DE2802930C3 - Device for leak testing of liquid-filled containers, in particular flat-bottom tanks with a large capacity for the storage of liquid mineral oil products and the like. - Google Patents
Device for leak testing of liquid-filled containers, in particular flat-bottom tanks with a large capacity for the storage of liquid mineral oil products and the like.Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von mit Flüssigkeit gefüllten Behältern, insbesondere von Flachbodentanks, mit großem Fassungsvermögen zur Lagerung von flüssigen Mineralölprodukten mit einem zwei Kammern aufweisenden Meßwertaufnehmer, von denen die eine Kammer unter Ausbildung eines Gasraums mit dem im Tank befindlichen Fluid befüllt und mittels eines in der bodenseitigen Wandung angeordneten Bodenventils verschließbar ist und der mittels Anschlußleitungen mit einem Anzeigegerät mit einer Meßeinrichtung in Wirkverbindung steht.The invention relates to a device for leak testing of containers filled with liquid, in particular flat-bottom tanks, with a large capacity for the storage of liquid mineral oil products with a two-chamber Measuring transducers, one of which is a chamber with the formation of a gas space with that in the tank located fluid is filled and by means of a bottom valve arranged in the bottom wall is lockable and by means of connecting lines with a display device with a measuring device in Operational connection is.
Bei einer durch die AT-PS 2 79 918 bekanntgewordenen
gattungsgemäßen Vorrichtung soll der bei einer Niveauabsenkung im Tank entstehende Differenzdruck
von einer Meßwertanzeigevorrichtung angezeigt werden, die eine Membran enthält. Aufgrund der Membrankennlinie
zeigt die Vorrichtung jedoch erst bei Vorhandensein von größeren Differenzdrücken an. Dies
bedeutet aber, daß eine Anzeige erst dann erfolgt, wenn bereits größere Flüssigkeitsmengen aus dem Tank
ausgeflossen sind. Die bekannte Vorrichtung eignet sich daher zwar als Füllstandsanzeigegerät, nicht aber als
Meßgerät zur Messung von kleinen Volumenveränderungen als Folge von Undichtigkeiten in einem großen
Tank, denn bei einer Tankundichtigkeit treten zunächst nur relativ geringe Flüssigkeitsverluste auf, die nur
derart geringe Differenzdrücke bewirken, daß bei Verwendung der bekannten Vorrichtung keine Anzeige
der kleinen Flüssigkeitsverluste erfelgt.
·> Vielmehr besteht z. B. bei Öltanks die Gefahr, daß bei
einer Anzeige des Meßgeräts bereits eine Grundwasser-Verschmutzung eingetreten istIn a generic device known from AT-PS 2 79 918, the differential pressure that occurs when the level drops in the tank is to be displayed by a measured value display device which contains a membrane. Due to the membrane characteristic, however, the device only displays when larger differential pressures are present. This means, however, that a display only takes place when larger amounts of liquid have already flowed out of the tank. The known device is therefore suitable as a level indicator, but not as a measuring device for measuring small volume changes as a result of leaks in a large tank, because in the event of a tank leak, initially only relatively low liquid losses occur, which cause only such low differential pressures that when used the known device no indication of the small liquid losses erfelgt.
