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Einrichtung zur Anzeige des Austrittes von Flüssigkeiten aus
Rohrleitungen bzw. Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Anzeige des Austrittes von Flüssigkeiten aus vorzugsweise im Erdboden verlegten Rohrleitungen bzw. Behältern.
Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art wird der infolge einer Leckstelle auftretende Druckabfall in einer Rohrleitung bzw. einem Behälter zur Steuerung einer Anzeige- oder Warneinrichtung herangezogen. Die nach diesem bekannten Prinzip arbeitenden Einrichtungen sind jedoch nicht sehr empfindlich und können auch sehr leicht zu Fehlanzeigen Anlass geben, da vielfach, insbesondere bei durch Rohrleitungen strömende Flüssigkeiten, Druckschwankungen auftreten, welche nicht durch Leckstellen verursacht sind.
Der Gegenstand der Erfindung schafft eine Einrichtung, durch welche diese Mängel vermieden werden und die einen Austritt von Flüssigkeiten aus Rohrleitungen bzw. Behältern sicher anzeigen. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass ein oder mehrere die Rohrleitung bzw. den Behälter umgebende, gegenüber dem Erdboden oder den Wandungen der Rohrleitung bzw. des Behälters unter Spannung stehende isolierte elektrische Anzeigeleiter, deren Isolierung gegenüber der in der Rohrleitung bzw. im Behälter
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B.gerät zur Anzeige eines längs mindestens eines der isolierten elektrischen Anzeigeleiter auftretenden Erd- schlusses oder Kontaktschlusses zuden Wandungen der Rohrleitung bzw.
des Behälters vorgesehen sind, wobei vorzugsweise zur Ortung der Stelle des Flüssigkeitsaustrittes in an sich bekannter Weise ein auf Isolerfehlerdes Anzeigeleiters beispielsweise auf einen dadurch entstehenden Erdschluss, ansprechendes Fehlerortungsgerät dient.
Findet bei einer Rohrleitung bzw. einem Behälter mit der erfindungsgemässen Einrichtung an einer Leckstelle ein Flüssigkeitsaustritt statt, dann wird die Isolierung des oder der Anzeigeleiter unter der Einwirkung der austretenden Flüssigkeit zerstört. Die Folge davon ist an dieser Stelle entweder ein direkter Erdschluss ödereinindirekter Erdschluss überdie geerdeten Rohrleitungen bzw. Behälter. In dem gemäss der Erfindung vorhandenen Anzeigegerät wird durch den dabei auftretenden Erdschlussstrom eine Anzeige in Form eines Zeigerausschlages oder eines optischen und bzw. oder akustischen Signals ausgelöst.
Beispielsweise mit Hilfe einer Fehlerortungseinrichtung kann dann sehr leicht die Stelle, an der der Erdschluss aufgetreten ist und somit die Leckstelle an der Rohrleitung gefunden werden. Bei Behältern und kürzeren Rohrleitungen ist für das Auffinden der Leckstelle die Anwendung einer zusätzlichen Fehlerortungseinrichtung entbehrlich.
Es ist ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemässen Einrichtung, dass der Anzeigeleiter die Rohrleitung bzw. den Behälter umgibt, was jedoch nicht unbedingt in Form einer die Rohrleitung bzw. den BehälterumschliessendenHülle erfolgen muss, sondern auch durch ein die Rohrleitung bzw. den Behälter umgebendes Leiternetzwerk, oder vorzugsweise durch einen oder mehrere die Rohrleitung bzw. den Behälter inschraubenlinienförmigen Windungenumgebende, in der erfindungsgemässen Weise isolierte, Leiter verwirklicht werden kann. Da die an einer Leckstelle austretende Flüssigkeit sich auch in der näheren UmgebungderLeckstelle ausbreitet, ist es nicht erforderlich, dass zwei benachbarte Windungen des Anzeigeleiters sich unmittelbar berühren.
Auch müssen nicht immer alle Partien der Rohrleitung bzw. des Behälters durch einen Anzeigeleiter umgeben sein. Gewisse Partien, an denen z. B. eine Leckstelle nicht auftreten kann, unschädlich ist oder an sich ohne Hilfsmittel leicht sichtbar ist, können von der Umwicklung durch den erwähnten Anzeigeleiter freibleiben.
Von besonders praktischer Bedeutung ist die erfindungsgemässe Einrichtung für Erdöl-Rohrleitungen,
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insbesondere Erdöl-Fernrohrleitungen (Pipelines) sowie für Behälter von Erdöl bzw. Erdöl-Destillationsfrak- tionen (Benzin). Diese Rohrleitungenbzw. Behälter sind in bebauten Gegenden bzw. Kulturgegenden meist im Erdboden verlegt, wobei jedoch örtlich und zeitlich verschieden die Rohrleitung bzw. der Behälter oberhalb oder unterhalb des Giundwasserspiegels liegen kann.
