DE1273279B - Verfahren und Einrichtung zur Leckueberwachung von mit einem Mantelrohr umgebenen unterirdischen Rohrleitungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F161

Deutsche Kl.: 47 f-1/60

Nummer: 1273 279

Aktenzeichen: P 12 73 279.5-12 (C 39500)

Anmeldetag: 1. Juli 1966

Auslegetag: 18. Juli 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lecküberwachung von unter Bildung eines Wandzwischenraumes mit einem dichten Mantelrohr umgebenen unterirdischen Rohrleitungen, insbesondere für Fernheizungen, bei dem durch an den Wandzwischenraum angeschlossene Schalteinrichtungen bei Auftreten von Leckmedium eine Alarmeinrichtung und eine das Leckmedium aus dem Wandzwischenraum absaugende Pumpe eingeschaltet werden. Außerdem betrifft die Erfindung Einrichtungen zum Durchführen dieses Lecküberwachungsverfahrens.

Bei in Mantelrohren verlegten Rohrleitungen kann ein Leck sowohl in der Rohrleitung als auch im Mantelrohr auftreten.

Es ist zur Verringerung der Unterhaltskosten notwendig, daß Lecks beider Art möglichst bald angezeigt und geortet werden. Außerdem ist es sehr erwünscht, in den Zwischenraum zwischen die innere Rohrleitung und das äußere Mantelrohr gelangtes Leckmedium abzuführen, damit es dort keine weiteren Schäden verursachen kann.

Es ist bei ummantelten Rohrleitungen bekannt, durch Fühler im Wandzwischenraum etwa auftretendes Leckmedium festzustellen und dieses durch eine Pumpeinrichtung abzusaugen. Die hierfür erforderliehen Fühl- und Schalteinrichtungen sind aber kompliziert und aufwendig. Weiterhin ist es bekannt, Dampfleitungen doppelwandig auszubilden und an den Wandzwischenraum Kolbenanordnungen anzuschließen, die bei Drucksteigerung durch Leckdampf Ventile in der Dampfleitung absperren. Hierbei muß der Außenmantel druckfest und in einzelne Abschnitte unterteilt sein, damit der Schaltdruck rasch aufgebaut wird. Auf kleine Lecks spricht diese Vorrichtung trotzdem erst nach langer Zeit an.

Auch ist es bekannt, bei doppelwandigen Rohrleitungen Sammelkästen für Schwitzwasser oder Leckmedium vorzusehen, die in bestimmten Abständen in das äußere Mantelrohr eingebaut sind. Das Mantelrohr muß zu diesen Leckkästen etwas geneigt verlaufen, damit die Flüssigkeit selbsttätig in diese Kästen fließt. Die Kästen müssen von Zeit zu Zeit inspiziert und gegebenenfalls geleert werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vereinfachtes Verfahren und Einrichtungen zum Feststellen und Finden von Lecks in unterirdischen Rohrleitungen zu schaffen, die einen wirksamen Schutz der Rohrleitung für lange Zeiträume ohne Überwachung oder Unterhaltung bieten, wobei die hierzu verwendeten Einrichtungen verhältnismäßig einfach aufgebaut sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird, ausgehend von Verfahren und Einrichtung zur Lecküberwachung von mit einem Mantelrohr umgebenen
unterirdischen Rohrleitungen

Anmelder:
Clinton Orrin Bunn,
Springfield, Va. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. Dr. jur. F. Redies,

Dr. rer. nat. B. Redies, Dr. rer. nat. D. Türk

und Dipl.-Ing. Ch. Gille, Patentanwälte,

4000 Düsseldorf-Benrath 3,

Erich-Ollenhauer-Str. 7

Als Erfinder benannt:

Clinton Orrin Bunn, Springfield, Va. (V. St. A.)

einem Verfahren der eingangs angegebenen Art, vorgeschlagen, daß im Wandzwischenraum in an sich bekannter Weise dauernd ein geringer Luftüberdruck aufrechterhalten wird, der beim Ansprechen einer der in Abständen längs des Wandzwischenraumes verteilten Schalteinrichtungen durch Einleiten von Druckluft in das eine Ende des Wandzwischenraumes erhöht und dadurch die an das andere Ende des Wandzwischenraumes angeschlossene Saugpumpe eingeschaltet wird, worauf durch Überprüfen der einzelnen Schalteinrichtungen die Lage der Leckstelle ermittelt wird.

