DE102018123787A1 - Messanordnung und Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in oder unterhalb einer Dämmung einer betriebstechnischen Anlage - Google Patents

Messanordnung und Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in oder unterhalb einer Dämmung einer betriebstechnischen Anlage Download PDF

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Abstract

Beschrieben wird eine Messanordnung (10) sowie ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in oder unterhalb einer Wärmedämmung (11) einer betriebstechnischen Anlage (12). Es ist wenigstens ein Sensor (13) vorgesehen, der auf einer Außenseite oder Außenverkleidung der Wärmedämmung (11) angeordnet ist und eingerichtet ist, um auf der Grundlage eines von der Wärmedämmung (11) emittierten Signals ein Messsignal zu erzeugen und an eine Steuer- und Auswerteeinheit (14) zu übertragen. Die Steuer- und Auswerteeinheit (14) ist ausgeführt, um unter Berücksichtigung des Messsignals eine Fehlstelle zu detektieren und bei Detektion einer Fehlstelle ein Alarmsignal an eine Ausgabeeinheit (15) zu übertragen.Die beschriebene technische Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass der Sensor (13) einen Schallempfänger (16) aufweist und eingerichtet ist, um das Messsignal auf der Grundlage eines von der Wärmedämmung (11) übertragenen Schallsignals zu erzeugen, und dass die Steuer- und Auswerteeinheit (14) ausgeführt ist, um unter Berücksichtigung einer Veränderung des Messsignals und/oder eines Vergleichs zwischen dem Messsignal und einem Referenzsignal und/oder Referenzwert das Alarmsignal zu erzeugen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messanordnung sowie ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in oder unterhalb der Dämmung einer betriebstechnischen Anlage. Die Messanordnung verfügt über wenigstens einen Sensor, der in der Dämmung oder auf einer Außenseite oder Außenverkleidung der Dämmung angeordnet ist und eingerichtet ist, um auf der Grundlage eines aus der Dämmung kommenden Signals ein Messsignal zu erzeugen und an eine Steuer- und Auswerteeinheit zu übertragen. In der Steuer- und Auswerteeinheit wird unter Berücksichtigung des Messsignals eine Fehlstelle detektiert und sobald eine solche erkannt ist ein Alarmsignal an eine Ausgabeeinheit übertragen.
  • Dämmstoffe zur Dämmung betriebstechnischer Anlagen leisten heute einen bedeutenden Beitrag zur Einsparung von Energieressourcen. In vielen Fällen handelt es sich bei derart gedämmten Anlagen um Rohrleitungen, durch die ein Prozessfluid oder ein Wärmeträgermedium gefördert wird. Probleme in den Anlagen können vor allem dann auftreten, wenn Medien, wie etwa Wasser oder ein aggressives Fluid, in die Dämmung eindringen und es zur Ansammlung des aggressiven Fluids oder zur Feuchtebildung beispielsweise durch Kondensation im Dämmmaterial kommt. Ebenso kann es aufgrund von Temperaturschwankungen und großen Temperaturunterschieden zwischen dem geförderten Fluid und der Umgebung zur Ansammlung von Feuchtigkeit innerhalb der Wärmedämmung oder im Bereich der gedämmten Rohrleitung kommen. Oftmals sind derartige Beschädigungen bzw. Feuchtestellen der Dämmung nur schwer festzustellen und können zu erheblichen Schäden der betriebstechnischen Anlage, hervorgerufen beispielsweise durch Korrosion, führen. Ein Schadensmechanismus wird auch als Corrosion under Insulation (CUI) bezeichnet. Als Dämmung wird vorliegend thermische und/oder akustische Isolierung oder Dämmung verstanden.
  • Um die zuvor beschriebenen Schäden an gedämmten betriebstechnischen Anlagen zuverlässig zu vermeiden, sind in vielen Fällen ein vergleichsweise hoher Inspektionsaufwand und der Einsatz des zuständigen Personals oder externer Dienstleister erforderlich. Hierbei können unterschiedlicher Erfahrungshorizont oder Kenntnisstand der eingesetzten Personen zu verschiedenen Beurteilungen des Anlagenzustandes führen. Dieses gilt sowohl für die Beurteilung des Zustandes der Dämmung einschließlich der die Dämmung umgebenden Schutzschicht als auch für die Erkennung einer Korrosion der Anlage.
  • Aus dem Stand der Technik sind daher technische Lösungen bekannt, mit denen die Kontamination der Dämmung einer betriebstechnischen Anlage mit Fremdstoffen, insbesondere eine Durchfeuchtung, detektiert und der Zeitraum, über den eine entsprechende Kontamination besteht (Time auf Wetness) ermittelt werden.
  • In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 24 13 345 C2 ein gedämmtes Rohrleitungssystem, wie es insbesondere für unterirdisch verlegte Rohrleitungssystem verwendet wird, das über eine Messanordnung verfügt, mit der das Eindringen von Feuchtigkeit in die Dämmung detektiert werden soll. Wesentliches Element der beschriebenen technischen Lösung ist ein nicht isolierter, elektrisch leitfähiger Draht, der sich parallel zum Innenrohr durch die Wärmedämmung erstreckt. An einem Ende des Rohrstücks ist der Draht mit dem Stahlrohr über einen Kondensator verbunden und an dem anderen Ende des Rohrstücks sind der Draht und das Stahlrohr mit einem Paar von Anschlussklemmen verbunden. Der Widerstand zwischen dem Draht und dem Stahlrohr bildet zusammen mit dem Kondensator eine komplexe Impedanz, die an den Anschlussklemmen messbar ist. Für die Detektion von Feuchtigkeit wird die genau definierte Beziehung zwischen der Leitfähigkeit des Dämmmaterials und der Phasenlage des hierdurch fließenden Stromes ausgenutzt und eine Veränderung der Phasendifferenz detektiert. Überschreitet die Phasendifferenz einen vorgegebenen Wert, so wird ein Alarm ausgegeben.
