<Desc/Clms Page number 1>
WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET DETECTEREN VAN LEKKEN
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het detecteren van lekken in een ruimte, zoals bijvoorbeeld een buis, ecn pijpleiding, een rioolbuis of een tank, die gevuld wordt met een fluidum dat onder een bepaalde druk wordt gebracht die verschillend is van de omgevingsdruk, waarbij de aanwezigheid van een lek wordt vastgesteld door het meten van de stroming van genoemd fluidum die ontstaat ingevolge het drukverschil tussen de omgeving en genoemde ruimte.
Volgens de huidige stand van de techniek worden dergelijke lekken gedetecteerd door, bijvoorbeeld, in genoemde ruimte een overdruk te creëren ten opzichte van de omgeving en vervolgens het drukverlies in de ruimte te meten.
Voor het bepalen van lekken in, bijvoorbeeld, rioolbuizen worden deze gedurende minstens vierentwintig uur gevuld met water totdat de wanden ervan volledig verzadigd zijn met water. Het waterniveau wordt vervolgens gedurende een uur gecontroleerd om eventueel verlies van water ingevolge de aanwezigheid van een lek na te gaan. Een dergelijke detectie van lekken wordt bemoeilijkt doordat het water aan temperatuurschommelingen onderhevig kan zljn, of doordat luchtzakken en buiskantelingen in de rioolbuizen aanwezig zijn. Bij deze techniek is het nagenoeg onmogelijk om de juiste positie van een lek te bepalen wanneer de buis zich bijvoorbeeld ondergronds uitstrekt en is een visuele inspectie van de buitenzijde van de buis vereist. Een groot nadeel is eveneens dat een aanzienlijke hoeveelheid water dient te worden gebruikt.
Bij het gebruik van dubbelwandige buizen worden op de bodem van de ruimte tussen de binnenwand en de buitenwand ervan geleidende draden gelegd die detecteren wanneer er zich vloeistof in deze ruimte bevindt. Rond deze draden is een elektrische isolatie voorzien die oplost bij aanraking met vloeistof die doorheen de binnenwand naar de ruimte tussen de binnen-en de buitenwand lekt zodanig dat een elektrisch signaal wordt gegeven.
<Desc/Clms Page number 2>
Naargelang het soort te detecteren vloeistof dient bijgevolg een ander type draad en isolatie gebruikt te worden. Deze techniek heeft als nadeel dat het nagenoeg onmogelijk is om de positie of de grootte van een lek te bepalen.
De uitvinding wil aan deze nadelen verhelpen door een werkwijze en een inrichting voor te stellen voor het detecteren van lekken en voor het bepalen van de positie en de grootte ervan in een ruimte, zoals bijvoorbeeld in buizen, waarbij intrinsieke factoren, zoals de doorsnede van de buis, het materiaal van de buis, oneffenheden en bochten in de buis, en extrinsieke factoren, zoals temperatuurschommelingen, reiniging en vulling van de buizen, deze detectie niet beïnvloeden. De uitvinding wil bijgevolg een werkwijze en een inrichting voorstellen voor het bepalen van de positie en de grootte van een lek, die veel sneller, efficiënter en nauwkeuriger is dan de huidige werkwijzen en inrichtingen.
Tot dit doel wordt genoemde ruimte in onderdruk ten opzichte van de omgeving gebracht en wordt deze ruimte verbonden met een vat zodat de druk in dit laatste nagenoeg gelijk is aan de druk in genoemde ruimte, waarbij vervolgens de stroming van genoemd fluïdum, die ontstaat tussen dit vat en genoemde ruimte wanneer deze laatste een lek vertoont, wordt gemeten.
Doelmatig worden trillingen die genoemde stroming veroorzaakt in genoemd vat gemeten.
