DE1475891C - Anordnung zum Lokalisieren von Rissen od dgl Leckstellen an einer Rohrleitung fur Kohlenwasserstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Lokalisieren von Rissen oder dergleichen Leckstellen an einer Rohrleitung für Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines langgestreckten, einem Rohrleitungsabschnitt zugeordneten Leckfühlelementes, welches ein von Wasser unbeeinflußtes, aber auf die Gegenwart von aus der Rohrleitung austretender Flüssigkeit ansprechendes Material aufweist.

Aus der britischen Patentschrift 591822 ist eine Spüreinrichtung für Gasleitungen bekannt, mit der Fehlstellen oder Leckstellen in der Gasleitung dadurch festgestellt werden können, daß das Spürelement durch die Leitung hindurchgezogen wird, um festzustellen, ob sich in der Leitung Wasser angesammelt hat. Das elektrische Spürelement weist zwei im gegenseitigen Abstand angeordnete und normalerweise gegeneinander isolierte elektrische Kontakte auf, welche über biegsame Leitungen mit einer außen liegenden Meldeeinrichtung in Verbindung stehen. Bei Anwesenheit von Wasser in der Rohrleitung wirkt das zwischen den Kontakten liegende Isoliermaterial elektrisch leitend, so daß ein Melde^ impuls ausgelöst wird. Für von einer Flüssigkeit durchströmte Leitungen läßt sich dieses Spürelement nicht verwenden. Man hat jedoch das gleiche elekirische Spürsystem auch bei von Flüssigkeiten, z. B. von Kohlenwasserstoffen, durchflossenen Leitungen angewendet. Zu diesem Zweck wurde ein kabeiförmiges oder bandförmiges Spürelement entlang einer Mantellinie oder schraubenförmig außen um das zu überwachende Rohr gewickelt. Dieses Spürelement enthält zwei im Abstand voneinander verlaufende elektrische Leiter, die von einem Isoliermaterial getrennt sind, das einen festen elektrischen Durchgangswiderstand besitzt,; der bei Eindringen der aus der Rohrleitung austretenden Flüssigkeit stark absinkt und damit ein elektrisches Signal erzeugt. Ein solcher langgestreckter und mit Hilfe eines Klebebandes oder einer Hülle am Rohrmantel festgelegter bandförmiger Streifen ist aus der französischen Patentschrift 1377 519 bekannt. Ein kabeiförmiges Spürelement dieser Art zeigt das deutsche Gebrauchsmuster 1 763 838, bei dem die konzentrisch zueinander angeordneten elektrischen Leiter durch einen in öl quellfähigen Stoff getrennt sind, der beim Quellen eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Leitern herbeiführt.

Bei all diesen bekannten Leckmelde- und Ortungseinrichtungen muß das elektrische Spürkabel außen am Umfang des Rohres angeordnet sein. Damit ist es sehr leicht äußeren Einflüssen, z. B. Bewegungen im Erdreich u.dgl., ausgesetzt, und damit empfindlich gegen Störungen. Hinzu kommt, daß je nach dem umgebenden Erdreich der austretende Kohlenwasserstoff mehr oder weniger vom Erdreich aufgesaugt oder bei feuchtem Grund oder hohem Wasserspiegel nicht bis zur tiefsten Stelle des Rohres gelangt, so daß es häufig sehr lange dauert, bis nach Auftreten des Leckes das Spürelement sicher anspricht. Außerdem muß die Funktionstüchtigkeit des Spürelementes selber ständig überwacht werden.

Es sind deshalb auch schon andere Spürmethoden' entwickelt worden. So hat man für ein Leitungssystem, welches aus einem ausgemauerten Kanal und darin verlegten Rohren besteht, ein Spürelement entwickelt, welches ein Leck in den Rohren dann aufzuzeigen und zu lokalisieren gestattet, wenn der ausgemauerte Kanal geneigt zur Horizontalen verläuft und in Abständen Mannlöcher aufweist, durch die man Zugang zu dem ausgemauerten Kanal erhält.' Bei diesem aus der USA.-Patentschrift 3 025 606 bekannten System wird ein langgestrecktes flexibles Element, das mit einem chemischen Stoff imprägniert oder verbunden ist, welches bei Auftreten von Feuchtigkeit seine Farbe wechselt, von einem höher liegenden Mannloch durch den Kanal zum nächst tiefer liegenden Mannloch gezogen und danach zum höheren Mannloch wieder eingeholt. Aus einer auftretenden Verfärbung und der Lage der verfärbten Zone an dem biegsamen Element kann man das Auftreten und die Stelle eines Leckes feststellen.

