DE1806875A1

DE1806875A1 - Einrichtung zum Untersuchen von Rohrleitungen auf das Vorhandensein von Leckstellen

Info

Publication number: DE1806875A1
Application number: DE19681806875
Authority: DE
Inventors: Hendrik Bosselaar
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1967-11-06
Filing date: 1968-11-04
Publication date: 1969-06-19
Also published as: DE1806875C3; US3575040A; BE723324A; NL6815668A; NL164132B; NL164132C; SU374862A3; AT292338B; CS183606B2; JPS4824559B1; CH508875A; DE1806875B2; FR1591239A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die es auf akustischem Wege ermöglicht, eine Rohrleitung auf das Vorhandensein von Undichtigkeiten zu untersuchen, und sie sieht eine Einrichtung vor, die mit Hilfe einer Tragvorrichtung zusammen mit dem strömenden Transportgut durch die Rohrleitung hindurch bewegt werden kann«, Von außen betrachtet kann eine solche Einrichtung einem Behälter ähneln, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Rohrleitung, und der mit einem oder mehreren die Innenwand der Rohrleitung nicht berührenden Bunden, flanschen oder dergleichen versehen und mit Rädern ausgerüstet ist, die auf der Innenwand der Rohrleitung laufen«, Wenn ein strömungsfähiger Stoff durch eine Rohrleitung gefördert wird, wird eine solche Einrichtung derart von dem Strom mitgenommen, daß nur ein geringer oder überhaupt kein Schlupf auftrittο

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, gemäß welchem die Einrichtung mit Vorrichtungen ausgerüstet wird, die es ermöglichen, Ultraschallsignale gegenüber dem in der Rohrleitung auftretenden Hintergrundgeräusch in der Weise zu beobachten, zu verstärken, auszuwählen und aufzuzeichnen, daß die von Undichtigkeiten herrührenden Ultraschallsignale auf einem Registrierstreifen in einer erkennbaren form erscheinen, und

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zwar entweder in Abhängigkeit von der zurückgelegten Strecke oder in Abhängigkeit von einer in einer zu der Strecke in Beziehung stehenden Größe· Diese Vorrichtungen sind in dem erwähnten Behälter untergebracht, und außerdem ist auf der Außenseite des Behälters ein Hydrophon zum Beobachten von Ultraschallschwingungen vorgesehen. Wenn die Einrichtung die Rohrleitung durchläuft und sich einer Leckstelle nähert, beobachtet sie eine Erhöhung der Intensität des Geräusches, während nach dem Passieren der leckstelle, d.h. wenn sich die Einrichtung wieder von der leckstelle entfernt, eine Verringerung der Geräuschintensität beobachtet wird. Das gleichgerichtete Signal hat die Form einer Spitze oder Zacke. Wenn man das Auftreten eines solchen zackenförmigen Signals als Punktion der Zeit aufzeichnet, ist es unter Benutzung des für die Förderung des Transportguts und die zu transportierende Menge geltenden Zeitplans, der als solcher bekannt ist, möglich, die lage der Leckstelle zu ermitteln. Ein einfaches Aufdrucken der Zeit auf den Registrierstreifen beim Passieren einer Leckstelle ist hierfür ausreichend. Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die Einrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Beobachtung und Verarbeitung von Schwingungen ermöglicht, deren Frequenz etwa 35 kHz beträgt. In diesem Fall erreicht nämlich das Verhältnis zwischen der Stärke des durch eine Leckstelle erzeugten Signals und der Stärke des Hintergrundgeräusches ein Maximum; infolgedessen wird die Grenze, bis zu welcher Leckstellen noch nachgewiesen werden können, auf einen minimalen Wert gebracht.

