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Spürvorrichtung zur Leckortung und zur Überwachung an einer Öl enthaltenden Rohrleitung
An einer Öl enthaltenden Rohrleitung wird ein grösseresLeck im allgemeinen sehr schnell dadurch er- kennbar, dass das Öl an der schadhaften Stelle in grossen Mengen ausfliesst. Auch bei Ölrohren, die in Er- de verlegt sind, macht sich dies im allgemeinen schon nach kurzer Zeit durch das Sprudeln des Öles oder durch die sich bildende Öllache bemerkbar. Liegt jedoch nur ein kleines Leck vor, beispielsweise ein fei- ner Haarriss in der Rohrwand, so tritt das Öl nur langsam aus und wird unter Umständen erst nach längerer
Zeit auffällig sichtbar. Bei erdverlegten Leitungen kann es sogar vorkommen, dass geringe austretende Öl- mengen restlos versickern und nie bis zur Erdoberfläche gelangen.
Trotzdem können auf diese Weise im Laufe derzeit beträchtliche Ölmengen verlorengehen. Ausserdem kann selbst durch kleine ständige Ölaus- flüsse das Erdreich mit der Zeit so stark verseucht werden, dass z. B. die Trinkwasserversorgung gefährdet wird. Es ist daher wichtig, Leckstellen an Öl enthaltenden Rohrleitungen schnell und sicher festzustel- len.
Es ist bekannt, die Rohrleitung stellenweise einzufrieren und durch Messen des Druckes zu beiden Sei- ten der Einfrierstellen das Leck ständig fortschreitend einzugrenzen. Dieses Verfahren ist aber ausserordentlich umständlich und langwierig. Weiterhin kann man dem Öl halogenhaltige oder radioaktive Stoffe beimischen und mit Halogen-Lecksuchern oder Strahlenanzeigern die Stelle suchen, an der die genannten Spürstoffe entweichen. Dies ist aber ebenfalls sehr zeitraubend. Beide Verfahren sind daher insbesondere für die langen Rohölleitungen, welche die vol quelle mit den Ölausfuhrhäfen oder die Öleinfuhrhäfen mit den Ölraffinerien verbinden, wenig geeignet. Ferner sind alle diese Verfahren dort nicht anwendbar, wo die Rohrleitung nicht oder nur schwer zugänglich ist. Dies ist z.
B. bei isolierten elektrischen Seekabeln der Fall.
Um auch an schwer zugänglichen, Öl enthaltenden Rohrleitungen und bei kleinen Ölverlusten die Leckstelle schnell ermitteln zu können, ist eine Spürvorrichtung vorgeschlagen worden, die auf das aus dem Leck austretende Öl selbst anspricht. Diese Spürvorrichtung besteht aus zwei in Abstand voneinander angeordneten elektrischen Leitern und einem seitlich angeordneten Strang aus einem in Öl quellfähigen Stoff, der bei Einwirkung von Öl durch die hiedurch eintretende Quellung eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden genannten Leitern herbeiführt. Die Vorrichtung muss nahe der Öl enthaltenden Rohrleitung und derart angeordnet sein, dass sie bei einem Schaden an der Rohrleitung von dem aus dem Leck austretenden Öl getroffen wird.
Da aber die Quellkräfte nicht sehr gross sind, müssen die Leiter dieser Spürvorrichtung genügend leicht gegeneinander beweglich angeordnet sein. Die Neuerung bezieht sich auf eine ähnlich aufgebaute Spürvorrichtung.
Nach der Neuerung ist der quellfähige Strang zwischen den beiden Leitern, u. zw. zum mindesten von einem derselben in Abstand, angeordnet und in seiner Masse elektrisch leitfähig. Der quellfähige Strang kann z. B. aus einem an sich elektrisch isolierenden Stoff bestehen, der durch Beimischung elektrisch leitender Teilchen, wie Russ oder Metallpulver, in seiner Masse elektrisch leitfähig gemacht ist.