  • Trotz der bekannten Überwachungsverfahren stellt es nach wie vor ein erhebliches Problem dar, das Eindringen oder das Vorhandensein von Medien in Dämmungen von betriebstechnischen Anlagen zu detektieren oder sogar eine ortsaufgelöste Überwachung zu realisieren. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Temperatur einer betriebstechnischen Anlage dar, die in Abhängigkeit der jeweiligen Anlage zwischen -200 °C bis über 1200 °C betragen kann und oftmals in einen beträchtlichen Bereich schwankt.
  • Ausgehend von den bekannten technischen Lösungen sowie den zuvor geschilderten Problem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Sensor sowie eine diesen nutzende Messanordnung anzugeben, mit denen ein in die Dämmung einer betriebstechnischen Anlage eingedrungenes Medium, insbesondere Feuchtigkeit, zuverlässig detektiert werden kann. Für einen entsprechenden Sensor und die Messanordnung sollte es zunächst unerheblich sein, ob sich das Medium, insbesondere Wasser, in der Wärmedämmung aufgrund von Temperaturschwankungen angesammelt hat oder aber von innen durch eine Leckage in der betriebstechnischen Anlage, beispielsweise in einer Rohrleitung, oder von außen durch eine Schadstelle in einer Verkleidung der Wärmedämmung eingedrungen ist oder kondensiert ist.
  • Die anzugebende technische Lösung soll eine möglichst flächendeckende Überwachung einer gedämmten betriebstechnischen Anlage, insbesondere einer gedämmten Rohrleitung, ermöglichen. Wesentlich hierbei ist, dass die verwendeten Sensoren oder Sensorelemente vergleichsweise kostengünstig und dennoch robust ausgeführt sind. Außerdem sollte der Montageaufwand für die Installation vergleichsweise gering sein und keine Eingriffe in die Dämmung erfordern. Des Weiteren ist es von Bedeutung, dass die Sensoren zur Detektion eines Mediums, insbesondere von Feuchtigkeit, in der Dämmung einer betriebstechnischen Anlage auch bei teilweise extremen Temperaturen und in einem möglichst großen Temperaturbereich einsetzbar sind und die zuverlässige Detektion des eingedrungenen Mediums, wie etwa Wasser, in der Dämmung sowie eine entsprechende Alarmierung ermöglicht.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit einer Messanordnung gemäß Anspruch 1 sowie einem Verfahren nach Anspruch 11 gelöst. Eine besonders geeignete Verwendung der Erfindung ist im Anspruch 15 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
  • Die Erfindung betrifft zunächst eine Messanordnung zur Detektion von Fehlstellen in oder unterhalb einer Dämmung einer betriebstechnischen Anlage, mit wenigstens einem Sensor der in der Dämmung oder auf einer Außenseite oder Außenverkleidung der Dämmung angeordnet ist und eingerichtet ist, um auf der Grundlage eines aus der Dämmung kommenden Signals, insbesondere aufgrund einer sich innerhalb der Dämmung fortpflanzenden Schwingung, ein Messsignal zu erzeugen und an eine Steuer- und Auswerteeinheit zu übertragen, die ausgeführt ist, um unter Berücksichtigung des Messsignals eine Fehlstelle zu detektieren und bei Detektion einer Fehlstelle ein Alarmsignal an eine Ausgabeeinheit zu übertragen. Außerdem kann die Dauer einer Feuchtigkeitsexposition also des Vorhandenseins einer Fehlstelle bestimmt werden. Erfindungsgemäß ist die Messanordnung derart weitergebildet worden, dass der Sensor einen schwingungsempfindlichen Empfänger, der sich zumindest innerhalb der Dämmung fortpflanzende Schwingungen erfasst, aufweist und eingerichtet ist, um das Messsignal auf der Grundlage der sich zumindest teilweise in der Dämmung fortpflanzenden Schwingung zu erzeugen und dass die Steuer- und Auswerteeinheit ausgeführt ist, um unter Berücksichtigung einer Veränderung des Messsignals oder eines Vergleichs zwischen dem Messsignal und einem Referenzsignal und/oder Referenzwert das Alarmsignal zu erzeugen. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass das Messsignal auf der Grundlage der erfassten Schwingung erzeugt wird, so dass ein funktionaler Zusammenhang zwischen der erfassten Schwingung und dem Messsignal besteht, oder aber, dass das Messsignal der Schwingung entspricht bzw. die gleichen Eigenschaften aufweist.
  • Mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Messanordnung ist es möglich, in oder unterhalb einer Dämmung befindliche Fehlstellen und deren Dauer zu detektieren. Bei derartigen Fehlstellen handelt es sich üblicherweise um Feuchtigkeitsstellen innerhalb oder unterhalb der Wärmedämmung. Ebenso ist es denkbar, insbesondere bei länger andauernder Durchfeuchtung einer Wärmedämmung oder großen Temperaturschwankungen, dass auch die von der Wärmedämmung umgebene betriebstechnischen Anlage, beispielsweise eine Rohrleitung, bereits Beschädigungen an einer mit der Wärmedämmung in Kontakt stehenden Außenwand aufweist. Aus diesem Grund werden auch Korrosionsstellen an der betriebstechnischen Anlage als Fehlstellen im Sinne der Erfindung verstanden.