Neben dem Nachweis des Vorhandenseins einer Leckstelle und der Ermittlung ihrer Lage ist die Möglichkeit, das Nichtvorhandensein von Leckstellen mit Sicherheit nachzuweisen, von mindestens ebenso großer Bedeutung. Es wurde bereits vorgeschlagen, das einwandfreie Arbeiten der Einrichtung in regelmäßigen Zeitabständen zu prüfen, während die Einrichtung durch die Rohrleitung transportiert wird, da sich der Untersuchungs— Vorgang über viele Tage erstrecken kann. Dies kann mit Hilfe von Schwingungsquellen geschehen, die an der Rohrleitung an bekannten Punkten vorgesehen sind, und es ermöglichen, akustische Schwingungen zu.erzeueftn. deren Intensität und Frequenz

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derart sind, daß diese Schwingungen mit Hilfe der rufeinrichtung beobachtet und aufgezeichnet werden können,. Wenn die Einrichtung die Schwingungen sämtlicher auf der Außenseite der Rohrleitung angeordneter Schwingungsquellen registriert, besteht ein hoher Grad der Sicherheit dafür} daß die Einrichtung einwandfrei gearbeitet hat·

Nunmehr hat es sich jedoch gezeigt, daß auch Schwingungen aufgezeichnet werden können, die weder von Leckstellen noch von den erwähnten Schwingungsquellen herrühren. Ferner wurde festgestellt, daß sich während der Bewegung der Einrichtung im Inneren der Rohrleitung Bedingungen ergeben können, bei denen die das Vorhandensein von Lecketellen anzeigenden Signale so schwach sind, daß sie nicht beobachtet werden können» In solchen Fällen ist es daher schwieriger, aus den gewonnenen Aufzeichnungen Schlüsse bezüglich des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins von Leckstellen zu ziehen. Die Erfindung sieht nunmehr eine Einrichtung vor, die es ermöglicht, in dieser Beziehung erhebliche Verbesserungen zu erzielen·

Gemäß der Erfindung wird eine Einrichtung zum Prüfen einer Rohrleitung auf das Vorhandensein von Leckstellen mit Hilfe akustischer Vorrichtungen, die mit Hilfe eines Trägers zusammen mit dem Strom des Transportguts durch die zu prüfende Rohrleitung transportiert wird, und die Vorrichtungen umfaßt, mittels deren Ultraschallsignale gegenüber dem Hintergrundgeräusch in der Rohrleitung beobachtet, verstärkt, ausgewählt und registriert werden können, so daß auf eine Leckstelle zurückzuführende Ultraschallsignale auf einem Registrierstreifen in erkennbarer Form und als Funktion der zurückgelegten Strecke oder einer mit dieser in Beziehung stehenden Größe aufgezeichnet werden können, mit einem druckempfindlichen Element ausgerüstet, das durch den in der Rohrleitung herrschenden Druck beeinflußt wird, und dessen Signale dazu dienen können, den jeweiligen Druck als Funktion der zurückgelegten Strecke oder einer mit dieser in Beziehung stehenden Größe während der Bewegung der Einrichtung in der Rohrleitung aufzuzeichnen und/oder eine üehaltvorrichtung zu betätigen, mittels deren die Einrichtung zum nachweisen von Ultraschallsignalen

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teilweise oder vollständig ein- oder ausgeschaltet werden kann·

Bs ist sehr wichtig, die Druckbedingungen zu kennen, denen die Einrichtung während· ihrer Fahrt durch die Rohrleitung ausgesetzt war· ITachdem der Druck in der Rohrleitung "bis unter einen unteren G-renzwert zurückgegangen ist, wird das durch eine Leckstelle erzeugte U.ltraschallsignal so schwach, daß es mit Hilfe-der beschriebenen Einrichtung· nicht mehr beobachtet werden kann· Wenn der Druck in der Rohrleitung in Abhängigkeit von der ^eit aufgezeichnet wird, ist es bei der Auswertung des Registrierstreifen nach Beendigung der Fahrt möglich, festzustellen, während welcher Zeitspanne oder Zeitspannen es unmöglich war, eine etwa vorhandene Leckstelle zu registrieren* Mit Hilfe des bekannten Zeitplans, gemäß welchem das Transportgut durch die Rohrleitung befördert worden.·ist, und der auch die in Frage kommenden Mengen angibt, ist es dann möglich_f die · in Frage kommenden Abschnitte der Rohrleitung aus dem Registrierstreifen zu ermitteln. Nunmehr ist mit Sicherheit bekannt, daß ein solcMer Rohrleitungsabschnitt tatsächlich nicht untersucht worden istj auf diese Weise erhält man ein Bild vom Zustand der Rohrleitung, das zuverlässiger ist als das Bild, das sich ergibt, wenn aus dem unvermeidlichen Fehlen einer Leckanzeige geschlossen wird, daß keine iecksteile vorhanden war«