·> Rather, z. B. with oil tanks the risk that groundwater pollution has already occurred when the meter is displayed
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, dieThe object of the invention is to create a device of the generic type which
ι» eine derart hohe Anzeigeempfindhchkeit mit einer ausreichenden Meßgenauigkeit aufweist, daß auch bei großen Tanks kleine Undichtigkeiten gemessen werden können.ι »such a high display sensitivity with a has sufficient measurement accuracy that small leaks are measured even in large tanks can.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß die mit dem Gasraum oberhalb des Fluids in dem Tank und mit dem Gasraum der einen Kammer in Wirkverbindung stehenden Anschlußleitungen mit in dem Anzeigegerät angeordneten Rohrstutzen verbunden sind, zwischen denen parallel und nacheinander eine Ausgleichskapillare, eine Meßkapillare und eine Tarierkapillare angeschlossen ist, wobei vor den Anschlußstücken der Ausgleichskapillare an den Anschlußleitungen zugewandten Abschnitten der Rohrstutzen jeweils ein Absperrventil und in dem Rohrstutzen zwischen dem Anschlußstück der Meßkapillare und der Tarierkapillare ein Absperrventil befindlich und daß die Meßkapillare geradlinig und winklig zu der parallel zueinander angeordneten Ausgleichskapillare und Tarierkapillare angeordnet ist. In einer besonderenAccording to the invention, the object is achieved in that the with the gas space above the fluid in the tank and with the gas space of the one chamber in operative connection connecting lines with in the display device arranged pipe socket are connected, between which one parallel and one after the other Compensating capillary, a measuring capillary and a taring capillary is connected, with in front of the connecting pieces the compensation capillary on the connecting lines facing sections of the pipe socket in each case a shut-off valve and in the pipe socket between the connection piece of the measuring capillary and the taring capillary a shut-off valve is located and that the measuring capillary is straight and angled to the parallel mutually arranged compensation capillary and taring capillary is arranged. In a special one
i() Ausgestaltung der Erfindung ist an dem unteren Endabschnitt der Meßkapillare ein Vorratsbehälter für Meßflüssigkeit mit einer Volumenverstellvorrichtung ausgebildet.i () embodiment of the invention is a storage container for at the lower end portion of the measuring capillary Measuring liquid formed with a volume adjustment device.
In der Zeichnung ist eine aus Meßrohr und Anzeigegerät bestehende erfindungsgemäße Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht dargestellt, die nachstehend näher erläutert wird.In the drawing there is a device according to the invention consisting of a measuring tube and a display device shown in a schematic side view, which is explained in more detail below.
Die Vorrichtung 10 zur Tankdichtheitsprüfung besteht aus einem Meßrohr 11 und einem mit diesemThe device 10 for the tank leak test consists of a measuring tube 11 and one with this
w verbundenen Anzeigegerät 16. Das Meßrohr U ist als Hohlkörper ausgebildet und weist zwei Kammern 13,14 auf. An der bodenseitigen Wandung 20 des Meßrohres 11 ist ein als Absperrventil dienendes Bodenventil 211 ausgebildet, das der Kammer 14 zugeordnet ist. Über w connected display device 16. The measuring tube U is designed as a hollow body and has two chambers 13, 14. On the bottom wall 20 of the measuring tube 11, a bottom valve 211 serving as a shut-off valve is formed, which is assigned to the chamber 14. Above
■>5 dieses Bodenventil 20 ist die Kammer 14 mit dem Fluid 8 des Tankes 9 verbindbar, wobei im oberen Bereich der Kammer 14 ein Gasraum 15 ausgebildet wird. Dieser Gasraum 15 ist mittels eines Absperrventils 22 mit dem oberhalb des Fluids 8 in dem Tank 9 ausgebildeten Gasraum 7 in Verbindung bringbar. Die Kammer 13 ist mittels einer Trennwand von der Kammer 14 getrennt und steht über eine in der Wandung des Meßrohres 11: ausgebildete Durchbrechung 23 mit dem Gasraum 7 in Verbindung. Die Kammer 13 ist mittels der Anschlußleitung 18 mit einem Rohrstutzen 24, die Kammer 14 mittels der Anschlußleitung 19 mit dem Rohrstutzen 25 an dem Anzeigegerät 16 verbunden. Zwischen den Rohrstutzen 24, 25 sind nacheinander und parallel geschaltet eine Ausgleichskapillare 26, eine Meßkapillare 27 und eine Tarierkapillare 28 angeschlossen. Vor den Anschlußstücken 