DE1296832B

DE1296832B - Device for the automatic detection of traces of oil in water, especially in groundwater

Info

Publication number: DE1296832B
Application number: DE1962W0032811
Authority: DE
Inventors: Gerhard; Dipl-Kfm Helmut
Original assignee: Westerwaelder Eisenwerk Gerhard GmbH
Current assignee: Westerwaelder Eisenwerk Gerhard GmbH
Priority date: 1962-08-20
Filing date: 1962-08-20
Publication date: 1969-06-04

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Nachweis von Ölspuren in Gewässern, insbesondere im Grundwasser. Es eignet sich vornehmlich zur sofortigen Anzeige von ins Erdreich einsickernden Ölmengen in der Nähe einwandiger unterirdischer Lagerbehälter für flüssige Brennstoffe. The invention relates to a device for detecting traces of oil in waters, especially in groundwater. It is primarily suitable for the immediate display of Quantities of oil seeping into the ground in the vicinity of single-walled underground storage containers for liquid fuels.

Die Vorrichtung zum selbsttätigen Nachweis von Ölspuren in Gewässern geht aus von einer in einem Schacht absenkbaren und auf dem Wasserspiegel schwimmenden Sonde mit einem oder mehreren Meßfühlern mit einem elektrischen Kontakt und einem von Öl angreifbaren Element, bei dessen Angriff die Kontakte betätigt werden, und aus einem an die Kontakte angeschlossenen Anzeigegerät. Derartige Anordnungen sind an sich bekannt. The device for the automatic detection of traces of oil in water is based on one which can be lowered in a shaft and floats on the water level Probe with one or more sensors with an electrical contact and a element susceptible to oil attack which actuates the contacts, and from a display device connected to the contacts. Such arrangements are known per se.

So beschreibt das deutsche Gebrauchsmuster 1 855568 eine Anordnung zur Feststellung von Mineralöl, bei der der Schaltkreis eines elektrischen Anzeigegerätes durch Veränderung eines auf Ölvorkommen ansprechenden Meßfühlers unterbrochen wird. Als Meßfühler ist hier eine auf einer Silikonkautschukschicht aufgebrachte elektrisch leitende Karbidschicht verwendet, welche unter Einwirkung von Mineralöl quillt und die leitende Verbindung zwischen den einzelnen Karbidteilchen durch die Vergrößerung der Oberfläche unterbricht. Dieser Meßfühler ist aber in seiner Wirkungsweise mit großen Unsicherheitsfaktoren belastet und hat eine sehr lange Ansprechzeit sowie geringe Ansprechempfindlichkeit. The German utility model 1 855568 describes an arrangement for the determination of mineral oil, in which the circuit of an electrical display device is interrupted by changing a sensor that responds to oil deposits. The sensor used here is an electrical one applied to a silicone rubber layer conductive carbide layer used, which swells under the action of mineral oil and the conductive connection between the individual carbide particles due to the enlargement the surface interrupts. This sensor is in its mode of operation with large uncertainty factors and has a very long response time as well low responsiveness.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßfühler zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Anordnung vermeidet und darüber hinaus eine einfache Herstellung und eine sichere Betriebsweise gestattet. The invention is based on the object of creating a measuring sensor which avoids the disadvantages of the known arrangement and, moreover, a simple one Production and safe operation permitted.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die vom Ö1 angreifbaren Elemente öllöslich sind und bei ihrer Zerstörung auf Magnete, Elektromagnete oder Federn zum Schließen bzw. Trennen der Kontakte einwirken, daß die Sonde eine vom Schachtquerschnitt derart abweichende Formgebung aufweist, daß seitliche Zwischenräume zwischen der Sonde und der Schachtwandung gebildet sind, und daß die öllöslichen Elemente an den diese Zwischenräume begrenzenden Seitenwänden der Sonde angebracht sind. According to the invention, this is achieved in that the oil that can be attacked by the oil Elements are oil-soluble and when they are destroyed on magnets, electromagnets or Springs for closing or separating the contacts act that the probe one of the Shaft cross-section has such a different shape that lateral spaces are formed between the probe and the shaft wall, and that the oil-soluble Elements attached to the side walls of the probe delimiting these spaces are.