Wenn der Grundwasserspiegel über der Rohrleitung bzw. dem Behälter liegt, dann steigt das an einer Leckstelle austretende Erdöl nach oben, im an- dern Fall sinkt das Erdöl ab. Da, wie erwähnt, der Grundwasserspiegel schwankt, ist es hier besonders wich- tig, dass sowohl das aufsteigende Erdöl als auch das absinkende in Berührung mit der Isolation des erfindungsgemässen Anzeigeleiters gelangt. Dies wird durch das bereits erwähnte Merkmal der Erfindung garantiert, dass der Anzeigeleiter die unter Kontrolle zu haltende Rohrleitung bzw. den Behälter umgibt z. B. in schraubenlinienförmigen Windungen.
Als Isolationsmaterial eignen sich für die erfindungsgemässen Anzeigeleiter bei Erdöl-Rohrleitungen bzw. Behältern ganz allgemein solche Werkstoffe, die gegenüber Erdöl chemisch unbeständig sind. Als Beispiele fUrderartige Werkstoffe seien genannt : Hochdruckpolyäthylen, Polyisobutylen (Oppanol B 200), Butadien/Styrol-Mischpolymerisat (Buna S). Diese Werkstoffe sind auch gegenüber Benzin chemisch unbeständig und können daher auch als Isolationsmaterial der erfindungsgemässen Anzeigeleiter für Benzin-Rohrleitungen bzw. -Behälter verwendet werden.
Neben der chemischen Unbeständigkeit gegenüber der in den zu kontrollierenden Rohrleitungen bzw.
Behältern vorhandenen Flüssigkeit muss das Isolationsmaterial für den erfindungsgemässen Anzeigeleiter eine ausreichende elektrische Isolierfähigkeit aufweisen und gegen sonstige äussere Einflüsse beständig sein.
Bei im Erdboden verlegten Rohrleitungenbzw. Behältern ist eine ausreichende Beständigkeit des Isolationsmaterials gegenüber der normalen Erdbodenkorrosion und Sicherheit gegen Tier-Anfrass (insbesondere Na- getier-Anfrass) erforderlich.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung durch Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung zur Überwachung einer im Erdboden verlegten Rohrleitung. Fig. 2 zeigt einen Abschnitt einer Ausfuhrung des Anzeigeleiters. Fig. 3 zeigt ebenfalls einen Abschnitt einer andern Ausführung des Anzeigeleiters. Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung zur Überwachung einer über dem Erdboden verlegten Rohrleitung. In Fig. l ist ein Stück einer im Erdboden 1 verlegten Erdöl-Fernrohrleitung 2 dargestellt.
Die Rohrleitung 2 ist ausserhalb ihrer üblichen Schutzummantelung (z. B. Jutemantel) in schraubenlinienförmigen Windungen mit einem isolierten elektrischen Leiter, dem erfindungsgemässen Anzeigeleiter 3, umgeben. Der Anzeigeleiter 3 wird an einer Kontrollstelle gegenüber Erde unter Spannung gesetzt. Das Ende 3'des Anzeigeleiters 3 endet frei (z. B. im Bereich einer weiteren Kontrollstelle) und ist gegenüber Erde isoliert. Die Isolierung des Anzeigeleiters 3 besteht aus einem gegenüber Erdöl chemisch unbeständigen Material, z. B. aus Hochdruckpolyäthyle n.
Tritt nun an einer Leckstelle der Rohrleitung 2 Erdöl aus, dann wird dort die Isolierung des Anzeigeleiters zerstört und es ergibt sich ein Erdschluss 4 (in Fig. l symbolisch angedeutet). Die Folge davon
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ein Erdschlussstrom, der im Anzeigegerätmessgerätes oder, z. B. über ein Relais, ein optisches und/oder akustisches Warnsignal auslöst.
Mit Hilfe einer Fehlerortungsanlage kann sehr leicht die Erdschlussstelle und damit die Leckstelle in der Rohrleitung 2 gefunden werden. Man kann dazu einen HF-Sender 6 verwenden, von dem aus der Anzeigeleiter 3 mit einer auf Tonfrequenz modulierten Hochfrequenz erregt wird. Die Ausstrahlungs- charakteristik der HF-Schwingung wird durch die schadhafte Stelle 4 des Anzeigeleiters beeinflusst. An einem mit einem Hörer 7" ausgestatteten Empfänger 7 wird man daher beim Entlangschreiten über der Rohrleitung 2 in der Nähe der Schadensstelle eine Änderung der Empfangsverhältnisse wahrnehmen und kann somit die Schadensstelle lokalisieren.