Im allgemeinen genügt es, festzustellen;, ob der. Druck in der Rohrleitung höher oder niedriger ist als ein bestimmter vorher eingestellter Wert« Zu diesem Zweck kann man ein bistabiles Element vorsehen,, dessen Stellung durch das Vorzeichen des Unterschiedes zwischen dem tatsächlichen Druck und dem vorher eingestellten Wert bestimmt wird; diese Stellung kann dann aufgezeichnet werden, um den jeweiligen Druck anzuzeigen» Das bistabile Element kann durch eine unter ^χι ederspannung stehende Membran gebildet sein, die einen Mikroschalter betätigen kann. Diese Membran steht direkt oder indirekt in Berührung mit dem durch die Rohrleitung strömenden, unter Druck stehenden Medium. Bei einer Rohrleitung zum Transportieren von Rohöl kann der erwähnte vorher eingestellte Wert z„B. 5 atü betragen. Es ist zeweckmäßig, in Abhängigkeit von der ²eit jeden Fall zu registrieren, in welchem dieser eingestellte Wert von den tatsächlichen Druck in der Rohrleitung, nach oben oder

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unten durchlaufen wircL Hierbei ist es wichtig, eine tote Zone vorzusehen, die z.B. einer Atmosphäre entspricht, damit der Einfluß kleiner Änderungen des Drucks auf beiden Seiten des eingestellten Wertes, die zu häufigen Anzeigen von Druckänderungen führen könnten, ausgeschaltet wird..

Die Registriervorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß eine Druckanzeige jeweils gleichzeitig mit jeder Aufzeichnung eines gewählten Ultraschallsignals aufgezeichnet wirdo

Natürlich führt das gleichzeitige Ausdrucken von Druckanzeigen und UltraschallSignalen zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit der Aufzeichnung, obwohl der jeweils interessierende Druck bereits aus den unabhängig davon aufgezeichneten Druckwerten abgelesen werden kann. Eine zeitweilige Verringerung der Pumpenleistung kann dazu führen, daß in der Rohrleitung während entsprechender Zeitspannen ein niedrigerer Druck herrscht. Ein solcher niedrigerer Druck kann auch in Abschnitten von Rohrleitungen auftreten, die Gebirgszüge passieren, und zwar insbesondere bei Abschnitten, die in der Strömungsrichtung des Transportguts ein Gefälle aufweisen.

Bei solchen Abschnitten der Rohrleitung ist es sogar möglich, daß das Strömen des Transportguts ausschließlich durch die Schwerkraft aufrechterhalten wird; solche Abschnitte werden daher als sogenannte Freifallabschnitte bezeichnet.

Erhebliche Vorteile können während bestimmter Stadien der Fahrt der Einrichtung durch die Rohrleitung dann erzielt werden, wenn das Signal des druckempfindlichen Elements dazu dient, eine Schaltvorrichtung zu betätigen, mittels deren die Einrichtung zum Messen und Aufzeichnen von Ultraschallsignalen vollständig oder teilweise ein- und ausgeschaltet werden kann₀ Eine solche Schaltvorrichtung kann mit dem'erwähnten bistabilen Element so verbunden sein, daß sich ein Abschaltvorgang immer dann abspielen kann, wenn der Unterschied zwischen dem tatsächlichen Druck und einem vorher eingestellten Wert negativ wird, und daß die erwähnte Einrichtung immer dann eingeschaltet wird, wenn dieser Unterschied positiv wirdo Versuche haben gezeigt, daß während des Füllens des Leitungsabschnitts, mittels

