DD274870A1

DD274870A1 - Verfahren zur leckortung bei unterirdisch verlegten gasleitungen

Info

Publication number: DD274870A1
Application number: DD31890988A
Authority: DD
Inventors: Wolf-Juergen Lindlahr
Original assignee: Gasanlagen Mittenwalde Db Wiss
Priority date: 1988-08-15
Filing date: 1988-08-15
Publication date: 1990-01-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leckortung bei unterirdisch verlegten Gasleitungen. Das Verfahren dient zur Inspektion von gefuellten Gasleitungen, wie zum Beispiel Gasleitungssysteme der regionalen und ueberregionalen Energieversorgung. Erfindungsgemaess wird ein Verfahren beschrieben, das unter Ausnutzung des "Joule-Thomson-Effektes" und mit Hilfe eines Infrarotkamerasystems durch Lecks vermutbare Thermoanomalien an der Erdoberflaeche ueber der gefuellten Gasleitung erkennen laesst.

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Erdverlegte Gasleitungssysteme unterliegen im Verlaufe ihror Lebensdauer Verschleißerscheinungen bzw. Störeinflüssen, die

zu Undichtheiten (Lecks) führen können. Die frühzeitige Erkennung dieser Lecks ist von Bedeutung, um Gasverluste und

Gefahren im Leckbereich zu vermeiden. Bekannt ist die Lecksuche mittels Gasspürgeräten. Die OS DE Nr.2304330 beschreibt eint Gassonde für den Einsatz über der Rohrtrosso. In der Patentschrift DE Nr. 2414453 wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Bruchstell? diner Rohrleitung durch Messung der Druckänderung beschreiben, die durch die Bruchstelle sich ergibt. Bekannt sind Verfahren zur Lecksuche, die auf zusätzlich zur Gasleitung vorgesehenen Hilfseinrichtungen beruhen. So wird in der AS DE Nr. 2431907 eine hohle Leitung entlang der Strecke beschrieben, die mit einem Prüfmedium beschickt ist. Die OS DE Nr. 1023102 sieht einen vom ausströmenden Gas auflösbaren Schlauch mit einem Spürstoff vor. Entlang der Rohrleitung stromdurchflossene isolierte Drähte anzuordnen, sieht die OS DE Nr.721463 vor. Bei diesem Verfahren soll der ausströmende Rohrinhad die Isolierung der Drähte zerstören und anhand des gemessenen Isolationswiderstandes die Leckortung erfolgen. Bekannt sind auch Molche zur Inneninspektion von Gasleitungen. Der Einsatz von Molchen setzt aber molchbare Leitungen

voraus.

Ziel der Erfindung

Has Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Leckortung ohne zusätzlichen Materialaufwand an der Rohrleitung, das oberhalb des Erdberuiches durchführbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß ein Verfahren gefunden wird, das nicht auf der Grundlage des viele Meßpunkte

benötigenden Gasaufspürens beruht, sondern ohne mechanischen Bodenkontakt, ohne Aufgrabungen und komplizierte

Innqninspektionen eine Lecksuche von der Erdoberfläche aus zuläßt. ErfindungsgemälS wird das dadurch erreicht, daß unter Ausnutzung des „Joule-Thomson-Effektes" und mi! Hilfe eines Infrarotthermographiegerätes sine Undichti'oit an der gefüllten Gasleitung geortet wird. Gasleitungen stellen thermodynamische Systeme dar, de, en Anfangspunkte im Bereich der Erzeuger- b'w. Verdichteranlagen

kontinuierlich auf einen Wärmeinhalt Q gemäß

gehoben werden.

Infolge der bestehenden Wärmeleitfähigkeit λ dor Gase und des Erdbodens baut sich dieses Wärmepotential über die Leitungslänge zunehmend ab, das heißt, die Gastemperatur nimmt die Temperatur des Erdbodens an. Durch den »Joule-Thomson-Effekt" der Gase treten bei entstehenden Druckabfällen Temperaturabsenkungen, abhängig von

der Gaszusammensetzung, bis zu 0,55 Grad pro 0,1 MPa Druckabfall ein. Unter der vereinfachten Annahme der Wärmeleitung durch eine ebene Wand mit der Fläche F von 1 m² und Dicke S von 1 m {Verlegetiefe) sowie Vernachlässigung der

Abkühlun.gsbeschleunigung durch die Migration des Gases stellt sich im Leckbereich die Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und 1-m-Erdbodentemperatur bei gewähltem durchschnittlichem Erdboden S gemäß Darin bedeutet:

- Q Kälteleistung der „Joule-Thomson-Effekt"

- t| Erdbodentemperatur 1 m Tiefe nach „Joule-Thomson-Effekt"

- t₂ Erdbodentemporatur Oberfläche.

Die sich »n der Erdoberfläche damit ergebende Anomsüe de J Wärmebildes zwischen Leckbereich und Umgebung ist über 'Jas Thermogramm eines Infrarotkamerasystems mit maximal/ η Temperaturauflösungen von 0,2K feststellbar und damit als Leck im Grauwertbild des Monitors unmittelbar auswertbar.

Au&fuhrungsbeispiel

Die Inspektion einer erdverlegten gefüllten Gasleitung kann erfindungsgemäß mit einem geländegängigen Kraftfahrzeug oder einem langsamfliegenden Luftfahrzeug, wie zum Beispiel einem Hubschi ?uber, erfolgen.

Zum Nachweis von Temperaturanomalien zur umgebenden Erdbodenobt'fläche eignen sich besonders die Jahresmonate von April bis Oktober. Wird nun eine Gasleitung von einem Fahrzeug, das mit einem Infrarotkamerasystem ausgerüstet ist, überfahren, so stellt der Beobachter bei einer Leckstelle der Gasleitung auf oem Monitor eine konzentrierte Dunkelfärbung des Graubildes fest. Das sofortige Erkennen einer durch Lecks vermutbaren Temperaturanomalie wird vereinfacht durch die Einblendung einer elektronischen Isotherme eines von der Umgebungstemperatur abhängigen Temperaturbereiches.

Claims

Verfahren zur Leckortung bei unterirdisch verlegten Gasleitungen unter Ausnutzung des thermodynamisch^ Verhaltens der Gase bei Druckänderungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperaturabsenkung, die bei einem Druckabfall durch den „Joule-Thomson-Effekt" der Gase entsteht, mit Hilfe eines Infrarotthermographiegerätes als Temperaturdiffert>nz zur Erdbodentemperatur sichtbar erfaßt wird und dadurch eine Undichtheit einer gefüllten Gasleitung von der Erdoberfläche aus geortet werden kann.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung kann überall dort angev/endet werden, wo erdverlegte unter Druck stehende Gasleitungen einer Inspektion unterzogen werden müssen und deren technische Sicherheit über die Gasdichtheit zu gewährleisten ist, wie zum Beispiel bei Gasleitungssystemen der regionalen und überregionalen Energieversorgungssysteme.