Bei unterirdischen doppelwandigen Erdöllagerbehältern ist es bekannt, im Wandzwischenraum einen Gasüberdruck aufrechtzuerhalten, um das Auftreten von Lecks feststellen zu können. Hierdurch allein läßt sich die Lage eines Lecks aber nicht lokalisieren.

Zum Durchführen des neuen Verfahrens wird erfindungsgemäß eine Einrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an das eine Ende des Mantelrohres eine in den Wandzwischenraum mündende Zufuhrleitung für Druckluft mit einem von einer Beipaßleitung mit Absperrventil umgangenen Druckminderventil angeschlossen ist. Dadurch ist es möglich, ständig einen bestimmten Luftüberdruck im Wandzwischenraum aufrechtzuerhalten, bei Auftreten eines Lecks jedoch einen verstärkten Druckluftstrom in den Wandzwischenraum zu führen, der die Saugpumpe in Tätigkeit setzt.

809 570/287

3 4

Zum Abführen flüssigen Leckmediums wird weiter Flüssigkeit in die Pumpe eintreten kann. Ein Luftvorgeschlagen, daß sich am anderen Ende des Man- rohr 47 verbindet die Pumpe mit einem auf einen telrohres ein Sumpfbehälter befindet, der über eine vorbestimmten Luftdruck ansprechenden Rückschlag-Absaugleitung und einen schwimmergesteuerten ventil 48, welches an den Wasserabscheider 41 ober-Leckflüssigkeitsabscheider an den Wandzwischen- 5 halb des höchsten Flüssigkeitsspiegels angeschlossen raum angeschlossen ist und die Saugpumpe aufnimmt. ist. In die Luftleitung 47 ist eine Drosseldüse 49 ein-

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer geschaltet, die das Arbeiten der Luftstrahlsaugpumpe

erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lecküber- 45 vereinfacht,

wachung dargestellt. Es zeigt Die Auslaßleitung 52 der Luftstrahlsaugpumpe 45

F i g. 1 eine Seitenansicht einer gemäß der Erfin- io mündet in einen Abflußkanal und ist mit einem Entdung geschützten unterirdischen Rohrleitungsanlage, lüftungsrohr 53 versehen, das sich über den Erdteilweise im Schnitt, und boden erstreckt und in einem zurückgebogenen

F i g. 2 ein elektrisches Schaltschema der Vorrich- Krümmer 54 endet,

tung. Die elektrische Schaltung einer zentralen Über-

Die Rohrleitungsanlage umfaßt eine das Medium 15 wachungseinrichtung für eine erfindungsgemäß ausführende Rohrleitung 10 und ein Mantelrohr 11, das gerüstete Rohrleitungsanlage zeigt die F i g. 2. Dabei die Rohrleitung 10 konzentrisch unter Bildung eines ist eine. zentrale Anzeigelampe 50 vorgesehen, die Wandzwischenraumes 12 umgibt, der teilweise durch aufleuchtet, wenn einer der auf Dampf ansprechenein wärmedämmendes Isoliermaterial 13 ausgefüllt den Schalter 21, 22 oder 23 geschlossen ist. Ferner sein kann. In Abständen ist in der Rohrleitungsanlage 20 ist eine zentrale Durchflußanzeigelampe 51 vorhanjeweils ein Sumpfbehälter 14 mit einem in Boden- den, weiche an den Durchflußmesser 37 angeschloshöhe liegenden abnehmbaren Deckel 14' vorgesehen. sen ist und bei einer vorbestimmten Luftströmung

