DE1226121B - Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen an einem isolierten Behaelter fuer verfluessigte Gase - Google Patents

Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen an einem isolierten Behaelter fuer verfluessigte Gase

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DE1226121B
DE1226121B DEC30882A DEC0030882A DE1226121B DE 1226121 B DE1226121 B DE 1226121B DE C30882 A DEC30882 A DE C30882A DE C0030882 A DEC0030882 A DE C0030882A DE 1226121 B DE1226121 B DE 1226121B
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Etienne Maurice Schlumberger
Reinier Hendrik Meyer
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Conch International Methane Ltd
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Conch International Methane Ltd
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
F 25 j
Deutsche KL: 17 g-4
Nummer. 1226121
Aktenzeichen: C 308821 a/17 g
Anmeldetag: 11. September 1963
Auslegetag: 6. Oktober 1966
Bei der Lagerung oder dem Transport eines verflüssigten Gases, wie z. B. verflüssigtes Erdgas, kann das Entweichen des verflüssigten Gases aus dem Vorratsbehälter dazu führen, daß die Temperatur der den Behälter umgebenden Konstruktion, z. B. des Schiffskörpers, bis unter die Versprödungstemperatur absinkt, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Konstruktion besteht.
Es ist daher bei der Lagerung oder dem Transport verflüssigter Gase erforderlich, daß die an einem isolierten Behälter für verflüssigte Gase auftretenden Leckstellen festgestellt werden können.
Eine bekannte Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen an einem isolierten Behälter für verflüssigte Gase weist dazu mehrere Rohrleitungen auf, die mit Hohlzellen in Verbindung stehen, welche von der Behälteraußenwand und einer diese Außenwand in Abstand umgebenden Isolierwandung abgegrenzt sind. Die Rohrleitungen stehen dabei über Ventile mit einer Speiseleitung in Verbindung, durch die die einzelnen Hohlzellen über die Rohrleitungen mit einem gegenüber dem gespeicherten verflüssigten Gas inerten Gas gefüllt werden können, dessen Druck etwas größer als der Atmosphärendruck und etwas niedriger als der Druck des gespeicherten Gases ist. Zum Überwachen des Druckes des inerten Gases in den einzelnen Hohlzellen ist dabei an jede Rohrleitung über ein weiteres Ventil eine gesonderte Druckmeßeinrichtung angeschlossen. Da sich bei Auftreten einer Leckstelle in der Behälterwand der Druck in der betreffenden Hohlzelle ändert, kann an Hand der Druckmeßeinrichtungen festgestellt werden, ob der Behälter einwandfrei oder ob an irgendeiner Stelle eine Undichtigkeit vorhanden ist.
Die bekannte Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen an einem Behälter für verflüssigte Gase hat infolge ihrer zahlreichen Ventile und des Vorsehens von mit einem inerten Gas gefüllten, den Behälter umgebenden Hohlräumen noch den Nachteil eines relativ großen Wartungsaufwandes, da die sehr zahlreichen Einzelteile der bekannten Vorrichtung eine relativ große Störungsanfälligkeit mit sich bringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen an einem isolierten Behälter für verflüssigte Gase mit an der Außenseite der Behälterwand vorgesehenen und ein Gas enthaltenden Rohrleitungen und mit Einrichtungen zum Beobachten der Druckänderungen des Gases bei Auftreten einer Leckstelle zu schaffen, die wesentlich einfacher als die bekannte Vorrichtung aufgebaut ist und daher auch wesentlich weniger störungsanfällig ist.
Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen an
einem isolierten Behälter für verflüssigte Gase
Anmelder:
Conch International Methane Limited,
Nassau (Bahama-Inseln)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,
München 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Etienne Maurice Schlumberger, London;
Reinier Hendrik Meyer, Wassenaar (Niederlande)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 27. Dezember 1962 (48 614)
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gas aus einem Trägergas und dem Dampf eines Stoffes besteht, der bei der Temperatur der Leckstelle erstarrt, und daß die Rohrleitungen über die Außenseite der Behälterwand an Stellen verlaufen, an denen die Temperatur normalerweise oberhalb des Taupunktes des Stoffes liegt.
