DE102022111198A1 - Pipes, systems for monitoring damage in a pipe and uses thereof, methods for monitoring a pipe for damage - Google Patents

Pipes, systems for monitoring damage in a pipe and uses thereof, methods for monitoring a pipe for damage Download PDF

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Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein Rohr (10) bereitgestellt, das Rohr(10) aufweisend eine Rohrwandung (100), und einen in der Rohrwandung (100) eingebetteten elektrischen Leiter (110) zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs (10), wobei sich ein Mittenabschnitt (113) des elektrischen Leiters (110), der zwischen einem ersten Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) und einem zweiten Abschnitt (112) des elektrischen Leiters (110) angeordnet ist, wendelförmig entlang der Rohrwandung (100) erstreckt, wobei der erste Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) zum Verbinden mit einer elektrischen Messvorrichtung (12) ausgebildet ist, und wobei der zweite Abschnitt (112) des elektrischen Leiters (110) zum Verbinden mit einem elektrischen Erdungselement (14) ausgebildet ist.According to various embodiments, a tube (10) is provided, the tube (10) having a tube wall (100), and an electrical conductor (110) embedded in the tube wall (100) for monitoring a property of the tube (10), wherein a Middle section (113) of the electrical conductor (110), which is arranged between a first section (111) of the electrical conductor (110) and a second section (112) of the electrical conductor (110), extends helically along the pipe wall (100), wherein the first section (111) of the electrical conductor (110) is designed to be connected to an electrical measuring device (12), and wherein the second section (112) of the electrical conductor (110) is designed to be connected to an electrical grounding element (14). .

Description

Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen Rohre, Systeme zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr und Verwendungen davon, Verfahren zum Überwachen eines Rohrs auf Beschädigung.Various embodiments relate to pipes, systems for monitoring damage in a pipe and uses thereof, methods for monitoring a pipe for damage.

Rohre, beispielsweise für Ver- und Entsorgungszwecke, werden in der Regel in dem Erdreich horizontal verlegt. Nach der Verlegung können die Rohre anschaulich über einen sehr langen Zeitraum im Erdreich verbleiben. Beispielsweise können Rohre eine Lebensdauer von mehr als 100 Jahren haben. Um eine Eigenschaft eines solchen Rohrs (beispielsweise zum Nachweis der Unversehrtheit des Rohrs) prüfen zu können, wird das Rohr herkömmlich mit einer Vorrichtung zum Überwachen des Rohrs auf Beschädigungen ausgestattet. Beispielsweise kann das Rohr zu diesem Zweck mindestens einen in der Rohrwandung eingebetteten, elektrischen Leiter aufweisen.Pipes, for example for supply and disposal purposes, are usually laid horizontally in the ground. After installation, the pipes can clearly remain in the ground for a very long period of time. For example, pipes can have a lifespan of more than 100 years. In order to be able to test a property of such a pipe (for example to prove the integrity of the pipe), the pipe is conventionally equipped with a device for monitoring the pipe for damage. For example, for this purpose the pipe can have at least one electrical conductor embedded in the pipe wall.

Bekannt ist beispielsweise, dass der elektrische Leiter an seinen beiden Enden derart mit einem Messgerät und einer Spannungsquelle verbunden sein kann, dass sie einen Stromkreis bilden. Aus einer Unterbrechung des Stromkreises kann sich daraus schließen, dass eine Beschädigung des Rohrs vorliegt.It is known, for example, that the electrical conductor can be connected at both ends to a measuring device and a voltage source in such a way that they form a circuit. An interruption in the circuit can indicate that there is damage to the pipe.

Bei gewissen Anwendungen kann allerdings ein Rohr über eine sehr große Wegstrecke, beispielsweise über mehrere Kilometer, im Erdreich verlegt sein. Dadurch kann die Prüfung des Zustands des Rohrs aufgrund des sehr großen Abstands zwischen beiden Enden des elektrischen Leiters erschwert werden bzw. unmöglich sein.In certain applications, however, a pipe can be laid underground over a very long distance, for example over several kilometers. This can make checking the condition of the pipe difficult or impossible due to the very large distance between both ends of the electrical conductor.

Verschiedene Aspekte der Erfindung beziehen sich auf die Realisierung eines Rohrs und eines Systems zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr, das System aufweisend das Rohr und eine Messvorrichtung. Das Rohr und das System sollen eine einfache Prüfung der Unversehrtheit des Rohrs ermöglichen.Various aspects of the invention relate to the implementation of a pipe and a system for monitoring damage in a pipe, the system comprising the pipe and a measuring device. The pipe and system are intended to allow easy inspection of the integrity of the pipe.

Es wurde beispielsweise erkannt, dass ein Rohr auf seine Unversehrtheit auf einfacher Weise geprüft werden kann, auch wenn der in der Rohrwandung eingebettete, elektrische Leiter ein Ende aufweist, welches entweder mit einem Erdungselement verbunden ist oder elektrisch isoliert ist (d.h. nicht mit einem Messgerät und mit einer Spannungsquelle verbunden). Ein solches Rohr und ein korrespondierendes System zum Überwachen von Beschädigungen in dem Rohr sollen sich beispielsweise für Rohre mit einer besonders großen Länge, beispielsweise von mehr als 50 Metern, eignen.For example, it has been recognized that a pipe can be easily checked for integrity even if the electrical conductor embedded in the pipe wall has an end that is either connected to a grounding element or is electrically insulated (i.e. not with a measuring device and connected to a voltage source). Such a pipe and a corresponding system for monitoring damage in the pipe should be suitable, for example, for pipes with a particularly long length, for example more than 50 meters.

Verschiedene Ausführungsformen beruhen beispielsweise auf dem Aspekt, ein Rohr bereitzustellen, welches aufweisen kann: eine Rohrwandung, und einen in der Rohrwandung eingebetteten elektrischen Leiter zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs. Dabei kann sich ein Mittenabschnitt des elektrischen Leiters, der zwischen einem ersten Abschnitt des elektrischen Leiters und einem zweiten Abschnitt des elektrischen Leiters angeordnet ist, wendelförmig entlang der Rohrwandung erstrecken. Der erste Abschnitt des elektrischen Leiters kann zum Verbinden mit einer elektrischen Messvorrichtung ausgebildet sein. Ferner kann der zweite Abschnitt des elektrischen Leiters zum Verbinden mit einem elektrischen Erdungselement ausgebildet sein.Various embodiments are based, for example, on the aspect of providing a pipe which may comprise: a pipe wall, and an electrical conductor embedded in the pipe wall for monitoring a property of the pipe. A central section of the electrical conductor, which is arranged between a first section of the electrical conductor and a second section of the electrical conductor, can extend helically along the tube wall. The first section of the electrical conductor can be designed to connect to an electrical measuring device. Furthermore, the second section of the electrical conductor can be designed to connect to an electrical grounding element.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rohr einen einzigen, in der Rohrwandung eingebetteten elektrischen Leiter zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs aufweisen.According to various embodiments, the pipe may have a single electrical conductor embedded in the pipe wall for monitoring a property of the pipe.

Verschiedene Ausführungsformen beruhen beispielsweise auf dem weiteren Aspekt, ein System zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr bereitzustellen, wobei das System das erfindungsgemäße Rohr, eine elektrische Messvorrichtung, und ein Erdungselement aufweisen kann. Dabei kann der erste Abschnitt des elektrischen Leiters mit der Messvorrichtung elektrisch verbunden sein. Ferner kann der zweite Abschnitt des elektrischen Leiters mit dem Erdungselement elektrisch verbunden sein. Die Messvorrichtung kann derart eingerichtet sein, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, die einen elektrischen Stromfluss durch den elektrischen Leiter repräsentiert.Various embodiments are based, for example, on the further aspect of providing a system for monitoring damage in a pipe, which system may comprise the pipe according to the invention, an electrical measuring device, and a grounding element. The first section of the electrical conductor can be electrically connected to the measuring device. Furthermore, the second section of the electrical conductor can be electrically connected to the grounding element. The measuring device can be set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor based on a measurement of a quantity that represents an electrical current flow through the electrical conductor.

Verschiedene Ausführungsformen beruhen beispielsweise auf dem weiteren Aspekt, ein System zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr bereitzustellen, wobei das System aufweisen kann: ein Rohr aufweisend eine Rohrwandung, und einen in der Rohrwandung eingebetteten elektrischen Leiter zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs. Dabei kann sich ein Mittenabschnitt des elektrischen Leiters, der zwischen einem ersten Abschnitt des elektrischen Leiters und einem zweiten Abschnitt des elektrischen Leiters angeordnet ist, wendelförmig entlang der Rohrwandung erstrecken. Das System kann ferner eine elektrische Messvorrichtung aufweisen. Der erste Abschnitt des elektrischen Leiters kann mit der elektrischen Messvorrichtung verbunden sein. Der zweite Abschnitt des elektrischen Leiters kann elektrisch isoliert sein. Ferner kann die Messvorrichtung derart eingerichtet sein, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, welche die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters repräsentiert.For example, various embodiments are based on the further aspect of providing a system for monitoring damage in a pipe, wherein the system may comprise: a pipe having a pipe wall, and an electrical conductor embedded in the pipe wall for monitoring a property of the pipe. A central section of the electrical conductor, which is arranged between a first section of the electrical conductor and a second section of the electrical conductor, can extend helically along the tube wall. The system can also have an electrical measuring device. The first section of the electrical conductor can be connected to the electrical measuring device. The second section of the electrical conductor can be electrically insulated. Furthermore, the measuring device can be set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor based on a measurement of a quantity that represents the electrical capacity of the electrical conductor.

Verschiedene Ausführungsformen beruhen beispielsweise auf dem weiteren Aspekt, eine Verwendung eines oben beschriebenen Systems zum Überwachen von Beschädigung in einem Rohr bereitzustellen.For example, various embodiments are based on the further aspect of providing use of a system described above for monitoring damage in a pipe.

Verschiedene Ausführungsformen beruhen beispielsweise auf dem weiteren Aspekt, ein Verfahren zum Überwachen eines Rohrs auf Beschädigung mittels einem oben beschriebenen System. Dabei kann das Verfahren aufweisen: Ermitteln eines Werts wenigstens einer elektrischen Eigenschaft des elektrischen Leiters; und Vergleichen des ermittelten Werts mit einem vordefinierten Wert der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft. Eine Beschädigung des Rohrs kann vorliegen, wenn der ermittelte Wert unterschiedlich ist als der vordefinierte Wert.Various embodiments are based, for example, on the further aspect of a method for monitoring a pipe for damage using a system described above. The method can include: determining a value of at least one electrical property of the electrical conductor; and comparing the determined value with a predefined value of the at least one electrical property. The pipe may be damaged if the determined value is different than the predefined value.

Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Exemplary embodiments are shown in the figures and are explained in more detail below.

Es zeigen

  • 1 eine schematische Querschnittansicht eines Rohrs, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 2 eine schematische vereinfachte Längsschnittansicht des Rohrs der 1 in einem System, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 3 eine schematische vereinfachte Längsschnittansicht des Systems der 2, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 4A-4B schematische Graphiken über den gemessenen elektrischen Widerstand und die gemessene elektrische Kapazität des elektrischen Leiters abhängig von Ereignissen, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 5 eine schematische vereinfachte Längsschnittansicht eines Rohrs in einem System, gemäß andere verschiedenen Ausführungsformen.
Show it
  • 1 a schematic cross-sectional view of a tube, according to various embodiments;
  • 2 a schematic simplified longitudinal section view of the pipe 1 in a system, according to various embodiments;
  • 3 a schematic simplified longitudinal section view of the system 2 , according to various embodiments;
  • 4A-4B schematic graphs of the measured electrical resistance and the measured electrical capacitance of the electrical conductor depending on events, according to various embodiments;
  • 5 a schematic simplified longitudinal sectional view of a pipe in a system, according to other various embodiments.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof, and in which are shown, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. Because components of embodiments may be positioned in a number of different orientations, directional terminology is for illustrative purposes and is not in any way limiting. It is to be understood that other embodiments may be used and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It is to be understood that the features of the various exemplary embodiments described herein may be combined with one another unless specifically stated otherwise. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims.

1 veranschaulicht eine schematische Querschnittansicht eines Rohrs 10, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. 2 veranschaulicht eine schematische vereinfachte Darstellung einer Längsschnittansicht des Rohrs 10 der 1 in einem System 1 ferner aufweisend eine Messvorrichtung 12 und ein Erdungselement 14, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. 3 veranschaulicht eine schematische vereinfachte Längsschnittansicht des Systems 1 der 2, in welcher das Rohr 10 im Erdreich verlegt ist, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. 1 illustrates a schematic cross-sectional view of a tube 10, according to various embodiments. 2 illustrates a schematic simplified representation of a longitudinal sectional view of the tube 10 1 in a system 1 further comprising a measuring device 12 and a grounding element 14, according to various embodiments. 3 illustrates a schematic simplified longitudinal section view of the system 1 of 2 , in which the pipe 10 is laid in the ground, according to various embodiments.