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dessen die Einrichtung zum Prüfen der Rohrleitung auf das Vorhandensein von,leckstellen in die leitung eingeführt wird, zu einem häufigen Ansprechen der Einrichtung führt. Offenbar werden infolge der heftigen Bewegung der Flüssigkeit und der Bildung von Wirbeln während des Füllvorgangs Ultraschallschwingungen von ausreichender Stärke in dem Bereich von 35 kHz erzeugt. Während der Füllperiode ist die Einrichtung einem niedrigen Druck ausgesetzt, der in jedem Fall niedriger ist als der erwähnte vorher eingestellte Wert» Wenn die Prüfeinrichtung in eine Schleuse eingebracht wird, um in die Rohrleitung eingeführt zu werden, wird ein Schalter, mittels dessen die Registriervorrichtung ein- und ausgeschaltet wird, in die Ausschaltstellung gebracht. Dann können so lange keine Aufzeichnungen stattfinden, wie die Schleuse zum Einführen der Prüfeinrichtung nicht vollständig gefüllt ist. Sobald die Schleuse den Punkt der vollständigen Füllung erreicht, nimmt der Uruck schnell zu und hierdurch wird automatisch bewirkt, daß der Schalter umgestellt wird, um die !Registriervorrichtung einzuschalten. Auf diese Weise wird verhindert, daß zahlreiche unnötige Aufzeichnungen hergestellt werden.

Ferner ist es möglich, die gesamte Einrichtung zum Beobachten von Ultraschallschwingungen abzuschalten, wenn in der Rohrleitung ein zu niedriger Druck herrscht, und sie wieder einzuschalten, sobald der Druck einen genügend holten Wert erreicht hat. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß die Batterien zum Speisen der Einrichtung während der Fahrt durch die Rohrleitung, die' 3ich häufig über viele Tage erstrecken kann, während derjenigen Zeit geschont werden, während welcher, keine Lecksignale aufgezeichnet werden können» Dies ist für den Fall von Bedeutung, daß die Förderung von Transportgut durch die Rohrleitung zeitweilig und auf unerwartete Weise unterbrochen wird» Sobald die Förderung wieder aufgenommen wird, wird die Prüfeinrichtung infolge der Erhöhung des Drucks wieder eingeschaltete Entsprechend wird eine unnötige Entnahme von Strom aus den Batterien verhindert, während die Prüfeinrichtung bei Gebirgszüge passierenden Rohrleitungen sogenannte Freifallabschnitte passiert«,

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert·

Pig. 1 veranschaulicht eine erfindungsgemäße Einrichtung in einem Bifcockdiagramm·

Pig· 2 gibt als Beispiel einen Registrierstreifen für den Pail wieder» daß eine erfindungsgemäße Einrichtung eine zu prüfende Eohrleitung längs einer Strecke von 153 km durchfahren hat.

Gemäß Pig· 1 umfaßt die Einrichtung ein Hydrophon 1, das in Berührung mit dem Iransportgut in der Rohrleitung steht und auf Ultraschallschwingungen anspricht· Das Signal des Hydrophons 1 wird einem selektiven Verstärker 2 zugeführt, der Schwingungen im Frequenzband von 35+2 kHz verstärkt· Das Ausgangs signal des Verstärkers 2 wird einer Integrationsstujfe und einem Demodulator 11 zugeführt· Die Integrationsstufe 3 arbeitet mit einer Zeitkonstante von 1,7 sec, so daß kurzzeitige Störungen ausgeschaltet werden. Die Änderung der Amplitude eines von einer Leckstelle herrührenden Ultrasohallsignals, die darauf zurückzuführen ist, daß die Einrichtung eine Leckstelle passiert, macht sich im Ausgangssignal der Integrationsstufe 3 bemerkbar. Dieses Ausgangssignal wird einem Impulsgenerator 4 zugeführt, der einen Impuls von bestimmter Breite und Größe liefert, wenn ein bestimmter Wert des Ausgangssignals der Integrationsstufe 3 überschritten wird· Der Impulsgenerator 4 kann ebenso wie die noch zu beschreibenden Impulsgeneratoren 13, 17, 18 und 22 in Form einer Plip-Plop-Schaltung ausgebildet sein· Der Impuls des Generators 4 wird einem Oder-Gatter 5 zugeführt. Dieses Gatter läßt einen elektrischen Strom nur in einer Richtung durch«, Der durchgelassene Strom wird einer Registriereinrichtung 6 bzw. genauer gesagt einem !Teil 7 der Registriereinrichtung zugeführt· Der Teil 7 der Registriereinrichtung umfaßt ein mit Drucktypen versehenes Rad, das in drei verschiedene Stellungen gebracht werden kann. Unter dem Einfluß des von dem Gatter 5 abgegebenen Stromimpulses wird dieses Rad aus seiner Ausgangsstellung in die nächste Stellung gedreht. Das Ausgangssignal des Impulsgenerator s 4 v/ird ferner einem Schalter 8 zugeführt_o Dieser Schal-

