-
Die Erfindung betrifft mobile und mit einer Förderbohrung für Thermalwasser verbindbare Materialprüfeinrichtungen für Korrosions- und Scalinguntersuchungen.
-
Korrosionsmesszellen werden von verschiedenen Herstellern kommerziell angeboten. Sie bestehen aus einem meist doppelwandigem Glasgefäß, das thermostatierbar sein kann, einem mit einem Dichtring aus Elastomer abgedichteten Deckel aus Glas oder Kunststoff mit Durchführungen für Probenträger (Arbeitselektrode), Gegenelektrode und Indikatorelektrode, einer sogenannten Haber-Luggin-Kapillare zum Abgreifen des Potentials an der Arbeitselektrode, für Einleitung von Gasen, zum Einbringen eines Rührers und ggf. noch weitere. Sie dienen der Durchführung von elektrochemischen Korrosionsmessungen, wobei aufgrund des Konstruktionsprinzips der Elektrolyt (die Untersuchungslösung) zu Beginn eingefüllt wird und während der Messungen nicht mehr gewechselt werden kann. Der Einsatzbereich ist auf die üblichen Laborbedingungen beschränkt. Insbesondere sind auch Untersuchungen bei erhöhtem Druck nicht realisierbar. Medien, die gelöste oder komprimierte Gase enthalten, entgasen beim Überführen in die Messzelle, so dass nicht adäquate Messbedingungen resultieren.
-
Aus dem Stand der Technik sind mehrere entsprechende Vorrichtungen bekannt. So ist in der
US 4 426 880 A eine portable Messvorrichtung offenbart, in welcher die Korrosions- und Ablagerungseigenschaften von geothermalem Wasser untersucht werden können. Dabei wird die zu untersuchende Flüssigkeit zunächst mittels eines Mischelementes homogenisiert. Daraufhin wird ein Teil der Flüssigkeit isokinetisch, also aus dem strömenden Fluid, entnommen und weitergeleitet. Daraufhin wird die Flüssigkeit geteilt und parallel durch mehrere Untersuchungsgefäße geleitet. Die Untersuchungsgefäße weisen in erster Linie eine unterschiedliche Geometrie auf, um unterschiedliche Bauteile und die Wirkung des geothermalen Wassers auf diese Bauteile zu simulieren und zu untersuchen. Beispielsweise wird eine konische Bauform gewählt um die Eigenschaften des geothermalen Wassers an Ventilen zu überprüfen. Als Referenz wird ein schlichtes Untersuchungsgefäß mit gleichmäßigem Durchmesser gewählt. Weiterhin können die Untersuchungsgefäße gekühlt oder auch erwärmt werden, um den Einfluss von Temperaturveränderungen zu untersuchen. Innerhalb dieser portablen Messvorrichtung sind auch Druckveränderungen vorgesehen, so dass es auch möglich ist, zunächst die Gasphase durch Überdruck abzuscheiden und daraufhin die Messungen in einer solchen Testapparatur durchzuführen. Weiterhin kann in den Untersuchungsgefäßen die Wechselwirkung des geothermalen Wassers mit Gestein In der
US 6 375 829 B1 wird ein Verfahren und eine galvanostatische Vorrichtung beschrieben, welche die Menge an Kalziumoxalat-Ablagerungen in einer kontinuierlich fließenden Lösung untersucht. Eine erste Elektrode wird dabei in Kontakt zu der Lösung gebracht, während eine zweite Elektrode isoliert gegenüber der Lösung angeordnet ist. Der pH-Wert wird während der Untersuchung kontrolliert. Mittels einer Quarzkristall-Mikrowaage, an der die erste Elektrode angeordnet ist, kann die Menge der Ablagerungen bestimmt werden. Dabei ist die Arbeitselektrode mit oder aus einem oder mehreren leitenden Materialien beschichtet oder hergestellt. Es werden keine Messungen und Untersuchungen an geothermalem Wasser beschrieben.