  • Wesentlich für die erfindungsgemäße technische Lösung ist, dass insbesondere Nässe in Rohr- und Anlagendämmungen bzw. Isolationen mit Hilfe einer Messtechnik detektiert wird, die in der Anlage oder der Wärmedämmung auftretende oder von diesen Bauelementen emittierte Schwingungen erfasst. In diesem Zusammenhang ist es generell denkbar, anhand der Verweildauer von Feuchtigkeit im Bereich einer gedämmten Rohrleitung oder innerhalb einer Wärmedämmung (Time of Wetness), unter Berücksichtigung von Umgebungsparametern, wie Temperatur, Luftfeuchte, Wettereinflüssen u.ä., abzuleiten, ob Korrosion auf den mit einer Wärmedämmung versehenen betriebstechnischen Anlagen (sogenannte corrosion under insulation) vorhanden ist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass mithilfe eines geeigneten Sensors und des dazugehörigen Empfängers sowohl akustische Wellen als auch Schwingungen, die mit dem menschlichen Gehör nicht wahrnehmbar sind, für eine Detektion von Fehlstellen genutzt werden.
  • Im laufenden Betrieb werden Rohre und Anlagenteile von Medien durchströmt, so dass Schwingungen, insbesondere akustisch wahrnehmbare Schwingungen mit entsprechenden Geräuschen, entstehen. Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, diese Schwingungen bzw. Veränderungen der Schwingungen zu nutzen, um den ordnungsgemäßen Zustand einer Wärmedämmung sowie der mit der Wärmedämmung versehenen betriebstechnischen Anlage zu überwachen. Für Schwingungen bzw. Geräusche, die von einer gedämmten betriebstechnischen Anlage ausgehen, wirkt die Wärmedämmung bzw. Isolationsschicht wie ein Filter in Bezug auf das für die Messung zur Verfügung stehende Signal. Weist die Wärmedämmung eine Fehlstelle, beispielsweise eine Feuchtigkeitsstelle, auf, verändert sich die Filtercharakteristik des Dämmmaterials. Auf der Grundlage dieses Zusammenhangs ist es möglich, Informationen über den Zustand der Wärmedämmung abzuleiten. Die auf diesem Ansatz beruhende, erfindungsgemäß vorgesehene Messtechnik zur Detektion von Fehlstellen anhand von Schwingungsparametern liefert eindeutige Ergebnisse und ist in ihrer nicht-invasiven Form einzigartig. Im Weiteren ist es auf diese Weise auch möglich, Fehlstellen, die sich nicht innerhalb der Wärmedämmung, sondern im Bereich der Oberfläche der gedämmten Anlage befinden, zu detektieren. Beispielsweise wird durch die an einer gedämmten betriebstechnischen Anlage entstehende Korrosion die Eigenschwingung des jeweiligen Bauteils bzw. der Dämmung verändert, was ebenfalls mithilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen Messtechnik detektiert werden kann.
  • In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der schwingungsempfindliche Sensor einen Empfänger für akustische Schwingungen aufweist und eingerichtet ist, um das Messsignal auf der Grundlage eines aus der Dämmung kommenden akustischen Signals zu erzeugen. Aufgrund der Durchströmung der gedämmten betriebstechnischen Anlage kommt es regelmäßig zu Schwingungen und akustischen Signalen, die mithilfe des erfindungsgemäß auf der Außenseite der Dämmung oder auf einer die Dämmung umgebenden Verkleidung angebrachten Sensors detektiert werden können. Vorzugsweise handelt es sich bei dem verwendeten Empfänger um einen Schallwandler, insbesondere ein Mikrofon oder einen Schwingungsaufnehmer, dass entsprechend von der Anlage und/oder der Dämmung emittierte Geräusche aufnimmt und basierend hierauf ein Messsignal erzeugt.
  • Ferner ist gemäß einer speziellen Weiterbildung vorgesehen, dass auf der Außenfläche der Dämmung oder einer äußeren Verkleidung der Dämmung wenigstens ein Schallwandler angeordnet ist, durch den ein Schallsignal in die Dämmung einleitbar ist. Im Weiteren ist der Empfänger bevorzugt derart ausgeführt, dass dieser zumindest zeitweise wenigstens einen Teil eines aus dem eingeleiteten Schallsignal bzw. der eingeleiteten Schwingung resultierendes Signal oder eine resultierende Schwingung empfangen wird. In diesem Zusammenhang werden die Ausdrücke Signal und Schwingung als Synonyme verwendet.
  • Das resultierende Signal, auch als Reflexionssignal bezeichnet, wird aufgrund von Reflexion, Streuung und/oder Dämpfung in oder an der Dämmung sowie der betriebstechnischen Anlage gegenüber dem eingeleiteten Signal verändert. Das Maß dieser Änderung gibt Aufschluss darüber, ob die Anlage und die Dämmung noch in Takt sind oder eine Fehlstelle in dem untersuchten Bereich vorliegt. Vorzugsweise ist der Schallwandler beabstandet zum Empfänger, insbesondere gegenüberliegend, auf der Außenfläche der Dämmung oder einer äußeren Verkleidung der Dämmung angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform sind der Empfänger und der Schallwandler in eine gemeinsame Baueinheit integriert oder sind sogar als ein Bauteil ausgeführt, das abwechselnd Schallsignale in die Dämmung emittiert und empfängt.