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ter kann auf eine noch, zu beschreibende Weise jeweils eine von zwei möglichen Stellungen einnehmen, so daß das Signal des Impulsgenerators 4 entweder einer Druckbefehlsvorrichtung 9 zugeführt oder zurückgehalten wird. Gelangt das Signaides Impulsgenerators 4 zu der Druckbefehlsvorrichtung 9» setzt diese Vorrichtung die Druckvorrichtung der Registriereinrichtung in Betrieb· Die Stellung des erwähnten Rades des Teils 7 der Registriereinrichtung wird ebenso wie die Stellung Von noch zu beschreibenden Typenrädern der ^xeile 20 und 23 der Registriereinrichtung auf einen Papierstreifen aufgedruckt, der nach dem Druckvorgang weiterbewegt wird· lach Beendigung des Druckvorgangs führt ein Rückstellrelais 10 ein Signal dem w Teil 7 der Registriereinrichtung zu, was zur Folge hat, daß das Rad des Teils 7 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, Das Relais 10 führt ferner ein Signal der Integrationsstufe 3 und einer noch zu beschreibenden Integrationsstufe 12 zu, so daß diese Integrationsstufen bis auf einen Ausgangswert entladen werden«,

Mit Hilfe des bis jetzt beschriebenen '^eils der Einrichtung wird somit unter dem Einfluß eines Ultraschall-Eingangssignals, das auf der Basis von Änderungen der Frequenz und der Amplitude ausgewählt istj, eine Druckvorrichtung betätigt, um ein bestimmtes Schriftzeichen auf den Registrierstreifen zu drucken, woraufhin dieser Teil der Einrichtung wieder in sei— ' nen Ausgangszustand überführt wird« Das Ultraschallsignal wird dann durch eine Leckstelle verursacht«,

Längs der Rohrleitung können an bekannten Punkten öchwingungsquellen vorgesehen sein, auf deren Schwingungen die Einrichtung ansprechen kann, wenn sie die Schwingungsquellen während ihrer Fahrt durch die Rohrleitung passiert«, Diese Schwingungsquellen liefern Schwingungen mit einer Frequenz, die in dem schon erwähnten Frequenzband von 35 +2 kHz liegt, die jedoch jetzt mit einer Frequenz von 70 Hz amplitudenmoduliert sind. Ein Demodulator 11 trennt die Modulation von der Trägerwelle, woraufhin eine Integrationsstufe 12 die Integration 'durchführt« Diese Integrationsstufe arbeitet mit einer Zeitkonstante von 1,5 see. Das integrierte Signal wird einem

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Impulsgenerator 13 zugeführt, der seinerseits einen Impuls dem Oder-Gatter 5 zuführt. Außerdem wird jedoch das Aus— gangssignal des Impulsgenerators 13 dem Eingang der Integrationsstufe 3 zugeführt. Infolgedessen können zwei durch ein kurzes Zeitintervall getrennte Stromimpulse das Oder-Gatter passieren und zu.dem Teil 7 der Registriereinriohtung 6 gelangen. Dies hat zur Folge, daß das Typenrad des Teils 7 gegenüber seiner Ausgangsstellung um zwei Schritte gedreht wird, so daß auf den Registrierstreifen ein Schriftzeichen aufgedruckt wird, das sich von dem Schriftzeichen unterscheidet, das dann gedruckt wird, wenn das Rad mit Hilfe eines Signald gedreht worden ist, das nicht mit einer Frequenz von 70 Hz amplitudenmoduliert worden ist. Auf diese Weise werden die "beobachteten Ultraschallsignale bezüglich ihres Ursprungs, d.H. danach unterschieden, ob sie von einer der vorgesehenen Schwingungsquellen oder von einer Leckstelle herrühren.

