EP0082172A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen überwachung von fluide medien enthaltenden anlagen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen überwachung von fluide medien enthaltenden anlagen

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EP0082172A1
EP0082172A1 EP19820901969 EP82901969A EP0082172A1 EP 0082172 A1 EP0082172 A1 EP 0082172A1 EP 19820901969 EP19820901969 EP 19820901969 EP 82901969 A EP82901969 A EP 82901969A EP 0082172 A1 EP0082172 A1 EP 0082172A1
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EP
European Patent Office
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waveguide
leak
optical fiber
pulses
detected
Prior art date
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Withdrawn
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EP19820901969
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English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Dolezalek
Rolf Hartmann
Matthias Selders
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Battelle Institut eV
Original Assignee
Battelle Institut eV
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/042—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid
    • G01M3/045—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means
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    • G01M3/047—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means with photo-electrical detection means, e.g. using optical fibres
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    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G01M3/18—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators

Definitions

  • the invention relates to a method and devices for the continuous monitoring of systems containing fluid media, in particular liquids, such as pipelines, containers and the like, leak points being ascertained and located.
  • Suction with a sensitive detector is detected.
  • This method can only be carried out with leak media which have a suitably high vapor pressure and can diffuse through the hose wall.
  • a method is also known in which a bare wire through which current flows is laid along a water-carrying pipe within the insulation. At the location of a leak, the escaping water causes the insulation to become wet and thus an electrically conductive connection between the pipe and the wire. This • event can be monitored by monitoring the electrical
  • OM Leak detection as in the previously discussed example.
  • a detector strip In order to monitor various possible leak points independently of one another, a detector strip must be attached separately at each such point.
  • the main disadvantage of this method in addition to the lack of location, is the need for a high level of circuitry in order, for example, to be able to monitor approximately 5000 measuring points.
  • a method is known that is based on the principle of ultrasound emission. Leakages that occur can be recognized by their characteristic emission patterns, classified according to size and located. However, this method is not sensitive enough to be able to detect even the smallest leaks, for example less than 100 kg of escaping liquid per hour.
  • the present invention is based on the object of specifying a method with which the occurrence of even the smallest leaks in pressure-carrying containers, valves, pipelines and the like can be continuously monitored during the intended operation, a simultaneous location and Classification according to size is possible. Further, the method 'ge furnish, exiting leakage media in liquid or gaseous Aggregatzu ⁇ tand should detect within a very short time. Another object of the invention is to monitor leakage of very large systems, for example the total of approximately
  • the device according to the invention consists of a linearly extended waveguide with locally constant transmission properties, which is arranged in the immediate vicinity of the system or in direct contact with the system, with a local change in the transmission properties of the waveguide occurring at the leak and with one Pulse - reflectometer or its optoelectric equivalent is connected.
  • the device according to the invention consists of waveguides 1 which are connected via a multiplexer 2 with a pulse reflectometer, e.g. consisting of a pulse generator 5 and a Sa pling system 4, are connected.
  • the waveguide consists of a high-frequency ribbon line with a porous dielectric, which has hydrophilic or hygroscopic properties.
  • the most electrical pulse of approximately 10 seconds duration runs along the line and is reflected wherever leakage-related deviations of the wave resistance from the desired value * "'" occur.
  • the height and width of a reflected pulse corresponds to the degree and the local extent of the moisture penetration of the strip conductor and, together with the rapid development of the disturbance, enables the leak classification. Due to the temporal relationship of the leak pulse to the test pulse or its reflection at the end of the line, the leak can be located with meter accuracy.
  • the evaluation can be done either on the Oszillo graph screen or using a registration strip.
  • the recording then has approximately the form shown in FIG. 2. In this sketch, the reflection coefficient is? depending on the term in, us entered.
  • the high-frequency ribbon cable for an embodiment of the detection system according to the invention consists of two metal foils with a porous dielectric lying between them and protruding slightly to the side.
  • the leakage medium can thus enter the dielectric and cause the change in the forwarding properties of the strip conductor.
  • coaxial cables instead of ribbon conductors is carried out analogously to the exemplary embodiment explained above. Even when using optical fibers for optical pulses, nothing changes in the measurement setup. In principle, only a luminescence or laser diode should be provided for converting the electrical pulses into light. A photodiode or a photo ultiplier can be used to convert the reflected light pulse into an electrical pulse.