-
Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Messvorrichtungen für geothermale Messungen bekannt, welche verschiedene Elektroden sowie einen Probenhalter aufweisen, und mittels derer Korrosionsmessungen an einzelnen Proben durchgeführt werden. [1] Diese Messvorrichtung erlaubt aber nachteilig keine Messungen an fließendem Wasser direkt an der geothermalen Quelle. Insbesondere wird die Flüssigkeit nicht permanent ausgetauscht, sodass bereits erfolgte Reaktionen mit der Probe die Flüssigkeit innerhalb des Behälters beeinflussen und somit insbesondere keine Messung von mehreren Proben gleichzeitig innerhalb dieser Messvorrichtung möglich sind.
-
Ein Testverfahren zur Untersuchung der Anfälligkeit von elektronischen und photonischen Bauelementen gegenüber Degradation aufgrund von Umgebungswasserstoff wird in der
US 5 744 733 A beschrieben. Das Prüfverfahren verwendet ein Wasserstoffbad, bei dem die Teile der Unterbaugruppe in hohe Konzentrationen von Wasserstoffgas bei mäßig erhöhten Temperaturen eingetaucht werden. Das Wasserstoffgas wird zur Sicherheit bei der Handhabung und Verarbeitung vorzugsweise mit einem Inertgas wie Stickstoff oder Argon verdünnt. Das Prüfverfahren kann zur Abschirmung von Bauteilen verwendet werden, sobald deren Anfälligkeit für Wasserstoffangriffe festgestellt wurde. Es werden hier keine Untersuchungen an geothermalem Wasser beschrieben.
-
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mobile und einfach realisierte Einrichtung für Materialprüfungen für thermalwasserleitende Einrichtungen zu schaffen, die insbesondere auch vor Ort an der Förderbohrung einsetzbar ist.
-
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
-
Die mobilen und mit einer Förderbohrung für Thermalwasser verbindbaren Materialprüfeinrichtungen für Korrosions- und Scalinguntersuchungen zeichnen sich insbesondere durch ihre einfache Realisierung aus, so dass diese ökonomisch günstig vor Ort an der Förderbohrung einsetzbar sind.
-
Dazu weist eine Materialprüfeinrichtung
- - ein erstes Hosenrohr nach einem von der Förderbohrung lösbaren Absperr-/Regelventil und einer Sensorstrecke mit einem Druck- und einem Temperatursensor, so dass der Thermalwasserstrom nach der Förderbohrung in zwei hinsichtlich des Volumenstromes regelbare Teilströme aufgespalten wird,
- - baugleiche Teilmessstrecken für die Teilströme jeweils mit einem Regulierventil, einem Durchflussmesser und einem Probenträger, wobei wenigstens die Probenträger vertikal angeordnet und von unten nach oben durchströmt sind,
- - den mit den Untersuchungsflächen parallel zur Strömungsrichtung eingesetzten und fixierten Probenkörpern, wobei weder ein elektrischer noch ein mechanischer Kontakt zum Probenträger besteht,
- - korrespondierend zu den Teilmessstrecken angeordnete und mit diesen verbundene Rohre mit jeweils einem zweiten Rohrstück mit Anschluss und Dreiwegehahn,
- - ein zweites die beiden Teilströme zusammenführendes Hosenrohr,
- - ein Absperrventil nach dem zweiten Hosenrohr in lösbarer Verbindung zur Geothermieanlage und
- - eine mit dem Drucksensor, dem Temperatursensor, den Durchflussmessern und den Betätigungseinheiten des Absperr-/Regelventils, den Regulierventilen und dem Absperrventil verbundene Steuereinrichtung
auf.
-
Dabei werden die zu exponierenden zu untersuchenden Proben mit den Untersuchungsflächen parallel zur Strömungsrichtung so eingesetzt und fixiert, das weder ein elektrischer noch ein mechanischer Kontakt zum Werkstoff der Rohrwandung besteht. Es können jedoch je nach Untersuchungszweck auch andere Positionierungen realisiert werden.