Ebenso wie das Hydrophon 1 steht ein druckempfindliches Element 14 in Berührung mit dem Transportgut in der Rohrleitung· Dieses Element kann durch eine mit Hilfe einer leder belastete Membran gebildet sein. Sobald der Druck in der Rohrleitung bis unter einen vorbestimmten Wert zurückgeht, wird ein Schalter 15 geschlossen, während ein behälter 16 geöxinet wird; wenn der Druck ansteigt, wird dagegen der Schalter 15 geöffnet, während der Schalter 16 geschlossen wird, sobald ein bestimmter Grad der Verformung der Membran überschritten wird. Bei einem niedrigen Druck in der Rohrleitung gelangt somit das Signal des druckempfindlichen Elements 14 zu einem Impulsgenerator 17» während das Signal bei einem hohen Druck zu einem Impulsgenerator 18 gelangt. Ein Oder-Gatter 19 läßt in beiden Fällen einen Stromimpuls durch, der dem Teil 20 der Registriereinrichtung 6 zugeführt wird. Dieser Teil enthält ein Typenrad, das unter dem Einfluß des zugeführten Stromimpulses in eine bestimmte Stellung gedreht werden kann« Das Rad kann zwei Stellungen oder eine die Zahl 2' überschreitende geradzahlige Zahl von Stellungen einnehmen. Jeder dieser Stellungen ist ein bestimmtes Schriftzeichen zugeordnet, das abgedruckt werden kann. Es sind jedoch nur zwei miteinander abwechselnde Schriftzeichen bzw. Drucktypen vorhanden. Das eine Schriftzeichen zeigt an, daß der Druck in der Rohrleitung

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niedriger ist als der eingestellte Wert, während das andere Schriftzeichen anzeigt, daß der Druck den eingestellten Wert überschreitet. Wenn sich das Typenrad am Beginn der Beobachtungen in der richtigen Stellung befindet, die dem herrschenden Druck entspricht, braucht es nach dem Druckvorgang nicht gedreht zu werden. Das Ausgangssignal des Oder-Gatters 19 wird ferner der Druckbefehlsvorrichtung 9 zugeführt· Daher wird das den Druck anzeigende Signal auf den Registrierstreifen gedruckt, sobald die Stellung der Schalter 15 und 16 geändert wird. Außerdem wird das Druckanzeigesignal gedruckt, wenn ein Ultraschallsignal gedruckt wird, das von einer Leckstelle oder einer modulierten Schwingungsquelle herrührt. Ein Zeitmarkengeber 21 führt einem Impulsgenerator 22 Signale in konstanten Zeitabständen von z.Bo 10 see zu. Unter dem Einfluß der Impulse des Generators 22 werden ein oder mehr Typenräder eines Teils 23 der Registriereinrichtung 6 gegenüber ihrer jeweiligen Stellung um einen Schritt weitergedreht· Die Stellung dieser Typenräder zeigt in Stunden, Minuten und Sekunden die Zeit an, die seit dem Beginn der Fahrt der Einrichtung durch die Rohrleitung verstrichen ist_o Die Zeit wird nur dann ausgedruckt, wenn die Druckbefehlsvorrichtung 9 die Registriereinrichtung in Betrieb setzt. Die lage einer Leckstelle kann mit Hilfe der Zeitaufzeichnungen und des bekannten Förderplans ermittelt werden. Eine Prüfung dieses Verfahrens zum Ermitteln der Lage einer Leckstelle kann in der Weise durchgeführt werden, daß man die ermittelte Lage mit der berechneten Lage einer modulierten Schwingungsquelle mit deren bekannter Lage vergleicht«