In verschiedenen Aspekten kann ein Rohr 10 bereitgestellt werden. Das Rohr 10 kann eine Rohrwandung 100 und einen in der Rohrwandung 100 eingebetteten elektrischen Leiter 110 zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs 10 aufweisen. Beispielsweise kann die Eigenschaft des Rohrs eine physikalische Eigenschaft sein wie die Unversehrtheit des Rohrs. Der elektrische Leiter 110 kann einen ersten Abschnitt 111, einen zweiten Abschnitt 112 und einen Mittenabschnitt 113 aufweisen. Der Mittenabschnitt 113 ist zwischen dem ersten Abschnitt 111 und dem zweiten Abschnitt 112 angeordnet. Der Mittenabschnitt 113 kann sich wendelförmig (spiralförmig um die Achse des Rohrs) entlang der Rohrwandung 100 erstrecken. Der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 kann zum Verbinden mit der elektrischen Messvorrichtung 12 ausgebildet sein. Der zweite Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 kann zum Verbinden mit dem elektrischen Erdungselement 14 ausgebildet sein.In various aspects, a tube 10 may be provided. The tube 10 may have a tube wall 100 and an electrical conductor 110 embedded in the tube wall 100 for monitoring a property of the tube 10. For example, the property of the pipe may be a physical property such as the integrity of the pipe. The electrical conductor 110 may have a first section 111, a second section 112 and a middle section 113. The middle section 113 is arranged between the first section 111 and the second section 112. The middle section 113 can extend helically (spirally around the axis of the tube) along the tube wall 100. The first section 111 of the electrical conductor 110 can be designed to connect to the electrical measuring device 12. The second portion 112 of the electrical conductor 110 may be configured to connect to the electrical grounding element 14.

In verschiedenen Aspekten kann ein System 1 zum Überwachen von Beschädigungen (beispielsweise eine Rissbildung) in dem Rohr 10 bereitgestellt werden. Das System 1 kann zusätzlich zu dem oben beschriebenen Rohr 10 eine elektrische Messvorrichtung 12, und ein Erdungselement 14 aufweisen. Wie in 2 veranschaulicht ist, kann der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 mit der Messvorrichtung 12 elektrisch verbunden sein. Der zweite Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 kann mit dem Erdungselement 14 elektrisch verbunden sein. Dabei kann die Messvorrichtung 12 derart eingerichtet sein, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 110 zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, die einen elektrischen Stromfluss durch den elektrischen Leiter 110 repräsentiert.In various aspects, a system 1 for monitoring damage (e.g. cracking) in the pipe 10 may be provided. The system 1 may have, in addition to the pipe 10 described above, an electrical measuring device 12 and a grounding element 14. As in 2 is illustrated, the first section 111 of the electrical conductor 110 can be electrically connected to the measuring device 12. The second section 112 of the electrical conductor 110 may be electrically connected to the grounding element 14. The measuring device 12 can be set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor 110, based on a measurement of a quantity that represents an electrical current flow through the electrical conductor 110.

Erfindungsgemäß kann die wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 110 effizient ermittelt werden, auch wenn ein einziger Endabschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 mit einer Messvorrichtung 12 verbunden ist. Dadurch kann das Rohr 10 den Vorteil mit sich bringen, den messtechnischen Aufwand zum Nachweis der Unversehrtheit des Rohrs 10 im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Rohren zu reduzieren. Beispielsweise kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das Rohr 10 eine größere Länge L10 aufweist, sowohl für das Prüfverfahren vor und nach dem Verlegen des Rohrs 10 in das Erdreich. Rohre mit größerer Länge im Sinne dieser Erfindung sind beispielsweise solche mit einer Länge L10 von mehr als 50 Metern, beispielsweise von mehr als 100 Metern, beispielsweise von mehr als 500 Metern, beispielsweise von mehr als 1 Kilometer. Somit muss der für die Prüfung des Zustands des Rohrs 10 zuständige Bearbeiter kein Kabel über mehrere Meter oder sogar mehrere Kilometer anlegen, um beide Endabschnitte des elektrischen Leiters 110 mit der Messvorrichtung 12 anzuschließen, wie es in der Regel im Stand der Technik der Fall ist.According to the invention, the at least one electrical property of the electrical conductor 110 can be determined efficiently, even if a single end section 111 of the electrical conductor 110 is connected to a measuring device 12. As a result, the pipe 10 can have the advantage of reducing the measurement effort required to prove the integrity of the pipe 10 compared to the pipes known in the prior art. For example, it can be particularly advantageous if the pipe 10 has a greater length L 10 , both for the test procedure before and after laying the pipe 10 in the ground. Pipes with a longer length in the context of this invention are, for example, those with a length L 10 of more than 50 meters, for example more than 100 meters, for example more than 500 meters, for example more than 1 kilometer. Thus, the operator responsible for checking the condition of the pipe 10 does not have to lay a cable over several meters or even several kilometers in order to connect both end sections of the electrical conductor 110 to the measuring device 12, as is usually the case in the prior art.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rohr 10 einen einzigen, in der Rohrwandung 100 eingebetteten elektrischen Leiter 110 zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs 10 aufweisen. Dies kann zusätzliche Vorteile haben, beispielsweise bezüglich der Herstellungskosten. Herstellungskosten können beispielsweise reduziert werden aufgrund von der Reduzierung an nötigen elektrisch leitenden Materialien, und/oder von vereinfachten Herstellungsprozessen (beispielsweise da das Platzieren eines einzigen elektrischen Leiters zwischen zwei Rohrschichten einfacher sein kann als wenn mehrere elektrische Leiter verwendet werden). Weitere Vorteile des einzigen elektrischen Leiters 110 im Zusammenhang mit dem freiliegenden zweiten Abschnitt 112 werden in der folgenden Beschreibung näher beschrieben.According to various embodiments, the tube 10 may have a single electrical conductor 110 embedded in the tube wall 100 for monitoring a characteristic of the tube 10. This can have additional advantages, for example in terms of manufacturing costs. For example, manufacturing costs may be reduced due to the reduction in electrically conductive materials required, and/or simplified manufacturing processes (e.g., since placing a single electrical conductor between two layers of tubing may be easier than when multiple electrical conductors are used). Further advantages of the single electrical conductor 110 in connection with the exposed second section 112 are described in more detail in the following description.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rohr 10 zum Verlegen im Erdreich ausgebildet sein. Das Rohr kann beispielsweise wenigstens zwei Schichten 120, 130 (mehrschichtig) aufweisen. Beispielsweise kann das Rohr 10 wenigstens eine Innenschicht 120 mit einem Rohrinneren 140, durch welches ein Medium (wie beispielsweise Wasser/Abwasser, Gas) fließt, und wenigstens eine Außenschicht 130 aufweisen, welche die Innenschicht 120 ringsum umgibt. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Außenschicht 130 beispielsweise eine Dicke B130 aufweisen, welche kleiner ist als die Dicke B120 der Innenschicht 120 (die Außenschicht 130 kann dünner ausgebildet sein als die Innenschicht 120). In einer Ausführungsform kann die Außenschicht 130 beispielsweise als Schutzmantelschicht zum Schutz gegen mechanische Einflüsse ausgebildet sein (dabei kann die Dicke B120 der Innenschicht 120 ein Großteil der Dicke B100 der Rohrwandung 100 darstellen). Die Außenschicht 130 als Schutzmantelschicht kann beispielsweise andere physikalische Eigenschaften aufweisen als die andere Schicht der wenigstens zwei Schichten 120, 130. Beispielsweise kann die Schutzmantelschicht eine erhöhte Druckfestigkeit, eine höhere mechanische Belastbarkeit, eine höhere Abriebfestigkeit aufweisen.According to various embodiments, the pipe 10 can be designed to be laid in the ground. The tube can, for example, have at least two layers 120, 130 (multi-layered). For example, the pipe 10 may have at least one inner layer 120 with a pipe interior 140 through which a medium (such as water/wastewater, gas) flows, and at least one outer layer 130 which surrounds the inner layer 120 all around. In various embodiments, the outer layer 130 may, for example, have a thickness B 130 that is smaller than the thickness B 120 of the inner layer 120 (the outer layer 130 may be thinner than the inner layer 120). In one embodiment, the outer layer 130 can be designed, for example, as a protective jacket layer for protection against mechanical influences (the thickness B 120 of the inner layer 120 can represent a large part of the thickness B 100 of the pipe wall 100). The outer layer 130 as a protective jacket layer can, for example, have different physical properties than the other layer of the at least two layers 120, 130. For example, the protective jacket layer can have increased compressive strength, a higher mechanical resilience, and a higher abrasion resistance.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann wenigstens eine Schicht der wenigstens zwei Schichten 120, 130 aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff, gebildet sein. Alternativ kann wenigstens eine Schicht der wenigstens zwei Schichten 120, 130 des Rohrs aus einem Material gebildet, welches beispielsweise wenigstens teilweise elektrisch leitend ist. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn in einem Rohr einzelne Schichten elektrisch leitend sind und/oder nicht oder nicht ausschließlich aus Kunstostoff bestehen. Dies können beispielsweise Funktionsschichte sein. Funktionsschichte können beispielsweise metallische Barriere-Schichten sein, welche zum Beispiel für den Schutz gegen Chemikalien verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ können Funktionsschichte beispielsweise abrasionsresistente Schichten sein, welche in der Schicht eingebettete metallische Werkstoffe aufweisen. In dieser Ausführungsform kann der elektrische Leiter 110 eine elektrische Isolierung um den leitenden Teil des elektrischen Leiters 110 derart aufweisen, dass der elektrische Leiter 110 in der Rohrwandung 100 elektrisch isoliert ist.According to various embodiments, at least one layer of the at least two layers 120, 130 can be formed from an electrically insulating material, for example plastic. Alternatively, at least one layer of the at least two layers 120, 130 of the tube can be formed from a material which is, for example, at least partially electrically conductive. This can be the case, for example, if individual layers in a pipe are electrically conductive and/or not or not exclusively made of plastic. These can be functional layers, for example. Functional layers can be, for example, metallic barrier layers, which are used, for example, to protect against chemicals. Additionally or alternatively, functional layers can be, for example, abrasion-resistant layers which have metallic materials embedded in the layer. In this embodiment, the electrical conductor 110 may have electrical insulation around the conductive portion of the electrical conductor 110 such that the electrical conductor 110 is electrically insulated in the pipe wall 100.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Leiter 110 zwischen den wenigstens zwei Schichten 120, 130 des Rohrs angeordnet sein, beispielsweise zwischen der Außenschicht 130 und der Innenschicht 120. Dabei kann der elektrische Leiter 110 außen um die Innenschicht 120 wendelförmig aufgewickelt sein. In einer Ausführungsform kann der elektrische Leiter 110 stoffschlüssig, beispielsweise unlösbar, mit der Innenschicht 120 und/oder mit der Außenschicht 130 verbunden sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Leiter 110 zum Überwachen von Beschädigungen von sowohl der Innenschicht 120 als auch der Außenschicht 130 eingerichtet sein. Nähere Einzelheiten betreffend das Überwachen von Beschädigungen mittels dem elektrischen Leiter 110 zusammen mit der Messvorrichtung 12 werden unter Bezugnahme auf die schematischen Graphiken gemäß den 4A-4B näher erläutert.According to various embodiments, the electrical conductor 110 can be arranged between the at least two layers 120, 130 of the tube, for example between the outer layer 130 and the inner layer 120. The electrical conductor 110 can be wound helically around the inner layer 120 on the outside. In one embodiment, the electrical conductor 110 can be connected to the inner layer 120 and/or to the outer layer 130 in a materially bonded manner, for example in a non-detachable manner. In various embodiments, the electrical conductor 110 may be configured to monitor damage to both the inner layer 120 and the outer layer 130. Further details regarding monitoring damage using the electrical conductor 110 together with the measuring device 12 will be discussed with reference to the schematic graphics according to 4A-4B explained in more detail.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 an einem ersten Axialen-Endabschnitt 101 der Rohrwandung 100 freiliegen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 derart aus dem Rohr 10 austreten, dass der erste Abschnitt 111 nach Bedarf, beispielsweise zum Verbinden mit der Messvorrichtung 12 exponiert werden kann. Dabei kann beispielsweise der erste Abschnitt 111 mittels einer auf der Oberfläche des Rohrs 10 eingerichteten Schutzanordnung (nicht dargestellt), beispielsweise eine Schutzklappe, gedeckt sein. Beispielsweise kann die Schutzanordnung den ersten Abschnitt 111 für den Schutz von außen einwirkenden Einflüssen, beispielsweise Korrosion, vorgesehen sein. In einer Ausführungsform kann die Schutzanordnung beispielsweise eine Öffnung oder eine Ausnehmung in dem Rohr 10, beispielsweise in der Rohrwandung 100, schließen oder öffnen. Der erste Abschnitt 111 kann beispielsweise in dieser Öffnung oder Ausnehmung angeordnet (verstaut) sein. Dies kann beispielsweise von Vorteil sein, wenn das Rohr 10 oberirdisch gelagert ist, oder unterirdisch noch nicht verbunden ist, beispielsweise mit der Messvorrichtung 12.According to various embodiments, the first section 111 of the electrical conductor 110 can be exposed at a first axial end section 101 of the tube wall 100. In various embodiments, the first section 111 of the electrical conductor 110 can emerge from the tube 10 in such a way that the first section 111 can be exposed as required, for example for connecting to the measuring device 12. For example, the first section 111 can be covered by a protective arrangement (not shown) set up on the surface of the pipe 10, for example a protective flap. For example, the protective arrangement can be provided for the first section 111 for protection from external influences, for example corrosion. In one embodiment, the protective arrangement can, for example, close or open an opening or a recess in the pipe 10, for example in the pipe wall 100. The first section 111 can, for example, be arranged (stored) in this opening or recess. This can be advantageous, for example, if the pipe 10 is stored above ground or is not yet connected underground, for example with the measuring device 12.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 derart gewählt sein, dass er eine Mindestlänge aufweist, dass das Verbinden mit der Messvorrichtung 12 ermöglicht. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Länge des ersten Abschnitts 111 derart gewählt sein, dass das Verbinden mit der Messvorrichtung 12 ermöglicht wird. Beispielsweise kann die Länge gewählt sein, um das Verbinden mit der Messvorrichtung 12 zu ermöglichen, auch wenn die Messvorrichtung 12 in einem bestimmten Abstand von dem ersten Abschnitt 111 angeordnet ist. Zum Beispiel kann die Messvorrichtung 12 kann oberirdisch angeordnet sein, während das Rohr 10 unterirdisch angeordnet ist.According to various embodiments, the first section 111 of the electrical conductor 110 can be selected such that it has a minimum length that enables connection to the measuring device 12. In various embodiments, the length of the first section 111 can be selected such that connection to the measuring device 12 is made possible. For example, the length can be chosen to enable connection to the measuring device 12, even if the measuring device 12 is arranged at a certain distance from the first section 111. For example, the measuring device 12 may be located above ground while the pipe 10 is located underground.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der zweite Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 an einem zweiten, dem ersten Endabschnitt 101 gegenüberliegenden zweiten Axialen-Endabschnitt 102 der Rohrwandung 100 freiliegen. Wie für den ersten Abschnitt 111 beschrieben, kann der aus der Rohrwandung 100 ausgetretene, zweite Abschnitt 112 beispielsweise nach Bedarf exponiert werden. Der freiliegende, zweite Abschnitt 112 kann, wie bereits oben beschrieben, zum Verbinden mit einem Erdungselement 14 ausgebildet sein.According to various embodiments, the second section 112 of the electrical conductor 110 can be exposed at a second, second axial end section 102 of the tube wall 100, which is opposite the first end section 101. As described for the first section 111, the second section 112 emerging from the pipe wall 100 can be exposed, for example, as required. The exposed, second section 112 can, as already described above, be designed for connection to a grounding element 14.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können alternativ oder zusätzlich der erste Abschnitt 111 und der zweite Abschnitt 112 zum Verbinden mit weiteren elektrischen Leitern weiterer, gleichartig ausgebildeter Rohre ausgebildet sein (nicht dargestellt). Somit kann beispielsweise eine Rohrleitung mehrere erfindungsgemäße Rohre 10 aufweisen, deren elektrische Leiter miteinander verbunden sein können. Dabei kann der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 des ersten Rohrs 10 der Rohrleitung mit der Messvorrichtung 12 verbunden sein, und der zweite Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 des letzten Rohrs 10 der Rohrleitung mit dem Erdungselement 14 verbunden sein.According to various embodiments, the first section 111 and the second section 112 can alternatively or additionally be designed to connect to further electrical conductors of further, similarly designed tubes (not shown). Thus, for example, a pipeline can have several pipes 10 according to the invention, the electrical conductors of which can be connected to one another. The first section 111 of the electrical conductor 110 of the first tube 10 of the pipeline can be connected to the measuring device 12, and the second section 112 of the electrical conductor 110 of the last tube 10 of the pipeline can be connected to the grounding element 14.

