DE2458055A1

DE2458055A1 - Verfahren zur ueberwachung von metallischen leitungsrohren

Info

Publication number: DE2458055A1
Application number: DE19742458055
Authority: DE
Inventors: Friedrich Donath; H Juergen Ing Gr Kleinwaechter; Gert Dipl Ing Niemann; Klaus Dipl Ing Schimmelpfennig
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1974-12-07
Filing date: 1974-12-07
Publication date: 1976-06-16

Description

Verfahren zur Überwachung von metallischen Leitungsrohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von metallischen Leitungsrohren auf Dichtigkeit.
An die Uberwachung von Rohrleitungen, insbesondere solchen, in denen umweltgefährdende Medien fortgeleitet werden, werden hohe Anforderungen gestellt. Das Austreten der Flüssigkeit aus der Rohrleitung im Ber-eich einer Fehlerstelle muß möglichst rechtzeitig gemeldet werden. Zur Uberwachung von Rohrleitungen ist es bekannt, Meldeleiter vorzusehen, deren Isolationswiderstand gegeneinander oder gegenüber der Rohrleitung überwacht wird. Zu diesem Zweck ist eine Schaltungsanordnung zur Feststellung, Ortung und ggf. Anzeige von Leckstellen in Rohrleitungsstrecken bekannt geworden, bei der eine mitlaufende, von der Rohrleitung isolierte Meldeader, die an einer auftretenden Leckstelle mit der Rohrleitung elektrisch verbunden ist, vorgesehen ist. An der Meldeader jedes Sireckenabschuittes liegt eine definierte Meßspannung an. Ein Spannungsmesser mißt den Spannungsabfall zwischen einem Ende der Meldeader und einer Leckstelle als Maß für die Entfernung der Leckstelle. (PATENTANMELDUNG P 23 37 983.1) Diese Überwachungsmethode, die auch bei elektrischen Kabeln bekannt geworden ist, versagt dann, wenn in dem Leitungsrohr ein isolierendes Medium, wie beispielsweise Heizöl, transportiert wird.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung von Rohrleitungen anzugeben, welches unabhängig von der Art des transportierten Mediums ein Leck schnell und sicher anzeigt.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Kapazität eines aus dem Leitungsrohr und einen isolierten, den Leitungsrohr anliegenden, Leiter bzw. aus zwei igolierten, det Leitungsrohr anliegenden, Leitern gebildeten Kondensators steig gemessen und bei Überschreiten eines Schwellenwerts ein Alarm ausgelegt wird. Im der Falle eines Lecks wird zwischen den Leitern befindliche Luftraum von dem austretenden Medium ausgefüllt und eine Änderung der Kapazität bewirkt, die gemessen werden kann. Es kann sowohl die kapazität zwischen dem Leitungsrohr und einem Leiter als auch zwischen zwei isolierten Leitern gemessen werden. Der an dem Meßgerät eingestellte Schwellenwert wird umso eher erreicht werden1 je größer der Luftanteil der Isolierung des Leiters ist. Es hat sich des-halb als zweckmäßig erwiesen, daß die Isolierung des Leiters einen Luftanteil von zumindest 30 ,, vorzugsweise 50 % aufweist. Diese Werte sind erreichbar, wenn man die Isolierung des Leiters aus offenzelligem Schaumstoff herstell. Infolge von Kapillarwirkung werden sich die Hohlräume in der Schaumstoffisolierung schnell auffüllen und somit eine schnelle Kapazitätsänderung bewirken. Es hat sich aber auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Isolierung aus einem wendelförmig auf den Leiter aufgebracHbn Band besteht. Auf die Wendel könnte dann noch eine Bandbewicklung aufgebracht sein, die aber ein Eindringen des Mediums in den Raum zwischen Leiter und Bewicklung nicht behindern dürfte. Das Band besteht zweckmäßigerweise aus saugfähigem Papier.
Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Um das medium-fu'hrende Wellrohr 1 ist ein kunststoffisolierter Draht 2 herumgewickelt, so daß er am Boden der Wellentäler des Wellrohres 1 zu liegen kout, Der Draht 2 und das Wellrohr 1 stellen die beiden Beläge eines Kondensators dar. Der Raum zwischen Draht 2 und Wellrohr 1 enthält als Dielektrikum teilweise Kunststoff (Drahtisolierung) und teilweise Luft.