Op een voordelige wijze wordt genoemd vat minstens gedeelteliJk gevuld met een vloeistof, waarbij genoemde stroming doorheen deze vloeistof wordt geleid en trillingen die de stroming veroorzaakt in de vloeistof worden gemeten.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze, volgens de uitvinding, wordt het debiet van genoemde stroming bepaald uitgaande van de gemeten trillingen ervan en wordt hieruit vervolgens de grootte van het aldus vastgestelde lek berekend. Bij voorkeur wordt genoemde stroming akoestisch gemeten.
Volgens een interessante uitvoeringsvorm van de werkwijze, volgens de uitvinding, worden aan twee, bijvoorkeur tegenoverliggende, zijden van genoemde ruimte akoestische metingen verricht, teneinde geluid dat veroorzaakt
<Desc/Clms Page number 3>
worden door een eventueel lek in de ruimte te meten, waarbij de relatieve positie van dit lek op basis van deze akoestische metingen wordt bepaald.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het detecteren van lekken in een ruimte, meer bepaald in een buis, waarin zich een fluïdum bevindt, met een vat dat in verbinding staat met genoemde ruimte, waarbij dit vat middelen bevat om trillingen, in het bijzonder akoestische trillingen, op te wekken wanneer genoemd fluïdum tussen genoemde ruimte en dit vat stroomt, en waarbij verder een sensor voor het meten van deze trillingen voorzien is.
Genoemde middelen om trillingen op te wekken bevatten op een voordelige wijze een buisstuk waardoorheen genoemd fluidum stroomt dat met een uiteinde uitgeeft in genoemd vat.
Bij voorkeur is genoemd vat minstens gedeeltelijk gevuld met een vloeistof, meer bepaald met water, en strekt genoemd uiteinde van het buisstuk zieh uit in deze vloeistof.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiema volgende beschrijving van enkele uitvoeringsvormen van de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte niet van de gevorderde bescherming de hiema gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.
Figuur 1 is een schematische voorstelling van een inrichting, volgens de uitvinding, verbonden met een afgesloten buis.
Figuur 2 is een schematische voorstelling van een inrichting, volgens de uitvinding, verbonden met een wagen met verplaatsbare wanden die zich in een rioolbuis bevindt.
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of analoge elementen.
De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het detecteren en analyseren van lekken in een ruimte die bijvoorbeeld gevormd wordt door een buis van een petrochemische installatie, een rioolbuis, een gasleiding, etc. Teneinde de aanwezigheid van een lek te detecteren wordt een te inspecteren deel van de ruimte luchtdicht afgesloten en wordt hierin
<Desc/Clms Page number 4>
een onderdruk ten opzichte van de omgeving gecreëerd. Wanneer aldus een lek aanwezig is stroomt gas, zoals bijvoorbeeld omgevingslucht, via dit lek naar deze ruimte.
De inrichting, volgens de uitvinding, bevat een gesloten vat dat verbonden wordt met genoemde ruimte. In dit vat heerst aldus dezelfde onderdruk als in deze ruimte. Wanneer een lek aanwezig is, neemt de druk in genoemde ruimte toe. Aldus ontstaat een luchtstroming naar het vat waarbij trillingen worden gegenereerd in dit vat. Het geluid dat onstaat ingevolge deze trillingen wordt gedetecteerd en versterkt door bijvoorbeeld een sonar hydrofoon. Op basis van de analyse van dit geluid wordt vervolgens de grootte van de het aanwezige lek bepaald.
Verder wordt het geluid, dat ontstaat ter hoogte van het lek in de gesloten ruimte doordat lucht naar binnen stroomt, gemeten vanuit minstens twee locaties in deze ruimte. De positie van het lek wordt dan bepaald aan de hand van deze metingen en de locaties van waaruit deze metingen gebeurden.
In figuur 1 is schematisch een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting, volgens de uitvinding, weergegeven. Deze inrichting omvat een vat 1 dat via een darm 2 verbonden is met een buis 3 om een lek 4 te detecteren in deze buis 3.
