DE19814903A1

DE19814903A1 - Verfahren zum vorbeugendem Absperren von Fluiden und gasförmigen Stoffen

Info

Publication number: DE19814903A1
Application number: DE19814903A
Authority: DE
Inventors: Jun Hans Eckhoff; Oliver Denk
Original assignee: ECKHOFF JUN
Current assignee: Seppelfricke Armaturen GmbH
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2018-04-03
Also published as: DE19814903C2

Abstract

Verfahren zum Absperren einer Versorgungsleitung oder eines zirkulierenden Mediums, bei der die Konsumgewohnheiten der Benutzer und die Druckmessung in den Leitungen als Kriterium für die Feststellung einer Undichtigkeit im Rohrleitungssystem ausgewertet werden. DOLLAR A Bisher wurden Rohrbrüche, Leckagen, überlaufende Behältnisse und andere Störungen erst erkannt, wenn sie bereits große Schäden verursacht hatten. Darauf wurde dann mit einem Absperren der Zuleitungen oder eine Alarmierung reagiert. DOLLAR A Diese Einrichtungen reagieren erst, wenn schon Schäden durch das entweichende Medium aufgetreten sind. Bei Gasaustritt besteht Explosions- oder Vergiftungsgefahr. Im Brandfalle führt nachströmendes Gas zum Eskalieren von Bränden. DOLLAR A Diese vorhandenen Mängel bestehender Einrichtungen werden durch die zeitweilige Freigabe von z. B. Versorgungsleitungen in Abhängigkeit von den Konsumgewohnheiten der Benutzer beseitigt. Die Zeit während der Schäden auftreten können wird auf die Benutzungszeit reduziert. DOLLAR A Zusätzlich wird bei abgeschalteter Versorgungsleitung eine Druckmessung durchgeführt. Dadurch können beginnende oder vorhandene Undichtigkeiten erkannt und gemeldet werden.

Description

Stand der Technik ist ein Auslaufstop gemäß DE 32 42 750 A1, der die Verbrauchsmenge an Rohrleitungen angeschlossener Einzelverbraucher ermittelt und diese Mengen mit vorgegebenen Sollwerten vergleicht.

Das ist nur eine Einzelabsicherung und nicht geeignet, ein Rohrleitungsnetz mit vielen Entnahmestellen abzusichern, welche maschineller oder manueller Art sein können. Einer manuellen Entnahmestelle kann kein Sollwert zugeordnet werden. Auch einer maschinellen Entnahmestelle müßte eine Vielzahl an Sollwerten vorgegeben werden. Desweiteren ist keine Absicherung gegen ein Einfrieren der Leitungen vorgesehen.

Gesucht wird eine Lösung, die geeignet ist, ein gesamtes Rohrnetz abzusichern und die Mängel bekannter Systeme zu umgehen.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen im Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltung sind den Ansprüchen 2 , 3, 4, 5, 6, 7 entnehmen.

Ausführungsbeispiel

Die beschriebene Vorrichtung wird innerhalb und außerhalb von Gebäuden zur vorbeugenden Absperrung von Fluiden und gasförmigen Stoffen eingesetzt. Ein Ausführungsbeispiel ist eine Absperrvorrichtung für eine Wasserversorgungsleitung in einem Wohnhaus.

In die Versorgungsleitung eines Wohnhauses wird ein Absperrventil integriert (3). Das Ventil ist in stromlosen Zustand geschlossen. Bei Stromausfällen und in Notfällen kann die Wasserzufuhr per Hand mittels Bypass (4) geöffnet werden. Die Stromversorgung der Einrichtung kann aber auch durch einen geladenen Akkumulator sichergestellt werden. Die normale Energieversorgung geschieht durch Netzspannung oder durch einen Transformator (5). Das Absperrventil ist mit einer Steuereinrichtung (2) verbunden. Die Steuereinrichtung gibt das Signal zum Öffnen oder Schließen des Absperrventils. In die Steuereinrichtung ist ebenfalls die Druckauswertung integriert. Die Drücke im Rohrleitungssystem werden durch Druckschalter oder Drucktransmitter festgestellt. Bei Verwendung eines intelligenten Drucksensors ist auch eine von der Steuerung getrennte Druckauswertung denkbar. Wenn ein Mensch die Küche oder das Badezimmer betritt, um Wasser zu entnehmen, wird beim Öffnen des Wasserhahns der entstehende Druckverlust in der Zuleitung von den Drucksensoren erkannt. Dabei kann die Einrichtung auch die Druckverlustkurve aufnehmen und auswerten. Durch die Charakteristik beim Öffnen einer Entnahmestelle kann die Steuerung erkennen ob ein Rohr defekt ist oder eine normale Entnahme stattfindet. Die Steuerung öffnet das Absperrventil und Wasser kann zum Wasserhahn nachströmen. Da bei einem Rohrbruch der Druck in den Leitungen ebenfalls absinken würde müssen verschiedene Randbedingungen zusätzlich geprüft werden. Um das Öffnen einer Wasserentnahmestelle von einem Rohrbruch zu unterscheiden wird ebenfalls die Größenordnung und der Verlauf des Druckabfalls untersucht. Dabei können verschiedene Ereignisse programmiert oder am Objekt aufgezeichnet werden. Tritt ein von der Charakteristik unbekanntes Ereignis auf, bleibt oder wird das Absperrventil geschlossen. Unbekannte Ereignisse können ein plötzlicher Druckverlust oder ein schleichender Druckverlust in der Absperrphase sein. Auch unbekannte Druckimpulse können je nach Beschaffenheit auf Fehler im System hinweisen.