26a, 26ö der Ausgleichskapillare 26 ist an den den Anschlußleitungen 18, 19 zugewandten Abschnitten der Rohrstutzen 24, 25 jeweils ein Absperrventil 29,30 zugeordnet. Ein weiteres Absperr· ventil 31 befindet sich in dem Rohrstutzen 25 zwischen den Anschlußstücken 27a der Meßkapillare 27 und der Tarierkapiliare 28. Die Meßkapillare 27 ist geradlinig ausgebildet und winklig zu den parallel zueinanderThis bottom valve 20 is the chamber 14 with the fluid 8 of the tank 9 can be connected, a gas space 15 being formed in the upper region of the chamber 14. This Gas space 15 is formed above the fluid 8 in the tank 9 by means of a shut-off valve 22 Gas space 7 can be brought into connection. The chamber 13 is separated from the chamber 14 by means of a partition wall and stands over one in the wall of the measuring tube 11: formed opening 23 with the gas space 7 in connection. The chamber 13 is by means of the connecting line 18 with a pipe socket 24, the chamber 14 by means of the connecting line 19 with the pipe socket 25 connected to the display device 16. Between the pipe socket 24, 25 are one after the other and in parallel connected a compensating capillary 26, a measuring capillary 27 and a taring capillary 28 connected. Before The connecting pieces 26a, 26ö of the compensating capillary 26 are on the connecting lines 18, 19 facing Sections of the pipe socket 24, 25 are each assigned a shut-off valve 29, 30. Another shut-off valve 31 is located in the pipe socket 25 between the connecting pieces 27a of the measuring capillary 27 and the Tarierkapillare 28. The measuring capillary 27 is straight and angled to the parallel to each other
befindlichen Ausgleichskapillare 26 und Tanerkapillare 28 angeordnet. An dem unterer. Endabschnitt 27b der iMeßkapillare 27 befindet sich ein Vorratsbehälter 32 für Meßflüssigkeit an dem eine Volumenverstellvorrichtung 33 ausgebildet ist Die Meßflüssigkeit besteht vorzugsweise aus Alkohol od. dgl.Located compensation capillary 26 and Tanerkapillary 28 arranged. On the lower one. End section 27b of the measuring capillary 27 is a storage container 32 for measuring liquid on which a volume adjustment device 33 is formed. The measuring liquid preferably consists of alcohol or the like.
Die Tankdichtheitsprüfung geht wie folgt vor sich: Das Meßrohr 11 wird in den zu prüfenden Tank 9 bis auf den Tankboden eingeführt Die Arretierung erfolgt entweder am Tankboden, indem das Meßrohr 1J einfacu aufgestellt v.'.rd, oder an der Rohrdurchführung im Mannlochdeck. Die Einführung in den Tank 9 soll bei geöffnetem Bodenventil 21 erfolgen. Der Gasraum 15 in der Kammer 14 ist über das Absperrventil 22 mit dem Gasraum 7 des Tanks 9 verbunden. Damit der in der Tarierkapillare 28 befindliche Alkohol nicht über die Meßleitungen 18, 19 entweicht, ist es zweckmäßig, das Absperrventil 29 während des Füllvorganges geschlossen zu halten. Es ist auch möglich, das außenliegende Anzeigegerät 16 erst dann anzuschließen, wenn sich das Meßrohr 11 mit dem Fluid 8 gefül/t hat. Nach Druckausgleich sowohl zwischen dem Bodendruck im Meßrohr 11 und dem Tankraum als auch zwischen dem Gasraum 15 und dem Gasraum 7 über das Absperrventil 22 wird das Bodenventil 21 geschlossen, so daß das Fluid im Meßrohr 11 jetzt eingesperrt ist. Während der Meßperiode, die sich nach der Tankgröße richtet, sollten die Absperrventile 31, 22 geschlossen und die Absperrventile 31a, 29 und 30 geöffnet sein. Gasdruckschwankungen im Gasraum 7, wodurch auch immer hervorgerufen, haben auf das Meßergebnis keinen Einfluß. Bei einer Tankleckage wird sich das Flüssigkeitsniveau im Tank 9 absenken, so daß eine Bodendruckdifferenz von Ah entsteht. Zur Vorbereitung des Anzeigegerätes 16 wird der Alkoholpfropfen in der Tarierkapillare 28 durch Justieren des Anzeigegerätes 16 bei geöffneten Absperrventilen 31a, 31 und geschlossenem Absperrventil 29 in die Mittellage bis zu einem Markierungspunkt gebracht. Wenn der Alkoholpfropfen nicht mehr auswandert, ist gewährleistet, daß die Tarierkapillare 28 sich genau in der Waagerechten befindet.The tank leak test proceeds as follows from: The flow tube 11 is v up to the bottom of the tank inserted into the to be tested tank 9 the detent is carried out either on the tank bottom, by the measuring tube 1J Simpl u placed 'rd, or of the duct in the manhole cover... The introduction into the tank 9 should take place with the bottom valve 21 open. The gas space 15 in the chamber 14 is