Dadurch kann ermöglicht werden, dass mehrere, miteinander verbundene Rohre in einem einzigen Prüfverfahren auf Beschädigungen untersucht und/oder überwacht werden können. Dies kann einen großen Vorteil darstellen, beispielsweise im Vergleich zu im Stand der Technik bekannten Rohren, in welchen der elektrische Leiter 110 innerhalb der jeweiligen Rohre in Längsrichtung hin und zurück verläuft. Solchen Rohre aus dem Stand der Technik müssen daher einzeln, d.h. mittels Prüfverfahren an jedem einzelnen Rohr, geprüft werden.This makes it possible for multiple, interconnected pipes to be examined and/or monitored for damage in a single test procedure. This can represent a great advantage, for example in comparison to tubes known in the prior art, in which the electrical conductor 110 runs back and forth within the respective tubes in the longitudinal direction. Such pipes from the prior art must therefore be tested individually, i.e. using testing procedures on each individual pipe.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Leiter 110 in der Rohrwandung 100 elektrisch isoliert sein. Dabei kann der elektrische Leiter 110 beispielsweise um das Rohr 10 (in der Rohrwandung 100) derart wendelförmig umgewickelt sein, dass in einer Richtung entlang der Längsrichtung des Rohrs 100 die einzelnen Windungen des elektrischen Leiters 110 voneinander elektrisch isoliert sind. In einer Ausführungsform können die einzelnen Windungen des elektrischen Leiters 110 von einem bestimmten Maximalabstand beabstandet sein. Beispielsweise kann der Maximalabstand unterhalb einer Größe und/oder eine Länge einer in dem Rohr 10 üblich vorkommenden Schadenstelle liegen.According to various embodiments, the electrical conductor 110 can be electrically insulated in the pipe wall 100. The electrical conductor 110 can, for example, be wound helically around the tube 10 (in the tube wall 100) in such a way that the individual turns of the electrical conductor 110 are electrically insulated from one another in a direction along the longitudinal direction of the tube 100. In one embodiment, the individual turns of the electrical conductor 110 may be spaced apart by a certain maximum distance. For example, the maximum distance can be below a size and/or a length of a damage point that usually occurs in the pipe 10.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Leiter 110 in Form eines Drahts oder eines Bands, beispielsweise eines flachen Bands, ausgebildet sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können der erste Abschnitt 111, der zweite Abschnitt 112 und der Mittelabschnitt 113 des elektrischen Leiters 110 einstückig ausgebildet sein. Wenn es aus praktischen Gründen sinnvoll ist, kann wenigstens der erste Abschnitt 111 oder der zweite Abschnitt 112 getrennt von dem Mittelabschnitt 113 hergestellt sein, wobei bei der Anfertigung des Rohrs 10, der von dem Mittelabschnitt 113 getrennt hergestellte Abschnitt 111, 112 mit dem Mittelabschnitt 113 elektrisch verbunden wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Leiter 110 aus Kupfer, Aluminium, Chrom, Nickel, Legierungen davon oder anderen geeigneten Metalllegierungen gebildet sein.According to various embodiments, the electrical conductor 110 may be in the form of a wire or a ribbon, such as a flat ribbon. According to various embodiments, the first section 111, the second section 112 and the middle section 113 of the electrical conductor 110 can be formed in one piece. If it makes sense for practical reasons, at least the first section 111 or the second section 112 can be manufactured separately from the middle section 113, whereby when producing the pipe 10, the section 111, 112, which is manufactured separately from the middle section 113, with the middle section 113 is electrically connected. According to various embodiments, the electrical conductor 110 may be formed from copper, aluminum, chromium, nickel, alloys thereof, or other suitable metal alloys.

In verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Leiter 110, in einem unbeschädigten Zustand, den ersten Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 elektrisch leitend (ohmsch) mit dem zweiten Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 verbinden. Dabei kann der elektrische Leiter 110 eingerichtet sein, dass bei einer Beschädigung des Mittenabschnitts 113 des elektrischen Leiters 110 der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 elektrisch von dem zweiten Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 elektrisch isoliert ist.In various embodiments, the electrical conductor 110, in an undamaged state, may be the first portion 111 of the electrical Connect the conductor 110 electrically conductively (ohmic) to the second section 112 of the electrical conductor 110. The electrical conductor 110 can be set up so that if the middle section 113 of the electrical conductor 110 is damaged, the first section 111 of the electrical conductor 110 is electrically insulated from the second section 112 of the electrical conductor 110.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Erdungselement 14 beispielsweise in Form eines Erdungsspießes, eines Erdungskabels oder einer Erdungsplatte ausgebildet sein. Dabei kann das Erdungselement 14 aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sein. Durch das Erdungselement 14 wird ermöglicht, dass ein Stromfluss durch den elektrischen Leiter 110 in einem unbeschädigten Zustand fließen kann, wenn der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 mit einer Spannungsquelle verbunden ist. Das Erdungselement 14 ist beispielsweise so ausgestaltet, dass es auf einfache Weise installiert und wieder entfernt werden kann. Beispielsweise ist das Erdungselement 14 nicht fest in den Boden eingebettet, sondern kann aus dem Boden manuell herausgezogen werden.According to various embodiments, the grounding element 14 may be in the form of, for example, a grounding spike, a grounding cable, or a grounding plate. The grounding element 14 can be formed from an electrically conductive material. The grounding element 14 enables current to flow through the electrical conductor 110 in an undamaged state when the first section 111 of the electrical conductor 110 is connected to a voltage source. The grounding element 14 is, for example, designed so that it can be easily installed and removed again. For example, the grounding element 14 is not firmly embedded in the ground, but can be manually pulled out of the ground.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Messvorrichtung 12 eine Spannungsquelle (nicht dargestellt) aufweisen. Die Spannungsquelle kann beispielsweise an dem ersten Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 angeschlossen werden. Die Spannungsquelle kann derart eingerichtet sein, dass sie entweder eine elektrische Gleichspannung oder eine elektrische Wechselspannung zur Verfügung stellen kann. Die Wahl zwischen einer elektrischen Gleichspannung oder einer elektrischen Wechselspannung kann beispielsweise abhängig von der Größe sein, welche von der Messvorrichtung 12 gemessen wird.According to various embodiments, the measuring device 12 may have a voltage source (not shown). The voltage source can be connected, for example, to the first section 111 of the electrical conductor 110. The voltage source can be set up in such a way that it can provide either a direct electrical voltage or an alternating electrical voltage. The choice between an electrical direct voltage or an electrical alternating voltage can, for example, depend on the quantity that is measured by the measuring device 12.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Messvorrichtung 12 eingerichtet sein, eine Größe zu ermitteln, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters 110 repräsentiert. Dabei kann der elektrische Leiter 110 als resistives Überwachungselement ausgebildet sein. Die Messvorrichtung 12 kann beispielsweise ferner eingerichtet sein, eine elektrische Spannung an dem ersten Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 bereitzustellen, so dass ein Stromfluss durch den elektrischen Leiter 110 zu dem Erdungselement 14 ermöglicht sein kann.According to various embodiments, the measuring device 12 can be set up to determine a quantity that represents the electrical resistance of the electrical conductor 110. The electrical conductor 110 can be designed as a resistive monitoring element. The measuring device 12 can, for example, also be set up to provide an electrical voltage to the first section 111 of the electrical conductor 110, so that a current flow through the electrical conductor 110 to the grounding element 14 can be made possible.

In verschiedenen Ausführungsformen kann die Messvorrichtung 12 ferner eingerichtet sein, eine Größe zu ermitteln, welche die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 repräsentiert.In various embodiments, the measuring device 12 can also be set up to determine a quantity that represents the electrical capacity of the electrical conductor 110.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Messvorrichtung 12 ferner derart eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 110 zu ermitteln, basierend auf einer Messung mittels eines WechselSignals. Beispielsweise kann das Wechsel-Signal eine Wechselspannung oder ein Wechselstrom sein. Dabei kann das Wechsel-Signal beispielsweise frequenzabhängig sein, z.B. abhängig von Hoch-Frequenzen.According to various embodiments, the measuring device 12 can further be set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor 110 based on a measurement using an alternating signal. For example, the alternating signal can be an alternating voltage or an alternating current. The alternating signal can, for example, be frequency-dependent, e.g. dependent on high frequencies.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Messvorrichtung 12 ferner eine Anzeigevorrichtung (nicht dargestellt) aufweisen. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise mit einer Lampe oder dergleichen ausgestattet sein, welche z.B. einem Betreiber signalisieren kann, wenn eine Beschädigung des Rohrs 10 detektiert wird.According to various embodiments, the measuring device 12 may further comprise a display device (not shown). The display device can, for example, be equipped with a lamp or the like, which can, for example, signal an operator when damage to the pipe 10 is detected.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine Verwendung des Systems 1 zum Überwachen von Beschädigung in dem Rohr 10 bereitgestellt werden.According to a further aspect of the invention, use of the system 1 for monitoring damage in the pipe 10 may be provided.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein Verfahren zum Überwachen des hier beschrieben Rohrs 10 auf Beschädigung mittels dem hier beschrieben System 1 bereitgestellt werden. Das Verfahren kann beispielsweise ein Ermitteln eines Werts wenigstens einer elektrischen Eigenschaft des elektrischen Leiters 110; und ein Vergleichen des ermittelten Werts mit einem vordefinierten Wert der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft aufweisen. Eine Beschädigung des Rohrs 10 kann beispielsweise vorliegen, wenn der ermittelte Wert unterschiedlich ist als der vordefinierte Wert. In verschiedenen Ausführungsformen kann der vordefinierte Wert vor oder nach dem Verlegen des Rohrs 10 in das Erdreich erfolgen. Nähere Erläuterungen betreffend das Ermitteln des vordefinierten Werts werden im Folgenden näher beschrieben.According to a further aspect of the invention, a method for monitoring the pipe 10 described herein for damage using the system 1 described herein may be provided. The method can, for example, determine a value of at least one electrical property of the electrical conductor 110; and comparing the determined value with a predefined value of the at least one electrical property. Damage to the pipe 10 can occur, for example, if the determined value is different than the predefined value. In various embodiments, the predefined value may occur before or after laying the pipe 10 in the ground. Further explanations regarding the determination of the predefined value are described in more detail below.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Ermitteln des Werts der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft des elektrischen Leiters 110 auf einer Messung einer Größe basiert, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters 110 und/oder die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 repräsentiert.According to various embodiments, determining the value of the at least one electrical property of the electrical conductor 110 may be based on a measurement of a quantity that represents the electrical resistance of the electrical conductor 110 and/or the electrical capacitance of the electrical conductor 110.