Wenn sich der Schalter 15' in der geschlossenen Stellung befindet, d.h. wenn der Druck in der Rohrleitung niedriger ist als der eingestellte Wert, wird zusätzlich ein Signal einem Schaltelement 8 zugeführt. Hierdurch wird das Schaltelement in eine Stellung gebracht, bei der es das Signal des Impulsgenerators 4 nicht durchläßtο Nunmehr wird kein über das Oder-Gatter 5 eintreffendes Signal mehr gedruckt_β Jedoch wird das Druckanzeigesignal des Oder-Gatters 19 zusammen mit der zugehörigen Zeitangabe ausgedruckt. Der Druck in der Rohrleitung ist somit für jeden Zeitpunkt bekannt, und daher ist eine Verwendung dieser Informationen in der beschriebenen Weise bei der Auswertung des Registrierstreifens möglich. Bei-

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spielsweise ist der Schalter 8 offen, während die Schleuse zum Einführen der Prüfeinrichtung in die Rohrleitung gefüllt wird. Wenn die Zufuhr des über das Gatter 15 eintreffenden Signals nur während dieser Füllperiode und nicht während der Fahrt der Prüfeinrichtung unterbrochen werden soll, muß man den Schälter 8 als Halteschalter ausbilden, so daß dieser Schalter geschlossen bleibt, nachdem er zum erstenmal geschlossen worden ist·

In manchen Fällen kann es vorgezogen werden, eine Prüfung der Rohrleitung in der Weise durchzuführen, daß eine ständige Verbindung zwischen dem Ausgang des Oder-Gatters 8 und der Druckbefehlsvorrichtung 9 besteht· Für diesen Fall kann man einen Schalter 24 vorsehen, der vorher mit der Hand in eine Stellung gebracht wird, bei der der Schalter 8 kurzgeschlossen ist· Das Druckanzeigesignal kann dann das Ausdrucken von durch das Hydrophon erzeugten Signalen nicht verhindern· In jedem Fall wird jedoch das Druckanzeigesignal ausgedruckt.

Wenn der Druck in der Rohrleitung zu niedrig ist, und wenn es erwünscht ist, die Prüfeinrichtung weitgehend abzuschalten, kann man den Schalter 8 mit zusätzlichen Kontakten versehen, mittels deren z.B. die Stromquelle für den Hydrophonkreis so lange abgeschaltet werden kann, wie der -^ruck zu niedrig ist. Wenn der Druck wieder über den eingestellten Wert hinaus ansteigt, wird dieser Teil der Einrichtung erneut eingeschaltet. Durch diese Anordnung wird die Lebensdauer der Batterien verlängert· Diese Möglichkeit ist jedoch in den Zeichnungen nicht dargestellt.

An verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 1 sind Schaltungselemente vorgesehen, durch die die Übertragung eines Signals in einem gewissen Ausmaß verzögert wird. Beispielsweise kann der Druckbefehl durch die Vorrichtung 9 erst dann gegeben werden, wenn die Stellung der Typenräder der Registriereinrichtung 6 geändert worden ist. Die Rückstellung durch die Vorrichtung 10 kann jeweils erst nach der Durchführung des Druckvorgangs erfolgen. Ferner ist ein Verzögerungselement zwisciien den Schaltern 15 und 9 vorgesehen, um ein Pendeln des Schalters 8 zu verhindern. Diese Verzögerungselemente

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können durch einfache RO-Kreise gebildet sein.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für einen Registrierstreifen, Die Prüfeinrichtung wurde über eine Strecke von 153 km zusammen mit Rohöl durch eine Fernleitung transportiert. Diese Fernleitung war an zwei Punkten mit künstlichen leckstellen und an zwei weiteren Punkten mit modulierten Ultraschallquellen versehen» In der Spalte I erscheinen die von einem Ultraschallsignal herrührenden Schriftzeichen. Ein L zeigt an, daß das Signal durch eine Leckstelle verursacht wurde,, während ein M anzeigt, daß das Signal durch eine modulierte Schwingungsquelle erzeugt wurde. In der Spalte II erscheinen die Angaben über den Druck. Eine 1 zeigt an, daß der Druck höher war als 5 atü, während ein 0 anzeigt, daß der Druck niedriger war als 5 atü. Die Spalten III, IY und V geben in der vorstehenden Reihenfolge die Zeit in Stunden, Minuten und Sekunden an. Bei dem dargestellten Registrierstreifen verläuft die Zeitachse von unten nach oben. Am Beginn der Fahrt der Prüfeinrichtung lautete die Zeitangabe 2 Stunden, 15 min, 20 see«,