-
Die Fixierungen der Proben lässt dabei voneinander unbeeinflusste elektrische, speziell elektrochemische Messungen und sonstige elektrochemische Manipulationen mit und ohne Anlegen eines äußeren elektrischen Potentials an den exponierten Proben im Thermalwasserstrom zu. Ebenso ermöglicht die Fixierung der Proben eine Variation der Position gegenüber zeitgleich eingebrachten Messsonden wie Indikatorelektroden, ohne dass dazu der als Probenträger fungierende Rohrabschnitt der Versuchsanordnung demontiert werden muss und ohne dass es dabei zum elektrischen Kontakt von Proben untereinander oder mit sonstigen Komponenten der Vorrichtung kommt.
-
Charakteristisch für die Probenfixierung relativ zum durchströmenden Thermalwasserstrom ist, dass die Proben auf gleicher Einbauhöhe angeordnet sind, sodass eine Querkontamination einer Proben durch Korrosionsprodukte einer anderen Probe sicher vermieden wird, weil so jede der Proben immer mit Thermalwasser in Kontakt steht, dass zu keinem Zeitpunkt Kontakt zu anderen exponierten Proben hatte, in dem es vorher über deren Oberfläche hinweg strömte. Eine solche Querkontamination kann zu schwerwiegenden Verfälschungen der Untersuchungsergebnisse führen.
-
Mit der Materialprüfeinrichtung sind Materialien vor Ort, das bedeutet an der Thermalbohrung mit deren Thermalwasser oder Thermalsole, einfach und ökonomisch für ihren zukünftigen Einsatz prüfbar. Solche Thermalbohrungen dienen insbesondere auch zur Gewinnung geothermaler Energie. Dabei wird die Erdwärme zu Heizzwecken oder zur Stromerzeugung genutzt. Das dabei zu nutzende Thermalwasser zeichnet sich durch eine hohe Temperatur, einen erhöhten Druck und häufig durch einen komplexen Chemismus aus, der bei jeder Thermalquelle spezifisch ist. So sind sowohl hoch salinare Thermalsolen als auch schwefelwasserstoffhaltige Thermalwässer bekannt, wobei die genannten Wässer aus den typischen gelösten Salzen der Alkali- und Erdalkalimetalle, vorwiegend Halogenide Sulfate, Hydrogencarbonate, Sulfide auch alle weiteren natürlich vorkommenden Elemente des Periodischen Systems der Elemente, insbesondere auch Ionen von Metallen in unterschiedlicher chemischer Speziation, deren Standardredoxpotential edler ist als dasjenige des Wasserstoffs enthalten können. Weiterhin enthalten die Thermalwässer gelöste Gase, darunter Kohlendioxid, Stickstoff, Argon, Schwefelwasserstoff niedrige Alkane, Alkene, sowie Carbonsäuren, Mineralölkohlenwassertoffe, Heterocyclen, Amine und Ammonium. Darüber hinaus können die genannten Stoffe sowohl in gelöster als auch in suspendierter, nicht dissoziierter Form vorliegen. Aus diesem Grund ist es nur sehr schwer möglich, einzusetzende Werkstoffe im Labor mit künstlich hergestelltem Wasser oder bei ausreichend langer Expositionsdauer mit einmalig gewonnenem Thermalwasser zu testen und dabei verlässliche Aussagen zum Werkstoffverhalten in Bezug auf Korrosion und Scaling zu erhalten. Scaling beschreibt dabei den Prozess der Bildung unerwünschter Ablagerungen auf den einzusetzenden Werkstoffoberflächen. Die medienberührten Werkstoffe von Geothermieanlagen müssen entsprechend der jeweiligen hydrochemischen Standortbedingungen ausgewählt werden, um eine möglichst lange Standzeit der Anlagenkomponenten und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.