Das Schließen oder Trennen der elektrischen Kontakte geschieht also nicht durch Veränderung der öllöslichen Anzeigeelemente selbst und hängt damit vom Grad ihrer Zerstörung ab, sondern durch die Zerstörung der Anzeigeelemente werden magnetische, elektromagnetische oder Federkräfte freigegeben, die ihrerseits das Schließen der elektrischen Kontakte in immer gleichbleibender Zuverlässigkeit bewirken. The electrical contacts are closed or separated not by changing the oil-soluble display elements themselves and thus depends on the Degree of their destruction, but will be due to the destruction of the display elements magnetic, electromagnetic or spring forces are released, which in turn have the Make the electrical contacts close with constant reliability.

Es ist an sich z. B. aus der USA.-Patentschrift 1764254 bekannt, daß der Schwimmer eines Aerometers einen von dem Querschnitt des Aufnahmegefäßes abweichenden Querschnitt erhalten kann, damit auf diese Weise die Reibung zwischen dem Schwimmer und der Wandung des Aufnahmegefäßes möglichst gering wird. Eine solche Formgebung der Sonde dient dagegen im vorliegenden Fall zur Unterbringung des neuen Meßfühlers. It is in itself z. B. from the USA patent 1764254 known, that the float of an aerometer is one of the cross-section of the receptacle can get different cross-section, so that in this way the friction between the float and the wall of the receptacle is as small as possible. Such In contrast, the shape of the probe is used in the present case to accommodate the new one Probe.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen Fig. 1 und la Längsschnitte eines Schachtes mit der Vorrichtung in zwei verschiedenen Ausführungsformen, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie Y-Z in F i g. 3, entsprechend dem unteren Teil der F i g. 2 in größerem Maßstab, und F i g. 3 einen Querschnitt durch den Schacht in Höhe des Schwimmers. An embodiment of the invention is described below with reference to the Drawing described. Show it Fig. 1 and la longitudinal sections of a shaft with of the device in two different embodiments, FIG. 2 a section along the line Y-Z in FIG. 3, corresponding to the lower part of FIG. 2 in larger Scale, and fig. 3 shows a cross section through the shaft at the level of the float.

Die Ausbildung des Schachtes ist nicht Gegenstand der Erfindung. The formation of the shaft is not the subject of the invention.

Gemäß Fig. 1 geschieht der Vortrieb des Kontrollschachtes bis. unter den Grundwasserspiegel z. B. dadurch, daß ein gegen Korrosion geschütztes Stahlrohr 3 vertikal in einem in unmittelbarer Nähe des zu überwachenden unterirdischen Lagerbehälters 4 unter Ausnutzung des beim Ausheben der Grube gelockerten Erdreichs geschaffenen Loch versenkt wird. Die Tiefe des Schachtes richtet sich nach dem Abstand desselben von am weitesten entfernt gelegenen Punkt der Behältersohle 6 und der normalen Höhe des Grundwasserspiegels 1. Sie wird so gewählt, daß unter Berücksichtigung der vorhandenen Erdformation im Falle des Auftretens eines Lecks Öl in den Schacht gelangen muß. According to FIG. 1, the inspection shaft is propelled up to. under the water table z. B. in that a steel pipe protected against corrosion 3 vertically in one in the immediate vicinity of the underground storage container to be monitored 4 using the soil that was loosened when the pit was excavated Hole is sunk. The depth of the shaft depends on the distance between it from the furthest point of the container bottom 6 and the normal height of the groundwater level 1. It is chosen so that taking into account the existing Earth formation in the event of a leak oil must get into the well.