  • the dielectric of the coaxial cable or ribbon conductor can contain absorption materials.
  • the dielectric is in the form of a textile structure and is hygroscopically impregnated.
  • the waveguides are arranged parallel to the pipeline and, in the case of containers, preferably meanderingly covering the container surface. They can be in direct contact with the system or can be installed at a short distance from the system.
  • the forwarding properties of the waveguides used cannot be changed directly by the leakage medium, but rather by means of a suitable device.
  • the measuring line is placed at suitable 5 points at certain intervals, especially at critical ones
  • Such a device can e.g. consist of materials which experience an increase in volume when moisture enters and thus exert pressure on the lic fiber. For this, however, the outer covering of the optical fiber would have to be removed accordingly. If high-frequency cables or strip conductors are used, such devices can consist of moisture-sensitive switches.
  • the waveguide arranged parallel to the pipeline 0 can only be made sensitive to the Lec maximum at suitable or critical points.
  • a coaxial cable can be provided at the intended locations with a ribbon cable or ribbon cable loop that is sensitive to the leak medium.
  • the transitions must be carried out largely without reflection. Small reflections at these points can be used as calibration marks for the localization of the individual sensor, i.e. the tape line or tape line loop can be used.
  • the glass fibers could only be made sensitive to the leak medium at critical points, e.g. by changing the cladding.
  • a tape line with a hydrophilic dielectric for the detection of steam leak.
  • a line with 50 ohm wave resistance consists, for example, of a sandwich made of 7 mm wide copper foil with an approx. 15 mm wide and 1 mm thick strip of polypropylene nonwoven as a dielectric.
  • the fleece is wetted by a chemical pretreatment.
  • the tape line is provided with a self-adhesive coating and is preferably applied to the inside of the insulation cover of a steam line to be monitored. There it is protected against any splash or condensate water that does not originate from a leak to be detected.
  • An old native solution, in particular for retrofitting, is also the laying on the outside of the insulation, the condensation water reaching the strip line via regularly arranged bores.

Landscapes

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Description

10 Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen
Überwachung von fluide Medien enthaltenden Anlagen
15 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur kontinuierlichen Überwachung von fluide Medien, insbesondere Flüssigkeiten, enthaltenden Anlagen, wie Rohrleitungen, Be¬ hälter und dergleichen, wobei Leckstellen festgestellt und geortet werden.
20....
Zur Überwachung druckführender Rohrleitungen und Behälter in der Heizungs-, Klima-, Chemie- und Reaktoranlagen-Technik sind verschiedene Methoden bekannt. Bei der Hochdruckprüfung mit Flüssigkeit weisen austretende Tropfen oder Fleckenbil-
25 düng auf einem Kalkanstrich auf Leckstellen hin. Zur Hoch¬ druckprüfung mit Gas wird die Stelle, wo ein Leck vermutet wird, mit Seifenlauge benetzt und dann kontrolliert, ob sich Blasen bilden. Beide Verfahren sind zur laufenden Überwachung in Betrieb befindlicher Anlagen nicht geeignet und erfordern 0 zudem einen hohen Personalaufwand. Nach einer anderen Metho¬ de werden die Anlagen unter Druck mit einem Medium gefüllt, das ein Testgas enthält. Eine Kontrollperson kann dann mit einem Testgas-Lecksucher die Leckstelle orten. Dieses Verfah¬ ren läßt sich auch während des Betriebs durchführen. Es erfor dert aber, daß ständig eine bestimmte konstante Testgaskon¬ zentration im Medium vorhanden ist. Z.B. in Reaktoranlagen ist dies jedoch nicht möglich oder zu umständlich. Ferner ist vorgeschlagen worden, parallel zu der Anlage einen gasgefüll¬ ten, permeablen Schlauch zu verlegen, der periodisch abge¬ saugt wird. Das dampfförmig aus dem zu prüfenden Gefäß aus¬ tretende Leckmedium diffundiert durch die Schlauchwand und bildet im Schlauch lokal einen Dampfpfropf, der während des