Zum Schütze von Kohlenwasserstoffe führenden Rohrleitungen hat man gemäß der französischen Patentschrift 1 357 553 das Leitungsrohr mit einem weiteren Mantelrohr zur Bildung eines Doppelwandrohres versehen und den Wandzwischenraum mit einer Flüssigkeit gefüllt. Diese Flüssigkeit kann beispielsweise Wasser sein, die unter einem vorbestimmten, den Leitungsdruck geringfügig übersteigenden Druck gehalten wird. Zur Feststellung eines Leckes hat man dabei das Wasser im Wandzwischenraum gefärbt, so daß das bei Auftreten einer Leckstelle" durch den Überdruck im Wandzwischenraum in das innere Leitungsrohr eintretende gefärbte Wasser an einer Überwachungsstelle festgestellt werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Lokalisieren von Rissen oder dergleichen Leckstellen der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß nach Auftreten und Melden einer Leckstelle diese mit einfachen Mitteln zuverlässig und mit großer Genauigkeit ermittelt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale gelöst, daß

a) eine an sich bekannte Leck-Warneinrichtung in Verbindung mit einem — vorzugsweise mit einer Flüssigkeit gefüllten — Wandzwischenraum eines Doppelwandrohres vorgesehen ist,

b) ein Zugseil im Wandzwischenraum angeordnet ist, an dem Spürelemente befestigt und mit dessen Hilfe nach erfolgter Leckmeldung durch den Wandzwischenraum gezogen werden können, und daß

c) Anschlußstutzen und Abdichtungskästen für das Ein- und Ausführen des Zugseils und der Spürelemente vorgesehen sind.

Bei einem Doppelwandrohr, dessen Wandzwischenraum mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, läßt sich auch das Auftreten von Leckstellen am Innenoder am Außenrohr rasch und zuverlässig und auf einfache Weise feststellen, "sei es durch den bei Auftreten einer Leckstelle sich ändernden Druck im Zwischenraum oder durch den bei Auftreten solcher Risse od. dgl. eintretenden Verlust an der Füllflüssigkeit im Wandzwischenraum. Sobald auf diese Weise das Vorhandensein eines Risses oder Leckes festgestellt ist, läßt sich das Zugseil mit den Spürelementen rasch und zuverlässig in den Wandzwischenraum einziehen. Die Arbeitsweise des Spürelementes ist dabei von äußeren Einflüssen unabhängig, da das Spürelement durch den Wandzwischenraum des Doppelwandrohres hindurchgezogen wird. Da dieser Wandzwischenraum mit Wasser gefüllt sein kann, auf dem ein etwaig austretender Kohlenwasserstoff zu schwimmen sucht, sammeln sich auch schon geringe austretende Mengen

an Kohlenwasserstoff stets an der höchsten Stelle, also im Bereich der oberen Mantellinie des Mantelrohres. Wenn man das Spürelement daher durch diesen Bereich des Wandzwischenraumes zieht, werden auch schon geringe austretende Leckmengen zuverlässig und rasch festgestellt. Ein Versickern von austretendem Kohlenwasserstoff in dem umgebenden Erdreich und eine dadurch bedingte Erschwerung der Feststellung und Ortung der Leckstelle, wie dies bei einfachen Rohrleitungen der Fall ist, wird hierbei vollständig vermieden. Da das Spürelement auch erst nach Meldung eines Leckes eingezogen zu werden braucht, läßt sich auf einfache Weise gewährleisten, daß das Spürelement intakt ist und daher eine zuverlässige Ortung ermöglicht. Irgendwelche elektrischen Meßeinrichtungen und Kabel sind bei der Ortung nicht notwendig. Die Anordnung gemäß der Erfindung ist daher außerordentlich robust und wenig störanfällig.

Um in besonderen Fällen, z. B. bei gegenüber der Horizontalen geneigt verlegten Leitungen, ein Ausbreiten des ausgeleckten Kohlenwasserstoffes über eine längere Rohrstrecke zu verhindern und damit die Genauigkeit der Ortung oder Lokalisierung der Fehlstelle zu verbessern, können im Wandzwischenraum Schuhe zur Einengung der Ausbreitung der Leckflüssigkeit angeordnet sein, welche Durchgänge für das Zugseil und die Spürelemente frei lassen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, einen Rohrleitungsabschnitt mit einer Anordnung gemäß der Erfindung;

F i g· 2 und 3 sind Querschnitte durch verschiedene Stellen der Rohrleitung nach Fig. 1.