Het deel 9 van de buis 3 dat op lekken dient geïnspecteerd te worden en een fluidum, zoals bijvoorbeeld lucht, bevat, wordt aan weerszijden luchtdicht afgesloten met behulp van opblaasbare kussens 5 en 6. Elk van deze opblaasbare kussens 5 en 6 vertoont een verbindingsbuis 7, respectievelijk 8, die zich uitstrekt tussen het te inspecteren deel 9 van de buis 3 en de tegenoverliggende zijde van het respectievelijke kussen. Een eerste verbindingsbuis 8 is luchtdicht afgesloten, terwijl de tweede verbindingsbuis 7 aansluit op genoemde darm 2.
Deze darm 2 vertoont verder een vertakking 10 die via een magneetventiel 11 aangesloten is op een vacuümpomp 12. Aldus kan met behulp van deze vacuümpomp 12 een onderdruk ten opzichte van de omgeving 28 gecreëerd worden in het te inspecteren deel 9 van de buis 3.
<Desc/Clms Page number 5>
Genoemd vat 1 is via twee armen 13 en 14 van een vertakking 15 van de dann 2 aangesloten op deze laatste. Op elk van de armen 13 en 14 is eveneens een magneetventiel 16 en 17 voorzien.
Het vat 1 vertoont een compartimenten 18 dat gedeeltelijk is gevuld met een vloeistof 21, zoals bijvoorbeeld water, waarbij een buisstuk 22 voorzien is dat met een uiteinde 23 zieh tot onder het oppervlak 25 van genoemde vloeistof 21 uitstrekt. Bij voorkeur strekt het buisstuk 22 zieh tot nagenoeg 5 cm onder dit vloeistofoppervlak 25 uit. Onder dit vloeistofoppervlak 25 vertoont het uiteinde 23 een vemauwing, met bijvoorbeeld een diameter tussen 1 en 5 mm, en vormt dit aldus een mondstuk. Het andere uiteinde 24 van het buisstuk 22 sluit aan op het magneetventiel 17 van een eerste arm 14 van genoemde darm 2.
De tweede arm 13 van de darm 2 strekt zieh uit tot in het compartiment 18 van het vat 1 boven genoemd vloeistofoppervlak 25.
Verder is in het compartiment 18 een sensor 27 voorzien voor het meten van trillingen in genoemde vloeistof 21. Deze sensor 27 bestaat bijvoorbeeld uit een hydrofoon, meer bepaald een sonar hydrofoon, die zieh bijvoorkeur gedeeltelijk in de vloeistof 21 uitstrekt.
Bij de werkwijze, volgens de uitvinding, wordt met de vacuümpomp 12 een onderdruk ten opzichte van de omgeving gecreëerd in het te inspecteren deel 9 van de buis 3 dat afgesloten is met behulp van genoemde kussens 5 en 6. Hierbij worden genoemde magneetventielen 11 en 16 geopend zodanig dat in het vat 1 eenzelfde druk heerst als in het te inspecteren deel 9 van de buis 3.
Meer bepaald wordt het vat 1 en het te inspecteren deel 9 van de buis 3 vacuüm gezogen totdat de druk erin nagenoeg 1 tot 250 mbar lager is dan de druk die heerst in de omgeving 28, bijvoorkeur is deze onderdruk echter maximaal gelijk aan 100 mbar. Bij een onderdruk van 5 mbar kan reeds een heel betrouwbare meting uitgevoerd worden.
Wanneer aldus de gewenste onderdruk is bereikt worden de magneetventielen 11 en 16 gesloten zodat de vacuümpomp 12 en het compartiment 18 niet meer in verbinding staan met de te inspecteren ruimte 9.
Vervolgens wordt, na bijvoorbeeld ongeveer dertig seconden, het magneetventiel 17 dat genoemd buisstuk 22 afsluit geopend.