Absaugens mit einem empfindlichen Detektor nachgewiesen wird. Diese Methode läßt sich nur mit solchen Leckmedien durchfüh¬ ren, die einen geeignet hohen Dampfdruck besitzen und durch die Schlauchwand diffundieren können. Es ist auch ein Verfah- ren bekannt, bei dem entlang einer wasserführenden Rohrlei¬ tung innerhalb der Isolierung ein stromdurchflossener blanker Draht verlegt wird. Am Ort eines Lecks bewirkt das austreten¬ de Wasser eine Durchfeuchtung der Isolierung und damit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Rohr und Draht. Diese • --Ereignis läßt sich durch die Überwachung des elektrischen
Widerstands zwischen Rohr und Draht feststellen; die Leckor¬ tung erfolgt dann potentiometrisch. Treten jedoch zwei oder mehrere Lecks gleichzeitig auf, ist eine getrennte Detektion und eine Ortung nicht möglich. Außerdem ist eine auf Gleich- Strompotentialmessung im Elektrolyt aufgebaute Ortung störan¬ fällig und nicht genau. Auch ein anderes Verfahren, bei dem auf kritische Stellen wasserführender Anlagen ein feuchte- empfindlicher Streifen aufgebracht wird, bietet keine Möglich keit der Ortung entlang des Streifens. Die Streifen bestehen aus einem mit Ammoniumnitrat imprägnierten Papier, auf dem zwei Kupferstreifen isoliert voneinander aufgeklebt sind. Die austretende Feuchte führt zur Verringerung des elektrischen Widerstands zwischen den Streifen und ermöglicht damit die
OM Leckdetektion wie im zuvor besprochenen Beispiel. Zur Überwa¬ chung verschiedener möglicher Leckstellen unabhängig vonein¬ ander muß an jeder solchen Stelle gesondert ein Detektorstrei fen angebracht werden. Der wesentliche Nachteil dieses Verfah rens ist neben der fehlenden Ortung die Notwendigkeit eines hohen Schaltungsaufwands , um z.B. ca. 5000 Meßstellen überwa¬ chen zu können. Schließlich ist eine Methode bekannt, die auf dem Prinzip der Ultraschallemission basiert. Auftretende Leck können dabei durch ihre charakteristischen Emissionsmuster er kannt, nach Größe klassifiziert und geortet werden. Dieses Ve fahren ist jedoch nicht empfindlich genug, um auch kleinste Lecks, z.B. weniger als 100 kg austretende Flüssigkeit pro Stunde, nachweisen zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem das Auftreten auch kleinster Leckagen an druckführenden Behältern, Ventilen, Rohrleitungen und dergleichen während des bestimmungsgemäßen Betriebs fort¬ laufend überwacht werden kann, wobei auch bei Auftreten mehrerer Leckagen eine gleichzeitige Ortung und Klassifizie¬ rung nach Größe möglich ist. Ferner sollte das Verfahren' ge¬ statten, austretende Leckmedien in flüssigen oder gasförmigem Aggregatzu≤tand innerhalb kürzester Zeit zu erfassen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Leckage- Überwachung von sehr großen Anlagen, z.B. der insgesamt ca.
10.000 m langen Rohrleitungen eines Kernkraftwerkes, mit eine einzigen zentralen Detektionsapparatur zu ernöglichen. Vor¬ teilhafterweise sollte diese zentrale Apparatur außerhalb der Anlage installiert sein und keinerlei Massentransport in die Anlage hinein bzw. aus der Anlage heraus erfordern. Eine weit re durch die Erfindung zu lösende Aufgabe ist es, mit mög¬ lichst wenig Durchbrüchen der Containerwand auszukommen.
