DE10060853C1 - Sensorrohr zum Bestimmen eines Konzentrationsprofils - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensorrohr (1, 6) zum Bestimmen eines Konzentrationsprofils eines Stoffes entlang einer Strecke. Es ist vorgesehen, dass ein äußeres, hartes, druckstabiles Rohr (2) innen von einer Diffusionsschicht (3), die für den Stoff durchlässig ist, überdeckt ist. Im äußeren Rohr (2) sind Löcher (5) angeordnet, die von außen bis zur Diffusionsschicht (3) reichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorrohr zum Bestimmen eines Konzentrationsprofils eines Stoffes entlang einer Strecke.

Ein solches Sensorrohr ist aus der EP 0 175 219 B1 bekannt. Es dient dazu, Leckageorte zu detektieren. Dazu ist das Sen­ sorrohr beispielsweise entlang einer Pipeline verlegt. Mit dem aus der DE 24 31 907 C3 bekannten Verfahren wird dann der Ort ermittelt, an dem ein detektierbarer Stoff aus der Pipe­ line ausgetreten ist. Dieser Stoff dringt nämlich in das Sen­ sorrohr ein und wird anschließend mittels einer an das Sen­ sorrohr angeschlossenen Pumpe einem ebenfalls an das Sensor­ rohr angeschlossenen Sensor zugeleitet. Mittels der bekannten Strömungsgeschwindigkeit kann aus der Zeitspanne zwischen dem Einschalten der Pumpe und dem Eintreffen des Stoffes am Sen­ sor der Leckageort an der Pipeline ermittelt werden.

Mit der bekannten Vorrichtung ist eine Leckageüberwachung nur über eine Distanz von ungefähr 15 km möglich. Außerdem kann das bekannte Sensorrohr einem sehr hohen äußeren Druck nicht standhalten. Ein solcher hoher äußerer Druck tritt jedoch auf, falls das Sensorrohr zur Überwachung einer Unterwasser­ pipeline eingesetzt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sensorrohr zum Bestimmen eines Konzentrationsprofiles anzugeben, das über große Strecken einsetzbar ist und darüber hinaus auch einem hohen äußeren Druck standhält.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass ein äußeres, hartes, druckstabiles Rohr innen von einer Diffusi­ onsschicht, die für den Stoff durchlässig ist, überdeckt ist und dass im äußeren Rohr Löcher angeordnet sind, die von au­ ßen bis zur Diffusionsschicht reichen.

Das äußere harte Rohr ist besonders vorteilhaft, wenn die Pumpe ein Transportmedium, das in der Regel Luft ist, nicht durch das Sensorrohr hindurch saugt, sondern durch das Rohr hindurch drückt, und im Sensorrohr ein Überdruck gegeben ist. Das Transportmedium und damit der eingedrungene Stoff können dann über eine deutlich größere Distanz bewegt werden, als es bei einem Ansaugen und bei Unterdruck möglich wäre. Außerdem hält das Sensorrohr aufgrund des äußeren, härten Rohres vor­ teilhafterweise einem hohen äußeren Druck stand, wie bei­ spielsweise dem Wasserdruck in der Nähe einer im Meer verleg­ ten Pipeline.

Der bei einer Leckage zu detektierende Stoff gelangt durch die im äußeren Rohr angeordneten Löcher zur Diffusionsschicht und diffundiert durch diese Schicht hindurch in einen inneren Kanal des Rohres. Die Umgebungsluft, bzw. das Meerwasser, das das Sensorrohr umgibt, gelangt durch diese Löcher nur bis zum Rand der Diffusionsschicht.

Mit dem Sensorrohr nach der Erfindung wird der Vorteil er­ zielt, dass das Sensorrohr über eine größere Strecke als bis­ her einsetzbar ist und darüber hinaus einem höheren äußeren Druck standhält.

Beispielsweise befindet sich die Diffusionsschicht zwischen einem inneren, harten Transportrohr und dem äußeren Rohr, wo­ bei im Transportrohr Löcher angeordnet sind, die von innen bis zur Diffusionsschicht reichen.

Damit wird der Vorteil erzielt, dass die Diffusionsschicht von innen geschützt ist. Wenn das Transportmedium mit Über­ druck durch den Kanal des Sensorrohres bewegt wird, kann die Diffusionsschicht nicht beschädigt werden. Damit der durch die Diffusionsschicht von außen diffundierende Stoff in den inneren Kanal gelangen kann, sind Löcher im Transportrohr an­ geordnet.

Das Transportrohr besteht beispielsweise aus einem Material, das nur gering adsorbiert. Damit wird der Vorteil erzielt, dass der im Transportrohr befindliche Stoff, nachdem er von außen dort hin gelangt ist, nicht oder nur gering von der In­ nenwand des Transportrohres adsorbiert wird. Es ist dann ge­ währleistet, dass der Stoff weitgehend vollständig zum Sensor gelangt.

Das Sensorrohr nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein Sensorrohr aus einem äußeren harten Rohr und einer inneren Diffusionsschicht.

Fig. 2 zeigt ein Sensorrohr aus einem äußeren harten Rohr, ei­ ner Diffusionsschicht und einem inneren Transportrohr.

Fig. 1 zeigt ein Sensorrohr 1, das für ein Leckerkennungs- und Ortungssystem (LEOS) konzipiert ist. Es besteht aus einem äußeren, harten, druckstabilen Rohr 2, das innen von einer Diffusionsschicht 3 überdeckt ist. Im inneren des Sensorroh­ res 1 bleibt ein Kanal 4 frei. Wenn von außen ein zu detek­ tierender Stoff, der z. B. aus einem Leck in einer Pipeline ausgetreten ist, zum Sensorrohr 1 gelangt, dringt dieser durch Löcher 5, die im äußeren Rohr 2 angeordnet sind und bis zur Diffusionsschicht 3 reichen, in das Sensorrohr 1 ein. Der Stoff diffundiert dann durch die Diffusionsschicht 3 hindurch und gelangt in den Kanal 4. Nach der Diffusionsphase wird ein Transportmedium für eine bestimmte Zeitspanne durch den Kanal 4 gepumpt und mit einem Sensor am Ende des Sensorrohres 1 der Stoff detektiert.

Fig. 2 zeigt ein Sensorrohr 6, das dem Sensorrohr 1 der Fig. 1 weitgehend entspricht. Der einzige Unterschied besteht darin, dass sich die Diffusionsschicht 3 zwischen einem inne­ ren harten Transportrohr 7 und dem äußeren harten Rohr 2 be­ findet. Im Transportrohr 7 sind Löcher 8 angeordnet, die von innen bis zur Diffusionsschicht 3 reichen. Die Diffusions­ schicht 3 ist durch das innere Transportrohr 7 vor einem ho­ hen Druck des Transportmediums geschützt. Der eindiffundierte Stoff gelangt von der Diffusionsschicht 3 aus durch die Boh­ rungen 8 hinduch in den Kanal 4. Das Transportrohr 7 besteht aus einem Material, das nur gering adsorbiert, so dass der Stoff weitgehend vollständig den Sensor erreicht.

Claims (3)

1. Sensorrohr (1, 6) zum Bestimmen eines Konzentrationspro­ fils eines Stoffes entlang einer Strecke, dadurch gekennzeichnet, dass ein äu­ ßeres, hartes, druckstabiles Rohr (2) innen von einer Diffu­ sionsschicht (3), die für den Stoff durchlässig ist, über­ deckt ist und dass im äußeren Rohr (2) Löcher (5) angeordnet sind, die von außen bis zur Diffusionsschicht (3) reichen.

2. Sensorrohr (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Diffusionsschicht (3) zwischen einem inneren, harten Transportrohr (7) und dem äußeren Rohr (2) befindet und dass im Transportrohr (7) Löcher (8) angeordnet sind, die von in­ nen bis zur Diffusionsschicht (3) reichen.

3. Sensorrohr (6) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportrohr (7) aus einem Material besteht, das nur gering adsorbiert.