Wenn der Behälter undicht wird, bewirkt die dabei an der Außenseite des Behälters entstehende kalte Stelle, daß sich auf der Innenfläche der Rohrleitung eine Schicht aus festem Material aus dem Dampf bildet, welcher in dem in der Rohrleitung enthaltenden Träger vorhanden ist. Durch das Vorhandensein dieses festen Materials wird der Gasdurchsatz der Rohrleitung verringert, was am Einlaßende der Rohrleitung eine Drucksteigerung zur Folge hat, die von den angeschlossenen Druckmeßeinrichtungen abgelesen werden kann.
Da mit den erfindungsgemäßen Merkmalen den Behälter umschließende Hohlzellen, die einzeln an gesonderte und über Ventile mit einer Speiseleitung in Verbindung stehende Rohrleitungen angeschlossen sind, nicht vorgesehen zu werden brauchen, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung im Vergleich zu dem Bekannten einen äußerst einfachen und wenig störanfälligen Aufbau.
609 669/75
Es wurde festgestellt, daß für den vorliegenden Zweck Luft das am besten geeignete Trägergas ist. In diesem Fall ist die Verwendung von Wasser .als bei der Temperatur der Leckstelle erstarrendem Stoff zweckmäßig, da Wasser in einfacher Weise in Form von Wasserdampf in der Luft enthalten sein kann.
Um zu gewährleisten, daß nicht jede Senkung der Umgebungstemperatur bewirkt, daß die Temperatur des Trägergases bis unter den Taupunkt absinkt und damit eine zufällige Kondensation des Dampfes in der Rohrleitung bewirkt wird, liegt der Taupunkt des Gases erfindungsgemäß etwa 5° C tiefer als die tiefste Umgebungstemperatur, die beim Fehlen einer Leckstelle zu erwarten ist.
Wenn die Wand des Behälters aus mehreren längs der Verbindungsstellen miteinander verbundenen Abschnitten besteht, ist es von Vorteil, die Rohrleitungen oberhalb der Verbindungsstellen der Wandabschnitte des Behälters anzuordnen, da an den Verbindungsstellen eines derartigen Behälters in der Regel das Entstehen von Undichtigkeiten am ehesten zu erwarten ist.
Die das Trägergas und den Dampf eines bei der Temperatur der Leckstelle erstarrenden Stoffes aufnehmenden Rohrleitungen können aus einem einzigen Leitungsstrang bestehen. Das Material der Rohrleitungen kann dabei beliebig gewählt sein, wenn es nur dem während des Betriebes auftretenden Druck und der Betriebstemperatur standhält. Im allgemeinen wird für das Rohrmaterial Kupfer verwendet.
Die Erfindung wird im.folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
F i g. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil eines Schiffes, das einen zum Transportieren von verflüssigtem Erdgas vorgesehenen Behälter enthält, dem eine gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen zugeordnet ist;
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung, auf welche Weise die Rohrleitungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung um den in F i g. 1 gezeigten Behälter angeordnet sind, während
F i g. 3 schematisch eine praktische Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 zeigt.
Gemäß F i g. 1 umfaßt das Schiff! einen äußeren Schiffskörper 2 und einen in einem Abstand davon angeordneten inneren Schiffskörper 3; beide Schiffskörper bestehen aus Stahl. In dem Raum 4 zwischen den beiden Schiffskörpern kann sich Ballastwasser befinden. Ein flüssigkeitsdichtes Gehäuse Ί, das aus Sperrholztafeln besteht, ist innerhalb des inneren Schiffskörpers 3 in einem Abstand von diesem angeordnet und von ihm durch Abstandsstücke 5 aus Holz und Blöcke 6 aus starrem Polyuräthanschaum getrennt. Die Abstandsstücke 5 und die Blöcke 6 sind so angeordnet, daß ein senkrechter Kanal zum Aufnehmen einer Rohrleitung 8 .aus Kupfer verbleibt. Die Rohrleitung 8 ist über ein Reduzierventil 9 mit einer einen Auslaß bildenden Zweigleitung 10 einer auf dem Deck des Schiffes angeordneten Rohrleitung 11 verbunden und verläuft auf der Außenseite einer Wand des Gehäuses 7 nach unten über Verbindungsstellen dieser Wand, dann unterhalb des Gehäuses zur Mitte des Schiffes und schließlich wieder zurück und längs der Außenseite der erwähnten Wand nach oben zu einer ebenfalls auf dem Schiffsdeck angeordneten Rohrleitung 12. Mit Hilfe der Verteilerteilung 11 kann feuchte Luft unter hohem Druck zugeführt werden; nachdem diese Luft die Rohrleitung 8 durchströmt hat, gelangt sie in die Sammelleitung 12. Der über die Oberkante der erwähnten Wand verlaufende Teil der Rohrleitung 8 ist unterhalb des Reduzierventils 9 mit einem Membranschalter 13 ausgerüstet. Der Membranschalter kann durch eine Drucksteigerung am Eintrittsende der Rohrleitung 8 betätigt werden, um ein mit einer niedrigen Spannung arbeitendes