Die Spürvorrichtung wird unter oder neben der zu prüfenden oder zu überwachenden Rohrleitung verlegt. Gelangt aus einem Leck der Rohrleitung Öl an die Spürvorrichtung, so wird der quellfähige und elektrisch leitfähige Strang derselben durch das Öl gequollen und stellt so schliesslich an dieser Stelle durch seine eigene Leitfähigkeit zwischen den beiden Leitern der Spürvorrichtung eine elektrisch leiten-
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de Verbindung her. Diese leitende Verbindung ermöglicht es, die Fehlerstelle der Rohrleitung nach ein- fachen elektrischen Verfahren einzumessen. Ebenso ist auf diese Weise, etwa mit Hilfe einer Arbeits- stromschaltung, eine ständige Überwachung Öl enthaltender Rohrleitungen, z. B. einer Rohölleitung oder eines Ölkabels, möglich.
Da aber die beiden Leiter der Spürvorrichtung ihre gegenseitige Lage nicht ver- ändern brauchen und daher in unveränderlichem Abstand nebeneinander angeordnet sein können, lassen sich Störungen durch von aussen wirkende Kräfte leichter vermeiden.
Mit besonderem Vorteil sind die beiden Leiter der Spürvorrichtung konzentrisch zueinander angeord- net. Dies vereinfacht die Herstellung der Vorrichtung. Auch ist diese Anordnung mechanisch besser. Der
Innenleiter kann dabei die Form eines Drahtes oder eines Rohres haben. Beispielsweise kann der Innenlei- ter durch eine Verseillage aus Drähten oder Metallbändern über einem zylindrischen Tragkörper gebildet sein. Der im allgemeinen rohrförmige Aussenleiter muss genügend Lücken aufweisen, damit das von aussen einwirkende Öl an den zwischen dem Innenleiter und dem Aussenleiter befindlichen quellfähigen und elek- trisch leitfähigen Strang gelangen kann. Er kann z.
B. ein gelochtes Rohr sein oder aus Drahtgeflecht oder einer Verseillage aus Drähten oder Metallbändern bestehen. Über dem Aussenleiter kann noch eine Korro- sionsschutzschicht aufgebracht sein, die aber ebenso wie der Aussenleiter öldurchlässig sein muss.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der S pur Vorrichtung nach der Neuerung im Querschnitt in schematischer Darstellung. Die beiden Leiter sind hier jeweils konzentrisch zueinander angeordnet.
Nach Fig. 1 besteht der Innenleiter aus einer Lage Kupferband 1, die über einem zylindrischen Körper 2 aus Polyvinylchlorid angeordnet ist. Über dem Kupferband 1 kann zur Glättung der Oberfläche eine Bewicklung aus halbleitendem Textilband 3 aufgebracht sein, die alsdann als zum Innenleiter gehörig zu betrachten ist. Über dem Innenleiter befinden sich radial aufeinanderfolgend der Abstandhalter 4, der quellfähige und elektrisch leitfähige Strang 5 und der Aussenleiter 6. Für den Aussenleiter 6 ist ein Geflecht aus Kupferdrähten verwendet. Der hier unmittelbar unter dem Aussenleiter befindliche quellfähige und elektrisch leitfähige Strang 5 ist aus einem Gemisch aus Polyisobutylen und Russ hergestellt. Er ist als lückenlose Schicht ausgebildet, damit nicht Wasser eindringen und ungewollt Kontakt geben kann.
Zur Zugentlastung enthält der zylindrische Tragkörper 2 in seinem Inneren noch den zentral angeordneten elektrischen Leiter 7, der bei dem elektrischen Verfahren der Fehlersuche gegebenenfalls als weiterer Leiter verwendet werden kann. Über dem Aussenleiter 6 ist als Korrosionsschutz eine Schicht 8 aus öldurchlässigem Stoff, z. B. aus Polyisobutylen, aufgebracht, die gleichzeitig dazu dienen kann, die Lücken zwischen den Drähten des Aussenleiters zu füllen. Die Schicht 8 kann ihrerseits durch Zusatz von Russ od. dgl. elektrisch leitfähig gemacht sein.
