgt von einem weiteren Molch, der zwischen zwei wandernden Stopfen eine wässerige Ammoniumhydroxydlösung (Ammoniakgehalt 28%) eingebettet hatte. Jetzt wurde sofort eine vollständige Abdichtung der Verbindungsstücke erzielt.
Beispiel 2: Die gleichen Ergebnisse wurden erzielt, wenn an Stelle der Siloxanformmasse aus Beispiel 1 Siloxanformmassen mit endständigen Formyloxy-, Hexoyloxy- oder Octanoyloxyresten eingesetzt wurden.
Beispiel 3 : Gleiche Ergebnisse wurden erzielt, wenn an Stelle der Ammoniumhydroxydlösung aus Beispiel 1 eine Ammoniumhydroxydlösung mit einem Ammoniakgehalt von 15% eingesetzt wurde.
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Pig for sealing pipelines
The invention relates to a pig for sealing pipelines, consisting of an air-drying coating compound and wandering plugs carried along before and after the same. According to the invention, the coating material used is a siloxane molding compound curable at room temperature to give elastomers, and this subsequently separated from it in a manner known per se by at least one moving stopper carried along with it, a catalyst accelerating the hardening of the molding compound.
The pigs according to the invention are particularly suitable for sealing holes, joints, seams, cracks or other openings in pipelines which are used to transport natural gas, petroleum products and water and whose diameter is 30.48 cm or smaller.
With the help of the pig according to the invention, the openings mentioned can be sealed not only in newly laid pipelines, but also in pipelines that are already in operation, without having to dig them out for this purpose, so that the repair can be carried out practically on site.
Sealing attempts with pigs, in which there was only a molding compound that could be hardened to form elastomers at room temperature between the moving stoppers, whereby the molding compound could deposit on the areas to be sealed and harden at room temperature, were only successful with smaller holes and failed when sealing larger holes . This can, however, be achieved with the aid of the pig according to the invention, in which the following catalyst effects the hardening of the molding compound before the last moving plug has moved past the points to be sealed.
Pigs are already known in which liquids are transported through pipelines between wandering plugs that are carried along and, depending on their type, are used for degreasing, rust removal, neutralization, rinsing, phosphating, drying and coating of the pipelines. Epoxy resins, which are dried by introducing compressed air, can be used as coating compounds. If an aqueous ammonia solution is also carried along, it only serves to neutralize the acid previously carried out to remove rust; So it is not a hardening catalyst for the coating compound.
The pigs according to the invention differ from these pigs primarily in two essential features. Firstly, according to the invention, the coating compositions used are siloxane molding compositions which are curable at room temperature and, secondly, the catalysts necessary for the hardening of these molding compositions are conveyed through the pipeline separated from the molding composition by at least one moving plug carried along. As mentioned, it is only through this tracking of the catalyst that the complete sealing of even large holes in the pipeline is guaranteed.
Particularly suitable as molding compositions curable at room temperature to give elastomers for the pigs according to the invention are siloxanes containing terminal acetoxy groups. The term "terminal" is to be understood to mean that most of the acetoxy groups present are terminal, but some may
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these groups can also be arranged along the chain. Examples of such molding compositions and processes for their production are described in British Patent No. 862576.
Of course, these molding compositions can optionally be modified by customary known additives, such as reinforcing fillers, pigments and / or oxidation inhibitors.
It should be noted that the cited elastomers harden at room temperature
Molding compositions are only exemplary and, of course, any other molding compositions which can be hardened to give elastomers at room temperature can also be used for the pigs according to the invention.
Any liquid catalysts, for example aqueous solutions of ammonia, can be used as catalysts capable of accelerating the curing of the molding compositions at room temperature. The concentration of this aqueous ammonia solution is not decisive, both fairly dilute and concentrated solutions can be used for this: for example, a conventional ammonium hydroxide solution with an ammonia content of 28%. The use of extremely dilute solutions is not particularly appropriate for practical reasons.
As a wandering stopper that is carried along for the movement and separation of molding compound and
Catalyst is required, the commonly known for substance transport in pipelines
Types of plugs can be used.
In the drawings, Figs. 1 and 2 show cross-sections through a pipe section-3-through which the room temperature curable molding compound-5 - as a viscous liquid and the catalyst-6- are moved in the direction of the arrow. Before the molding compound, between the molding compound and the catalyst and after
Catalyst are the moving plugs-4-. In FIG. 2, two immediately following plugs are inserted between the molding compound and the catalyst, as an example of the fact that there can also be more than one moving stopper before, between and after the molding compound and the subsequent catalyst.
The movement of the pig, consisting of migrating stopper, molding compound and catalyst, through the pipeline is preferably carried out by applying overpressure to the last of the stopper, whereby the air pressure in front of the first stopper is regulated at the same time. Of course, the port movement of the pig can also be achieved by other customary and known measures or devices. The pig can be pushed through a short piece of pipe, for example with the aid of a ram.
While the pig is being guided through the pipeline, all existing joints, holes, cracks or other openings are filled with the molding compound, which hardens immediately when it comes into contact with the catalyst, creating an effective seal.
Although the pig according to the invention is preferably passed through the pipeline when it is out of operation, this is also possible when the pipelines are in operation. In practice it is e.g. B. usual to lead different petroleum fractions separated from each other by moving plugs through the pipeline, so that the pig according to the invention can easily be switched between two fractions.
Example 1: Three pipe pieces and three connecting pieces were lined up in the form of a pipeline, the connecting pieces remaining open so wide that they corresponded to damaged seams. A pig was passed through this arrangement, which consisted of two moving stoppers, between which a siloxane molding compound with terminal acetoxy groups, curable at room temperature to give elastomers, was embedded. Complete sealing of the connectors was not achieved.
The experiment was repeated with a pig that contained the same molding compound between the moving stoppers, followed immediately by another pig which had an aqueous ammonium hydroxide solution (ammonia content 28%) embedded between two moving stoppers. A complete seal of the connectors was now achieved immediately.
Example 2: The same results were achieved when instead of the siloxane molding composition from Example 1, siloxane molding compositions with terminal formyloxy, hexoyloxy or octanoyloxy radicals were used.
Example 3: The same results were achieved when instead of the ammonium hydroxide solution from Example 1, an ammonium hydroxide solution with an ammonia content of 15% was used.