Tritt aus dem Wellrohr 1 infolge eines Lecks das Medium aus, wird ein Teil dieser Luft durch das Medium ersetzt. Im Falle von Heizöl isfiflielektri=itätskonstante 2,3 mal so groß wie die von Luft, so daß die Kapazität des Kondensators ansteigt.
Die Kapazität wird laufend durch eine Meßvorrichtung 3, beispielsweise eine Meßbrücke1 gemessen und bei Anstieg über einen voreinstellbaren Schwellenwert durch eine Alarmvorrichtung 4 ein Alarm ausgelöst. In der unteren Hälfte der Figur 1 sind in das Wellental des Wellrohres 1 zwei isolierte Drähte 2 eingelegt, die den Kondensator bilden. Die Meßvorrichtung 3 mißt die Kapazität zwischen diesen beiden Drähten 2.
Um eine möglichst große Anderung der Kapazität frühzeitig messen zu können, kommt es darauf an, den Luftanteil der Isolierung des Drahtes 2 möglichst groß zu halten, Die Isolierung des Drahtes 2 sollte deshalb zweckmäßigerweise aus einem offenzelligem Schaumstoff bestehen9 dessen Luftanteil ca. 50 X beträgt. Im Falle einer Leckage wird sich der Schaumstoff infolge von Kapillarwirkung mit den austretenden Medium vollsaugen und eine Änderung der Kapazität bewirken.
Ein weiteres Beispiel eines Drahtes 2 mit einer Isolierung, deren Luftraumanteil sehr hoch ist, ist in der Figur 2 dargestellt. Um den Draht 2 ist eine Bandwendel 5 aus saugfähigem Papier gewickelt, die mit einer Lage 6 aus Papier oder Kunststoff bedeckt ist. Im Falle einer Leckage dringt das Medium in den Raum zwischen der Bewicklung 6 und dem Draht 2 ein und Vndert somit die Dielektrizitätskonstante und damit die Kapazität. Mit dieser Konstruktion sind ebenfalls LuStraumanteile von mindestens 50 % erzielbar. Das beschriebene Uberwachungsverfahren findet bevorzugt Anwendung bei jeder Art von Wellrohr. So zum Beispiel bei einem unter dem Handelsnamen Flexwell-Sicherheitsleitung' erhältlichen Leitungsrohr' welches aus zwei konzentrischen Wellrohren besteht, und bei der auf den inneren Wellrohr eine Armierung aus metallischem Flachband zur Vermeidung von Längenausdehnungen vorgesehen ist.
Der isolierte Draht bzw. die isolierten Drähte sind bei dieter Rohrkonstruktion in dem Wellental des inneren Wellrohre angeordnet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Figur 3 schematisch dargestellt. Hierbei handelt es sich um ein wärmeisoliertes Leitungsrohr, welches aus zwei koaxialen metallischen Wellrohren 1 und 7 besteht, zwischen denen eine Schicht 8 aus aufgeschäumtem Kunststoff vorgesehen ist. Die isolierten Drähte 2 sind im Wellental des Rohres 1 gelegen. Um zu verhindern, daß die Wellung beim Her stellung sverfahren durch Schaumstoff ausgefüllt wird, ist eine Abdecklage 9, die aus einem wendelförmig aufgebrachten Band besteht, vorgesehen.
Die Anordnung der Leiter 2 im Wellental ist nur beispielsweise beschrieben. Es könnte ebenso denkbar sein, den oder die Leiter parallel zum Wellrohr 1 bzw. mit einer beliebigen Steigung um das Wellrohr 1 zu wickeln.

Claims

Patentanaprüche

1. Verfahren zur Uberwachung von metallischen Leitungsrohren auf Dichtigkeit, dadurch gekenazeichnet, daß die Kapazität eines aus dem Leitungsrohr und einem isolierten,dem Leitungsrohr anliegenden Leiter, bzw. aus zwei isolierten, dem Leitungsrohr anliegenden Leitern gebildeten Kondensators stetig gemessen und bei Uberschiten eines Schwellenwertes ein Alarm ausgelöst wird.

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf ein flüssigkeitsdurchströmtes metallisches Wellrohr, in dessen wendelförmig verlaufendem Wellental mindestens ein isolierter Leiter angeordnet ist.

3. Leitungsrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Isolierung des Leiters einen Luftanteil von zumindest 30 %, vorzugsweise von 50 , aufweist.

4. Leitungsrohr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus offenzelligem Schaumstoff besteht.

5. Leitungsrohr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus einem wendelförmig auf den Leiter aufgebrachten Band besteht.

6. Leitungsrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus saugfähigem Papier besteht.

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