  • Im Vergleich zu einer passiven Messtechnik, bei der ausschließlich Schwingungen und/oder akustische Signale empfangen und ausgewertet werden, handelt es sich bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform um eine aktive Messtechnik, die darauf beruht, dass ein Signal in die Dämmung eingekoppelt und ein daraus resultierendes Signal empfangen und ausgewertet wird. Das aktive Messverfahren wird bevorzugt bei vergleichsweise aufwendigen Konstruktionen eingesetzt. Somit werden in diesem Fall mit Hilfe eines Schallwandlers hörbare und/oder nicht hörbare Schwingungsimpulse angeregt, um anschließend durch eine Analyse der Impulsantwort eine Detektion von Fehlstellen innerhalb der Dämmung oder an der Außenwand der gedämmten betriebstechnischen Anlage zu ermöglichen.
  • In einer speziellen Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, dass die Steuer- und Auswerteeinheit ausgebildet ist, um unter Berücksichtigung eines aus einem eingeleiteten Signal resultierenden Reflexionssignals ein Alarmsignal zu erzeugen.
  • Alternativ oder in Ergänzung ist es von Vorteil, wenn die Steuer- und Auswerteeinheit derart ausgeführt ist, dass diese unter Berücksichtigung eines Unterschieds zwischen dem eingeleiteten Schallsignal und dem resultierenden Reflexionssignal ein Alarmsignal erzeugt. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Schallwandler als Ultraschallwandler ausgeführt ist. Vorteilhaft kann auch die Feuchteexpositionsdauer (Time of Wetness) überwacht werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform verfügt die Steuer- und Auswerteeinheit über wenigstens eine Schnittstelle zur unidirektionalen oder bidirektionalen Übertragung von Daten- und/oder Signalen zu und/oder von einer Datenbank. Die Steuer- und Auswerteeinheit weist in diesem Fall somit eine geeignet ausgeführte Schnittstelle auf, so dass in einer Datenbank oder in einer Cloud hinterlegte Daten, die für die Auswertung der aufgenommenen Messsignale benötigt werden, bedarfsgerecht von der Steuer- und Auswerteeinheit abrufbar sind. Die in der Datenbank oder Cloud abgelegten Daten, beispielsweise Referenz- und/oder Grenzwerte, sind auf einfache Weise unterschiedlichen Anlagen zuzuordnen und können auf einfache Weise aktualisiert werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Steuer- und Auswerteeinheit stets die richtigen und aktuellen Daten und Werte für die Auswertung der Messsignale und die Detektion einer Fehlstelle vorliegen.
  • Vorzugsweise sind in einer entsprechenden Datenbank oder Cloud Referenzwerte abgelegt, mit denen die Messsignale oder die erfassten Eigenschaften von Schwingungen verglichen werden, um bei einer Abweichung, die einen Grenzwert überschreitet, ein geeignetes Alarmsignal generieren und an eine Ausgabeeinheit übertragen zu können.
  • In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, dass das Referenzsignal und/oder Referenzwert spezifisch für eine trockene und/oder unbeschädigte Dämmung ist. Ebenso ist es denkbar, dass das Referenzsignal und/oder der Referenzwert spezifisch für eine an die Dämmung angrenzende, unbeschädigt Außenwand, insbesondere eine Außenwand ohne Korrosion, der betriebstechnischen Anlage ist. Selbstverständlich ist es ebenso denkbar, dass die Referenzsignale und/oder Referenzwerte spezifisch für Anlagenteile mit Fehlstellen sind.
  • Weicht ein von der gedämmten betriebstechnischen Anlage oder der Dämmung emittierte Schwingung, insbesondere eine akustische Schwingung, von dem oder den entsprechend hinterlegten Referenzwerten ab, so erkennt die Steuer- und Auswerteeinheit auf der Grundlage dieser Abweichung eine Fehlstelle und erzeugt das erforderliche Alarmsignal, das an eine Ausgabeeinheit, beispielsweise ein Display oder einen Lautsprecher, übertragen wird, so dass dort eine entsprechende Information ausgegeben werden kann.
  • Gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, zur Detektion einer Fehlstelle eine Frequenzanalyse eines Messsignals und/oder einer aufgenommenen Schwingung durchzuführen. Signale und Schwingungen werden in diesem Fall bevorzugt mit Hilfe einer Fourier-Transformation, insbesondere einer schnellen Fourier-Transformation, analysiert und/oder es werden über einen Messzeitraum auftretende Frequenz-, Phasen- und/oder Amplitudenveränderung einer Schwingung oder eines Signals erkannt, basierend hierauf eine Fehlstelle detektiert und schließlich ein Alarmsignal erzeugt.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in oder unterhalb einer Dämmung einer betriebstechnischen Anlage. Das erfindungsgemäß weitergebildete Verfahren weist die folgenden Schritte:
    • - Anordnen eines Schallwandlers auf einer Außenfläche oder Außenverkleidung der Dämmung,
    • - Empfangen wenigstens einer Schwingung, insbesondere einer akustischen Schwingung aus der Dämmung,
    • - Erzeugen eines Messsignals auf der Grundlage der empfangenen Schwingung,
    • - Übertragen des Messsignals an eine Steuer-und Auswerteeinheit,
    • - Detektion einer Fehlstelle auf der Grundlage einer Analyse des Messsignals
    • - und/oder eines Vergleichs zwischen dem Messsignal und einem Referenzsignal und/oder Referenzwert durch die Steuer- und Auswerteeinheit
    • - bei Detektion einer Fehlstelle Erzeugung eines Alarmsignals und Übertragung des Alarmsignals an eine Ausgabeeinheit sowie
    • - Bereitstellen einer Information über die Detektion einer Fehlstelle durch die Ausgabeeinheit.
  • Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit möglich, zuverlässig und schnell Fehlstellen, insbesondere Feuchtestellen und Korrosionsstellen im Bereich einer Dämmung zu detektieren und daraufhin zu lokalisieren. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht hierbei auf der Detektion der von einer gedämmten betriebstechnischen Anlage und/oder einer Dämmung ausgehenden Schwingungen, die mithilfe eines Sensors erfasst und deren Eigenschaften durch eine zentrale Steuer-und Auswerteeinheit auf geeignete Weise ausgewertet werden. Hierbei wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Veränderung der von der Anlage oder der Dämmung emittierten Schwingungen, die beispielsweise auf die Bildung von Feuchtestellen in der Dämmung oder Korrosionsstellen an der betriebstechnischen Anlage herrühren, erkannt und derart ausgewertet, dass eine entsprechende Fehlstelle sehr zuverlässig detektierbar ist. Auf vorteilhafte Weise ist die Steuer- und Auswerteeinheit derart ausgeführt, dass eine durch wenigstens eine Fehlstelle verursachte Änderung des Eigenschwingungsverhaltens der gedämmten Anlage erkannt und auf der Grundlage der erkannten Änderung eine Fehlstelle detektiert und ein entsprechendes Alarmsignal, das an eine Ausgabeeinheit übertragbar ist, erzeugt wird.
  • Gemäß einer besonderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mithilfe eines Schallwandlers ein Schallsignal in die Wärmedämmung eingeleitet und das hieraus resultierende Schallsignal zumindest teilweise vom Schwingungsdetektor empfangen, der daraufhin basierend auf dem empfangenen Schallsignal ein Messsignal erzeugt. Vorzugsweise wird wenigstens eine Eigenschaft des Messsignals und/oder des resultierenden Schallsignals und/oder ein Unterschied zwischen dem in die Dämmung eingekoppelten und dem empfangenen resultierenden Schallsignal in der Steuer- und Auswerteeinheit analysiert und basierend auf dieser Analyse eine Fehlstelle detektiert und Erzeugung eines Alarm zu Grunde gelegt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das empfangene Signal oder das darauf basierende Messsignal in der Steuer- und Auswerteeinheit mit einem Referenzsignal und/oder einem Referenzwert verglichen. Vorteilhaft ist es, wenn als Referenzsignal ein für eine zumindest bereichsweise feuchte Dämmung und/oder für eine im Bereich der Dämmung beschädigte, insbesondere eine Korrosion aufweisende, Außenwand der betriebstechnischen Anlage spezifisches Signal verwendet wird. Ein derartiges Referenzsignal bietet somit die Möglichkeit, ein Signal, das auf der von der betriebstechnischen Anlage und/oder der Dämmung emittierten Schwingung basiert mit einem Referenzsignal, das spezifisch für eine intakte Anlage ist, zu vergleichen. Ebenso ist es generell denkbar, dass ein Referenzsignal verwendet wird, das für eine Anlage, die im untersuchten Bereich wenigstens eine Fehlstelle aufweist, spezifisch ist. In beiden Fällen können Fehlstellen schnell und zuverlässig detektiert werden.
  • Gemäß einer speziellen Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der Steuer- und Auswerteeinheit zur Detektion einer Fehlstelle eine über einen Zeitraum erfolgte Veränderung der Frequenz, der Phase und/oder der Amplitude des empfangenen Schallsignals, insbesondere des empfangenen akustischen Signals und/oder des Messsignals analysiert wird.
  • Im Übrigen bezieht sich die Erfindung auf einen besonderen Einsatzzweck der erfindungsgemäß ausgeführten Messanordnung. So ist der Einsatz einer Messanordnung gemäß der Erfindung besonders geeignet für eine mit einer Dämmung versehene Rohrleitung, für eine mit einer Dämmung versehene Anlage zur Wärme-, Kälte- und/oder Stromerzeugung und/oder für eine mit einer Dämmung versehene Anlage zur Verteilung von Wärme, Kälte, Strom und/oder eines Prozessmediums. Selbstverständlich ist es darüber hinaus von großem Vorteil, wenn eine Messanordnung gemäß der Erfindung mit einer Überwachungseinheit zur Überwachung einer Anlage zur Wärme-, Kälte- und/oder Stromproduktion und/oder einer Anlage zur Verteilung von Wärme, Kälte, Strom und/oder eines Prozessmediums zum Zweck des Datenaustauschs verbunden ist.
  • Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand spezieller Ausführungsbeispiele und unter Berücksichtigung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1: Messanordnung zur Detektion von Fehlstellen innerhalb oder unterhalb der Wärmedämmung einer betriebstechnischen Anlage, die ein passives Messverfahren nutzt sowie
    • 2: Messanordnung zur Detektion von Fehlstellen innerhalb oder unterhalb der Wärmedämmung einer betriebstechnischen Anlage, die ein aktives Messverfahren nutzt.
  • 1 zeigt eine Messanordnung 10 zur Detektion von Fehlstellen innerhalb oder unterhalb der Wärmedämmung 11 einer betriebstechnischen Anlage 10, die ein passives Messverfahren nutzt. Es ist ein Stück einer mit einer Wärmedämmung 11 versehenen Rohrleitung, die in diesem Fall die betriebstechnische Anlage 12 darstellt, gezeigt, an der eine erfindungsgemäß ausgeführte Messanordnung 10 angebracht ist.