Gelangt nun Öl durch die Korrosionsschutzschicht 8 und den Aussenleiter 6 hindurch an die Schicht 5, so wird diese durch das Öl gequollen, füllt hiedurch die Zwischenräume des Abstandhalters 4 aus bis zur Berührung mit dem Innenleiter 1 bzw. 3 und stellt so vermöge ihrer elektrischen Leitfähigkeit zwischen dem Aussenleiter 6 und dem Innenleiter 1 eine elektrisch leitende Verbindung her.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist ebenfalls der Innenleiter 1 durch eine Lage Kupferband gebildet, die über dem aus Polyvinylchlorid bestehenden zylindrischen Tragkörper 2 angeordnet ist. Ebenso enthält dieser Tragkörper in seinem Inneren den zentralen elektrischen Leiter 7. Zum Unterschied von der Ausführung nach Fig. 1 ist aber über dem Innenleiter 1 unmittelbar der quellfähige und elektrisch leitfähige Strang 5 aufgebracht und darüber befinden sich, radial aufeinanderfolgend, der Abstandhalter 4 und der Aussenleiter 6. Der Abstandhalter 4 besteht hiebei vorteilhaft aus einem öllöslichen elektrisch isolierenden Stoff und ist derart ausgebildet, dass er den zwischen dem Innenleiter 1 und dem Aussenleiter 6 verbleibenden Raum lückenlos ausfüllt, während der quellfähige und elektrisch leitfähige Strang 5 nicht lückenlos zu sein braucht.
Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 ist hiedurch erreicht, dass sich auch durch Diffusion keine Ansammlungen von Wasser zwischen Innen- und Ausserzleiter der Spürvorrichtung bilden können, da keinerlei Hohlräume zwischen Innen-und Aussenleiter vorhanden sind, in denen sich Wasser niederschlagen kann. Diese Spürvorrichtung kann daher unbedenklich auch in feuchtem Erdreich verwendet werden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 darin, dass das durch den Aussenleiter 6 eingedrungene Öl zunächst den Abstandhalter 4, der ja aus öllöslicher Masse besteht, stellenweise auflöst und dann an den quellfähigen und elektrisch leitfähigen Strang 5 gelangt. Der quellende Strang 5 schiebt alsdann, da er nicht nach innen ausweichen kann, den auf seiner Aussenseite befindlichen und in Auflösung begriffenen Abstandhalter 4 vor sich her durch die Lücken des Aussenleiters 6 hindurch und gibt schliesslich mit dem Aussenleiter Kontakt.
Um die Kontaktgabe zu beschleunigen, ist bei dieser Ausführungsform der Aussenleiter 6 vorteilhaft aus einem Stahldraht oder aus einer Lage aus Stahldrähten aufgebaut, die über der abstandhaltenden
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Schicht 4 mit Rückdrehung verseilt sind. Diese Stahldrähte haben, da sie ohne Drehspannung in ihre schraubenlinienförmige Gestalt gebogen sind, das Bestreben, ihre schraubenlinienförmige Biegung rückgängig zu machen. Bei Auflösung der abstandhaltenden Schicht 4 nähern sicn daher diese Stahldrähte von selbst dem elektrisch leitfähigen Strang 5, und dadurch wird die Auslösezeit verringert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spürvorrichtung zur Leckortung und zur Überwachung an einer Öl enthaltenden Rohrleitung, z. B. an einer Ölleitung, einem elektrischen Kabel od. dgl., bestehend aus zwei durch Abstandhalter voneinander getrennt gehaltenen elektrischen Leitern und einem Strang aus einem in Öl quellfähigen Stoff, der bei Einwirkung von Öl durch die hiebei eintretende Quellung eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Leitern herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, dass der quellfähige Strang (5) zwischen den beiden Leitern (1 bzw. 1, 3 und 6), u. zw. zum mindesten von einem derselben in Abstand angeordnet und in seiner Masse elektrisch leitfähig ist.