ίο elektrisches Warnsystem zu betätigen, das sich im Überwachungsraum des Schiffes befindet. Für die übrigen Teile der erwähnten Wand sowie für die gegenüberliegende Wand des Gehäuses 7 sind auf ähnliche Weise weitere mit Schaltern 13 ausgerüstete Rohrleitungen 8 vorgesehen; die beiden anderen Wände des Gehäuses 7 sind entsprechend mit Rohrleitungen 8 ausgerüstet, welche mit Schaltern 13 versehen sind, wobei sich diese Rohrleitungen jedoch nicht bis unter das Gehäuse 7 erstrecken. Diese beiden verschiedenen Anordnungen der Rohrleitungen 8 auf der Außenseite des Gehäuses 7 sind aus F i g. 2 ersichtlich. Unmittelbar innerhalb des Gehäuses 7 sind Klötze 14 aus Balsaholz angeordnet, die auf ihrer Innenseite mit Verkleidungen 15 aus Sperrholz versehen sind. Diese Klötze umschließen einen Raum zum Aufnehmen eines Ladungsbehälters 16 aus nichtrostendem Stahl zum Transportieren verflüssigten Erdgases. Wenn der Ladungsbehälter mit verflüssigtem Erdgas gefüllt ist oder gefüllt wird, stehen seine Wände in gleitender Berührung mit den Sperrholzverkleidungen 15.
Gemäß Fig. 3 strömt Wasserdampf enthaltende Luft, die unter einem Druck P 2 steht und deren Temperatur im wesentlichen der Umgebungstemperatur entspricht, von der Rohrleitung 10 aus über die Reduzierventile 9 zu den einzelnen Rohrleitungen 8. In den Rohrleitungen 8 steht die Luft unter einem niedrigeren Druck P 3, und ihr Taupunkt Γ 3 liegt um etwa 50C unter der niedrigsten Umgebungstemperatür, die beim Fehlen einer Undichtigkeit des Behälters 16 in der Umgebung der Rohrleitungen 8 zu erwarten ist. Die Luft gelangt aus den Rohrleitungen 8 in die Sammelleitung 12 und strömt von dort aus über eine Luftleitung 20, ein Reduzierventil 21 und eine weitere Luftleitung 22 unter atmosphärischem Druck aus dem System aus.
Um die Wasserdampf enthaltende Luft herzustellen und mit dem Druck F 2 in die Rohrleitung 10 einspeisen zu können, wird Luft unter atmosphärischem Druck und bei Umgebungstemperatur über eine Luftleitung 23 einem Verdichter 24 zugeleitet, in welchem sie auf einen hohen Druck Pl verdichtet wird. Die verdichtete Luft strömt vom Verdichter 24 über eine Luftleitung 25 zu einer Sättigungsvorrichtung 26, in welcher die Luft mit Wasserdampf gesättigt wird. Von der Sättigungsvorrichtung 26 aus strömt die Luft über eine weitere Luftleitung 27 zu einem Kühler 28, der einen Bestandteil der Kühlanlage des Schiffes bildet. In dem Kühler 28 wird die Luft auf eine niedrigere Temperatur T 2 abgekühlt, und ein Teil des in der Luft enthaltenden Wasserdampfes wird niedergeschlagen; das kondensierte Wasser wird über eine Wasserleitung 29 abgelassen, die mit einem automatisch arbeitenden Ablauf ähnlich einem Kondenstopf ausgerüstet ist, welcher einen Bestandteil des Kühlers bildet. Die mit Wasser gesättigte Luft strömt von dem Kühler 28 aus unter einem Druck Pl und mit einer Temperatur Γ 2 zu einer Luftleitung

Claims (1)

  1. 5 6
    30, in welcher sich die Luft bis auf die Umgebungs- Unter diesen Bedingungen und bei einer Durchtemperatur erwärmen kann., so daß sie nicht mehr Satzgeschwindigkeit von 3001 je Stunde durch die mit Wasser gesättigt ist. Aus der Rohrleitung 30 ge- Rohrleitungen 8, von denen jede eine Länge von etwa langt die Luft über ein Druckregelventil 31 und eine 30 m besaß und aus Kupferrohr mit einem Innenweitere Luftleitung 32 zu der Verteilerleitung 11. In 5 durchmesser von etwa 3,2 mm bestand, führte eine dieser Verteilerleitung befindet sich die Luft im we- kalte Stelle mit einem Flächeninhalt von etwa 0,09 m2, sentlichen auf der Umgebungstemperatur, und sie welche durch eine Undichtigkeit des Behälters 16 versteht dann unter dem Druck P 2. Von der Verteiler- ursacht wurde, dazu, daß der Druck P 3 innerhalb leitung 11 aus strömt die Luft schließlich zu den von 30 Minuten auf einen Druck P 4 von etwa 0,7 atü Zweigleitungen 10, um von dort aus über die Druck- io ansteigt.