connected to the gas space 7 of the tank 9 via the shut-off valve 22. So that the alcohol in the taring capillary 28 does not escape via the measuring lines 18, 19, it is expedient to keep the shut-off valve 29 closed during the filling process. It is also possible to connect the external display device 16 only when the measuring tube 11 has filled with the fluid 8. After pressure equalization between the bottom pressure in the measuring tube 11 and the tank space as well as between the gas space 15 and the gas space 7 via the shut-off valve 22, the bottom valve 21 is closed so that the fluid in the measuring tube 11 is now locked. During the measurement period, which depends on the tank size, the shut-off valves 31, 22 should be closed and the shut-off valves 31a, 29 and 30 should be open. Gas pressure fluctuations in the gas space 7, whatever this is caused, have no influence on the measurement result. In the event of a tank leak, the liquid level in the tank 9 will drop so that a bottom pressure difference of Ah is created. To prepare the display device 16, the alcohol plug in the taring capillary 28 is brought into the central position up to a marking point by adjusting the display device 16 with the shut-off valves 31a, 31 and the shut-off valve 29 closed. When the alcohol plug no longer migrates, it is ensured that the taring capillary 28 is exactly horizontal.
Nach Ablauf der Meßperiode werden die Absperrventile 29,22 wieder geöffnet. Nunmehr gleicht sich der Druck zwischen dem Gasraum 15 und dem Gasraum 7 im Bereich des Tanks 9 und der Druck zwischen den Absperrventilen 29 und 30 über das Absperrventil 31a im außenliegenden Anzeigegerät 16 aus. Dieser Ausgleichsvorgang ist abgeschlossen, wenn bei geschlossenem Absperrventil 31a der Alkoholpfropfen in der Tarierkapillare 28 nicht mehr auswandert. Nunmehr wird auch das Absperrventil 22 geschlossen und anschließend das Bodenventil 21 geöffnet. Bei einer Tankleckage ist der Bodendruck im Tankraum um Ah gegenüber dem Bodendruck im Meßrohr 11 abgefallen.After the measurement period has elapsed, the shut-off valves 29, 22 are opened again. The pressure between the gas space 15 and the gas space 7 in the area of the tank 9 and the pressure between the shut-off valves 29 and 30 are now equalized via the shut-off valve 31a in the external display device 16. This equalization process is completed when the alcohol plug in the taring capillary 28 no longer migrates when the shut-off valve 31a is closed. The shut-off valve 22 is now also closed and the bottom valve 21 is then opened. In the event of a tank leak, the ground pressure in the tank space has dropped by Ah compared to the ground pressure in the measuring tube 11.
Das Verschiebungsvolumen Ah χ Fi (Ft gleich Fläche des Meßrohres) will dabei den Alkoholpfropfen in der Tanerkapillare 28 um das gleiche Volumen nämlich AIx-Ft6 (Fz& gleich Querschnitt der Tarierkapillare) s verschieben, wobei AI die Länge dei Verschiebung des Alkoholpfropfen bedeutet Damit die Reibungsarbeit für die Pfropfenverschiebung nicht von dem kleinen Differenzdruck Ah aufgebracht werden muß. wird das Verschiebungsvolumen über die Meßkapdlare 27 mit der außenliegenden Volumenverstelleinrichtung 33 durch Verschiebung von Alkohol in der Meßkapillare 27 kompensiert Al der Meßkapillarfüllung wird solange verändert, bis der Alkoholpfropfen in der Tarierkapillare 28 seinen Ausgangsmarkierungspunkt wieder erreicht hat und in Ruhelage bleibt Damit ist die Messung abgeschlossen. Durch die Kompensation der Volumenverschiebung läßt sich eine wesentliche Meßzeitverkürzung erreichen.The displacement volume Ah χ Fi (Ft equal to the area of the measuring tube) wants to shift the alcohol plug in the tan capillary 28 by the same volume namely AIx-Ft 6 (Fz & equal cross-section of the taring capillary) s, where AI means the length of the displacement of the alcohol plug Friction work for the plug displacement does not have to be applied by the small differential pressure Ah. the displacement volume is about the Meßkapdlare 27 with the outer Volumenverstelleinrichtung 33 compensated by displacement of alcohol in the measuring tube 27 Al of Meßkapillarfüllung is changed until the Alkoholpfropfen in the Tarierkapillare 28 its output marker point has reached again and remains in the rest position So that the measurement is completed. By compensating for the volume shift, a significant reduction in the measurement time can be achieved.