<Desc/Clms Page number 6>
Wanneer aldus een lek 4 in het te inspecteren deel 9 van de buis 3 aanwezig is, onstaat doorheen dit lek 4 een luchtstroming zoals aangegeven door pijl 29 en neemt de druk in het te inspecteren deel 9 van de buis 3 bijgevolg toe. Doordat het vat 1 via de darm 2 en het buisstuk 22 in verbinding staat met deze te inspecteren ruimte 9, onstaat eveneens een luchtstroming, die schematisch werd weergegeven door pijlen 30, naar dit vat 1 doordat de druk in dit vat 1 lager is dan deze in de ruimte 9.
Deze laatste luchtstroming wordt via het buisstuk 22 door de vloeistof 21 uit het compartiment 18 geleid. Aldus ontstaan aan het mondstuk 23 luchtbellen in deze vloeistof 21 en worden akoestische trillingen in de vloeistof 21 gegenereerd met een frequentie van bijvoorbeeld 40 kHz. Deze trillingen worden met behulp van genoemde sensor 27 gemeten.
De sensor 27, die bijvoorbeeld gevormd wordt door een sonar hydrofoon, werkt samen met een oscilloscoop en een computer welke het gemeten geluid registreert. De intensiteit van dit geluid is evenredig met het debiet van de luchtstroming 34 en bijgevolg met de grootte van het lek 4. Aldus kan hieruit de grootte van het lek 4 afgeleid worden. Het geluid wordt bijvoorbeeld grafisch verwerkt en op het scherm van genoemde computer weergegeven in bijvoorbeeld het overeenkomstig frequentiespectrum.
Ook is het mogelijk om, wanneer trillingen in de vloeistof 21 worden waargenomen met behulp van de sonar hydrofoon 27, een evenredig waameembaar signaal te geven, zoals, bijvoorbeeld, een uitwijking van een wijzer, een geluidssignaal of een lichtsignaal.
Verder is aan elk van beide uiteinden van het te inspecteren deel 9 van de buis 3, een geluidsmeter 31, respectievelijk 32, met een zender 33, respectievelijk 34, voorzien. Deze geluidsmeter 31 en 32 en de zender 33 en 34 zijn meer bepaald op genoemde verbindingsbuis 7 en 8 gemonteerd. Aldus worden met behulp van deze geluidsmeters 31 en 32 akoestische trillingen gemeten die veroorzaakt worden door de luchtstroming 29 die aanwezig is aan het lek 4.
Door middel van de zenders 33 en 34 worden de signalen van de geluidsmeters 31 en 32 doorgezonden naar een ontvanger die samenwerkt met
<Desc/Clms Page number 7>
genoemde computer en genoemde oscilloscoop teneinde de gemeten signalen te verwerken.
De afstand tussen de geluidsmeter 31 of 32 en het lek 4 is omgekeerd evenredig met de intensiteit van het gemeten geluid. Aldus wordt, bijvoorbeeld via een frequentiespectrumanalyse, de positie van het lek 4 in het te inspecteren deel 9 van de buis 3 bepaald.
De afstand tussen genoemde kussens 5 en 6 en dus de lengte van het te inspecteren deel 9 van de buis 3 kan bijvoorbeeld van de grootteorde zijn van 1000 meter.
Volgens de uitvoeringsvorm, van de innchting, volgens de uitvinding, die werd voorgesteld in figuur 2, wordt de te inspecteren ruimte van een buis 3 begrensd door twee schijfvormige wanden 35 en 36. Deze wanden 35 en 36 vertonen elk aan hun omtrek een ringvormig opblaasbaar kussen 37 en 38 die toelaten om met behulp van deze wanden 35 en 36 een nagenoeg luchtdichte afsluiting in de buis 3 te vormen.
De wanden 35 en 36 zijn verder via een draagarm 39 gemonteerd op een in de buis 3 verplaatsbare wagen 40.
Aldus kan de te inspecteren ruimte 9 die wordt begrensd door de wanden 35 en 36 volgens de lengterichting van de buis 3 verplaatst worden met behulp van genoemde wagen 40 wanneer genoemde kussens 37 en 38 niet opgeblazen zijn.