4A veranschaulicht eine schematische Graphik über den gemessenen elektrischen Widerstand (R dargestellt durch die durchgezogene Linie) und die gemessene elektrische Kapazität (C dargestellt durch die gestrichelte Linie) des elektrischen Leiters 110 abhängig von Ereignissen E1-E3, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In 4A ist eine Fallvariante der Erfindung dargestellt, bei der das Rohr 10 in einem feuchten Boden im Erdreich verlegt ist. 4A illustrates a schematic graph of the measured electrical resistance (R represented by the solid line) and the measured electrical capacitance (C represented by the dashed line) of the electrical conductor 110 depending on events E1-E3, according to various embodiments. In 4A A case variant of the invention is shown, in which the pipe 10 is laid in the ground in a moist ground.

Ereignis E1 stellt einen Zustand des Rohrs 10 dar, bei welchem das Rohr 10 in dem Erdreich verlegt ist, wobei das Rohr 10 noch nicht im Betrieb ist. Beispielsweise kann das Rohr 10 noch nicht im Betrieb sein, wenn kein Medium in das Rohrinneren 140 des Rohrs 10 durchfließt.Event E1 represents a state of the pipe 10 in which the pipe 10 is laid in the ground, the pipe 10 not yet being in operation. For example, the pipe 10 may not yet be in operation if no medium flows into the pipe interior 140 of the pipe 10.

Ereignis E2 stellt einen Zustand des Rohrs 10 dar, bei welchem das Rohr 10 in dem Erdreich verlegt und im Betrieb ist. Event E2 represents a state of the pipe 10 in which the pipe 10 is buried in the ground and in operation.

Ereignis E3 stellt einen Zustand des Rohrs 10 dar, bei welchem das Rohr 10 beschädigt ist.Event E3 represents a condition of the pipe 10 in which the pipe 10 is damaged.

Um den Zustand des Rohrs prüfen zu können, kann der elektrische Leiter 110 gemäß verschiedenen Ausführungsformen an eine Spannungsquelle angeschlossen werden, welche den elektrischen Leiter 110 mit einer permanenten Gleichspannung oder Wechselspannung beaufschlagt. Der elektrische Leiter 110 kann dadurch als resistives Überwachungselement ausgebildet werden. Ferner kann die Messvorrichtung 12 dabei eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 110 ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters 110 repräsentiert.In order to be able to check the condition of the pipe, the electrical conductor 110 can, according to various embodiments, be connected to a voltage source which applies a permanent direct voltage or alternating voltage to the electrical conductor 110. The electrical conductor 110 can thereby be designed as a resistive monitoring element. Furthermore, the measuring device 12 can determine an electrical property of the electrical conductor 110 based on a measurement of a quantity which represents the electrical resistance of the electrical conductor 110.

In verschiedenen Ausführungsformen kann mittels einer Widerstandsmessung des elektrischen Leiters 110 durch die Messvorrichtung 12 festgestellt werden, ob der sich in der Rohrwandung 110 des verlegten Rohrs erstreckende elektrische Leiter 110 nach Verlegung/im Betrieb intakt ist, und somit, ob das Rohr 10 intakt (ohne Beschädigung) in dem Erdreich liegt.In various embodiments, a resistance measurement of the electrical conductor 110 by the measuring device 12 can be used to determine whether the electrical conductor 110 extending in the pipe wall 110 of the installed pipe is intact after installation/during operation, and thus whether the pipe 10 is intact (without Damage) lies in the ground.

Der elektrische Widerstand R0 gemessen durch den elektrischen Leiter 110 ist der elektrische Widerstand des Rohrs 10 vor dem Verlegen in das Erdreich. Der elektrische Widerstand R0 kann beispielsweise gemessen werden mittels Zuführens einer elektrischen Spannung in den elektrischen Leiter 110 des Rohrs 10 und Anschließens des elektrischen Leiters 110 mit der Messvorrichtung 12 derart, dass ein geschlossener Stromkreis gebildet wird. Der elektrische Widerstand R0 kann beispielsweise als Referenzwert (d.h. vordefinierter Wert) definiert werden. Der elektrische Widerstand R0 kann einerseits ermittelt werden, wenn das Rohr 10 noch nicht verlegt wurde bzw. sofern dessen Intaktheit garantiert ist. Um vergleichbare Messbedingungen zu realisieren, kann der elektrische Widerstand R0 beispielsweise mittels eines Erdungselements 14 gemessen werden, so dass sich ein Messaufbau vergleichbar mit dem Einsatzort des Rohrs 10 ergibt. Das Erdungselement 14 kann beispielsweise bei der Referenzmessung und der anschließenden Kontrollmessung an der gleichen Position sein bzw. verbleiben.The electrical resistance R 0 measured by the electrical conductor 110 is the electrical resistance of the pipe 10 before laying in the ground. The electrical resistance R 0 can be measured, for example, by supplying an electrical voltage into the electrical conductor 110 of the tube 10 and connecting the electrical conductor 110 to the measuring device 12 in such a way that a closed circuit is formed. The electrical resistance R 0 can be defined, for example, as a reference value (ie a predefined value). On the one hand, the electrical resistance R 0 can be determined if the pipe 10 has not yet been laid or if its intactness is guaranteed. In order to realize comparable measuring conditions, the electrical resistance R 0 can be measured, for example, by means of a grounding element 14, so that a measuring setup comparable to the place of use of the pipe 10 results. The grounding element 14 can, for example, be or remain in the same position during the reference measurement and the subsequent control measurement.

Bei dem Ereignis E1 kann der elektrische Widerstand RE1 wieder gemessen werden (z.B. im Rahmen einer Kontrollmessung). Dies kann beispielsweise zur genauen Kalibrierung des Referenzwerts für das Verfahren zum Überwachen des Rohrs 10 auf Beschädigung verwendet werden. Im Normalfall bei intaktem Rohr 10 fließt Strom durch den elektrischen Leiter 110, da der zweite Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 mit dem Erdungselement 14 verbunden ist, während der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 mit der Messvorrichtung 12 verbunden ist. Der bei Ereignis E1 gemessene Widerstand RE1 kann beispielsweise die Summe des elektrischen Widerstands des Rohrs 10 und des elektrischen Widerstands des Erdungselements 14 sein. In einer Ausführungsform kann der elektrische Widerstand des Erdungselements 14 beispielsweise im Vergleich zu dem elektrischen Widerstand des Rohrs 10 vernachlässig werden, sodass der bei dem Ereignis E1 gemessene elektrische Widerstand RE1 beispielsweise gleich sein kann als der vor dem Verlegen des Rohrs 10 gemessene, elektrische Widerstand R0.At event E1, the electrical resistance R E1 can be measured again (eg as part of a control measurement). This can be used, for example, to accurately calibrate the reference value for the method of monitoring the pipe 10 for damage. Normally, when the pipe 10 is intact, current flows through the electrical conductor 110, since the second section 112 of the electrical conductor 110 is connected to the grounding element 14, while the first section 111 of the electrical conductor 110 is connected to the measuring device 12. The resistance R E1 measured at event E1 can be, for example, the sum of the electrical resistance of the pipe 10 and the electrical resistance of the grounding element 14. In one embodiment, the electrical resistance of the grounding element 14 may be negligible, for example, compared to the electrical resistance of the pipe 10, so that the electrical resistance R E1 measured at the event E1 may, for example, be equal to the electrical resistance measured before the pipe 10 was laid R0 .

Bei dem Ereignis E2 kann der elektrische Widerstand wieder gemessen werden (z.B. im Rahmen einer Kontrollmessung). Dies kann beispielsweise zur genaueren Kalibrierung des Referenzwerts für das Verfahren zum Überwachen des Rohrs 10 auf Beschädigung verwendet werden. Im Normalfall bei intaktem Rohr 10 kann der gemessene elektrische Widerstand RE2 des Rohrs 10 im Betrieb gleich sein als der beim Ereignis E1 gemessene, elektrische Widerstand RE1, da das in den Rohrinneren 140 des Rohrs 10 strömende Medium in der Regel einen niedrigen Einfluss auf den elektrischen Widerstand des in dem verlegten Rohr 10 eingebetteten, elektrischen Leiters 110 hat.At event E2, the electrical resistance can be measured again (e.g. as part of a control measurement). This can be used, for example, to more accurately calibrate the reference value for the method of monitoring the pipe 10 for damage. In the normal case, when the pipe 10 is intact, the measured electrical resistance R E2 of the pipe 10 during operation can be the same as the electrical resistance R E1 measured during the event E1, since the medium flowing into the pipe interior 140 of the pipe 10 generally has a low influence the electrical resistance of the electrical conductor 110 embedded in the laid pipe 10.

Bei dem Ereignis E3 kann der elektrische Widerstand wieder gemessen werden (z.B. im Rahmen einer Kontrollmessung). Bei dem Ereignis E3, beispielsweise wenn das Rohr 10 beschädigt ist, kann der Mittelabschnitt 113 des elektrischen Leiters 110 beschädigt werden. Dabei kann der erste Abschnitt 111 von dem zweiten Abschnitt 112 getrennt werden. Strom kann dadurch in den elektrischen Leiter 110 zwischen dem ersten Abschnitt 111 und dem zweiten Abschnitt 112 nicht mehr fließen. Dies kann bei der Messung zu einem sehr hohen bzw. unendlichen Widerstand führen oder zu zufälligen Messbedingungen je nach Feuchteanteil in der Umgebung des Defekts des Rohrs 10.At event E3, the electrical resistance can be measured again (e.g. as part of a control measurement). In event E3, for example if the pipe 10 is damaged, the middle section 113 of the electrical conductor 110 may be damaged. The first section 111 can be separated from the second section 112. As a result, current can no longer flow into the electrical conductor 110 between the first section 111 and the second section 112. This can lead to a very high or infinite resistance during the measurement or to random measuring conditions depending on the moisture content in the area around the defect in the pipe 10.

In verschiedenen Ausführungsform in einem beschädigten Zustand des elektrischen Leiters 110 kann an der Beschädigungsstelle ein Kurzschluss entstehen. Beispielsweise kann ein Gegenstand, welcher die Beschädigung verursacht hat, einen Kurzschluss zwischen dem elektrischen Leiter 110 und dem Erdreich bilden. Alternativ oder zusätzlich kann Feuchtigkeit aus dem das Rohr 10 umgebenden feuchten Erdreich (oder aus dem Rohrinneren 140) in die Rohrwandung 100 eindringen. In diesem Fall kann der elektrische Leiter 110 durch die Feuchtigkeit an der Beschädigungsstelle einen Kurzschluss mit dem Erdreich bilden. Aufgrund der Beschädigung kann Strom durch den elektrischen Leiter 110 nur bis zur Beschädigungsstelle fließen. Dadurch, dass der elektrische Leiter 110 durch die Beschädigung verkürzt wird, sollte der gemessene, elektrische Widerstand RE3 unterschiedlich sein als der Referenzwert, beispielsweise kleiner. Somit kann festgestellt werden, dass eine Beschädigung des Rohrs 10 vorliegt.In various embodiments, when the electrical conductor 110 is in a damaged state, a short circuit can occur at the point of damage. For example, an object that caused the damage may cause a short circuit between the electrical conductor 110 and form the soil. Alternatively or additionally, moisture from the moist soil surrounding the pipe 10 (or from the pipe interior 140) can penetrate into the pipe wall 100. In this case, the electrical conductor 110 can form a short circuit with the ground due to the moisture at the damage site. Due to the damage, current can only flow through the electrical conductor 110 to the point of damage. Because the electrical conductor 110 is shortened by the damage, the measured electrical resistance R E3 should be different than the reference value, for example smaller. It can therefore be determined that there is damage to the pipe 10.

In einer anderen Ausführungsform, wenn bei einem beschädigten Zustand des elektrischen Leiters 110 kein Kurzschluss entstehen kann, kann Strom in dem elektrischen Leiter 110 nicht mehr fließen. Das ist der Fall beispielsweise, wenn die Feuchtigkeit aus dem das Rohr 10 umgebenden Erdreich nicht groß genug ist, dass sie in die Rohrwandung 100 eindringen kann. Dadurch ändert sich der gemessene, elektrische Widerstand RE3 des elektrischen Leiters 110. Der gemessene, elektrische Widerstand RE3 kann unendlich werden. Somit kann auch festgestellt werden, dass eine Beschädigung des Rohrs 10 vorliegt. D.h. das Rohr 10 zusammen mit dem System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Erkennen einer Beschädigung in dem Rohr 10 ermöglichen, unabhängig davon, ob in einem beschädigten Zustand des elektrischen Leiters 110 ein Kurzschluss gebildet wird oder nicht.In another embodiment, if a short circuit cannot occur when the electrical conductor 110 is damaged, current can no longer flow in the electrical conductor 110. This is the case, for example, if the moisture from the soil surrounding the pipe 10 is not large enough to penetrate into the pipe wall 100. This changes the measured electrical resistance R E3 of the electrical conductor 110. The measured electrical resistance R E3 can become infinite. It can therefore also be determined that there is damage to the pipe 10. That is, the pipe 10 together with the system 1 according to the present invention can enable detection of damage in the pipe 10, regardless of whether a short circuit is formed in a damaged state of the electrical conductor 110 or not.