-
Die Materialprüfeinrichtung zeichnet sich insbesondere durch ihren einfachen Aufbau aus. Mit dieser können vor Ort, das bedeutet mit dem tatsächlich für die spätere Werkstoffexpositionen maßgeblichen Thermalwasser oder Thermalsole die zum Einsatz geeignetsten Materialien bestimmt werden, wobei die Korrosionsfestigkeit und die Inertheit gegenüber Scaling im Vordergrund stehen.
-
Mittels des Hosenrohres wird der Thermalwasserstrom nach der Förderbohrung in zwei Teilströme aufgespalten, so dass gleichzeitig mehrere Prüfungen durchgeführt werden können. Das betrifft besonders auch Lang- und Kurzzeituntersuchungen, wobei Langzeituntersuchungen durch Wechsel der Materialien der Kurzzeituntersuchung nicht unterbrochen werden müssen.
-
Weiterhin sind wenigstens die Probenträger so angeordnet, dass die exponierten Werkstoffproben von unten nach oben überströmt werden. Dazu ist die als Probenträger dienende Komponente der Vorrichtung senkrecht angeordnet. Bei einer horizontalen Anordnung kann es bei dem strömenden Gasen und gegebenenfalls Mineralöl-führenden Thermalwasser leicht zu stationären Phasentrennungen und Separationen von Inhaltsstoffen kommen, die die Prüfung verfälschen. Derartige Vorgänge werden bei einer vertikalen Anordnung vermieden. Die Proben werden homogen umströmt.
-
Vorteilhafterweise ist die Materialprüfeinrichtung so ausgelegt, dass diese bis zu einem Druck von 40bar und einer Arbeitstemperatur bis 150°C einsetzbar ist.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 11 angegeben.
-
Die Teilmessstrecke für den Teilstrom weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 günstigerweise ein erstes Rohrstück mit einem Anschluss und einem Dreiwegehahn auf.
-
Der Probenträger ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 ein Rohrstück mit gegenüber den Hosenrohren aufgeweitetem Querschnitt. In diesem können mehrere Probenkörper leicht in einer Ebene angeordnet werden, so dass eine gleichförmige Strömung an den Probenkörpern ohne das Risiko einer Querkontamination gewährleistbar ist.
-
Die baugleichen Teilmessstrecken für die Teilströme sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 so ausgebildet, dass der durchströmte Durchmesser im Bereich des Probenträgers mindestens dreimal größer ist als der durchströmte Durchmesser der übrigen Rohrleitungen der Teilmessstrecken ist.
-
Auf der Innenwand des Probenträgers befindet sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 eine elektrisch nichtleitende Schicht. Ein Potentialausgleich oder eine elektrische Beeinflussung der Probenkörper kann damit vorteilhafterweise nicht stattfinden, so dass dadurch hervorgerufene Fehler vermieden werden.
-
Günstigerweise besteht die Schicht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 aus PTFE (Polytetrafluorethen) oder aus einem thermisch stabilen und damit beständigen Epoxid- oder Phenolharz.
-
Der Probenkörper ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 in der Teilmessstrecke so fixiert, dass die Position des Probenkörpers gegenüber eingebrachten Messsonden variierbar ist, ohne dass dazu der als Probenträger fungierende Rohrabschnitt der Versuchsanordnung zu demontieren ist und dass kein elektrischer Kontakt von Probenkörpern untereinander oder mit sonstigen Komponenten der Materialprüfeinrichtung vorhanden ist. Dazu kann der Probenkörper über wenigstens ein feststellbares Drehgelenk im Probenträger angeordnet sein. Darüber hinaus kann sich der Probenkörper auch geradgeführt mit Feststellmechanismus im Probenträger befinden. Der Feststellmechanismus ist im einfachsten Fall eine Klemmschraube oder Klemmmutter.
-
Probenkörper sind erfindungsgemäß in den Probenträgern so fixiert, dass die Probenkörper auf gleicher Einbauhöhe angeordnet sind.