Wanneer een bepaald deel van de buis 3 dient geïnspecteerd tc worden, wordt de wagen 40 in een overeenkomstige positie geplaatst en worden de kussens 37 en 38 via een persluchtleiding 41 en 42 opgeblazen teneinde de te inspecteren ruimte 9 van de buis 3 luchtdicht af te sluiten.
Zoals voor genoemde eerste uitvoeringsvonn werd beschreven, is deze ruimte 9 via een darm 2 verbonden met een vacuümpomp 12 en een vat 1. De darm 2 is meer bepaald bevestigd aan genoemde wand 36.
Een dergelijke inrichting met een wagen 40 is bijzonder geschikt om, bijvoorbeeld, lekken op te sporen in rioolbuizen.
Volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de inrichtmg, volgens de uitvinding, wordt genoemd vat 1 via de darm 2 aangesloten op de ruimte
<Desc/Clms Page number 8>
tussen twee wanden van een dubbelwandige buis. Aldus wordt deze ruimte tezamen met het vat 1 in onderdruk gebracht ten opzichte van de druk die heerst m de buis die gevormd wordt door de binnenwand van de dubbelwandige buis en wordt aldus de werkwijze zoals hierboven beschreven toegepast. Dit laat toe om een nagenoeg continue lekdetectie uit te voeren op dubbelwandige buizen van bijvoorbeeld een petrochemische installatie.
De uitvinding is natuurlijk niet beperkt tot de hierboven beschreven werkwijze en in bijgaande figuren voorgestelde uitvoeringsvormen van de inrichting en de werkwijze, volgens de uitvinding. Zo kunnen genoemde magneetventielen vervangen worden door andere middelen om de dann 2 af te sluiten, zoals bijvoorbeeld een kraan.
Ook dient het vat 1 niet noodzakelijk een vloeistof te bevatten, maar kunnen bijvoorbeeld de drukgolven opgemeten worden wanneer lucht bij het verlaten van genoemd buisstuk 22 via het mondstuk expandeert.
In bepaalde gevallen kan het debiet van de luchtstroming in het vat 1 eveneens mechanisch gemeten worden met een ventilator waarvan, bijvoorbeeld, het toerental bepaald wordt.
Verder is het mogelijk om meer dan twee geluidsmeters te voorzien aan de te inspecteren ruimte van een buis teneinde de positie van een lek te bepalen.
De uitvinding is niet alleen toepasbaar voor allerhande soorten buizen en leidingen, maar kan eveneens aangewend worden voor het detecteren van lekken in gas- ofvloeistofreservoirs.
Het spreekt voor zich dat genoemde kussens 5 en 6 of de wandcn 35 en 36 door om het even welke middelen kunnen vervangen worden die toelaten om het te inspecteren deel 9 van een buis 3 af te sluiten van de omgeving 28.
<Desc / Clms Page number 1>
METHOD AND DEVICE FOR DETECTING LEAKS
The invention relates to a method and a device for detecting leaks in a space, such as, for example, a pipe, a pipeline, a sewer pipe or a tank, which is filled with a fluid that is brought under a certain pressure that is different from the ambient pressure, wherein the presence of a leak is determined by measuring the flow of said fluid resulting from the pressure difference between the environment and said space.
According to the current state of the art, such leaks are detected by, for example, creating an overpressure in said space with respect to the environment and subsequently measuring the pressure loss in the space.
To determine leaks in, for example, sewer pipes, they are filled with water for at least twenty-four hours until their walls are completely saturated with water. The water level is then checked for an hour to ascertain any loss of water due to the presence of a leak. Such detection of leaks is made more difficult because the water can be subject to temperature fluctuations, or because air pockets and pipe tiltings are present in the sewer pipes. With this technique, it is virtually impossible to determine the correct position of a leak when the tube extends, for example, underground, and a visual inspection of the outside of the tube is required. A major disadvantage is also that a considerable amount of water must be used.