Längs der Leitung ist weiter eine Anzahl von durch die Zufuhrleitung 36 aufleuchtet. Gleichstand- oder Steigrohren 15,16 und 17 in geringeren zeitig wird das Absperrventil 40 in der Beipaßleitung Abständen voneinander angeordnet. Jedes Steigrohr 25 39 elektrisch betätigt und öffnet sich, so daß Druckist derart am Mantelrohr 11 befestigt, daß es mit luft in den Wandzwischenraum 12 unter Umgehung dem Wandzwischenraum 12 in Verbindung steht. Die des Druckminderventiles 38 eingeleitet wird.
Steigrohre 15,16 und 17 erstrecken sich nach oben Falls ein Leck in der Rohrleitung 10 auftritt, sambis in Bodenhöhe und sind mit luftdicht schließenden melt sich austretender Dampf in dem Wandzwischenlösbaren Deckeln 18,19 und 20 versehen. 30 raum 12 im Bereich des Lecks und bewirkt, daß der

In den Steigrohren 15,16 und 17 sind nahe dem nächstgelegene auf Dampf ansprechende Schalter 21, Wandzwischenraum 12 auf Dampf ansprechende 22 oder 23 geschlossen wird. Dadurch leuchten die Schalter 21, 22 und 23 und nahe ihren oberen Enden diesem zugeordnete Anzeigelampe 24, 25 oder 26 Anzeigelampen 24, 25 und 26 angeordnet, die nach und gleichzeitig die zentrale Anzeigelampe 50 auf. Entfernen der Deckel 18,19 bzw. 20 leicht zugang- 35 Außerdem wird das in der Beipaßleitung 39 befindlich und sichtbar sind. Außerdem sind in den Steig- liehe Absperrventil 40 geöffnet, wodurch Luft unter rohren 15,16 und 17 elektrische Anschlußkästen 27, dem vollen Druck in den Wandzwischenraum 12 ge-28 bzw. 29 vorgesehen, die über elektrische Leitun- langt. Das Einleiten von Druckluft in den Wandgen 30 bis 35 mit den auf Dampf ansprechenden Zwischenraum 12 führt dazu, daß das Rückschlag-Schaltern bzw. mit den Anzeigelampen verbunden 40 ventil 48 geöffnet und somit Luft in die Luftstrahlsind. saugpumpe 45 eingeleitet wird, wodurch etwa im

An den Wandzwischenraum 12 ist an einem Ende Sumpfbehälter auf Grund des Lecks angesammeltes des Mantelrohres eine Dmckluftzufuhrleitung 36 über Kondensat nach oben abgesaugt wird. Außerdem vereinen Durchflußmesser 37 und ein Druckminder- hindert der durch Öffnen des Ventils 40 durch den ventil 38 angeschlossen. Eine Beipaßleitung 39 um- 45 Wandzwischenraum 12 geleitete Luftstrom das geht das Druckminderventil 38 und ist mit einem Schließen der in Luftströmungsrichtung vor der Absperrventil 40 versehen. Leckstelle liegenden, auf Dampf ansprechenden

In dem am anderen Ende des Wandzwischen- Schalter 21, 22 oder 23, da der Luftstrom im Wandraumes vorgesehenen Sumpfbehälter 14 ist unter dem Zwischenraum 12 eine Strömung des Dampfes enttiefsten Punkt des Mantelrohres 11 ein Wasser- 50 gegen der Luftströmung verhindert. Es ist also nach abscheider 41 angeordnet, der mit dem Wandzwi- dem Anzeigen eines Lecks durch die zentrale Lampe schenrauml2 über eine Absaugleitung 42 in Ver- 50 nur notwendig, nachdem in Strömungsrichtung bindung steht. der Luft die Deckel 18,19 und 20 von den Steig-

An dem Wasserabscheider 41 ist eine Auslaß- rohren 15,16 und 17 zu entfernen. Die dabei zuerst

leitung 43 zum Entleeren seines Inhaltes in den 55 leuchtend gefundene Lampe 24, 25 oder 26 zeigt an,

Sumpfbehälter 14 vorgesehen. Die Auslaßleitung daß das Leck zwischen dem dieser Lampe zugeord-

wird durch ein im Wasserabscheider 41 angeordnetes neten Steigrohr und dem vorher geöffneten liegen

Schwimmerventil 44 gesteuert, welches in bekannter muß.