Esist günstig, wenn der Anzeigeleiter gemäss Fig. 2 als Doppelleiter ausgebildet ist, dessen beide gegeneinander isolierte Leiterstränge 8, 9 sich nicht verdrillen können (Stegleiter). Im Normalzustand befindet sich einer oder beide Leiterstränge 8, 9 des Doppelleiters unter-Spannung gegenüber Erde. Bei einem Erdschluss infolge Erdöl-Austritt und Zerstörung der Isolierung wird in der Kontrollstelle an den Enden der beiden Leitersträn. ge 8, 9 des Doppelleiters eine Hochspannung angelegt. Dadurch erfolgt an der schadhaften Stelle ein Funl, enübertritt 10 (in. Fig. 2 symbolisch angedeutet) zwischen den beidenLeitersträngen 8,9 undesstelitsichdort eine bleibende metallische Verbindung der beiden Leiterstränge ein.
Durch diese Massnahmen ergeben sich fur die nachfolgende Erregung des Anzeigeleiters mit einer Hochfrequenzschwingung gunstigere Ausstrahlungsbedingungen und somit auch günstigere Empfangsbedingungen im Fehlerortungsempfänger.
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Günstig ist es auch, wenn innerhalb der Isolierung des Anzeigeleiters ein Heizleiter angeordnet ist, u. zw. vorzugsweise mit zwei Leitersträngen, die an der Kontrollstelle unter Spannung gesetzt werden und am freien Ende des Anzeigeleiters leitend verbunden sind. Dadurch fliesst ein leicht regulierbarer Heizstrom, der die Isolierung gerade auf jener Temperatur hält, bei der die chemische Unbeständigkeit gegen- über dem in der Rohrleitung befindlichen Erdöl am stärksten ist. Bei einer Polyäthylen-Isolierung z. B. ist die Unbeständigkeit gegenüber Erdöl bei höheren als gewöhnlich im Erdboden herrschenden Temperaturen stärker.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Anzeigeleiters (u. zw. das freie Ende desselben) mit einem zusätzlichen Heizleiter dargestellt. Der eigentliche Anzeigeleiter besteht wie bei Fig. 2 aus zwei Leitersträngen 8, 9. Der Heizleiter weist ebenfalls zwei Leiterstränge 11,12 auf, die am freien Ende der Leiterkombination des Anzeigeleiters leitend verbunden sind. Die Leiterstränge 11, 12 des Heizleiters liegen innerhalb der Leiterstränge 8, 9 des Anzeigeleiters.
Die in Fig. 2 und 3 dargestellten unverdrillbaren Leiterkombinationen sind auch im Hinblick auf ein gutes Anschmiegen des Anzeigeleiters an die Rohrleitung von Bedeutung. Im Zusammenhang damit ist es auch zweckmässig, die einzelnen Leiter bzw. Leiterstränge aus Litzen z. B. aus Kupfer oder Bronze herzustellen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4istein Stück einer über dem Erdboden 1 verlegten Rohrleitung 2 z. B. für Erdöl dargestellt. In diesem Fall wird an einer Kontrollstelle der Anzeigeleiter 3 gegen- über der metallischen Wandung der Rohrleitung 2 unter Spannung gesetzt. Wegen einer zusätzlichen Er- dung kommt dies allerdings wieder einer Spannung gegenüber Erde gleich. Die zusätzliche Erdung ist jedoch im Prinzip nicht erforderlich. In gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. l befindet sich an der Kontrollstelle ein Anzeigegerät 5 sowie ein Fehlerortungsgerät 6, deren Funktionsweise bei Ausführungen zu Fig. 1 bereits ausführlich beschrieben wurde.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele befassen sich mit einigen Fällen der Anwendung
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Erfindung jedochtungenoder Behältern für andere Flüssigkeiten angewendet werden. Ferner können auch mindestens einige der im Zuge der Beschreibung der Ausführungsbeispiele erwähnten speziellen Massnahmen, wie z. B. die erwähnten speziellen Ausbildungen des Anzeigeleiters, die Anordnung eines Heizleiters usw. bei andern als den beschriebenen Anwendungsfällen zweckmässig sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Anzeige des Austrittes von Flüssigkeiten aus vorzugsweise im Erdboden verlegten Rohrleitungenbzw. Behältern, gekennzeichnet'durch einenodermehrere die Rohrleitung (2) bzw. den Behälter umgebende, gegenüber dem Erdboden (1) oder den Wandungender Rohrleitung (2) bzw. des Behälters unter Spannung stehende, isolierte elektrische Anzeigeleiter (3), deren Isolierung gegenüber der in der Rohrleitung (2) bzw. im Behälter befindlichen Flüssigkeit, z. B. Erdöl, che misch unbeständig ist, und durch mindestens ein Anzeigegerät (5) zur Anzeige eines längs mindestens eines derisoliertenelektrischen
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schluss, ansprechendes Fehlerortungsgerät (6,7) vorgesehen ist.