  • Bei der Rohrleitung 12 handelt es sich um einen Teil einer Fernwärmeleitung, mit der heißes Wasser von einem Heizwerk zu verschiedenen Verbrauchern transportiert wird. Mithilfe der Wärmedämmung 11 soll sichergestellt werden, dass die Wärmeverluste auf dem Transportweg vom Wärmeerzeuger zu den Verbrauchern möglichst gering sind. Gerade bei stark verzweigten Wärmeverteilsystemen stellen die oftmals durchgeführten optischen Prüfverfahren, mit denen die Rohrleitungen 12 auf mögliche Korrosionsstellen überprüft werden, ein nicht unerhebliches Problem dar. Diese Prüfverfahren sind in der Regel umständlich, teuer und benötigen vergleichsweise viel Zeit. Die Ursache für die Korrosion derartiger Rohrleitungen 12 ist oftmals Feuchtigkeit, die sich aufgrund von Temperaturschwankungen und äußeren Einflüssen innerhalb der Wärmedämmung 11 sammelt. Mit der in 1 gezeigten Messanordnung ist es nunmehr möglich, entsprechende Feuchtestellen innerhalb einer Wärmedämmung 11 bzw. Isolierung nicht-invasiv, also ohne dass etwa Sensoren und Leitungen in oder unterhalb der Wärmedämmung installiert werden müssen, und schnell aufzufinden, zu erkennen und die Dauer der Feuchtigkeitsexposition zu bestimmen (Time of wetness).
  • Die Rohrleitung 12 ist von einer Wärmedämmung 11 bzw. Isolation, üblicherweise ein ausgehärteter Polyurethanschaum, umgeben. Die um die Rohrleitung 12 angeordnete Wärmedämmung 11 wird wiederum von einem Luftspalt 20 und einer Verkleidung 21, die in Form eines Schutzrohres die Wärmedämmung vor äußeren Einflüssen schützen soll, umgeben. Auf der Verkleidung 21 ist ein Sensor 13 mit einem Schallempfänger 16, hier in Form eines Mikrofons, angeordnet, wobei der Sensor 13 mithilfe eines Gurtes 22 auf der Verkleidung 21 der Wärmedämmung 11 fixiert ist.
  • Im Weiteren verfügt der Sensor 13, der auf der Grundlage der vom Schallempfänger 16 aufgenommener Schallsignale ein Messsignal generiert, über eine Schnittstelle 23, über die dieser Messsignale an eine zentrale Steuer- und Auswerteeinheit 14 überträgt. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um eine Schnittstelle 23, die eine drahtlose Datenkommunikation mit der zentralen Steuer-und Auswerteeinheit 14 ermöglicht.
  • Aufgrund der Durchströmung der Rohrleitung 12 entstehen akustische Schwingungen, die sich in Form von Schallwellen ausgehend von der Rohrleitung 12 durch die Wärmedämmung 11, den Luftspalt 20 sowie die Verkleidung 21 nach außen fortpflanzen und zumindest teilweise vom Schallempfänger 16 empfangen werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Schallempfänger 16 als Mikrofon ausgebildet, um akustische Schallwellen aufzunehmen und ausgehend von den empfangenen Schallwellen ein Messsignal zu erzeugen. Dieses Messsignal wird über die Schnittstelle 23 an die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit 14 übertragen.
  • In der Steuer- und Auswerteeinheit 14 findet ein Vergleich zwischen dem Messsignal und einem Referenzsignal statt, das der Steuer- und Auswerteeinheit über eine Schnittstelle 18 aus einer Datenbank 19 zur Verfügung gestellt wird. Hierbei werden insbesondere Veränderungen aber auch Abweichungen der Frequenz sowie der Amplitude des Messsignals gegenüber dem Referenzsignal analysiert und bei Überschreiten eines Grenzwertes, der ebenfalls in der Datenbank 19 hinterlegt ist, ein Alarmsignal generiert. Dieses Alarmsignal wird von der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit 14 an eine Ausgabeeinheit 15, hier ein Display, die sich in der Leitwarte eines Heizwerks befindet, in der auch eine Überwachung der Fernwärmeleitung stattfindet befindet, übertragen. Auf der Grundlage dieses Alarmsignals bzw. der daraufhin in der Leitwarte ausgegebenen Information über eine Feuchtigkeitsstelle innerhalb der Wärmedämmung 11 und die Dauer der Feuchtigkeitsexposition kann eine schnelle und zügige Wartung oder Reparatur der gedämmten Rohrleitung 12 durchgeführt werden. Durch die schnelle Detektion einer derartigen Fehlstelle innerhalb der Wärmedämmung 11 ist es somit möglich, Schäden frühzeitig zu erkennen und weitergehende Beschädigungen der Rohrleitung 12, insbesondere aufgrund von Korrosion, zu vermeiden.
  • 2 zeigt eine Messanordnung 10 zur Detektion von Fehlstellen innerhalb oder unterhalb der Wärmedämmung 11 einer betriebstechnischen Anlage 12, die im Gegensatz zum zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel ein aktives Messverfahren nutzt. Als betriebstechnische Anlage 12 ist wiederum ein Teil einer gedämmten Fernwärmeleitung zu sehen, deren Aufbau dem entspricht, der bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben worden ist. Gleiche Komponenten sind daher mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Die in 2 dargestellte Messanordnung 10 nutzt eine aktive Messtechnik. Hierzu ist auf der Unterseite der Rohrleitung 12 ein Schallwandler 17 befestigt, der gezielt Schallwellen, insbesondere in die Rohrleitung 12 einkoppelt. Der Schallwandler 17, der mit einem Gurt 22 auf der Oberfläche der Verkleidung 21 der Wärmedämmung 11 fixiert ist, ist über eine Datenstrecke drahtlos mit einer zentralen Steuer- und Auswerteeinheit 14 verbunden. Die Steuer- und Auswerteeinheit 14 erzeugt die für den ordnungsgemäßen Betrieb des Schallwandlers 17 erforderlichen Steuersignale und sendet diese an den Schallwandler 17.