Um sicherzustellen, dass eine Beschädigung des elektrischen Leiters 110 vorliegt, wenn der gemessene, elektrische Widerstand RE3 unendlich ist, kann in verschiedenen Ausführungsformen sinnvoll sein, den Erdkontakt des elektrischen Leiters 110 mittels dem Erdungselement 14 zu prüfen. Wenn der Erdkontakt des elektrischen Leiters 110 mittels dem Erdungselement 14 in Ordnung ist, kann davon ausgegangen werden, dass der elektrische Leiter 110 beschädigt ist.In order to ensure that there is damage to the electrical conductor 110 when the measured electrical resistance R E3 is infinite, it may make sense in various embodiments to check the ground contact of the electrical conductor 110 using the grounding element 14. If the ground contact of the electrical conductor 110 by means of the grounding element 14 is OK, it can be assumed that the electrical conductor 110 is damaged.

Ein signifikanter Vorteil des erfindungsgemäßen Rohrs 10 und des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass bereits mit einem einzigen elektrischen Leiter 110 ein effizientes Feststellen einer Beschädigung des Rohrs 10 erreicht wird.A significant advantage of the pipe 10 according to the invention and the method according to the invention can be that efficient detection of damage to the pipe 10 can be achieved with just a single electrical conductor 110.

Beispielsweise sind bekannten Systemen zum Überwachen auf Beschädigungen in einem Rohr, welche beispielsweise zwei elektrische Leiter benötigen, stark davon abhängig, dass die Beschädigung genau derart eintritt, sodass eine elektrische Verbindung zwischen den zwei elektrischen Leitern entsteht. Es kommt jedoch oft vor, dass Richtung, Größe, und/oder Anordnung der Beschädigung nicht steuerbar oder vorhersehbar sind. Im Vergleich zu solchen bekannten Systemen bietet das erfindungsgemäße Rohr 10 zusammen mit dem erfindungsgemäßen Prüfverfahren ein zuverlässigeres Feststellen auf Beschädigungen des Rohrs 10.For example, known systems for monitoring damage in a pipe, which require, for example, two electrical conductors, are heavily dependent on the damage occurring in exactly such a way that an electrical connection is created between the two electrical conductors. However, it often happens that the direction, size, and/or location of the damage cannot be controlled or predicted. In comparison to such known systems, the pipe 10 according to the invention, together with the test method according to the invention, offers a more reliable detection of damage to the pipe 10.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Unversehrtheit des Rohrs 10 zusätzlich geprüft werden, beispielsweise mittels einer Kapazitätsmessung oder einer Hoch-Frequenzmessung des elektrischen Leiters 110. Dabei kann der elektrische Leiter 110 an eine Spannungsquelle angeschlossen werden, welche den elektrischen Leiter 110 mit einer Spannung, beispielsweise eine Wechselspannung (AC-Spannung), beaufschlagen kann. Der elektrische Leiter 110 kann dadurch als kapazitives Überwachungselement ausgebildet werden. Ferner kann die Messvorrichtung 12 dabei eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 110 ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, welche die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 repräsentiert. Ein Vorteil von AC-Messungen kann sein, dass frequenzabhängige Eigenschaften des elektrischen Leiters 110 ermittelt werden können, wobei insbesondere die elektrische Kapazität eine Rolle spielen kann.According to various embodiments, the integrity of the tube 10 can be additionally checked, for example by means of a capacity measurement or a high-frequency measurement of the electrical conductor 110. The electrical conductor 110 can be connected to a voltage source which supplies the electrical conductor 110 with a voltage, for example a Alternating voltage (AC voltage) can be applied. The electrical conductor 110 can thereby be designed as a capacitive monitoring element. Furthermore, the measuring device 12 can determine an electrical property of the electrical conductor 110 based on a measurement of a quantity which represents the electrical capacity of the electrical conductor 110. An advantage of AC measurements can be that frequency-dependent properties of the electrical conductor 110 can be determined, in which case the electrical capacity can play a role in particular.

Die elektrische Kapazität C0 gemessen durch den elektrischen Leiter 110 ist die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 vor dem Verlegen des Rohrs 10 in das Erdreich, d.h. umgebend von Luft. Die elektrische Kapazität C0 kann beispielsweise gemessen werden mittels dynamischen Aufladens des elektrischen Leiters 110 des Rohrs 10 und Ermitteln der elektrischen Kapazität mittels der Messvorrichtung 12. Die elektrische Kapazität C0 kann beispielsweise als Referenzwert verwendet werden.The electrical capacity C 0 measured by the electrical conductor 110 is the electrical capacity of the electrical conductor 110 before laying the pipe 10 in the ground, ie surrounded by air. The electrical capacity C 0 can be measured, for example, by dynamically charging the electrical conductor 110 of the tube 10 and determining the electrical capacity using the measuring device 12. The electrical capacity C 0 can, for example, be used as a reference value.

Bei dem Ereignis E1 kann es sinnvoll sein, die elektrische Kapazität CE1 nach Verlegen des Rohrs 10 mittels der Messvorrichtung 12 wieder zu ermitteln. Das Rohr 10 kann in einem feuchten Erdreich verlegt sein. Somit kann der elektrische Leiter 110 von Feucht umgebend sein. Die elektrische Kapazität CE1 des elektrischen Leiters 110 kann sich dadurch verändern. In diesem Fall kann die elektrische Kapazität CE1 des elektrischen Leiters 110 beispielsweise größer sein im Vergleich zu der vor dem Verlegen des Rohrs 10 gemessenen, elektrischen Kapazität C0. Die elektrische Kapazität CE1 des verlegten Rohrs 10 kann beispielsweise als neuer Referenzwert verwendet werden (genauere Kalibrierung des Referenzwerts), beispielsweise wenn die elektrische Kapazität CE1 des verlegten Rohrs 10 unterschiedlich ist als die vor dem Verlegen des Rohrs 10 gemessene, elektrische Kapazität C0.In the case of event E1, it may make sense to determine the electrical capacity C E1 again using the measuring device 12 after laying the pipe 10. The pipe 10 can be laid in moist soil. Thus, the electrical conductor 110 may be surrounded by moisture. The electrical capacity C E1 of the electrical conductor 110 can change as a result. In this case, the electrical capacity C E1 of the electrical conductor 110 can, for example, be larger compared to the electrical capacity C 0 measured before laying the pipe 10. The electrical capacity C E1 of the laid pipe 10 can, for example, be used as a new reference value (more accurate calibration of the reference value), for example if the electrical capacity C E1 of the laid pipe 10 is different than the electrical capacity C 0 measured before the pipe 10 was laid .

Bei dem Ereignis E2 kann es sinnvoll sein, die elektrische Kapazität CE2 wieder zu messen. Im Betrieb kann das Rohr 10 ein in seinen Rohrinneren 140 durchströmendes Medium, beispielsweise Wasser/Abwasser, aufweisen. Somit kann sich die Umgebung des elektrischen Leiters 110 ändern. Die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 kann dadurch verändert werden. In dem Fall, das Wasser/Abwasser durch das Rohr 10 durchströmt, kann die elektrische Kapazität CE2 des elektrischen Leiters 110 beispielsweise größer sein im Vergleich zu der elektrischen Kapazität CE1 des verlegten Rohrs 10. In dem Fall, das Gas durch das Rohr 10 durchströmt, kann die elektrische Kapazität CE2 des elektrischen Leiters 110 beispielsweise ungefähr gleich sein als die elektrische Kapazität CE1 des verlegten Rohrs 10. Die elektrische Kapazität CE1 des verlegten Rohrs 10 kann beispielsweise als neuer Referenzwert verwendet werden (genauere Kalibrierung des Referenzwerts), beispielsweise wenn die elektrische Kapazität CE2 des verlegten Rohrs 10 unterschiedlich ist als die vor dem Betrieb des Rohrs 10 gemessene, elektrische Kapazität CE1.For event E2, it may make sense to measure the electrical capacity C E2 again. During operation, the pipe 10 can have a medium flowing through its pipe interior 140, for example water/wastewater. Thus, the environment of the electrical conductor 110 can change. The electrical capacity of the electrical conductor 110 can thereby be changed. In the case that water/wastewater flows through the pipe 10, the electrical capacity C E2 of the electrical conductor 110 can, for example, be larger compared to the electrical capacity C E1 of the installed pipe 10. In that case, the gas flows through the pipe 10 flows through, the electrical capacity C E2 of the electrical conductor 110 can, for example, be approximately the same as the electrical capacity C E1 of the installed pipe 10. The electrical capacity C E1 of the installed pipe 10 can, for example, be used as a new reference value (more precise calibration of the reference value), for example, if the electrical capacity C E2 of the installed pipe 10 is different than the electrical capacity C E1 measured before the operation of the pipe 10.

Bei dem Ereignis E3, beispielsweise wenn das Rohr 10 beschädigt ist, kann der Mittelabschnitt 113 des elektrischen Leiters 110 beschädigt werden. Dabei kann der erste Abschnitt 111 von der zweiten Abschnitt 112 getrennt werden. Der beschädigte elektrische Leiter 110 (als Kondensator), welcher kürzer geworden ist, kann dadurch effektiv weniger aufgeladen werden. Dadurch, dass der elektrische Leiter 110 durch die Beschädigung verkürzt wird, sollte die gemessene elektrische Kapazität CE3 unterschiedlich sein als der Referenzwert. Beispielsweise kann die gemessene elektrische Kapazität CE3 kleiner sein, als die vor dem Betrieb des Rohrs 10 gemessene, elektrische Kapazität CE1 und/oder die im Betrieb des Rohrs 10 gemessene, elektrische Kapazität CE2. Das Ermitteln der elektrischen Kapazität CE3 kann erfolgen, unabhängig davon, ob durch die Beschädigung einen elektrischen Kontakt mit dem Erdreich vorliegt oder nicht. Somit kann festgestellt werden, dass eine Beschädigung des Rohrs 10 vorliegt.In event E3, for example if the pipe 10 is damaged, the middle section 113 of the electrical conductor 110 may be damaged. The first section 111 can be separated from the second section 112. The damaged electrical conductor 110 (as a capacitor), which has become shorter, can thereby effectively be charged less. Because the electrical conductor 110 is shortened by the damage, the measured electrical capacitance C E3 should be different than the reference value. For example, the measured electrical capacity C E3 can be smaller than the electrical capacity C E1 measured before the operation of the pipe 10 and/or the electrical capacity C E2 measured during the operation of the pipe 10. The electrical capacity C E3 can be determined regardless of whether there is electrical contact with the ground due to the damage or not. It can therefore be determined that there is damage to the pipe 10.

Das Reparieren eines im Erdreich verlegten Rohrs ist meistens mit sehr viel Aufwand (Freigraben des Rohrs) verbunden. Die zusätzliche Ermittlung der elektrischen Kapazität des elektrischen Leiters 110 kann beispielsweise den Vorteil mit sich bringen, dass sie eine höhere Sicherheit anbieten kann, ob tatsächlich eine Beschädigung des Rohrs 10 vorliegt.Repairing a pipe that is buried in the ground usually involves a lot of effort (digging the pipe free). The additional determination of the electrical capacity of the electrical conductor 110 can, for example, have the advantage that it can offer greater certainty as to whether there is actually damage to the pipe 10.

Im Vergleich zu bekannten Systemen zum Überwachen auf Beschädigungen in einem Rohr, welche abhängig von dem Entstehen eines Kurzschlusses sind, kann die Messung der elektrischen Kapazität des elektrischen Leiters 110 gemäß der vorliegenden Erfindung unabhängig von einem Feuchtigkeitsgrad des Erdreichs und/oder von der Qualität des elektrischen Kontakts des elektrischen Leiters 110 mit dem Erdreich sein. Somit kann das erfindungsgemäße Rohr 10 mit dem erfindungsgemäßen System 1 ein zuverlässiges Erkennen einer Beschädigung in einem Rohr 10 ermöglichen.Compared to known systems for monitoring damage in a pipe, which are dependent on the occurrence of a short circuit, the measurement of the electrical capacity of the electrical conductor 110 according to the present invention can be independent of a moisture level of the soil and/or the quality of the electrical Contact of the electrical conductor 110 with the ground. Thus, the pipe 10 according to the invention with the system 1 according to the invention can enable reliable detection of damage in a pipe 10.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Positionsbestimmung der Beschädigung durchgeführt werden, beispielsweise mittels Netzwerkanalysators und/oder AC-Messungen. Um die eventuelle festgestellte beschädigte Stelle in dem Rohr 10 nach der Verlegung oberirdisch orten zu können, kann diejenige Beschädigungsstelle, an der die Beschädigung aufgetreten ist, über die ohmsche Widerstandsmessung genau eingemessen werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Messvorrichtung 12 derart eingerichtet sein, eine Laufzeitmessung eines in den elektrischen Leiter 110 eingespeisten elektrischen Signals durchzuführen. Sofern der elektrische Leiter 110 ausreichend Wellenleitfähigkeit aufweist, z.B. eine ausreichend hohe Kapazität hat (z.B. als Koaxialkabel, Hohleiter, oder Antennenleiter ausgebildet ist), können mittels Hochfrequenzmessungen und der Signalauswertung (z.B. Laufzeit, Phasenverschiebung, etc.) Defekte in dem elektrischen Leiter 110 und damit in dem Rohr 10 sehr präzise erfasst und auch geortet werden.According to various embodiments, a position determination of the damage can be carried out, for example using a network analyzer and/or AC measurements. In order to be able to locate any damaged area in the pipe 10 above ground after installation, the damage location where the damage occurred can be precisely measured using the ohmic resistance measurement. In various embodiments, the measuring device 12 can be set up to carry out a transit time measurement of an electrical signal fed into the electrical conductor 110. If the electrical conductor 110 has sufficient wave conductivity, e.g. has a sufficiently high capacity (e.g. is designed as a coaxial cable, waveguide, or antenna conductor), defects in the electrical conductor 110 and so that it can be detected and located very precisely in the pipe 10.