-
Der Probenkörper ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 ein platten- oder stabförmiger Probenkörper. Weiterhin besitzt dieser wenigstens bereichsweise eine elektrisch nichtleitende Schicht oder befindet sich auf einem formbeständigen elektrisch nicht leitenden Kunststoffkörper, so dass dieser elektrisch isoliert vom Probenträger angeordnet ist. Ein Potentialausgleich zwischen exponierten Probenkörper oder zwischen diesen und der Materialprüfeinrichtung selbst kann damit nicht stattfinden, so dass keine darauf beruhenden Verfälschungen der Materialprüfung erfolgen können. In den Druckverschraubungen, die zur Positionierung und Fixierung dienen, befindet sich drei Dichtsysteme, die aus Konusdichtung, Dichtscheiben und Dichthülsen aus ausreichend temperatur- und medienbeständigen Werkstoffen bestehen. Es handelt sich dabei um bekannte Werkstoffe wie Fluorkunststoffe, Silicone, PEEK (Polyetherethylketon).
-
Eine insitu elektrochemische Echtzeitprobenmessung ist dabei auch leicht möglich. Proben können leicht über einen nach außen führenden elektrischen Kontakt und eine damit verbundene Leitung mit bekannten Messgeräten verbunden werden.
-
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 sind jeweils wenigstens ein Methansensor und ein Kohlendioxidsensor weitere Bestandteile der Materialprüfeinrichtung. Darüber hinaus sind diese Sensoren für Methan und Kohlendioxid mit der Steuereinrichtung verbunden, die weiterhin mit einer Alarmeinrichtung zusammengeschaltet ist, so dass bei Überschreiten eines Methan- und/oder eines Kohlendioxid-Messwertes die Alarmeinrichtung zur Alarmierung angesteuert wird. Weiterhin wird die Materialprüfeinrichtung automatisch über das Absperrventil von der übrigen Geothermieanlage getrennt und abgeschaltet.
-
Die Materialprüfeinrichtung befindet sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 11 in einer Wanne, in der weiterhin wenigstens ein Feuchtigkeitssensor angeordnet ist. Der Feuchtigkeitssensor ist mit der Steuereinrichtung verbunden, so dass bei Thermalwasser in der Wanne das Absperr-/Regelventil geschlossen wird. Bei einer Leckage der Materialprüfeinrichtung wird damit automatisch die Zufuhr von Thermalwasser aus der Förderbohrung unterbrochen.
-
Wenigstens einer der mit Dreiwegehähnen in Verbindung stehenden Anschlüsse ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 12 mit einem Behälter mit komprimierten Stickstoff zur Entleerung/Inertisierung verbunden.
-
Damit wird bei einer Entleerung, die beispielsweise zum Zweck des Probenwechsels erforderlich sein kann, dass Eindringen von Luftsauerstoff in das Innere der Messanordnung verhindert. Weiterhin dient das Inertgas zum Ausdrücken eventueller Flüssigkeitsrestereste aus der Messeinrichtung.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigen:
- 1 eine mobile und mit einer Förderbohrung für Thermalwasser verbindbare Materialprüfeinrichtung für Korrosionsuntersuchungen in einer Draufsicht,
- 2 eine Materialprüfeinrichtung in einer Seitenansicht und
- 3 ein Probenträger in Verbindung mit einem Flansch.
-
Eine mobile und mit einer Förderbohrung für Thermalwasser verbindbare Materialprüfeinrichtung für Korrosionsuntersuchungen besteht im Wesentlichen aus einem lösbaren Absperr-/Regelventil 1, einer Sensorstrecke 2, einem ersten Hosenrohr 3, baugleichen Teilmessstrecken 4, Rohren 5 mit jeweils einem zweiten Rohrstück mitAnschluss und Dreiwegehahn sowie Entleerungsventil, einem zweiten Hosenrohr 6, einem Absperrventil 7 und einer Steuereinrichtung. Die Teilmessstrecken 4 für die Teilströme weisen jeweils ein Regulierventil 8, einen Durchflussmesser 9, einen Probenträger 10 und die Rohre 5 auf.