OMPI - -
Es hat sich nun gezeigt, daß sich diese Aufgabe mit einem Verfahren lösen läßt, bei dem in einen in unmittelbarer Nähe der Anlage oder in direktem Kontakt mit der Anlage angeord¬ neten, linear ausgedehnten Wellenleiter mit örtlich konstan- ten Fortleitungseigenschaften elektromagnetische einschlie߬ lich optische Impulse geschickt werden, wobei durch austrete des Leckmedium eine lokale Änderung der Fortleitungseigen¬ schaften des Wellenleiters bewirkt wird und die an der Leck¬ stelle erfolgte Reflexion der Impulse erfaßt, der Größe nach detektiert und über die Laufzeit geortet wird. In den Unter ansprüchen 2 bis 4 werden vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens beschrieben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem linear ausgedehnten Wellenleiter mit örtlich konstanten Fortlei¬ tungseigenschaften, der in unmittelbarer Nähe der Anlage ode in direktem Kontakt mit der Anlage angeordnet ist, wobei an der Leckstelle eine lokale Änderung der Fortleitungseigen¬ schaften des Wellenleiters erfolgt und der mit einem Impuls- --reflektometer bzw. dessen optoelektrischer Entsprechung ver¬ bunden ist. Einige bevorzugte Ausführungsformen der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 6 bis 1 erläutert.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentli¬ chen darin zu sehen, daß mehrere Lecks mit einer Ortungsge¬ nauigkeit von ca. +_ 0,5 % detektiert werden können. Ferner ist eine Klassifizierung des Lecks nach der Größe möglich. Ein Leitungsbruch oder Kurzschluß wird mit erfaßt. Die Meß- zeit ist kurz und beträgt ca. 1 Sekunde. Die Meßleitung ist leicht verlegbar und die Nachrüstung ist einfach. Die Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnungen näher er¬ läutert. Es zeigen in sche atischer Vereinfachung
Figu 1 den Meßaufbau und Figur 2 die Aufzeichnung für die Auswertung der Meßergebnis
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus Wellenleitern 1, die über einen Multiplexer 2 mit einem Pulsreflektometer, z.B. bestehend aus einem Pulsgenerator 5 und einem Sa pling- System 4, verbunden sind. Gemäß dieser Ausführungsform beste der Wellenleiter aus einer Hochfrequenz-Bandleitung mit eine porösen Dielektrikum, welches hydrophile bzw. hygroskopische Eigenschaften besitzt. Durch das in die Poren des Dielektri¬ kums eindringende Wasser steigt die Dielektrizitätszahl drastisch an und der Wellenwiderstand am Ort des Lecks ver¬ ringert sich entsprechend. Ein in die Bandleitung eingespei-
_ ster elektrischer Puls von ca. 10 Sekunden Dauer läuft ent¬ lang der Leitung und wird überall dort reflektiert, wo leckbedingte Abweichungen des Wellenwiderstands vom Sollwert * "'"auftreten. Die Höhe und Breite eines reflektierten Impulses entspricht dem Grad und der örtlichen Ausdehnung der Durch¬ feuchtung des Bandleiters und ermöglicht zusammen mit der zettlichen Entwicklung der Störung die Leck-Klassifikation. Durch den zeitlichen Bezug des Leckimpulses zum Prüfimpuls bzw. zu dessen Reflexion an Leitungsende kann das Leck meter¬ genau geortet werden. Die Auswertung kann entweder am Oszillo graphenschirm oder anhand eines Registrierstreifens erfolgen. Die Aufzeichnung hat dann etwa die in Figur 2 gezeigte Form. In dieser Skizze ist der Rεflexionskoeffi∑ient ,? in Abhängig keit von der Laufzeit in ,us eingetragen. Da sowohl die Länge der Leitung bzw. die Laufzeit über die gesamte Leitung (Re¬ flexion c)) bekannt ist, kann bei Auftreten eines Lecks bei a) oder b) eine Ortung vorgenommen werden. Die Hochfrequenz-Bandleitung für eine Ausführungsform des er¬ findungsgemäßen Detektionssyste s besteht aus zwei Metallfo¬ lien mit dazwischenliegendem und seitlich etwas überstehendem porös Dielektrikum. Das Leckmedium kann somit in das Dielektrikum eintreten und die Änderung der Fortleitungseigenschaften des Bandleiters bewirken. Der Einsatz von Koaxialkabeln anstelle von Bandleitern erfolgt analog dem oben erläuterten Ausfüh¬ rungsbeispiel. Auch bei Verwendung von Lichtleitfasern für optische Impulse ändert sich am Meßaufbau nichts Prinzipiell Es ist lediglich für die Umwandlung des elektrischen Impulse in Licht eine Lumineszenz- bzw. Laserdiode vorzusehen. Für die Umwandlung des reflektierten Lichtpulses in einen elek trischen Impuls kann man eine Photodiode oder einen Photo- ultiplier einsetzen.
Zur Erzielung einer Anreicherung des Leckmediums kann das Di elektrikum des Koaxialkabels bzw. Bandleiters Absorptionsma¬ terialien enthalten. Bei Wasser oder wasserhaltigen Leckmedi en kann z.B. das Dielektrikum in Form eines textilen Gebilde -vorliegen und hygroskopisch imprägniert sein.