4B veranschaulicht genauso wie die 4A eine schematische Graphik über den gemessenen elektrischen Widerstand und die gemessene elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 abhängig von Ereignissen E1-E3, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, mit dem Unterschied, dass in 4B ist eine Fallvariante der Erfindung dargestellt, bei der das Rohr 10 in einem trockenen Boden im Erdreich, beispielsweise in der Wüste, verlegt ist. 4B illustrates just like that 4A a schematic graph of the measured electrical resistance and the measured electrical capacitance of the electrical conductor 110 depending on events E1-E3, according to various embodiments, with the difference that in 4B A case variant of the invention is shown in which the pipe 10 is laid in a dry ground in the ground, for example in the desert.

In dieser Ausführungsform kann das Erdreich, in welchem das Rohr verleget ist, wenig, beispielweise kaum Feuchtigkeit aufweisen. Ein Stromfluss in dem elektrischen Leiter 110 kann daher schwer ermöglicht werden. Eine Messung des elektrischen Widerstands des elektrischen Leiters 110 kann sich somit aufgrund dem schlechten Erdkontakt, beispielsweise mit einem hohen elektrischen Widerstand, verschlechtern bzw. kann erschwert werden. In einer Ausführungsform kann das Ermitteln des elektrischen Widerstands trotzdem erfolgen, beispielsweise mittels Ermitteln des (großen) elektrischen Widerstands des Erdreichs und/oder des Erdungselements 14 und Ausrechnen des elektrischen Widerstands des elektrischen Leiters 110.In this embodiment, the soil in which the pipe is laid can have little, for example hardly any, moisture. It is therefore difficult to allow current to flow in the electrical conductor 110. A measurement of the electrical resistance of the electrical conductor 110 can therefore deteriorate or become more difficult due to the poor ground contact, for example with a high electrical resistance. In one embodiment, the electrical resistance can still be determined, for example by determining the (large) electrical resistance of the ground and/or the grounding element 14 and calculating the electrical resistance of the electrical conductor 110.

Das erfindungsgemäße Rohr 10 in dem erfindungsgemäßen System 1 kann ermöglichen, trotz schlechter Stromfluss durch das Erdreich, das Rohr 10 auf Beschädigungen effizient zu überwachen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Unversehrtheit des Rohrs 10 im trockenen Erdreich immer noch geprüft werden, beispielsweise mittels der Kapazitätsmessung oder der Hoch-Frequenzmessung des elektrischen Leiters 110.The pipe 10 according to the invention in the system 1 according to the invention can make it possible to efficiently monitor the pipe 10 for damage despite poor current flow through the ground. According to various embodiments, the integrity of the pipe 10 in dry soil can still be checked, for example by means of capacitance measurement or high-frequency measurement of the electrical conductor 110.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kapazitätsmessung oder die Hoch-Frequenzmessung des elektrischen Leiters 110 genauso wie im feuchten Boden erfolgen. Die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 kann sich abhängig von den Ereignissen E1-E3 in ähnlicher Weise ändern, wie im feuchten Boden, wie in 4B gezeigt ist. Dabei kann der elektrische Leiter 110 an eine Spannungsquelle angeschlossen werden, welche den elektrischen Leiter 110 mit einer Spannung, beispielsweise eine Wechselspannung (AC-Spannung) oder eine Gleichspannung, beaufschlagen kann.According to various embodiments, the capacity measurement or the high-frequency measurement of the electrical conductor 110 can be carried out in the same way as in moist soil. The electrical capacity of the electrical conductor 110 may change depending on the events E1-E3 in a manner similar to that in wet soil as shown in 4B is shown. The electrical conductor 110 can be connected to a voltage source which can apply a voltage to the electrical conductor 110, for example an alternating voltage (AC voltage) or a direct voltage.

Die elektrische Kapazität C0 gemessen durch den elektrischen Leiter 110 kann gleich sein, da die Messbedingungen gleich sind.The electrical capacitance C 0 measured by the electrical conductor 110 may be the same because the measurement conditions are the same.

Bei dem Ereignis E1 kann die elektrische Kapazität CE1 nach Verlegen des Rohrs 10 in das trockene Erdreich unterschiedlich sein, als wenn das Rohr 10 in einem feuchten Erdreich verlegt ist. Das Rohr 10 kann beispielsweise von (deutlich) weniger Feucht, beispielsweise von Sand, umgebend sein. In diesem Fall kann die elektrische Kapazität CE1 des elektrischen Leiters 110 beispielsweise größer sein im Vergleich zu der elektrischen Kapazität C0 aber kleiner sein als die elektrische Kapazität CE1 des elektrischen Leiters 110, wenn das Rohr 10 im feuchten Boden verlegt ist.In event E1, the electrical capacity C E1 may be different after laying the pipe 10 in dry soil than when the pipe 10 is laid in moist soil. The tube 10 can, for example, be surrounded by (significantly) less moisture, for example sand. In this case, the electrical capacity C E1 of the electrical conductor 110 can, for example, be larger compared to the electrical capacity C 0 but smaller than the electrical capacity C E1 of the electrical conductor 110 when the pipe 10 is laid in wet ground.

Bei dem Ereignis E2, im Betrieb des Rohrs 10, kann das Rohr 10 ein in seinen Rohrinneren 140 durchströmendes Medium, beispielsweise Wasser/Abwasser, aufweisen. Somit kann sich die Umgebung des elektrischen Leiters 110 ändern. Die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 kann dadurch verändert werden. In dem Fall, das Wasser/Abwasser durch das Rohr 10 durchströmt, kann die elektrische Kapazität CE2 des elektrischen Leiters 110 beispielsweise größer sein im Vergleich zu der elektrischen Kapazität CE1 des im trockenen Boden verlegten Rohrs 10. In dem Fall, das Gas durch das Rohr 10 durchströmt, kann die elektrische Kapazität CE2 des elektrischen Leiters 110 beispielsweise ungefähr gleich sein als die elektrische Kapazität CE1 des im trockenen Boden verlegten Rohrs 10.During event E2, during operation of the pipe 10, the pipe 10 can have a medium flowing through its pipe interior 140, for example water/wastewater. Thus, the environment of the electrical conductor 110 can change. The electrical capacity of the electrical conductor 110 can thereby be changed. In the case that water/wastewater flows through the pipe 10, the electrical capacity C E2 of the electrical conductor 110 can, for example, be larger compared to the electrical capacity C E1 of the pipe 10 laid in dry ground. In this case, the gas flows through flows through the pipe 10, the electrical capacity C E2 of the electrical conductor 110 can, for example, be approximately the same as the electrical capacity C E1 of the pipe 10 laid in dry ground.

Bei dem Ereignis E3, beispielsweise wenn das Rohr 10 beschädigt ist, kann der Mittelabschnitt 113 des elektrischen Leiters 110 beschädigt werden. Dadurch, dass der elektrische Leiter 110 durch die Beschädigung verkürzt wird, kann die gemessene elektrische Kapazität CE3 unterschiedlich sein als der Referenzwert, beispielsweise kleiner als CE1 und/oder CE2. Das Ermitteln der elektrischen Kapazität CE3 kann erfolgen, unabhängig davon, ob durch die Beschädigung einen elektrischen Kontakt mit dem Erdreich vorliegt oder nicht. Somit kann festgestellt werden, dass eine Beschädigung des Rohrs 10 vorliegt.In event E3, for example if the pipe 10 is damaged, the middle section 113 of the electrical conductor 110 may be damaged. Because the electrical conductor 110 is shortened by the damage, the measured electrical capacitance C E3 can be different than the reference value, for example smaller than C E1 and/or C E2 . The electrical capacity C E3 can be determined regardless of whether there is electrical contact with the ground due to the damage or not. It can therefore be determined that there is damage to the pipe 10.

Somit kann das erfindungsgemäße Rohr 10 in dem erfindungsgemäßen System 1 ermöglichen, ein zuverlässiges Überwachen der Unversehrtheit des Rohrs 10 bereitzustellen, unabhängig von externen Bedingungen, wie beispielsweise der Feuchtigkeitsgrad des Bodens, in welchem das Rohr 10 verlegt ist.Thus, the pipe 10 according to the invention in the system 1 according to the invention can enable reliable monitoring of the integrity of the pipe 10, regardless of external conditions, such as the moisture level of the soil in which the pipe 10 is laid.

5 veranschaulicht eine schematische vereinfachte Darstellung einer Längsschnittansicht eines Rohrs 20 in einem System 2 ferner aufweisend eine Messvorrichtung 22, gemäß andere verschiedenen Ausführungsformen. 5 illustrates a schematic simplified representation of a longitudinal sectional view of a pipe 20 in a system 2 further comprising a measuring device 22, according to other various embodiments.

Das System 2 gemäß diesen Ausführungsformen kann ähnlich wie das in der 2 beschriebene System 1 ausgebildet sein, bis auf dem zweiten Abschnitt 212, wie folgend in Details beschrieben.The system 2 according to these embodiments can be similar to that in the 2 System 1 described can be designed, except for the second section 212, as described in detail below.

In verschiedenen Aspekten kann ein System 2 zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr 20 bereitgestellt werden. Das System 2 kann ein Rohr 20 aufweisen. Das Rohr 20 kann eine Rohrwandung 200 und einen in der Rohrwandung 200 eingebetteten elektrischen Leiter 210 zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs 20 aufweisen. Der elektrische Leiter 210 kann einen ersten Abschnitt 211, einen zweiten Abschnitt 212 und einen Mittenabschnitt 213 aufweisen. Der Mittenabschnitt 213 ist zwischen dem ersten Abschnitt 211 und dem zweiten Abschnitt 212 angeordnet. Der Mittenabschnitt 213 kann sich wendelförmig (spiralförmig um die Achse des Rohrs) entlang der Rohrwandung 200 erstrecken. Das System kann ferner eine elektrische Messvorrichtung 22 aufweisen. Dabei kann der erste Abschnitt 211 des elektrischen Leiters 210 mit der elektrischen Messvorrichtung 22 verbunden sein. Die Messvorrichtung 22 kann derart eingerichtet sein, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 210 zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, welche die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 210 repräsentiert. Der zweite Abschnitt 212 des elektrischen Leiters 210 elektrisch isoliert sein.In various aspects, a system 2 for monitoring damage in a pipe 20 may be provided. The system 2 can have a pipe 20. The tube 20 may have a tube wall 200 and an electrical conductor 210 embedded in the tube wall 200 for monitoring a property of the tube 20. The electrical conductor 210 may have a first section 211, a second section 212 and a middle section 213. The middle section 213 is arranged between the first section 211 and the second section 212. The middle section 213 can extend helically (spirally around the axis of the tube) along the tube wall 200. The system can also have an electrical measuring device 22. The first section 211 of the electrical conductor 210 can be connected to the electrical measuring device 22. The measuring device 22 can be set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor 210 based on a measurement of a quantity that represents the electrical capacity of the electrical conductor 210. The second section 212 of the electrical conductor 210 may be electrically insulated.

Aufgrund der Unabhängigkeit der Messung der elektrischen Kapazität des elektrischen Leiters 210 des Rohrs 20 von einem elektrischen Stromfluss, können ein Rohr 20 und ein System 2 erreicht werden, welche das Überwachen eines Rohrs auf Beschädigungen auf einfacher Weise ermöglichen. In diesen Ausführungsformen ist das Rohr 20 (der erste Abschnitt 211 des elektrischen Leiters 210 des Rohrs 20) nur mit der Messvorrichtung 22, sodass ein funktionierendes System zum Überwachen auf Beschädigungen eines Rohrs bereitgestellt wird. Dies kann beispielsweise den Aufwand und/oder die Kosten zum Verlegen des Rohrs 20 reduzieren, da der zweite Abschnitt 212 des Rohrs 20 nicht mit einem Erdungselement 14 verbunden sein muss.Due to the independence of the measurement of the electrical capacity of the electrical conductor 210 of the pipe 20 from an electrical current flow, a pipe 20 and a system 2 can be achieved which enable monitoring a pipe for damage in a simple manner. In these embodiments, the pipe 20 (the first portion 211 of the electrical conductor 210 of the pipe 20) is connected only to the measuring device 22, thus providing a functioning system for monitoring for damage to a pipe. This can, for example, reduce the effort and/or costs for laying the pipe 20, since the second section 212 of the pipe 20 does not have to be connected to a grounding element 14.