Das Verschiebungsvolumen AIx F27 entspricht dem Verschiebungsvolumen Ah χ Fi. Bei bekanntem Flächenverhältnis F2: F1 (F> gleich Tankfläche) im Tank 9 läßt sich aus der gemessenen Verschiebungsmenge AIx F2I in der Meßkapillare 27 die Leckrate des Tanks 9 berechnen.The displacement volume AIx F27 corresponds to the displacement volume Ah χ Fi. If the area ratio F 2 : F 1 (F> equal to the tank area) in the tank 9 is known, the leakage rate of the tank 9 can be calculated from the measured displacement amount AIx F 2 I in the measuring capillary 27.
>r> Die Tankdichthtitsprüfung läßt sich als reine Standprüfung auch mit Oberdruck durchführen. Bei einer Prüfung mit Oberdruck kann mit der gleichen Vorrichtung 10 getrennt voneinander ermittelt werden, ob eine festgestellte Leckage im Gasraum 7 oder im Flüssigkeitsbereich des Tanks liegt Allerdings muß bei einer Prüfung mit Überdruck nach Aufbringen des Überdruckes in den Tank 9 eine Wartezeit vorgesehen werden, damit ein Temperaturausgleich zwischen dem Meßrohr 11 und der Tankfüllung eintreten kann. Wenn> r > The tank leakage test can also be carried out as a pure level test with overpressure. When testing with overpressure, the same device 10 can be used to determine separately from one another whether a detected leak is in the gas space 7 or in the liquid area of the tank a temperature equalization can occur between the measuring tube 11 and the tank filling. if
η das Meßrohr nicht wärmedicht ist. können sonst durch unterschiedliche Temperaturen Zirkulationsströmungen im Meßrohr auftreten, deren Reibungskräfte sich dem statischen Druck überlagern und somit zu einer Meßverfälschung führen. Um diese zu vermeiden, ist es auch erforderlich, die im Meßrohr 11 befindlichen Abschnitte der Anschlußleitungen 18, 19 miteinander, z. B. durch Lötung, zu verbinden, damit diese gleiche Temperatur haben. η the measuring tube is not heat-tight. Otherwise circulation flows can occur in the measuring tube due to different temperatures, the frictional forces of which are superimposed on the static pressure and thus lead to a falsification of the measurement. In order to avoid this, it is also necessary to connect the sections of the connecting lines 18, 19 located in the measuring tube 11 to one another, e.g. B. by soldering to connect so that they have the same temperature.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist eine einfache Dichtheitsprüfung großer unterirdischer Flachbodentanks möglich, wobei nur eine einstückige als Meßrohr 11 ausgebildete Meßwertaufnahmeeinrichtung verwendet und die Meßunsicherheit klein gehalten wird. Diese kann beispielsweise noch dadurch verringert werden, daß bereits längere Zeit vor dem Prüfvorgang der Tank mit dem Fluid 8 gefüllt wird, damit während der Meßperiode keine Temperatur- und damit Volumenänderungen auftreten können.By using the device 10 according to the invention, a simple leak test is possible large underground flat-bottom tanks possible, with only a one-piece designed as a measuring tube 11 Measured value recording device used and the measurement uncertainty is kept small. This can for example can be reduced by the fact that a long time before the test process, the tank with the Fluid 8 is filled so that no temperature and thus volume changes during the measuring period may occur.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
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| DE19782802930 DE2802930C3 (en) | 1978-01-24 | 1978-01-24 | Device for leak testing of liquid-filled containers, in particular flat-bottom tanks with a large capacity for the storage of liquid mineral oil products and the like. |
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