Für die Genauigkeit der Messung ist es wesentlich, daß für eine vollständige Reflexion des Impulses am Wellenleiterende gesorgt ist. Bei Koaxialkabeln bzw. Bandleitern kann dies durch Offenlassen des Leitungsendes erfolgen. Bei Verwendun von Lichtleitfasern als Wellenleiter müßten diese am Ende de Leitung entsprechend verspiegelt werden.
Die Wellenleiter werden bei Rohrleitungen parallel zu der ■ Rohrleitung und bei Behältern vorzugsweise mäanderförmig die Behälteroberfläche bedeckend angeordnet. Sie können dabei in direktem Kontakt mit der Anlage stehen oder auch in geringem Abstand von der Anlage angebracht sein.
C* Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Fortleitungs eigenschaften der verwendeten Wellenleiter nicht direkt durc das Leckmedium, sondern über eine geeignete Einrichtung geän dert werden. In diesem Fall wird die Meßleitung an geeignete 5 Stellen in bestimmten Abständen, insbesondere an kritischen
Stellen der zu überwachenden Anlage mit Einrichtungen verseh die auf das Leckmedium reagieren. Für Lichtleitfasern, die druckempfindlich sind, kann eine solche Einrichtung z.B. aus Materialien bestehen, die bei Feuchtigkeitseintritt eine Vo- 0 lumenvergrößerung erfahren und somit einen Druck auf die Lic leitfaser ausüben. Hierfür müßte jedoch die äußere Umhüllung der Lichtleitfaser entsprechend entfernt werden. Bei Verwen¬ dung von Hochfrequenz-Kabeln bzw. Bandleitern können solche Einrichtungen aus feuchtigkeitsempfindlichen Schaltern be- 5 stehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, insbesondere zur Überwachung von Rohrleitungen, kann der der Rohrleitung 0 - parallel angeordnete Wellenleiter nur an geeigneten bzw. kritischen STellen empfindlich gegen das Lec mediuum gestaltet werden. Beispielsweise kann ein Koaxialkabel an den vorgesehenen Stellen mit einer gegen das Leckmedium empfindlichen Bandleitung oder Bandleitungsschlaufe ver- - sehen sein. Die Übergänge müssen in dem fall weitgehenst reflexionsfrei ausgeführt werden. Geringe Reflexionen an diesen Stellen können als Eichmarken für die Lokalisierung des einzelnen Fühlers, d.h. der Bandleitung bzw. Bandlei¬ tungsschlaufe, benutzt werden. Bei Verwendung von Licht¬ leitfasern anstelle von HF-Bandleitung könnte die Glasfaser nur an kritischen Stellen gegen das Leckmedium empfind¬ lich gemacht werden, z.B. durch eine Änderung des Claddings .
CI.IFI
.//K_ WIl-O Im folgenden Beispiel wird die Empfindlichkeit einer Bandlei tung mit hydrophilem Dielektrikum zur Detektion von Dampflec festgestellt. Eine solche Leitung mit 50 Ohm Wellenwiderstan besteht z.B. aus einem Sandwich aus 7 mm breiten Kupferfolie mit einem ca. 15 mm breiten und 1 mm dicken Streifen aus Pol propylenvlies als Dielektrikum. Das Vlies wird durch eine chemische Vorbehandlung benetzbar ge acnt. Die Bandleitung wird mit einer selbstklebenden Beschichtung versehen und vor zugsweise auf die Innenseite der Isolierungsabdeckung einer zu überwachenden Dampfleitung aufgebracht. Dort ist sie ge¬ schützt vor eventuell auftretendem Spritz- oder Kondenswasse das nicht aus einem zu detektierenden Leck stammt. Eine Alte nativlösung insbesondere für die Nachrüstung ist auch die Verlegung an der Außenseite der Isolierung, wobei das Konden wasser über regelmäßig angeordnete Bohrungen an die Bandlei¬ tung gelangt.