When using double-walled pipes, conductive wires are laid on the bottom of the space between the inner wall and the outer wall thereof, which detect when liquid is present in this space. An electrical insulation is provided around these wires which dissolves upon contact with liquid leaking through the inner wall to the space between the inner and outer wall such that an electrical signal is given.
<Desc / Clms Page number 2>
A different type of wire and insulation should therefore be used depending on the type of liquid to be detected. This technique has the disadvantage that it is virtually impossible to determine the position or size of a leak.
The invention seeks to remedy these disadvantages by proposing a method and a device for detecting leaks and for determining their position and size in a space, such as, for example, in tubes, where intrinsic factors, such as the cross-section of the pipe, the material of the pipe, bumps and bends in the pipe, and extrinsic factors, such as temperature fluctuations, cleaning and filling of the pipes, do not influence this detection. The invention therefore seeks to propose a method and a device for determining the position and size of a leak that is much faster, more efficient and more accurate than the current methods and devices.
For this purpose, said space is put under vacuum with respect to the environment and this space is connected to a vessel so that the pressure in the latter is substantially equal to the pressure in said space, the flow of said fluid subsequently arising between this vessel and said space when the latter has a leak, is measured.
Advantageously, vibrations caused by said flow in said vessel are measured.
Advantageously, said vessel is at least partially filled with a liquid, wherein said flow is passed through this liquid and vibrations caused by the flow in the liquid are measured.
According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the flow rate of said flow is determined on the basis of the measured vibrations thereof and the magnitude of the leak thus determined is then calculated therefrom. Preferably, said flow is measured acoustically.
According to an interesting embodiment of the method according to the invention, acoustic measurements are carried out on two, preferably opposite, sides of said space in order to produce noise that causes
<Desc / Clms Page number 3>
can be measured by measuring a possible leak in the room, whereby the relative position of this leak is determined on the basis of these acoustic measurements.
The invention also relates to a device for detecting leaks in a space, more particularly in a tube in which there is a fluid, with a vessel which is in communication with said space, said vessel comprising means for vibrations in the in particular acoustic vibrations, to be generated when said fluid flows between said space and this vessel, and wherein furthermore a sensor for measuring these vibrations is provided.
Said means for generating vibrations advantageously comprise a pipe piece through which said fluid flows with an end discharging into said vessel.
Preferably, said vessel is at least partially filled with a liquid, in particular with water, and said end of the pipe section extends into this liquid.
Other details and advantages of the invention will be apparent from the following description of some embodiments of the method and the device according to the invention; this description is only given as an example and does not limit the scope of the protection demanded. the reference numerals used herein refer to the figures appended thereto.
Figure 1 is a schematic representation of a device, according to the invention, connected to a sealed tube.
Figure 2 is a schematic representation of a device, according to the invention, connected to a trolley with movable walls located in a sewer pipe.
In the various figures, the same reference numerals refer to the same or analogous elements.
The invention relates generally to a method and a device for detecting and analyzing leaks in a space formed, for example, by a pipe of a petrochemical plant, a sewer pipe, a gas pipe, etc. In order to detect the presence of a leak To detect, a part of the space to be inspected is sealed air-tight and is sealed into it
<Desc / Clms Page number 4>
created an underpressure with respect to the environment. Thus, when a leak is present, gas, such as, for example, ambient air, flows to this space via this leak.
The device according to the invention comprises a closed vessel that is connected to said space. The same underpressure prevails in this vessel as in this space. When a leak is present, the pressure in said space increases. This creates an air flow to the vessel whereby vibrations are generated in this vessel. The sound that is produced as a result of these vibrations is detected and amplified by, for example, a sonar hydrophone. Based on the analysis of this noise, the size of the leakage is then determined.
Furthermore, the noise that is created at the level of the leak in the closed space because air flows in, is measured from at least two locations in this space. The position of the leak is then determined on the basis of these measurements and the locations from which these measurements were made.