-
Dazu zeigen die 1 eine mobile und mit einer Förderbohrung für Thermalwasser verbindbare Materialprüfeinrichtung für Korrosionsuntersuchungen in einer prinzipiellen Draufsicht und die 2 eine Materialprüfeinrichtung in einer prinzipiellen Seitenansicht.
-
Die Förderbohrung 11 ist lösbar mit der Materialprüfeinrichtung verbunden. Letztere befindet sich günstigerweise in einem bekannten Container, der mit bekannten Mitteln transportier- und platzierbar ist. Die Materialprüfeinrichtung ist damit sicher und geschützt in einem abgeschlossenen Raum untergebracht.
-
Die Förderbohrung 11 ist über das lösbare Absperr-/Regelventil 1 und der Sensorstrecke 2 mit einem Drucksensor 12 und einem Temperatursensor 13 mit dem ersten Hosenrohr 3 verbunden, so dass der Thermalwasserstrom nach der Förderbohrung 11 in zwei Teilströme aufgespalten wird.
-
An die Ausgänge des ersten Hosenrohres 3 sind baugleiche Teilmessstrecken 4 für die Teilströme jeweils mit dem Regulierventil 8, dem Durchflussmesser 9, dem Probenträger 10 und dem Rohr 5 mit Anschluss und Dreiwegehahn angeschlossen. Wenigstens die Probenträger 10 sind dabei vertikal angeordnet, so dass diese von unten nach oben durchströmt werden. Weiterhin ist deren Querschnitt als ein Rohrstück aufgeweitet.
-
Die Probenkörper 14 sind mittels Flansche 15 in einer Ebene angeordnet.
-
Die 3 zeigt einen Probenträger in Verbindung mit einem Flansch 15 in einer prinzipiellen Darstellung.
-
Neben den Probenkörpern 14 kann natürlich auch wenigstens ein Vergleichskörper platziert werden.
-
Korrespondierend zu den Teilmessstrecken 4 sind Rohre 5 mit jeweils einem zweiten Rohrstück mit Anschluss und Dreiwegehahn für je einen der Teilströme angeordnet, die mit den Teilmessstrecken 4 verbunden sind.
-
Die beiden Rohre 5 sind mit dem zweiten Hosenrohr 6 für die beiden Teilströme verbunden, so dass am Ausgang die Teilströme als zusammengeführter Strom abführbar sind. Nach diesem zweiten Hosenrohr 6 ist das Absperrventil 7 angeordnet, welches in lösbarer Verbindung zur Geothermieanlage 16 steht.
Damit ist eine Materialprüfeinrichtung realisiert, die einfach in die Verbindung zwischen einer Förderbohrung 11 und einer Geothermieanlage 16 geschalten werden kann. Bauliche Veränderungen sind nicht notwendig.
-
Der Drucksensor 12, der Temperatursensor 13, die Durchflussmesser 9 und die Betätigungseinheiten des Absperr-/Regelventils 1, der Regulierventile 8 und des Absperrventils 7 sind mit der Steuereinrichtung zusammengeschaltet. Letztere ist dazu beispielsweise ein bekanntes Datenverarbeitungssystem, welches im Container mit integriert ist.
-
Im Container sind weiterhin ein Sensor für Methan und ein Sensor für Kohlendioxid angeordnet, die weiterhin mit der Steuereinrichtung verbunden sind. Die Steuereinrichtung ist weiterhin mit einer Alarmeinrichtung zusammengeschaltet, so dass bei Überschreiten eines Methan- und/oder eines Kohlendioxid-Messwertes die Alarmeinrichtung zur Alarmierung angesteuert wird. Damit ist ein gefahrloses Betreten des Containers gegeben.