Handelsübliches Polypropylenvlies besitzt eine Dielektrizi- tätszahl E = 1,23 an Luft, bei Wassersättigung (ca. 72 % Volumenanteil) beträgt die Dielektrizitätskonstante ca. = 65. Dadurch verringert sich der Wellenwiderstand entspre chend der Proportionalität —.___/_ Λ ■
von 5 c 0_ X1 = 5s . ' -n — a „uf r ή 6 , o9 -U π = - s s y ' -Ω-
Dies führt zu einer Reflexion des Prüfimpulses mit einem
Reflexionsgrad von
t? = 50 " 6 ' 9 • 100 % = 76 % . 50 + 6 , 9
Dies läßt sich leicht messen, denn kommerzielle Reflektome- ter erfassen bereits Reflexionen mit 5 = 0,5 % . Um eine deut liche Reflexion von z.B. 13 % hervorzurufen, genügt bereits ein Wassergehalt von 1 % im Vlies. Das sind 35 ,ul Wasser auf 0,5 m Bandleitung. Bei vollständiger Kondensation des Dampfes aus einem 1 kg/Stunde-Leck auf einer Isolierungslänge von 500 mm schlägt sich diese Wassermenge auf dem überstehenden Teil des Vliesstreifens in ca. 30 sec. nieder. Die zu erwar¬ tende Ansprechzeit bei einem 1 kg/Stunde-Leck ergibt sich durch Addition dieser Zeit und der Zeitspanne bis zur Konden¬ sation (1 bis 2 Minuten) als 1,5 bis 2,5 Minuten. Falls grös- sere Leckagen vorliegen und/oder das Kondenswasser am Strei¬ fen zusammenläuft, sind die Ansprechzeiten noch kürzer. Das¬ selbe gilt für hygroskopisch imprägnierte Dielektrika, da diese bereits auf eine erhöhte Luftfeuchte reagieren und so¬ mit keine Kondensation vorliegen muß.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung von fluide
Medien, insbesondere Flüssigkeiten, enthaltenden Anlagen, wie Rohrleitungen, Behälter und dergleichen, bei dem Leck¬ stellen festgestellt und geortet werden, dadurch gekenn- zeichnet, daß in einen in unmittelbarer Nähe der Anlage oder in direktem Kontakt mit der Anlage angeordenten, li¬ near ausgedehnten Wellenleiter mit örtlich konstanten For leitungseigenschaften elektromagnetische einschließlich optische Impulse geschickt werden, wobei durch das Leck- edium eine lokale Änderung der Fortleitungseigenschaften des Wellenleiters bewirkt wird und daß die an der Leckste le erfolgte Reflexion der Impulse erfaßt, der Größe nach detektiert und über die Laufzeit geortet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu Fortleitung von HF-Impulsen HF-Koaxialkabel oder HF-Band¬ leiter verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu Fortleitung optischer Impulse ein Lichtleitfaserbündel od eine Einzellichtfaser verwendet wird.
_Q_..
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch geken zeichnet, daß für eine vollständige Reflexion des Impulse am Ende des Wellenleiters gesorgt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem linear ausgedehnten Wellenleiter (1) mit örtlich konstanten Fort leitungseigenschaften besteht, der in unmittelbarer Nähe der Anlage oder in direktem Kontakt mit der Anlage angeor net ist, wobei an der Leckstelle eine lokale Änderung der Fortleitungseigenschaften des Wellenleiters (1) erfolgt und daß der Wellenleiter (1) mit einem Impulsreflektometer (3,4) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenleiter (1) bei Rohrleitungen parallel zu der Rohrleitung und bei Behältern mäanderförπig .die Behälter¬ oberfläche bedeckend angeordnet ist.
-7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß als Wellenleiter (1) ein Lichtlεitfaserbündel oder ein Einzellichtleitfaser verwendet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß als Wellenleiter (1) ein HF-Koaxialkabel oder ein
HF-Bandleiter verwendet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis δ, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Umhüllung des Wellenleiters (1) durchlässig für das Leckmedium ist.
OMPI _ , -
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenleiter (1) mit einem Absorptionsmaterial in Ver¬ bindung steht, das eine Anreicherung des Leckmediums, vor¬ zugsweise durch reversible Absorption, begünstigt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum des HF-Koaxialkabels oder HF-Bandleiters porös ist und gegebenenfalls das Absorptionsmaterial ent¬ hält.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Wellenleiter in bestimmten Abstände vorzugsweise an kritischen Stellen der Anlage, mit Einric tungen versehen ist, die bei Kontakt mit dem Leckmedium die Fprtleitungseigenschaften des Wellenleiters ändern.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß das Ende der Lichtleitfaser verspiegelt und des HF-Koaxialkabels oder HF-Bandleiters offen bzw. ' kurzgeschlossen ist.
EP19820901969 1981-06-27 1982-06-25 Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen überwachung von fluide medien enthaltenden anlagen Withdrawn EP0082172A1 (de)

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DE (1) DE3125388A1 (de)
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