Liegt der Grundwasserspiegel über der Behältersohle 6, so genügt ein Absenken des Kontrollschachtes bis auf die Höhe der Behältersohle. Schwankt der Grundwasserspiegel in Abhängigkeit von der Niederschlagshöhe, so muß auf jeden Fall der niedrigste Spiegel durch die Schachttiefe unterschritten werden. If the groundwater level is above the bottom of the tank 6, it is sufficient lowering the inspection shaft to the level of the container bottom. Fluctuates the water table as a function of the amount of precipitation, so must on each If the depth of the shaft falls below the lowest level.

Das untere Rohrende 7 ist entweder gemäß F i g. 1 flach oder gewölbt, oder gemäß F i g. 1 a konisch zulaufend. Die letztere Form hat den Vorteil, daß das Rohr unter Umständen nicht in ein Bohrloch eingesetzt zu werden braucht, sondern einfach eingeschlagen werden kann. Falls es nötig sein sollte, kann statt eines senkrechten auch ein schräger oder gekrümmter Schacht angewandt werden. The lower pipe end 7 is either according to FIG. 1 flat or curved, or according to FIG. 1 a tapered. The latter form has the advantage that the pipe may not need to be inserted into a borehole, but can easily be hit. If necessary, one can be used instead vertical, an inclined or curved shaft can also be used.

Der unterste Teil des Rohres ist nicht durchbrochen, so daß er einen Sumpftopf 8 bildet, dessen zylindrische Höhe mindestens der doppelten Eintauchtiefe eines Schwimmkörpers 12 entspricht. Dieser Sumpftopf enthält also ständig eine Mindestmenge Wasser. Oberhalb des dadurch festgelegten Mindestwasserspiegels 9 ist die Rohrwand 10 durch gegeneinander versetzte Öffnungen 11 in der Weise durchbrochen, daß bei jedem Grundwasserstand an mindestens zwei Stellen das Eintreten des Grundwassers in das Rohr ohne Unterbrechung des Spiegels möglich ist. Dies läßt sich z. B. durch um jeweils eine halbe Länge gegeneinander versetzte Langlöcher 11 erreichen. Dadurch wird etwa auf der Oberfläche befindliches Öl abgeschöpft. The lowest part of the tube is not perforated, so that it has a Sump pot 8 forms, the cylindrical height of which is at least twice the immersion depth a float 12 corresponds. So this sump always contains a minimum amount Water. The pipe wall is above the minimum water level 9 established thereby 10 broken through mutually offset openings 11 in such a way that at the entry of the groundwater in at least two places at every groundwater level into the tube without interrupting the mirror is possible. This can be z. B. by To achieve elongated holes 11 offset from one another by half a length in each case. Through this any oil on the surface is skimmed off.

Auf dem Mindestwasserspiegel 9 des Kontrollsumpfes8 oder in jeweiliger Höhe des höher gelegenen Grundwasserspiegels befindet sich der ringförmige Schwimmkörper 12 mit konstanter Eintauchtiefe. An diesem Schwimmkörper 12 sind öllösliche Elemente 2 in der Weise angeordnet, daß sie den Wasserspiegel 6 bzw. 9 (Fig.2) durchqueren und dadurch zwangläufig dem sich auf dem Grundwasserspiegel sammelnden Öl ausgesetzt sind. On the minimum water level 9 of the control sump8 or in the respective The ring-shaped float is located at the height of the higher groundwater level 12 with constant immersion depth. On this floating body 12 there are oil-soluble elements 2 arranged in such a way that they cross the water level 6 and 9 (Fig.2) and thereby inevitably exposed to the oil that collects on the water table are.

Die öllöslichen Elemente 2 sind so ausgebildet, daß bei ihrer Zerstörung vorher von diesen Elementen 2 gehaltene, unter elektrischer, elektromagnetischer oder Federkraft stehende Kontaktenden auseinander oder gegeneinander bewegt werden. Durch Öffnen oder Schließen dieser Kontakte erfolgt auf elektrischem Wege die Auslösung von optischen und/oder akustischen Meldezeichen der vorgeschriebenen Art. The oil-soluble elements 2 are designed so that when they are destroyed previously held by these elements 2, under electrical, electromagnetic or spring-loaded contact ends are moved apart or against each other. By Opening or closing of these contacts takes place on electrical Ways the triggering of optical and / or acoustic signaling signals of the prescribed Art.

Die öllöslichen Elemente 2 sind so angeordnet, daß sie bei sich vertikal bewegendem Schwimmkörper 12 nicht durch Reibung zerstört werden können. The oil-soluble elements 2 are arranged so that they are vertical moving float 12 cannot be destroyed by friction.

Der Sumpftopf 8 verhindert das Aufsitzen des Schwimmers 12 auf dem Schachtboden 7, so daß der untere Teil 13 der öllöslichen Elemente 2 sich stets im Wasser befindet.The sump pot 8 prevents the float 12 from sitting on the Well bottom 7, so that the lower part 13 of the oil-soluble elements 2 is always located in the water.

Die seitliche Reibung zwischen Schwimmkörper 12 und Rohrwand wird bei rundem Rohr z. B. durch quadratischen Grundquerschnitt des Schwimmkörpers 12 auf eine Vierpunkt-Führung reduziert, so daß die in der Mitte der jeweiligen Quadratseiten 14 angebrachten öllöslichen Elemente 2 gegen Reibung geschützt sind. The lateral friction between the floating body 12 and the pipe wall is with round tube z. B. by a square basic cross-section of the float 12 reduced to a four-point guide, so that the one in the middle of the respective square sides 14 attached oil-soluble elements 2 are protected against friction.

Ein Verkanten oder Kippen des Schwimmkörpers 12 wird durch einen flachen linsenartigen Seitenquerschnitt und durch eventuell an der Unterseite angebrachte Ballastkörper vermieden. Der Schwimmkörper 12 besitzt eine konzentrische Bohrung 15, auf deren rohrartigem Fortsatz 16 eine hutartige Haube 17 befestigt ist. Unter dem zentralen becherartigen Teil 18 der Haube befindet sich tropfwassergeschützt das Kontaktpaar (nicht dargestellt) mit den erforderlichen Schalt- und Leitungselementen. Die Elemente 2 bestehen z. B. aus öllöslichem Gummiband, dessen Enden 23 vor dem Einbau durch die zentrale Bohrung 15 im Schwimmkörper 12 geführt und von unten über einen federnden Kontaktarm gestreift werden, der durch das öllösliche Gummiband in gespanntem Zustand gehalten wird. A tilting or tilting of the floating body 12 is by a flat lens-like side cross-section and possibly attached to the underside Ballast bodies avoided. The floating body 12 has a concentric bore 15, on the tubular extension 16 of which a hat-like hood 17 is attached. Under the central cup-like part 18 of the hood is protected against dripping water the contact pair (not shown) with the necessary switching and line elements. The elements 2 consist, for. B. of oil-soluble rubber band, the ends of which 23 before Installation guided through the central bore 15 in the float 12 and over from below a resilient contact arm can be touched by the oil-soluble rubber band is held in a tensioned state.

Der Oberteil 19 der Haube 17 wird zur Durchführung eines Stromzufuhr- und Haltekabels 20 mit einer wasserdichten und klemmenden Stopfbüchse versehen. Dieses Kabel 20 ist vorzugsweise spiralförmig gewunden und paßt sich dadurch der jeweiligen Schwimmerhöhe an. Es ist wasserdicht und wird unter der Erdoberfläche21, jedoch über dem höchsten Grundwasserspiegel seitlich aus dem Rohr geführt. The upper part 19 of the hood 17 is used to carry out a power supply and retaining cable 20 provided with a watertight and clamping gland. This cable 20 is preferably spirally wound and thereby fits the respective float height. It is waterproof and will be under the surface of the earth21, but led laterally out of the pipe above the highest groundwater level.

Der obere Rohrschacht ist zum Schutz gegen Verunreinigung, Oberflächenwasser und unbefugte Handhabung durch einen übergreifenden Deckel 22 gesichert, der mit einem Vorhängeschloß versehen sein kann. The upper pipe shaft is to protect against pollution, surface water and unauthorized handling secured by an overlapping cover 22, which is with can be provided with a padlock.

Rohr, Rohrboden und Schachtdeckel sind aus korrosionsgeschütztem Stahl. Für den Schwimmkörper 12, die elektrische Einrichtung sowie die Schutzhaube 17 werden gegen Korrosion geschützte öl-und wasserbeständige Werkstoffe mit geringem spezifischen Gewicht verwendet. The pipe, tube sheet and manhole cover are made of corrosion-resistant Stole. For the float 12, the electrical device and the protective hood 17 are corrosion-protected oil and water-resistant materials with little specific gravity used.

Die Vorrichtung ist auch in Trinkwassereinzugsgebieten, in der Nähe von Tankstellen, Tanklagern usw. und überhaupt überall anwendbar, wo eine frühzeitige Feststellung von Grundwasserverseuchungen erwünscht ist. The device is also nearby in drinking water catchment areas from gas stations, tank farms, etc. and generally applicable anywhere where an early Determination of groundwater contamination is desirable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist selbstverständlich nicht nur zur Anzeige von Ölspuren im Grundwasser, sondern auch auf anderen Wasseroberflächen verwendbar, z. B. zur Ölanzeige auf der Oberfläche von Quellfassungen, Sammelbehältern, Wasserläufen, Kanälen, Talsperren, Kläranlagen usw. The device according to the invention is of course not only for displaying traces of oil in the groundwater, but also on other water surfaces usable e.g. B. for the oil display on the surface of wells, collecting tanks, Watercourses, canals, dams, sewage treatment plants, etc.

Es muß nur dafür gesorgt werden, daß das Gerät gegen direkte Strömung abgeschirmt ist. Ferner sind Vorrichtungen zum Abschöpfen des Öls anzubringen.It just needs to be ensured that the device is against direct current is shielded. Devices for skimming off the oil must also be installed.

Claims

Claims: 1. Device for the automatic detection of traces of oil in bodies of water, in particular in groundwater, consisting of one in a shaft Lowerable and floating probe with one or more Sensors with an electrical contact and an element that can be attacked by the oil, when attacked, the contacts are actuated, and from one connected to the contacts Display device, d a -characterized in that the elements (2) are oil-soluble and in case of their destruction on magnets, electromagnets or springs to close resp. Separating the contacts act that the probe (12, 15 to 20) one from the shaft cross-section has such a different shape that lateral spaces (14) between the probe (12, 15 to 20) and the shaft wall are formed, and that the oil-soluble Elements (2) on the side walls of the probe that delimit these spaces (14) are appropriate.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sensor is designed as a float (12).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the oil-soluble Elements (2) in the area immediately below and above the water table (9) are arranged.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the oil-soluble Elements (2) are arranged vertically on the float (12) so that they raise the water table (9) cross.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the oil-soluble Elements above the water table (9) attached to the probe (12, 15 to 20) are.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the oil-soluble elements (2) consist of one or more elastic bands, e.g. B. made of rubber are formed, the one on the sensor (12) arranged resilient Keep the contact arm in the tensioned state.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the probe (12, 15 to 20) is ring-shaped and that in its central bore (15) the contacts, springs and other parts of the electrical equipment are arranged and the ends of the oil-soluble elements (2) or their extensions from below are inserted into the bore (15).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the probe (12, 15 to 20) is shielded from above by a hat-like protective hood (17), which is screwed to the upper extension (16) of the bore wall (15).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that for weight relief, for power supply and for introducing and removing the probe (12, 15 to 20) a helically wound cable (20) on the top (19) of the float is attached.