Weise die Auslaßleitung 43 öffnet, wenn der Flüssig- Bei leckfreier Rohrleitungsanlage herrscht im

keitsspiegel eine bestimmte Höhe erreicht hat, und 60 Wandzwischenraum 12 ein durch das Druckminder-

diese Leitung wieder schließt, bevor die Flüssigkeit ventil 38 bestimmter Luftdruck, der nicht groß genug

vollständig aus dem Wasserabscheider ausgelaufen ist, um das Rückschlagventil 48 zu öffnen, so daß

ist, so daß ein Austritt von Luft aus dem Wand- die Luftstrahlsaugpumpe 45 nicht arbeitet.

Zwischenraum 12 in den Sumpfbehälter verhindert Wenn sich ein Leck in dem Mantelrohr 11 bildet,

wird. 65 so strömt aus dem unter Überdruck stehenden

Im Sumpfbehälter 14 ist weiter eine Luftstrahl- Wandzwischenraum 12 Luft durch das Leck nach

saugpumpe 45 vorgesehen, die an ihrem unteren außen. Zur Aufrechterhaltung des Luftdruckes muß

Ende einen Filtereinsatz 46 aufweist, durch den Druckluft durch den Durchflußmesser 37 nachströ-

men, der dabei die zentrale Anzeigelampe 51 als Anzeige für ein Leck im Mantelrohr 11 aufleuchten läßt. Dann kann ein Testgas, z. B. Methan, in die durch die Leitung 36 zugeführte Luft eingegeben werden. Durch Anwendung bekannter auf dem Boden entlang der Rohrleitung eingesetzter Gasspürsonden kann die Anwesenheit des Testgases in der Luft an der Leckstelle festgestellt werden, so daß hierdurch eine ungefähre Ermittlung der Lage des Lecks möglich ist. Außerdem verhindert das ständige Ausströmen von Luft aus dem Wandzwischenraum 12 durch das Leck im Mantelrohr 11 den Eintritt von Grundwasser.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Lecküberwachung von unter Bildung eines Wandzwischenraumes mit einem dichten Mantelrohr umgebenen unterirdischen Rohrleitungen, insbesondere für Fernheizungen, bei dem durch an den Wandzwischenraum angeschlossene Schalteinrichtungen bei Auftreten von Leckmedium eine Alarmeinrichtung und eine das Leckmedium aus dem Wandzwischenraum absaugende Pumpe eingeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Wandzwischenraum (12) in an sich bekannter Weise dauernd ein geringer Luftüberdruck aufrechterhalten wird, der beim Ansprechen einer der in Abständen längs des Wandzwischenraumes verteilten Schalteinrichtungen (21,22,23) durch Einleiten von Druckluft in das eine Ende des Wandzwischenraumes erhöht und dadurch die an das andere Ende des Wandzwischenraumes angeschlossene Saugpumpe (45) eingeschaltet wird, woraufhin durch Überprüfen der den einzelnen Schalteinrichtungen zugeordneten Anzeigeeinrichtungen (24, 25, 26) die Lage der Leckstelle ermittelt wird.

2. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das eine Ende des Mantelrohres (11) eine in den Wandzwischenraum (12) mündende Zufuhrleitung (36) für Druckluft mit einem von einer Beipaßleitung (39) mit Absperrventil (40) umgangenen Druckminderventil (38) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich am anderen Ende des Mantelrohres (11) ein Sumpfbehälter (14) befindet, der über eine Absaugeleitung (42) und einen schwimmergesteuerten Leckflüssigkeitsabscheider (41) an den Wandzwischenraum (12) angeschlossen ist und die Saugpumpe (45) aufnimmt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugpumpe (14) eine Luftstrahlpumpe (45) ist, deren Luftzufuhrleitung (47) eine Drosseldüse (49) enthält und über ein Rückschlagventil (48) an den Leckflüssigkeitsabscheider (41) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 155 008, 321 564,

557, 762452;

deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 783 686,

795, 1914 888;
britische Patentschriften Nr. 847 764, 910 827.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 570/287 7.68 © Bundesdruckerei Berlin