Figure 1 schematically shows a first embodiment of the device according to the invention. This device comprises a vessel 1 which is connected via a tube 2 to a tube 3 to detect a leak 4 in this tube 3.
The part 9 of the tube 3 to be inspected for leaks and containing a fluid, such as for example air, is sealed airtight on either side with the aid of inflatable cushions 5 and 6. Each of these inflatable cushions 5 and 6 has a connecting tube 7 8, respectively, which extends between the part 9 of the tube 3 to be inspected and the opposite side of the respective cushion. A first connecting tube 8 is sealed airtightly, while the second connecting tube 7 connects to said bowel 2.
This intestine 2 further has a branch 10 which is connected via a solenoid valve 11 to a vacuum pump 12. Thus, with the aid of this vacuum pump 12, a reduced pressure with respect to the environment 28 can be created in the part 9 of the tube 3 to be inspected.
<Desc / Clms Page number 5>
Said vessel 1 is connected to the latter via two arms 13 and 14 of a branch 15 of the dann 2. A magnet valve 16 and 17 is also provided on each of the arms 13 and 14.
The vessel 1 has a compartments 18 that are partially filled with a liquid 21, such as for example water, wherein a pipe piece 22 is provided which extends with an end 23 below the surface 25 of said liquid 21. The pipe piece 22 preferably extends to substantially 5 cm below this liquid surface 25. Below this liquid surface 25, the end 23 exhibits a constriction, with for example a diameter between 1 and 5 mm, and thus forms a nozzle. The other end 24 of the tubular piece 22 connects to the solenoid valve 17 of a first arm 14 of said casing 2.
The second arm 13 of the intestine 2 extends into the compartment 18 of the vessel 1 above said liquid surface 25.
Furthermore, a sensor 27 is provided in the compartment 18 for measuring vibrations in said liquid 21. This sensor 27 consists, for example, of a hydrophone, more particularly a sonar hydrophone, which preferably extends partially into the liquid 21.
In the method according to the invention, a vacuum is created with the vacuum pump 12 with respect to the environment in the part 9 of the tube 3 to be inspected which is closed with the aid of said cushions 5 and 6. Hereby said solenoid valves 11 and 16 are opened in such a way that the same pressure prevails in the vessel 1 as in the part 9 of the tube 3 to be inspected.
More specifically, the vessel 1 and the part 9 to be inspected is sucked from the tube 3 until the pressure therein is substantially 1 to 250 mbar lower than the pressure prevailing in the environment 28, however, this negative pressure is preferably equal to 100 mbar at most. At a negative pressure of 5 mbar a very reliable measurement can already be carried out.
When the desired underpressure has thus been achieved, the solenoid valves 11 and 16 are closed so that the vacuum pump 12 and the compartment 18 are no longer connected to the space 9 to be inspected.
Subsequently, after for example about thirty seconds, the solenoid valve 17 which closes off said pipe piece 22 is opened.
<Desc / Clms Page number 6>
Thus, when a leak 4 is present in the part 9 of the tube 3 to be inspected, an air flow as indicated by arrow 29 is created through this leak 4 and the pressure in the part 9 of the tube 3 to be inspected therefore increases. Because the vessel 1 is connected via the intestine 2 and the pipe piece 22 to this space 9 to be inspected, an air flow, which is schematically represented by arrows 30, also develops towards this vessel 1 because the pressure in this vessel 1 is lower than this in the room 9.
This latter air flow is led via the pipe piece 22 through the liquid 21 from the compartment 18. Thus, air bubbles are generated at the nozzle 23 in this liquid 21 and acoustic vibrations are generated in the liquid 21 with a frequency of, for example, 40 kHz. These vibrations are measured with the aid of said sensor 27.