-
Die Materialprüfeinrichtung befindet sich in einer Wanne, in der wenigstens ein Feuchtigkeitssensor angeordnet ist. Dieser ist mit der Steuereinrichtung so verbunden, dass bei Thermalwasser in der Wanne das Absperr-/Regelventil 1 geschlossen wird. Die Förderbohrung 11 ist dadurch verschlossen.
-
Insbesondere das Absperr-/Regelventil 1 ist ein Bestandteil eines Not-Aus, wobei bei Ansprechen nur eines der in der Anlage befindlichen Sensoren oder bei Betätigung eines „Not-Aus“-Schalters der Zutritt des Thermalwassers sofort unterbrochen wird. Zusätzlich verfügt die Anlage sowohl zulauf- als auch ablauf-seitig über zwei mit Hilfsenergie (Druckluft) betätigte Sicherheitsventile, die bei Auslösung eines Alarms unabhängig von der Verfügbarkeit elektrischer Netzspannung den Thermalwasserstrom durch die Anlage unterbrechen. Die einzelnen Ventile sind darüber hinaus auch von Hand bedienbar, um den Mediendurchfluss beispielsweise auch bei Stromausfall jederzeit unterbrechen zu können. Es besteht damit unabhängig voneinander sowohl außerhalb als auch innerhalb des Containers jederzeit die Möglichkeit zur Unterbrechung des Thermalwasserstroms.
-
Wenigstens einer der mit dem Dreiwegehahn verbundenen Anschlüsse ist mit einem Behälter mit komprimiertem Stickstoff zur Entleerung/Inertisierung verbunden.
-
Damit können leicht die optimalen korrosionsbeständigsten Materialien für die Bauteile der Geothermieanlage 16 über die austauschbaren Proben der Materialprüfeinrichtung ermittelt werden.
-
Für die Untersuchungen werden die Werkstoffproben im Probenträger 10 durch Einschrauben fixiert. Nach Montage des bestückten Probenträgers 10 wird die Teststrecke mit Stickstoff sauerstofffrei gespült, ein Druckhalteversuch mit deionisiertem Wasser oder Leistungswasser bei geschlossenen Ventilen durchgeführt, die Strecke über ein Dreiwegventil am Hochpunkt entgast, die Ventile im Zu- und Ablauf geöffnet, der gewünschte Durchfluss eingestellt und nachfolgend für den festgelegten Zeitraum mit Thermalwasser bei einem bestimmten Volumenstrom beaufschlagt.
-
Zur Entnahme der Proben bei Versuchsende werden die Absperrventile geschlossen, die Testschleife über die Ablasshähne entleert, wobei über die Dreiwegehähne mit Stickstoff geflutet (überschleiert) wird. Nach dem Abkühlen werden die Probenträger 10 demontiert und die Proben ausgebaut.
-
Danach ist die Materialprüfeinrichtung wieder zur Neubestückung bereit.
-
In der Testvorrichtung können alle denkbaren Werkstoffe unter den für geothermische Anlagen relevanten Anwendungsbedingungen untersucht werden.
-
Zitierte Nichtpatentliteratur:
-
[1] Muller, J. [et.al.]: Laboratory Results of Corrosion Test for EGS Soultz Geothermal Wells. In: Proceedings of the World Geothermal Congress 2010, Bali, Indonesia
-
Bezugszeichenliste
-
- 1.
- Absperr-/Regelventil
- 2.
- Sensorstrecke
- 3.
- erstes Hosenrohr
- 4.
- Teilmessstrecken
- 5.
- verbundene Rohre
- 6.
- zweites Hosenrohr
- 7.
- Absperrventil
- 8.
- Regulierventil
- 9.
- Durchflussmesser
- 10.
- Probenträger
- 11.
- Förderbohrung
- 12.
- Drucksensor
- 13.
- Temperatursensor
- 14.
- Probenkörper
- 15.
- Flansche
- 16.
- Geothermieanlage