Genauso wie in Bezug auf 2 beschrieben, kann der zweite Abschnitt 212 des elektrischen Leiters 210 an einem zweiten, dem ersten Endabschnitt 201 gegenüberliegenden zweiten Axialen-Endabschnitt 202 der Rohrwandung 200 angeordnet sein.Just like in relation to 2 described, the second section 212 of the electrical conductor 210 can be arranged on a second, second axial end section 202 of the tube wall 200, which is opposite the first end section 201.

In verschiedenen Ausführungsformen kann das Rohr 20 das gleiche Rohr 10, wie in Bezug auf 2 beschrieben, sein. Dabei kann das Rohr 20 beispielsweise mit einer Schutzanordnung für den Schutz des zweiten Abschnitts 212 des elektrischen Leiters 210 ausgestattet sein. Der zweite Abschnitt 212 kann dabei einfach nicht freigelegt sein, sodass er elektrisch isoliert bleibt.In various embodiments, the tube 20 may be the same tube 10 as referred to 2 described, be. The tube 20 can, for example, be equipped with a protective arrangement for protecting the second section 212 of the electrical conductor 210. The second section 212 can simply not be exposed, so that it remains electrically isolated.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Leiter 210 in Form eines Drahts oder eines Bands, beispielsweise eines flachen Bands, ausgebildet sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrische Leiter 210 in Form eines Wellenleiters, beispielsweise eines Koaxialkabels oder einer Flachbandantenne ausgebildet sein.According to various embodiments, the electrical conductor 210 may be in the form of a wire or a ribbon, such as a flat ribbon. In various embodiments, the electrical conductor 210 may be in the form of a waveguide, for example a coaxial cable or a ribbon antenna.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rohr 20 mehrere, in der Rohrwandung 100 eingebettete elektrische Leiter 210 zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs 20 aufweisen.According to various embodiments, the tube 20 may have a plurality of electrical conductors 210 embedded in the tube wall 100 for monitoring a property of the tube 20.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Unversehrtheit des Rohrs 20 zusätzlich geprüft werden, beispielsweise mittels einer Widerstandsmessung des elektrischen Leiters 210. Eine Beschädigung des Rohrs 20 kann beispielsweise zu einer Veränderung der Größe führen, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters 210 repräsentiert. Beispielsweise kann der elektrische Widerstand des elektrischen Leiters 210 in unbeschädigten Zustand unendlich sein, da kein Strom in dem elektrischen Leiter 210 fließen kann. In einem beschädigten Zustand kann der elektrische Widerstand des elektrischen Leiters 210 einen bestimmten Wert betragen, welcher nicht unendlich ist. Beispielsweise beim Eintreten einer Beschädigung des elektrischen Leiters 210 kann ein Kurzschluss mit dem feuchten Boden, in welchem das Rohr 20 verlegt ist, an der Stelle der Beschädigung auftreten. Somit kann Strom in dem elektrischen Leiter 210 fließen, wobei ein elektrische Widerstand des elektrischen Leiters 210 gemessen werden kann.According to various embodiments, the integrity of the tube 20 can be additionally checked, for example by means of a resistance measurement of the electrical conductor 210. Damage to the tube 20 can, for example, lead to a change in the quantity that represents the electrical resistance of the electrical conductor 210. For example, the electrical resistance of the electrical conductor 210 can be infinite in an undamaged state since no current can flow in the electrical conductor 210. In a damaged state, the electrical resistance of the electrical conductor 210 may be a certain value, which is not infinite. For example, if damage to the electrical conductor 210 occurs, a short circuit with the moist ground in which the pipe 20 is laid can occur at the location of the damage. Thus, current can flow in the electrical conductor 210, and an electrical resistance of the electrical conductor 210 can be measured.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine Verwendung des Systems 2 zum Überwachen von Beschädigung in dem Rohr 20 bereitgestellt werden.According to a further aspect of the invention, use of the system 2 for monitoring damage in the pipe 20 may be provided.

Im Folgenden werden verschiedene Beispiele beschrieben, die sich auf das vorangehend Beschriebene und in den Figuren Dargestellte beziehen.Various examples are described below, which relate to what has been described above and shown in the figures.

Beispiel 1 ist ein Rohr 10 aufweisend: eine Rohrwandung 100, und einen in der Rohrwandung 100 eingebetteten elektrischen Leiter 110 zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs 10, wobei sich ein Mittenabschnitt 113 des elektrischen Leiters 110, der zwischen einem ersten Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 und einem zweiten Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 angeordnet ist, wendelförmig entlang der Rohrwandung 100 erstreckt, wobei der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 zum Verbinden mit einer elektrischen Messvorrichtung 12 ausgebildet ist, und wobei der zweite Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 zum Verbinden mit einem elektrischen Erdungselement 14 ausgebildet ist.Example 1 is a tube 10 comprising: a tube wall 100, and an electrical conductor 110 embedded in the tube wall 100 for monitoring a property of the tube 10, with a central portion 113 of the electrical conductor 110 located between a first portion 111 of the electrical conductor 110 and a second section 112 of the electrical conductor 110 is arranged, extends helically along the tube wall 100, wherein the first section 111 of the electrical conductor 110 is designed for connection to an electrical measuring device 12, and wherein the second section 112 of the electrical conductor 110 is designed for connection is formed with an electrical grounding element 14.

In Beispiel 2 kann das Rohr 10 gemäß Beispiel 1 ferner aufweisen, dass das Rohr 10 einen einzigen, in der Rohrwandung 100 eingebetteten elektrischen Leiter 110 zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs 10 aufweist.In Example 2, the pipe 10 according to Example 1 may further comprise that the pipe 10 has a single electrical conductor 110 embedded in the pipe wall 100 for monitoring a property of the pipe 10.

In Beispiel 3 kann das Rohr 10 gemäß Beispiel 1 oder 2 ferner aufweisen, dass der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 an einem ersten Axialen-Endabschnitt 101 der Rohrwandung 100 freiliegt, und der zweite Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 an einem zweiten, dem ersten Endabschnitt 101 gegenüberliegenden zweiten Axialen-Endabschnitt 102 der Rohrwandung 100 freiliegt.In Example 3, the tube 10 according to Example 1 or 2 may further comprise that the first section 111 of the electrical conductor 110 is exposed at a first axial end section 101 of the tube wall 100, and the second section 112 of the electrical conductor 110 at a second, the first end section 101 opposite second axial end section 102 of the pipe wall 100 is exposed.

In Beispiel 4 kann das Rohr 10 gemäß einem der Beispiele 1 bis 3 ferner aufweisen, dass der elektrische Leiter 110, in einem unbeschädigten Zustand, den ersten Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 elektrisch leitend ohmsch mit dem zweiten Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 verbindet, und der elektrische Leiter 110 eingerichtet ist, dass bei einer Beschädigung des Mittenabschnitts 113 der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 elektrisch von dem zweiten Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 elektrisch isoliert ist.In Example 4, the tube 10 according to one of Examples 1 to 3 can further have that the electrical conductor 110, in an undamaged state, electrically conductively ohmically connects the first section 111 of the electrical conductor 110 to the second section 112 of the electrical conductor 110, and the electrical conductor 110 is set up so that if the middle section 113 is damaged, the first section 111 of the electrical conductor 110 is electrically insulated from the second section 112 of the electrical conductor 110.

In Beispiel 5 kann das Rohr 10 nach einem der Beispiele 1 bis 4 ferner aufweisen, dass der elektrische Leiter 110 in der Rohrwandung 100 elektrisch isoliert ist, wobei beispielsweise der elektrische Leiter 110 um das Rohr 10 derart wendelförmig umgewickelt ist, dass in einer Richtung entlang der Längsrichtung des Rohrs 100 die einzelnen Windungen des elektrischen Leiters 110 voneinander elektrisch isoliert sind.In example 5, the pipe 10 according to one of examples 1 to 4 can further have that the electrical conductor 110 is electrically insulated in the pipe wall 100, for example the electrical conductor ter 110 is wound helically around the tube 10 in such a way that the individual turns of the electrical conductor 110 are electrically insulated from one another in a direction along the longitudinal direction of the tube 100.

In Beispiel 6 kann das Rohr 10 nach einem der Beispiele 1 bis 5 ferner aufweisen, dass das Rohr 10 wenigstens zwei Schichten 102, 104 aufweist, wobei der elektrische Leiter 110 zwischen den zwei Schichten 120, 130 angeordnet ist.In Example 6, the tube 10 according to any one of Examples 1 to 5 may further comprise that the tube 10 has at least two layers 102, 104, with the electrical conductor 110 being arranged between the two layers 120, 130.

Beispiel 7 ist ein System 1 zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr 10, das System 1 aufweisend: ein Rohr 10 nach einem der vorangehenden Beispiele, eine elektrische Messvorrichtung 12, und ein Erdungselement 14, wobei der erste Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 mit der Messvorrichtung 12 elektrisch verbunden ist, wobei der zweite Abschnitt 112 des elektrischen Leiters 110 mit dem Erdungselement 14 elektrisch verbunden ist, und wobei die Messvorrichtung 12 derart eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 110 zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, die einen elektrischen Stromfluss durch den elektrischen Leiter 110 repräsentiert.Example 7 is a system 1 for monitoring damage in a pipe 10, the system 1 comprising: a pipe 10 according to one of the preceding examples, an electrical measuring device 12, and a grounding element 14, the first section 111 of the electrical conductor 110 being connected to the Measuring device 12 is electrically connected, wherein the second section 112 of the electrical conductor 110 is electrically connected to the grounding element 14, and wherein the measuring device 12 is set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor 110 based on a measurement of a quantity, which represents an electrical current flow through the electrical conductor 110.

In Beispiel 8 kann das System 1 nach Beispiel 7 ferner aufweisen, dass der elektrische Leiter 110 als resistives Überwachungselement ausgebildet ist, und die Messvorrichtung 12 eingerichtet ist, eine Größe zu ermitteln, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters 110 repräsentiert.In example 8, the system 1 according to example 7 can further have that the electrical conductor 110 is designed as a resistive monitoring element, and the measuring device 12 is set up to determine a quantity which represents the electrical resistance of the electrical conductor 110.

In Beispiel 9 kann das System 1 nach Beispiel 7 oder 8 ferner aufweisen, dass die Messvorrichtung 12 eingerichtet ist, eine elektrische Spannung an dem ersten Abschnitt 111 des elektrischen Leiters 110 bereitzustellen, so dass ein Stromfluss durch den elektrischen Leiter 110 zu dem Erdungselement 14 ermöglicht sein kann.In example 9, the system 1 according to example 7 or 8 may further comprise that the measuring device 12 is set up to provide an electrical voltage to the first section 111 of the electrical conductor 110, so that a current flow through the electrical conductor 110 to the grounding element 14 is possible can be.

In Beispiel 10 kann das System 1 nach einem der Beispiele 7 bis 9 ferner aufweisen, dass die Messvorrichtung 12 ferner derart eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 110 zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, welche die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110 repräsentiert.In Example 10, the system 1 according to one of Examples 7 to 9 may further comprise that the measuring device 12 is further set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor 110 based on a measurement of a quantity which represents the electrical capacity of the electrical Conductor 110 represents.

Beispiel 11 ist ein System 2 zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr 20, das System 2 aufweisend: ein Rohr 20 aufweisend eine Rohrwandung 200, und einen in der Rohrwandung 200 eingebetteten elektrischen Leiter 210 zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs 20, wobei sich ein Mittenabschnitt 213 des elektrischen Leiters 210, der zwischen einem ersten Abschnitt 211 des elektrischen Leiters 210 und einem zweiten Abschnitt 212 des elektrischen Leiters 210 angeordnet ist, wendelförmig entlang der Rohrwandung 200 erstreckt; und eine elektrische Messvorrichtung 22, wobei der erste Abschnitt 211 des elektrischen Leiters 210 mit der elektrischen Messvorrichtung 22 verbunden ist, und wobei der zweite Abschnitt 212 des elektrischen Leiters 210 elektrisch isoliert ist, und wobei die Messvorrichtung 22 derart eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters 210 zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, welche die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 210 repräsentiert.Example 11 is a system 2 for monitoring damage in a pipe 20, the system 2 comprising: a pipe 20 having a pipe wall 200, and an electrical conductor 210 embedded in the pipe wall 200 for monitoring a property of the pipe 20, wherein a central section 213 of the electrical conductor 210, which is arranged between a first section 211 of the electrical conductor 210 and a second section 212 of the electrical conductor 210, extends helically along the tube wall 200; and an electrical measuring device 22, wherein the first section 211 of the electrical conductor 210 is connected to the electrical measuring device 22, and wherein the second section 212 of the electrical conductor 210 is electrically insulated, and wherein the measuring device 22 is set up to have at least one electrical property of the electrical conductor 210 based on a measurement of a quantity that represents the electrical capacity of the electrical conductor 210.