The sensor 27, which is formed, for example, by a sonar hydrophone, cooperates with an oscilloscope and a computer which records the measured sound. The intensity of this noise is proportional to the flow rate of the air flow 34 and consequently to the magnitude of the leak 4. Thus, the magnitude of the leak 4 can be deduced from this. The sound is for example graphically processed and displayed on the screen of said computer in, for example, the corresponding frequency spectrum.
It is also possible, when vibrations in the liquid 21 are detected by means of the sonar hydrophone 27, to give a proportionally observable signal, such as, for example, a deflection of a pointer, a sound signal or a light signal.
Furthermore, at each of both ends of the part 9 of the tube 3 to be inspected, a sound meter 31 or 32 with a transmitter 33 or 34 is provided. This sound meter 31 and 32 and the transmitter 33 and 34 are more particularly mounted on said connecting tube 7 and 8. Thus, with the aid of these sound meters 31 and 32, acoustic vibrations are caused which are caused by the air flow 29 present at the leak 4.
By means of the transmitters 33 and 34, the signals from the sound meters 31 and 32 are transmitted to a receiver which cooperates with
<Desc / Clms Page number 7>
said computer and said oscilloscope to process the measured signals.
The distance between the sound meter 31 or 32 and the leak 4 is inversely proportional to the intensity of the measured sound. Thus, for example via a frequency spectrum analysis, the position of the leak 4 in the part 9 of the tube 3 to be inspected is determined.
The distance between said cushions 5 and 6 and thus the length of the part 9 of the tube 3 to be inspected can for instance be of the order of magnitude of 1000 meters.
According to the embodiment of the inlet, according to the invention, which is shown in Figure 2, the space to be inspected of a tube 3 is bounded by two disc-shaped walls 35 and 36. These walls 35 and 36 each have an annular inflatable on their circumference cushions 37 and 38 which make it possible to form a substantially airtight seal in the tube 3 with the aid of these walls 35 and 36.
The walls 35 and 36 are further mounted via a support arm 39 on a carriage 40 displaceable in the tube 3.
Thus, the space 9 to be inspected bounded by the walls 35 and 36 can be moved along the longitudinal direction of the tube 3 by means of said carriage 40 when said cushions 37 and 38 are not inflated.
When a certain part of the tube 3 is to be inspected, the carriage 40 is placed in a corresponding position and the cushions 37 and 38 are inflated via a compressed air line 41 and 42 in order to seal the space 9 of the tube 3 to be inspected airtightly .
As described for said first embodiment, this space 9 is connected via a casing 2 to a vacuum pump 12 and a vessel 1. The casing 2 is more particularly attached to said wall 36.
Such a device with a carriage 40 is particularly suitable for, for example, detecting leaks in sewer pipes.
According to yet another embodiment of the device according to the invention, said vessel 1 is connected to the space via the intestine 2
<Desc / Clms Page number 8>
between two walls of a double-walled tube. Thus, together with the vessel 1, this space is brought under pressure with respect to the pressure prevailing in the tube formed by the inner wall of the double-walled tube, and the method as described above is thus applied. This makes it possible to perform a virtually continuous leak detection on double-walled pipes from, for example, a petrochemical installation.
The invention is of course not limited to the method described above and embodiments of the device and method according to the invention presented in the accompanying figures. Said magnetic valves can for instance be replaced by other means for closing off the dann 2, such as for instance a tap.
Also, the vessel 1 does not necessarily have to contain a liquid, but it is possible, for example, to measure the pressure waves as air expands via the nozzle upon leaving said pipe piece 22.
In certain cases, the flow rate of the air flow in the vessel 1 can also be measured mechanically with a fan whose speed, for example, is determined.
Furthermore, it is possible to provide more than two sound meters at the space of a tube to be inspected in order to determine the position of a leak.
The invention is not only applicable for all kinds of pipes and conduits, but can also be used for detecting leaks in gas or liquid reservoirs.
It is self-evident that said cushions 5 and 6 or the walls 35 and 36 can be replaced by any means that allow the part 9 of a tube 3 to be inspected to be sealed off from the environment 28.