  • Während der Überwachung der gedämmten Rohrleitung koppelt der Schallwandler Schallsignale in die Wärmedämmung 11 und die Rohrleitung 12 ein. Die eingekoppelten Schallsignale pflanzen sich durch die Wärmedämmung 11, die Rohrleitung 12 sowie die Verkleidung 21 fort, so dass der gegenüberliegend angeordnete Schallempfänger 16 ein gegenüber dem eingekoppelten Signal aufgrund von Reflexion, Streuung und Dämpfung geändertes, resultierendes Signal empfängt. Die Veränderung der Schallwelle ist hierbei spezifisch für die untersuchte Rohrleitung 12 und hängt von dem gewählten Material sowie der Dimensionierung der Rohrleitung 12 sowie der Wärmedämmung 11 ab.
  • Die Detektion einer Fehlstelle innerhalb der gedämmten Rohrleitung 12 erfolgt nunmehr auf der Grundlage des vom Schallempfänger 16 empfangenen gegenüber dem eingekoppelten Signal geänderten resultierenden Signals. Hierzu überträgt der Schallempfänger 16 ein auf Grundlage des empfangenen resultierenden Signals erzeugtes Messsignal an die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit 14. In der Steuer-und Auswerteeinheit 14 findet daraufhin ein Vergleich zwischen dem empfangenen Signal und/oder der Änderung des resultierenden Signals gegenüber dem eingekoppelten Signal unter Berücksichtigung wenigstens eines Referenz- und/oder Grenzwerts statt. Hierbei werden wiederum vornehmlich Veränderungen der Frequenz, Phase und Amplitude des Signals berücksichtigt.
  • Verändert sich das von der gedämmten Rohrleitung 12 emittierte Schallsignal und damit das darauf basierende Messsignal stärker, als es gemäß eines hinterlegten Grenzwerts vorgesehen ist, so wird auf diese Weise durch die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit 14 eine Fehlstelle detektiert, ein entsprechendes Alarmsignal generiert und dieses an eine Ausgabeeinheit 15 in Form eines Displays übertragen. Die Ausgabeeinheit befindet sich in der Leitwarte eines Heizkraftwerks, in der auch eine Überwachung der Fernwärmeleitung, zu der der in 2 gezeigte Teil einer Rohrleitung 12 gehört, stattfindet.
  • Auch in diesem Fall können vergleichsweise schnell und zuverlässig Aussagen über mögliche Fehlstellen innerhalb der Wärmedämmung 11 der Rohrleitung 12 mit Hilfe eines nicht-invasiven und damit kostengünstig zu installierenden Überwachungssystem gemacht werden. Weitergehende Schäden der Rohrleitung 12, insbesondere durch Korrosion, werden auf diese Weise zuverlässig verhindert.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Messanordnung
    11
    Wärmedämmung
    12
    betriebstechnische Anlage
    13
    Sensor
    14
    Steuer- und Auswerteeinheit
    15
    Ausgabeeinheit
    16
    Schallempfänger
    17
    Schallwandler
    18
    Schnittstelle Steuer- und Auswerteeinheit / Datenbank
    19
    Datenbank
    20
    Luftspalt
    21
    Verkleidung
    22
    Gurt
    23
    Schnittstelle Sensor / Steuer- und Auswerteeinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 2413345 C2 [0005]

Claims (15)

  1. Messanordnung (10) zur Detektion von Fehlstellen in oder unterhalb einer Dämmung (11) einer betriebstechnischen Anlage (12), mit wenigstens einem Sensor (13), der in der Dämmung (11) oder auf einer Außenseite oder Außenverkleidung der Dämmung (11) angeordnet ist und eingerichtet ist, um auf der Grundlage eines von der Dämmung (11) emittierten Signals ein Messignal zu erzeugen und an eine Steuer- und Auswerteeinheit (14) zu übertragen, die ausgeführt ist, um unter Berücksichtigung des Messsignals eine Fehlstelle zu detektieren und bei Detektion einer Fehlstelle ein Alarmsignal an eine Ausgabeeinheit (15) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (13) einen Schallempfänger (16) aufweist und eingerichtet ist, um das Messsignal auf der Grundlage eines von der Dämmung (11) übertragenen Schallsignals zu erzeugen, und dass die Steuer- und Auswerteeinheit (14) ausgeführt ist, um unter Berücksichtigung einer Veränderung des Messsignals und/oder eines Vergleichs zwischen dem Messsignal und einem Referenzsignal und/oder Referenzwert das Alarmsignal zu erzeugen.
  2. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (13) einen Schallempfänger (16) für akustische Schallsignale aufweist und eingerichtet ist, um das Messsignal auf der Grundlage eines von der Dämmung (11) übertragenen akustischen Schallsignals zu erzeugen
  3. Messanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schallwandler (17) vorgesehen ist, durch den ein Schallsignal in die Wärmedämmung (11) einleitbar ist und der Empfänger (16) zum wenigstens zeitweisen Empfang eines aus dem eingeleiteten Schallsignal resultierenden, und gegenüber dem eingeleiteten Schallsignal aufgrund von Reflexion, Streuung und/oder Dämpfung in der Dämmung (11) wenigstens teilweise geänderten Schallsignal ausgebildet ist.
  4. Messanordnung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (14) ausgebildet ist, um unter Berücksichtigung des resultierenden, aufgrund von Reflexion, Streuung und/oder Dämpfung in der Dämmung (11) wenigstens teilweise geänderten Schallsignals ein Alarmsignal zu erzeugen.
  5. Messanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (14) ausgebildet ist, um unter Berücksichtigung eines Unterschieds zwischen dem eingeleiteten Schallsignal und dem resultierenden, aufgrund von Reflexion, Streuung und/oder Dämpfung in der Dämmung (11) wenigstens teilweise geänderten Schallsignal ein Alarmsignal zu erzeugen.
  6. Messanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallwandler (17) als Ultraschallwandler ausgeführt ist.
  7. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit wenigstens eine Schnittstelle (18) zur unidirektionalen oder bidirektionalen Daten- und/oder Signalübertragung zu und/oder von einer Datenbank (19) aufweist.
  8. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal und/oder der Referenzwert spezifisch für eine trockene und/oder unbeschädigte Dämmung (11) ist.
  9. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal und/oder der Referenzwert spezifisch für eine an die Wärmedämmung (11) angrenzende, unbeschädigte Außenwand der betriebstechnischen Anlage (12) ist.
  10. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (14) dazu eingerichtet ist, zur Detektion einer Fehlstelle eine Frequenzanalyse einer Schwingung und/oder eines Signals durchzuführen.
  11. Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in oder unterhalb einer Dämmung (11) einer betriebstechnischen Anlage (12), mit den Schritten - Anordnen eines Schallwandlers (16) auf einer Außenfläche oder Außenverkleidung der Dämmung (11), - Empfangen wenigstens einer Schwingung, insbesondere einer akustischen Schwingung, aus der Dämmung (11); - Erzeugen eines Messsignals auf der Grundlage der empfangenen Schwingung, - Übertragen des Messsignals an eine Steuer- und Auswerteeinheit (14), - Detektion einer Fehlstelle auf der Grundlage einer Analyse des Messsignals und/oder eines Vergleichs zwischen dem Messsignal und einem Referenzsignal und/oder Referenzwert durch die Steuer und Auswerteeinheit (14), - bei Detektion einer Fehlstelle Erzeugung eines Alarmsignals und Übertragung des Alarmsignals an eine Ausgabeeinheit (15) sowie - Bereitstellen einer Information über die Detektion einer Fehlstelle durch die Ausgabeeinheit (15).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines Schallwandlers (17) ein Schallsignal in die Dämmung (11) eingeleitet und das resultierende Reflexionssignal zumindest teilweise vom Schallempfänger (16) empfangen und der Erzeugung eines Messsignals zugrunde gelegt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzsignal ein für eine zumindest bereichsweise feuchte Dämmung (11) und/oder für eine im Bereich der Wärmedämmung (11) beschädigte, insbesondere Korrosion aufweisende, Außenwand der betriebstechnischen Anlage (12) spezifisches Signal verwendet wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuer- und Auswerteeinheit (14) zur Detektion einer Fehlstelle eine über einen Zeitraum erfolgte Veränderung der Frequenz, der Phase und/oder der Amplitude der empfangenen Schwingung, des empfangenen akustischen Signals und/oder des Messsignals analysiert wird.
  15. Mit einer Dämmung (11) versehene Rohrleitung, mit einer Dämmung (11) versehene Anlage zur Wärme-, Kälte- und/oder Stromerzeugung und/oder mit einer Dämmung (11) versehene Anlage zur Verteilung von Wärme, Kälte, Strom und/oder einem Prozessmedium mit einer Messanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020210427A1 (de) 2020-08-17 2022-02-17 Vega Grieshaber Kg Verfahren für ein schleifengespeistes Messgerät

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2413345C2 (de) * 1973-03-26 1985-07-18 Aktieselskabet E. Rasmussen, Fredericia Isoliertes Rohrleitungssystem, insbesondere ein unterirdisches Rohrleitungssystem für Fernheizung
US20090064770A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Det Norske Veritas As Detection of ingress of water in an intermediate layer using acoustic resonance technology
US20120265450A1 (en) * 2009-10-09 2012-10-18 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for inspecting corrosion under insulation
US20150330864A1 (en) * 2010-07-08 2015-11-19 IFP Energies Nouvelles Method for testing the integrity of a flexible tubular pipe and device for implementing same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013012978A1 (de) * 2013-08-03 2014-04-17 Daimler Ag Verfahren und Prüfanordnung zum Überprüfen der Dichtigkeit wenigstens einer Komponente eines Fahrzeugs gegenüber einem Wassereintritt

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2413345C2 (de) * 1973-03-26 1985-07-18 Aktieselskabet E. Rasmussen, Fredericia Isoliertes Rohrleitungssystem, insbesondere ein unterirdisches Rohrleitungssystem für Fernheizung
US20090064770A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Det Norske Veritas As Detection of ingress of water in an intermediate layer using acoustic resonance technology
US20120265450A1 (en) * 2009-10-09 2012-10-18 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for inspecting corrosion under insulation
US20150330864A1 (en) * 2010-07-08 2015-11-19 IFP Energies Nouvelles Method for testing the integrity of a flexible tubular pipe and device for implementing same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020210427A1 (de) 2020-08-17 2022-02-17 Vega Grieshaber Kg Verfahren für ein schleifengespeistes Messgerät

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