In Beispiel 12 kann das System 2 nach Beispiel 11 ferner aufweisen, dass die Messvorrichtung 22 ferner eingerichtet ist, eine elektrische Spannung an dem ersten Abschnitt 211 des elektrischen Leiters 210 bereitzustellen, so dass ein Stromfluss durch den elektrischen Leiter 210 ermöglicht sein kann, und die Messvorrichtung 22 ferner eingerichtet ist, eine Größe zu ermitteln, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters 210 repräsentiert.In example 12, the system 2 according to example 11 may further comprise that the measuring device 22 is further set up to provide an electrical voltage to the first section 211 of the electrical conductor 210, so that a current flow through the electrical conductor 210 may be possible, and the Measuring device 22 is further set up to determine a quantity which represents the electrical resistance of the electrical conductor 210.

Beispiel 13 ist eine Verwendung eines Systems 1, 2 gemäß einem der Beispiele 7 bis 12 zum Überwachen von Beschädigung in einem Rohr 10, 20.Example 13 is a use of a system 1, 2 according to any of Examples 7 to 12 for monitoring damage in a pipe 10, 20.

Beispiel 14 ist ein Verfahren zum Überwachen eines Rohrs 10, 20 auf Beschädigung mittels einem System 1, 2 gemäß einem der Beispiele 7 bis 12, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln eines Werts wenigstens einer elektrischen Eigenschaft des elektrischen Leiters 110, 210; Vergleichen des ermittelten Werts mit einem vordefinierten Wert der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft; wobei eine Beschädigung des Rohrs 10, 20 vorliegt, wenn der ermittelte Wert unterschiedlich ist als der vordefinierte Wert.Example 14 is a method for monitoring a pipe 10, 20 for damage using a system 1, 2 according to any one of Examples 7 to 12, the method comprising: determining a value of at least one electrical property of the electrical conductor 110, 210; Comparing the determined value with a predefined value of the at least one electrical property; whereby there is damage to the pipe 10, 20 if the determined value is different than the predefined value.

In Beispiel 15 kann das Verfahren nach dem Beispiel 14 ferner aufweisen, dass das Ermitteln des Werts der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft des elektrischen Leiters 110, 210 auf einer Messung einer Größe basiert, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters 110, 210 und/oder die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters 110, 210 repräsentiert.In Example 15, the method according to Example 14 may further comprise that determining the value of the at least one electrical property of the electrical conductor 110, 210 is based on a measurement of a quantity which represents the electrical resistance of the electrical conductor 110, 210 and/or the electrical capacity of the electrical conductor 110, 210 is represented.

In einer Ausgestaltung kann der Feuchtigkeitswert bzw. die Leitfähigkeit des Bodens, in dem das Erdungselement positioniert wird, zusätzlich ermittelt werden und als Korrekturwert bei den elektrischen Kontrollmessungen berücksichtigt werden.In one embodiment, the moisture value or the conductivity of the soil in which the grounding element is positioned can also be determined and taken into account as a correction value in the electrical control measurements.

Claims (15)

Ein Rohr (10) aufweisend: eine Rohrwandung (100), und einen in der Rohrwandung (100) eingebetteten elektrischen Leiter (110) zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs (10), wobei sich ein Mittenabschnitt (113) des elektrischen Leiters (110), der zwischen einem ersten Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) und einem zweiten Abschnitt (112) des elektrischen Leiters (110) angeordnet ist, wendelförmig entlang der Rohrwandung (100) erstreckt, wobei der erste Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) zum Verbinden mit einer elektrischen Messvorrichtung (12) ausgebildet ist, und wobei der zweite Abschnitt (112) des elektrischen Leiters (110) zum Verbinden mit einem elektrischen Erdungselement (14) ausgebildet ist.A tube (10) comprising: a pipe wall (100), and an electrical conductor (110) embedded in the pipe wall (100) for monitoring a property of the pipe (10), a central section (113) of the electrical conductor (110) being between a first section (111) of the electrical conductor (110 ) and a second section (112) of the electrical conductor (110), which extends helically along the tube wall (100), wherein the first section (111) of the electrical conductor (110) is designed for connection to an electrical measuring device (12), and wherein the second section (112) of the electrical conductor (110) is designed for connection to an electrical grounding element (14). Rohr (10) nach Anspruch 1, wobei das Rohr (10) einen einzigen, in der Rohrwandung (100) eingebetteten elektrischen Leiter (110) zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs (10) aufweist, vorzugsweise zum Überwachen einer Unversehrtheit des Rohrs (10) und/oder zum Überwachen des Rohrs (10) bezüglich einer Defektbildung.pipe (10). Claim 1 , wherein the tube (10) has a single electrical conductor (110) embedded in the tube wall (100) for monitoring a property of the tube (10), preferably for monitoring an integrity of the tube (10) and / or for monitoring the tube (10) regarding defect formation. Rohr (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) an einem ersten Axialen-Endabschnitt (101) der Rohrwandung (100) freiliegt, und wobei der zweite Abschnitt (112) des elektrischen Leiters (110) an einem zweiten, dem ersten Endabschnitt (101) gegenüberliegenden zweiten Axialen-Endabschnitt (102) der Rohrwandung (100) freiliegt.pipe (10). Claim 1 or 2 , wherein the first section (111) of the electrical conductor (110) is exposed at a first axial end section (101) of the tube wall (100), and wherein the second section (112) of the electrical conductor (110) is exposed at a second, the first End section (101) opposite second axial end section (102) of the pipe wall (100) is exposed. Rohr (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrische Leiter (110), in einem unbeschädigten Zustand, den ersten Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) elektrisch leitend mit dem zweiten Abschnitt (112) des elektrischen Leiters (110) verbindet, und wobei der elektrische Leiter (110) eingerichtet ist, dass bei einer Beschädigung des Mittenabschnitts (113) der erste Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) elektrisch von dem zweiten Abschnitt (112) des elektrischen Leiters (110) elektrisch isoliert ist.Pipe (10) according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the electrical conductor (110), in an undamaged state, electrically conductively connects the first section (111) of the electrical conductor (110) to the second section (112) of the electrical conductor (110), and wherein the electrical conductor (110 ) is set up so that if the middle section (113) is damaged, the first section (111) of the electrical conductor (110) is electrically insulated from the second section (112) of the electrical conductor (110). Rohr (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der elektrische Leiter (110) in der Rohrwandung (100) elektrisch isoliert ist, wobei beispielsweise der elektrische Leiter (110) um das Rohr (10) derart wendelförmig umgewickelt ist, dass in einer Richtung entlang der Längsrichtung des Rohrs (100) die einzelnen Windungen des elektrischen Leiters (110) voneinander elektrisch isoliert sind.Pipe (10) according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the electrical conductor (110) is electrically insulated in the pipe wall (100), wherein, for example, the electrical conductor (110) is wound helically around the pipe (10) in such a way that in a direction along the longitudinal direction of the pipe (100). individual turns of the electrical conductor (110) are electrically insulated from each other. Rohr (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Rohr (10) wenigstens zwei Schichten (102, 104) aufweist, wobei der elektrische Leiter (110) zwischen den zwei Schichten (120, 130) angeordnet ist.Pipe (10) according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the tube (10) has at least two layers (102, 104), the electrical conductor (110) being arranged between the two layers (120, 130). System (1) zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr (10), das System (1) aufweisend: - ein Rohr (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, - eine elektrische Messvorrichtung (12), und - ein Erdungselement (14), wobei der erste Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) mit der Messvorrichtung (12) elektrisch verbunden ist, wobei der zweite Abschnitt (112) des elektrischen Leiters (110) mit dem Erdungselement (14) elektrisch verbunden ist, und wobei die Messvorrichtung (12) derart eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters (110) zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, die einen elektrischen Stromfluss durch den elektrischen Leiter (110) repräsentiert.System (1) for monitoring damage in a pipe (10), the system (1) comprising: - a pipe (10) according to one of the preceding claims, - an electrical measuring device (12), and - a grounding element (14), wherein the first section (111) of the electrical conductor (110) is electrically connected to the measuring device (12), wherein the second section (112) of the electrical conductor (110) is electrically connected to the grounding element (14), and wherein the measuring device (12) is set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor (110) based on a measurement of a quantity that represents an electrical current flow through the electrical conductor (110). System (1) nach Anspruch 7, wobei der elektrische Leiter (110) als resistives Überwachungselement ausgebildet ist, und wobei die Messvorrichtung (12) eingerichtet ist, eine Größe zu ermitteln, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters (110) repräsentiert.System (1) after Claim 7 , wherein the electrical conductor (110) is designed as a resistive monitoring element, and wherein the measuring device (12) is set up to determine a quantity which represents the electrical resistance of the electrical conductor (110). System (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Messvorrichtung (12) eingerichtet ist, eine elektrische Spannung an dem ersten Abschnitt (111) des elektrischen Leiters (110) bereitzustellen, so dass ein Stromfluss durch den elektrischen Leiter (110) zu dem Erdungselement (14) ermöglicht sein kann.System (1) after Claim 7 or 8th , wherein the measuring device (12) is set up to provide an electrical voltage to the first section (111) of the electrical conductor (110), so that a current flow through the electrical conductor (110) to the grounding element (14) can be enabled. System (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Messvorrichtung (12) ferner derart eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters (110) zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, welche die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters (110) repräsentiert.System (1) according to one of the Claims 7 until 9 , wherein the measuring device (12) is further set up to determine at least one electrical property of the electrical conductor (110) based on a measurement of a quantity which represents the electrical capacity of the electrical conductor (110). System (2) zum Überwachen von Beschädigungen in einem Rohr (20), das System (2) aufweisend: - ein Rohr (20) aufweisend eine Rohrwandung (200), und einen in der Rohrwandung (200) eingebetteten elektrischen Leiter (210) zum Überwachen einer Eigenschaft des Rohrs (20), wobei sich ein Mittenabschnitt (213) des elektrischen Leiters (210), der zwischen einem ersten Abschnitt (211) des elektrischen Leiters (210) und einem zweiten Abschnitt (212) des elektrischen Leiters (210) angeordnet ist, wendelförmig entlang der Rohrwandung (200) erstreckt; und - eine elektrische Messvorrichtung (22); wobei der erste Abschnitt (211) des elektrischen Leiters (210) mit der elektrischen Messvorrichtung (22) verbunden ist, wobei der zweite Abschnitt (212) des elektrischen Leiters (210) elektrisch isoliert ist, und wobei die Messvorrichtung (22) derart eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Eigenschaft des elektrischen Leiters (210) zu ermitteln, basierend auf einer Messung einer Größe, welche die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters (210) repräsentiert.System (2) for monitoring damage in a pipe (20), the system (2) comprising: - a pipe (20) having a pipe wall (200), and an electrical conductor (210) embedded in the pipe wall (200). Monitoring a property of the tube (20), wherein a central section (213) of the electrical conductor (210) located between a first section (211) of the electrical conductor (210) and a second section (212) of the electrical conductor (210) is arranged helically along the Pipe wall (200) extends; and - an electrical measuring device (22); wherein the first section (211) of the electrical conductor (210) is connected to the electrical measuring device (22), wherein the second section (212) of the electrical conductor (210) is electrically insulated, and wherein the measuring device (22) is set up in this way to determine at least one electrical property of the electrical conductor (210) based on a measurement of a quantity that represents the electrical capacity of the electrical conductor (210). System (2) nach Anspruch 11, wobei die Messvorrichtung (22) ferner eingerichtet ist, eine elektrische Spannung an dem ersten Abschnitt (211) des elektrischen Leiters (210) bereitzustellen, so dass ein Stromfluss durch den elektrischen Leiter (210) ermöglicht sein kann, und wobei die Messvorrichtung (22) ferner eingerichtet ist, eine Größe zu ermitteln, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters (210) repräsentiert.System (2) after Claim 11 , wherein the measuring device (22) is further set up to provide an electrical voltage to the first section (211) of the electrical conductor (210), so that a current flow through the electrical conductor (210) can be made possible, and wherein the measuring device (22 ) is further set up to determine a quantity which represents the electrical resistance of the electrical conductor (210). Verwendung eines Systems (1, 2) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12 zum Überwachen von Beschädigung in einem Rohr (10, 20).Use of a system (1, 2) according to one of Claims 7 until 12 for monitoring damage in a pipe (10, 20). Verfahren zum Überwachen eines Rohrs (10, 20) auf Beschädigung mittels einem System (1, 2) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das Verfahren aufweist: - Ermitteln eines Werts wenigstens einer elektrischen Eigenschaft des elektrischen Leiters (110, 210); - Vergleichen des ermittelten Werts mit einem vordefinierten Wert der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft; wobei eine Beschädigung des Rohrs (10, 20) vorliegt, wenn der ermittelte Wert unterschiedlich ist als der vordefinierte Wert.Method for monitoring a pipe (10, 20) for damage using a system (1, 2) according to one of Claims 7 until 12 , wherein the method comprises: - determining a value of at least one electrical property of the electrical conductor (110, 210); - Comparing the determined value with a predefined value of the at least one electrical property; whereby there is damage to the pipe (10, 20) if the determined value is different than the predefined value. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Ermitteln des Werts der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft des elektrischen Leiters (110, 210) auf einer Messung einer Größe basiert, welche den elektrischen Widerstand des elektrischen Leiters (110, 210) und/oder die elektrische Kapazität des elektrischen Leiters (110, 210) repräsentiert.Procedure according to Claim 14 , wherein determining the value of the at least one electrical property of the electrical conductor (110, 210) is based on a measurement of a quantity which represents the electrical resistance of the electrical conductor (110, 210) and/or the electrical capacity of the electrical conductor (110, 210) represents.
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