    reduzierventile 9 zu den auf der Außenseite des Ge- Patentansprüche·
    häuses 7 verlegten Leitungen 8 zu gelangen.
    Wenn der Behälter 16 undicht ist, bewirkt das ent- 1. Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen weichende kalte Gas bzw. die kalte Flüssigkeit, daß an einem isolierten Behälter für verflüssigte Gase in der Wand des Gehäuses 7 unterhalb der Rohrlei- 15 mit Rohrleitungen, welche ein Gas an die Außentungen 8 eine kalte Stelle entsteht. Diese kalte Stelle seite der Behälterwand leiten, und mit Einrichbewirkt, daß die Temperatur der Rohrleitung 8, tungen zum Beobachten der Druckänderungen welche der kalten Stelle am nächsten benachbart ist, des Gases bei Auftreten einer Leckstelle, d a bis unter den Taupunkt des feuchten Gases in der durch gekennzeichnet, daß das Gas aus Rohrleitung absinkt, so daß sich in der Rohrleitung so einem Trägergas und dem Dampf eines Stoffes Kondenswasser bildet. Das kondensierte Wasser ge- besteht, der bei der Temperatur der Leckstelle erfriert und bildet auf der Innenwand der Rohrleitung 8 starrt, und die Rohrleitungen (8) über die Außeneine Eisschicht, wodurch der Durchsatz der Rohrlei- seite der Behälterwand (7) an Stellen verlaufen, tung an feuchter Luft verringert wird; infolgedessen an denen die Temperatur normalerweise oberhalb wird der Druck P 3 am Einlaß der Rohrleitung auf as des Taupunktes des Stoffes liegt,
    einen höheren Wert P 4 gesteigert und damit der 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-Schalter 13 in der Rohrleitung betätigt, was eine Ein- kennzeichnet, daß das Trägergas Luft ist.
    schaltung der Warnanlage im Überwachungsraum des 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da-Schiffes zur Folge hat. Da die Lage der Rohrleitung durch gekennzeichnet, daß der Stoff, der bei der bekannt ist, zu welcher der ansprechende Schalter 30 Temperatur der Leckstelle erstarrt, Wasser ist.
    gehört, zeigt die Betätigung des Schalters somit die 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dawaagerechte Lage der kalten Stelle in dem Ge- durch gekennzeichnet, daß der Taupunkt des häuse an. Gases um etwa 5° C tiefer liegt als die tiefste Bei der in F i g. 3 beschriebenen Anlage wurden Umgebungstemperatur, die beim Fehlen einer für die verschiedenen Drücke und Temperaturen die 35 Leckstelle zu erwarten ist.
    nachstehend aufgeführten Werte eingehalten: 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch p1 ist" gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (8) ober-
    * 1,0 am kajk J6J. verbindungsstellen der Wandabschnitte
    °2 1,4 atü des Behälters angeordnet sind.
    P3 0,385 atü 40
    Tl +4,0° C In Betracht gezogene Druckschriften:
    Π —5,0° C Britische Patentschrift Nr. 905 990.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    609 669/75 9.66 ® Bundesdruckerei Berlin
DEC30882A 1962-12-27 1963-09-11 Vorrichtung zum Feststellen von Leckstellen an einem isolierten Behaelter fuer verfluessigte Gase Pending DE1226121B (de)

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