Am Anfang der Rohrleitung, d.h« bei 0 km, -war eine modulierte Schwingungsquelle vorhanden« Die Schwingungen dieser Quelle wurden 10 see lang im Teil A des Streifens registriert·

In einer Entfernung von 51,4 km vom Anfang der Rohrleitung wtp· eine leckstelle vorhanden» Der zugehörige Registriervorgang dauerte 10 see. Der betreffende Teil des Registrierstreifens, d.h. der Abschnitt B, beginnt bei 16 Stunden, 4 min und 50 see.

Als nächstes war in einer sehr kleinen Entfernung von der Leckstelle eine modulierte Schwingungsquelle vorhanden. In dem mit 0 bezeichneten Teil des Registrierstreifens erscheint die betreffende Aufzeichnung während einer Zeitspanne von 10 see.

Schließlich war eine Leckstelle bei 153 km in der Nähe der Endstation vorhanden· Der mit D bezeichnete Teil des Re-• ,gis'trierstreifens zeigt eine 20 see dauernde Aufzeichnung, die bei 22 Stunden, 33 min und 40 see beginnt. Der Druck in der Rohrleitung betrug stets mehr als 5 atü.

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Berechnungen mit Hilfe des Förderplans zeigten, daß die lage der Leckstellen und der Schwingungsquellen innerhalb von + 10Om "bestimmt werden kann.

Patentansprüche ι 90 9 825/1103

Claims

PATENTAlT SPRUCHE

1· Einrichtung zum Untersuchen einer Rohrleitung auf das Vorhandensein von leckstellen mit Hilfe einer akustischen Vorrichtung, die mit Hilfe eines Trägers zusammen mit dem durch die Rohrleitung strömenden Transportgut durch die Rohrleitung befördert werden kann und Vorrichtungen umfaßt, die es ermöglichen, Ultraschallsignale gegenüber dem -Hintergrundgeräusch

aufzunehmen
in der Rohrleitung , zu verstärken, auszuwählen und aufzuzeichnen, und die es ermöglichen, von einer lecksteile herrührende Ultraschallsignale auf einem Registrierstreifen in einer erkennbaren Form als Funktion der zurückgelegten Strecke oder einer mit dieser in Beziehung stehenden Größe aufzuzeichnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein druckempfindliches Element (14) umfaßt, das auf den Druck in der Rohrleitung reagieren kann, und daß die Signale dieses Elements benutzt werden können, um Druckwerte als Funktion der zurückgelegten Strecke oder einer zu dieser in Beziehung stehenden Größe aufzuzeichnen, während die Einrichtung durch die Rohrleitung befördert wird, und/oder um eine Schaltvorrichtung zu betätigen, mittels deren die Einrichtung zum Verarbeiten von Ultraschallsignalen teilweise oder vollständig ein- oder ausgeschaltet werden kann_o
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein bistabiles Element vorgesehen ist, dessen Stellung durch das Vorzeichen des Unterschiedes zwischen dem Druck in der Rohrleitung und einem bestimmten vorher eingestellten Wert bestimmt wird, und dessen Stellung aufgezeichnet werden kann, um eine Angabe über den Druck zu erzeugen»

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hegistriereinriohtung (6) so ausgebildet ist, daß eine Angabe über den Druck gleichzeitig mit jeder Aufzeichnung eines gewählten ültraschallsignals aufge zeichnet wird·
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung mit dem bistabilen Element so verbunden ist, daß ein Ausschaltvorgang stattfinden kann, wenn der Unterschied zwischen dem Druck in der Rohrleitung und dem vorher eingestellten Wert negativ wird, und daß ein Einschaltvorgang stattfinden kann, wenn dieser Unterschied positiv wird.

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