In F i g. 1 ist ein Rohrleitungsabschnitt dargestellt, der aus einem inneren Leitungsrohr 1 und einem dieses mit Abstand umgebenden Mantelrohr 2 besteht. Zwischen den beiden Rohren wird auf diese Weise ein Wandzwischenraum 3 gebildet. Dieser Rohrleitungsabschnitt ist über Verbindungsstücke 4 und 4' mit Rohrleitungsabschnitten Γ verbunden, welche als einfache Rohrleitungen ohne Mantelrohr dargestellt sind. In den Verbindungsstücken sind Ringkammern 5 gebildet, welche mit der inneren Rohrleitung in Verbindung stehen, und daher mit Kohlenwasserstoff gefüllt, welcher dem gleichen Druck unterliegt wie der Kohlenwasserstoff in. der Leitung 1. Getrennt von diesen Ringkammern 5 sind an den Enden des Wandzwischenraumes 3 mit diesem in Verbindung stehende Ringkammern 6 vorgesehen. Ah den beiden Ringräumen 5 und 6 sind Anschlußstutzen 7 und 8 für Leitungen vorgesehen, die zu einem nicht dargestellten Differentialkolben führen können, wenn der Zwischenraum unter Überdruck steht und dieser Überdruck in Abhängigkeit vom Druck innerhalb der Leitung 1 automatisch gesteuert wird. In dem Fall, daß der Zwischenraum unter niedrigerem Druck steht oder unter Atmosphärendruck, werden diese Anschlußleitungen durch Ventile 21 geschlossen. Auf diese Weise kann zu jeder Zeit eine Rohrleitung des zweiten Typs durch Anschließen der entsprechenden Steuereinrichtung in eine Rohrleitung des ersten Typs umgewandelt werden und umgekehrt.

An das Mantelrohr 2 sind entsprechende Anschlußstutzen 9 angeschlossen, z. B. angeschweißt, an die sich Dekompressionsrohre 10 anschließen. An den freien Enden der Dekompressionsrohre sind Abdichtungskästen 11 vorgesehen, die mit einem Deckel 12 verschlossen sein können. An dem Kasten 12 ist ein Druckentlastungsventil 13 angeschlossen. In dem Kasten 12 liegt das Ende eines Einzugdrahtes oder Einzugseils 15 in Form einer Schleife 14. Zur Erhöhung der Sicherheit kann noch ein Reservedraht oder Reserveseil vorgesehen sein, das in den Fig. 2

ίο und 3 mit 15' bezeichnet ist.

In dem Wandzwischenraum 3 sind Stützschuhe 16, 17, 18 und 20 vorgesehen, die dazu dienen, das Rohr 1 in dem Mantelrohr 2 im wesentlichen konzentrisch zu halten. Der Stützschuh 20 gemäß F i g. 3 bildet eine Sperrwand zum Verhindern des Ausbreitens von aus dem Rohr 1 ausgetretener Flüssigkeit in dem Zwischenraum 3. Die in Umfangsrichtung verteilten Schuhe können miteinander durch Federn od. dgl. verbunden sein.

Die Schuhe 16 und 20 unterscheiden sich in der Weise, daß der Schuh 16 das Seil oder den Draht 15 bzw. 15' an die Innenseite des Mantelrohres 2 in der Nähe der oberen Mantellinie dieses Rohres führt, während der Schuh 20 den oder die Drähte an die

as Außenfläche des Innenrohres 1 heranführt.

An dem Seil oder an dem Draht 15,15' kann ein Spürelement befestigt werden und mit Hilfe des Drahtes oder Seils in den Zwischenraum 3 eingezogen werden. Durch die Dekompressionsrohre wird sichergestellt, daß die Drähte und Spürelemente ohne Entlastung des Überdruckes im Wandzwischenraum 3 in diesen eingezogen werden können. Zum Einziehen können entsprechende Spindeln oder Haspeln an den Abdichtungskästen angeordnet sein. Außerdem können entsprechende Zählwerke oder dergleichen Einrichtungen vorgesehen sein, um die Länge des eingezogenen Spürelementes bis zum Eintreffen der durch den Kohlenwasserstoff auf dem Spürelement hinterlassenen Marke messen zu können.

Das Spürelement kann ein geeignetes Material umfassen, welches, durch den Kohlenwasserstoff oder dem Kohlenwasserstoff beigemengte andere Stoffe auf physikalischem, chemischem, mechanischem oder radioaktivem Wege markiert, z. B. in der Farbe verändert wird. Das Material des Spürelementes ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Eine Gasfüllung im Mantelzwischenraum 3 ändert nichts an der Funktion des Erfindungsgegenstandes.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Lokalisieren von Rissen oder dergleichen Leckstellen an einer Rohrleitung für Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines langgestreckten, einem Rohrleitungsabschnitt zugeordneten Leckfühlelementes, welches ein von Wasser unbeeinflußtes, aber auf die Gegenwart von aus der Rohrleitung austretender Flüssigkeit ansprechendes Material aufweist, g e k e η η zeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß

a) eine an sich bekannte Leck-Warneinrichtung in Verbindung mit einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Wandzwischenraum (3) eines Doppelwandrohres (1, 2) vorgesehen ist,
b) ein Zugseil (15, 15') im Wandzwischen

raum (3) angeordnet ist, an dem Spürelemente befestigt und mit dessen Hilfe nach erfolgter Leckmeldung durch den Wand-

Zwischenraum gezogen werden können, und daß

c) Anschlußstutzen (9) und Abdichtungskästen (11) für das Ein- und Ausführen des Zugseils (15,15') und der Spürelemente vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Wandzwischenraum Schuhe (16, 20) zur Einengung der Ausbreitung der Leckflüssigkeit angeordnet sind, welche Durchgänge für Zugseil (15,15') und Spürelemente frei lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen