DE2450730A1 - Verfahren zur ortung einer leckage in rohrleitungen fuer fluessigkeiten - Google Patents
Verfahren zur ortung einer leckage in rohrleitungen fuer fluessigkeitenInfo
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Description
ERDÖL-RAFFINERIE MANNHEIM GMBH
6800 Mannhelm, Postfach 660
6800 Mannhelm, Postfach 660
Verfahren zur Ortung einer Leckage in Rohrleitungen für Flüssigkeiten
Es ist nach H. HUtter (Erdöl und Kohle, 2^ (1970) Nr. Q* S. 60Q-6l4)
bekannt, daß beim Auftreten einer Rohrundichtigkeit ein
Druckstoß im Medium entsteht. Dieser Stoß setzt sich als Wanderwelle mit steilem Anstieg nach beiden Seiten der Entstehungsstelle
fort, wobei die Laufgeschwindigkeit von der Dichte des Mediums abhängt.
Wenn ein Leitungsstuck am Anfang und am Ende mittels Druckmessungen
überwacht wird und mehr zum Anfang hin ein Leck entsteht, wird die Wanderwelle zuerst am Anfang, später am Ende eintreffen
und gemessen werden können. Aus der Zeitspanne zwischen der ersten
Messung und der zeitlich darauffolgenden zweiten Messung läßt sich ermitteln, wo das Leck liegen wird. Schwierig ist die
Unterscheidung, ob die Welle durch eine Manipulation, oder durch Änderung der Förderungsbedingungen ausgelöst wurde oder durch ein
auftretendes Leck.
Nach J. Wijdieks (Rohre, Rohrleitungsbau, Rohrleitungstransport,
H. 2, April 19Jl S. 8^ - 89) ist bekannt, daß eine Auswahl aus
einer großen Zahl von Kriterien bisher nur durch Einsatz eines aufwendigen Rechners möglich ist, um in einer angemessenen Zeit
eine Entscheidung zu erhalten.
Anstelle eines Rechners sind auch einfachere Geräte einsetzbar, mit denen eine Kriterienauswahl möglich ist. Während ein Leitungsaufriß sieh in kurzer Zeit vollzieht und dadurch Wanderwellen mit
extrem steiler Front entstehen, verursachen fast alle anderen instationären
Betriebszustände eines Leitungsbetriebes flachere WeI-lenfronten.
Nach dem Verfahren der Stammanmeldung DTAS I9 22 fl8^
ist bekannt, daß eine zeitliche Differentiation des Durchflusses die Unterschiede erkennen kann. Dieser Vorgang vollzieht sich unmittelbar.
6
Beim Transport von Flüssigkeiten in Rohrleitungen ist es wichtig, große Leckagen möglichst schnell zu erkennen und zu orten, um den
Ausfluß möglichst klein zu halten und damit Schaden für die Umwelt zu begrenzen.
Es wurde nun ein Verfahren zur Ortung einer Leckage in Rohrleitungen
für Flüssigkeiten, bei der die Leckerkennung und Signalgabe mittels Differenzierung des Subtraktionsergebnisses Durchfluß am
Ende minus Durchfluß am Anfang erfolgt, gefunden, welches in Fortentwicklung nach DTAS IQ 22 986 dadurch gekennzeichnet ist, daß
die durch die vorwärts- und rückwärtslaufende Stoßwelle nach Signalgabe (5 a oder 5b) ein von zwei Zeitgliedern (6 b oder 7 t>)
zuerst ein- und dann ausschaltet, wobei die dazwischenliegende Zeitspanne geteilt durch die bekannte Laufgeschwindigkeit der
Stoßwelle die Entfernung des Leckortes von der Mitte der Rohrleitung ergibt.
Das Verfahren der Erfindung wird beispielsweise wie folgt beschrieben und in den Figuren 1 und 2 dargestellt.
An einem βθ km langen Leitungsabschnitt (von A nach E), dessen
Produktdurchfluß beidseits mit Meßblenden erfaßt wird, entsteht ein Leck in einer Entfernung von 25 km (am Leckort B), vom Anfang
in Flußrichtung gemessen. Es wird Düsentreibstoff verpumpt. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 1020 m/sec. Die rücklaufende Stoßwelle
erreicht nach 24,4 see. die Durchflußmeßstelle A. Nach der
unverzögert erfolgenden Subtraktion im Gerät (3) wird das Ergebnis nach der Zeit differenziertf^und damit verstärkt. Am Schreiber
(5) zeigt sich ein steiler Ausschlag, der Niedrigkontakt (5 a) wird geschlossen. Damit zieiit das Relais (6 a) an und startet das
Zeitglied (6 b). Die vorwärtslaufende Welle erreicht die Durchflußmeßstelle
(E) nach 34,2 see. Im Gerät (3) wird wieder sofort
subtrahiert. Im Gerät (4) wird dieses Ergebnis differenziert und im Schreiber (5) der Hochkontakt (5 b) geschlossen. Es zieht dadurch
das Relais (7 a) an und stoppt das Zeitglied (6 b). Das Zeitglied (6 b) ist (34,2 - 24,4) : 2 = 4,8 see. gelaufen. Figur
zeigt ein Diagramm, aus dem direkt ablesbar ist, in welcher· Ent-
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ferniing vorn Rohranfang (A) das Leck (B) entstanden ist. Das Zeitglied
(7 b) ist nicht angelaufen, da die Minuszuleitung bereits bei Ansprechen des Relais (6 a) unterbrochen ist.
Sofern nun das Leck am Leckort (C) entsteht (Figur 1), also im zweiten Leitungsabschnitt, dann schließt zuerst der Kontakt (5 b)
und startet das Zeitglied (7 b) über das Relais (7 a).
Meßfehler des Verfahrens der Erfindung sind sehr gering. Sofern ein Meßfehler infolge Zeitverzögerung in der Meßwertübertragung
von der Stelle (l) zum Gerät (3) vorhanden ist, ist dieser Meßfehler
ohne Bedeutung, da die gleiche Zeitverzögerung von Meßstelle (2) nach Gerät (3) vorliegt.
Änderungen der Schallgeschwindigkeit im Medium sind vorhanden, aber gering. Außerdem erfolgt eine Halbierung des dadurch entstandenen
Fehlers, da zwei fehlerbehaftete Größen im Gerät (3) subtrahiert werden.
Das beispielsweise beschriebene Verfahren der Erfindung ermöglicht
neben einer raschen Erkennung grober Leckagen auch die Feststellung ihres Entstehungsortes. Sehr feine Undichtheiten, wie
diese z. B. durch Haarrisse oder Lochfraß entstehen können, beginnen langsam, so daß diese durch Differenzierung nicht nachweisbar
sind. Es werden daher die Zeitglieder nicht angeregt, die Leckortung ist dann nicht möglich. Größere Leckagen machen sich
durch austretendes Produkt schon in einer Umgebung von einigen Metern bemerkbar, so daß eine metergenaue Ortung nicht erforderlich
ist.
Bei dem Transport von Düsentreibstoff mit einer angenommenen Schallgeschwindigkeit von 1020 in/sec. ändert sich die Lage des
Fehlerortes um 96 rn, entsprechend 4 %t wenn die tatsächliche
Schallgeschwindigkeit 1024 m./sec. beträgt. Die Schallgeschwindigkeiten der Stoßwellen in den zu transportierenden Flüssigkeiten
sind für diese bekannt oder nach bekannten Methoden zu ermitteln.
Das Verfahren der Erfindung bietet somit den technischen Vorteil, daß nach Ankunft der Stoßwelle sofort der Ort der Leckage für
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Flüssigkeiten in Rohrleitungen bekannt ist und dadurch die Maßnahmen
zur Leckagenbeseitigung ergriffen werden können. Der angezeigte Wert für die Leckagenortung bedarf keiner Überprüfung
durch eine Kontrollmessung und ist damit unmittelbar verwertbar Das gleiche Ergebnis ließ sich nach dem Stand der Technik bisher
nur mit größerem Aufwand nach einem längeren Zeitraum ermitteln.
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Claims (1)
- PatentanspruchVerfahren zur Ortung einer Leckage in Rohrleitungen für Flüssigkeiten, bei der die Leckerkennung und Signalgabe mittels Differenzierung des Subtraktionsergebnisses Durchfluß am Ende minus Durchfluß am Anfang erfolgt, welches in Portentwicklung nach DTAS IQ 22 986 dadurch gekennzeichnet ist, daß die durch die vorwärts- und rückwärtslaufende Stoßwelle nach Signalgabe (5 a oder 5b) ein von zwei Zeitgliedern (6b oder 7b) zuerst ein- und dann ausschaltet, wobei die dazwischenliegende Zeitspanne geteilt durch die bekannte Laufgeschwindigkeit der Stoßwelle die Entfernung des Leckortes von der Mitte der Rohrleitung ergibt.609818/0179
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