Beschreibung

Verfahren zum Absperren einer Versorgungsleitung oder eines zirkulierenden Mediums, bei der die Konsumgewohnheiten der Benutzer und die Druckmessung in den Leitungen als Kriterium für die Feststellung einer Undichtigkeit im Rohrleitungssystem ausgewertet werden.

Bisher wurden Rohrbrüche, Leckagen, überlaufende Behältnisse und andere Störungen erst erkannt, wenn sie bereits große Schäden verursacht hatten. Darauf wurde dann mit einem Absperren der Zuleitungen oder einer Alarmierung reagiert.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Einrichtung liegt das Problem zugrunde, daß vorhandene Einrichtungen zwar reagieren, aber erst, wenn schon Schäden durch das entweichende Medium aufgetreten sind. Besonders groß sind Wasserschäden in Gebäuden, wenn längere Zeit nach Eintreten eines Störfalls keine Maßnahmen zur Problembeseitigung getroffen werden. Bei Gasaustritt besteht Explosions- oder Vergiftungsgefahr. Im Brandfall führt nachströmendes Gas zum Eskalieren von Bränden.

Ebenfalls werden von vorhandenen Einrichtungen keine beginnenden Störfälle detektiert. Diese vorhandenen Mängel bestehender Einrichtungen werden, durch die nur zeitweilige Freigabe von z. B. Versorgungsleitungen in Abhängigkeit von den Konsumgewohnheiten der Benutzer beseitigt. Die Leitungen werden nur bei Bedarf zeitweilig freigegeben. Dadurch ist immer ein Bediener anwesend wenn die Einrichtung benutzt wird. Wenn der Bediener weggeht, schließt sich das Hauptmagnetventil nach einer Zeit.

Ein vorteilhafter Zusatz zu der Einrichtung ist in Schutzanspruch 2 angegeben. Die Erweiterung nach Schutzanspruch 2 führt zu einer Früherkennung von Leckagen in druckbeaufschlagten Rohrleitungssystemen. Durch die Druckmessung bei abgeschalteter Rohrleitung wird eine beginnende oder vorhandene Undichtigkeit erkannt und gemeldet. Die Leitungen bleiben dann abgesperrt. Der Vorteil der vorbeugenden Absperrung ist die Verhinderung von Schäden durch austretende Flüssigkeiten oder Gase.

Kleinste durch Korrosion oder Risse verursachte Leckagen werden erkannt und führen bei einem, für den normalen Konsum ungewöhnlichen verlauf des Druckabfalls im Rohrleitungssystem zu einer Alarmierung.

Die Erweiterung nach Schutzanspruch 3 wobei auch ein Druck über dem Normalniveau zum Abschalten der Wasserzufuhr führt schützt vor Schäden durch zu hohen Leitungsdruck und erkennt defekte Druckreguliereinrichtungen.

Die Erweiterung nach Schutzanspruch 4 ermöglicht, daß eine statistische Auswertung der Druckverhältnisse im Rohrleitungssystem durchgeführt und bei Abweichung von normalen Verhältnissen reagiert wird. Die Erweiterung steigert die Sicherheit bei der Unterscheidung zwischen normaler Funktion und dem Entweichen des Medium.

Die Erweiterung nach Schutzanspruch 5 führt zum erkennen von defekten Endgeräten, wie zum Beispiel Wasch- und Spülmaschinen. Dabei wird ein Austreten des Medium erkannt. Darauf wird mit dem Absperren der Zuleitung reagiert. Die Bediener werden alarmiert.

Die Erweiterung nach Schutzanspruch 6 ermöglicht im Brandfall die Absicherung der Löscharbeiten. Die Zufuhr von Gas wird in diesem Fall unterbrochen.

Die Erweiterung nach Anspruch 7 ermöglicht durch den integrierten Drucksensor die Aufzeichnung eines Druckverlaufs in Rohrleitungen. Die Auswertung des Verlaufs ermöglicht die Unterscheidung verschiedener Entnahmestellen. Jede Entnahmestelle erzeugt beim Öffnen unterschiedliche Druckwellen und -verluste, die im auswertenden System gespeichert sind und mit den im Rohrleitungssystem entstehenden Druckschwankungen verglichen werden.

Die Öffnungszeit des Absperrventils wird auf eine den Lebensgewohnheiten angepaßte Zeit begrenzt. Wenn die Zeit abgelaufen ist, wird das Ventil geschlossen. Die Zeit ist etwas länger, als z. B. eine Waschmaschine zum füllen der Trommel benötigt. Da das Wasser eventuell länger laufen soll als diese Zeit werden verschiedene Möglichkeiten zur Information des Betreibers gestartet. Der Betreiber hat dann für kurze Zeit die Möglichkeit Wasser nachzufordern. Die Nachforderung geschieht durch kurzes schließen und wieder öffnen der Entnahmestelle.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist das Schalten von Gasversorgungsleitungen (10), wobei bei Gasaustritt das Gashauptmagnetventil (11) bis zur Löschung der Störungsmeldung geschlossen bleibt. Zusätzlich zu den Drucksensoren werden Gasdetektoren (13) installiert, die in der Nähe von Gasleitungen oder Gasentnahmestellen (14) angebracht werden. Die Datenübertragung (15) von den Gasdetektoren zur Steuerung geschieht per Funk oder Datenleitung. Die Datenleitung kann auch das vorhandene Stromnetz sein. Das gilt auch für die vorher genannten Installationen.

Brandmelder (16) können ebenfalls an Brandgefährdeten Stellen installiert werden. Das sind z. B. Küchen, Treppenhäuser, Heizungskeller und Tiefgaragen usw.

Wenn die Brandmelder einen Brand oder eine Rauchentwicklung feststellen wird durch die Steuerung (17) die Gaszufuhr gesperrt, so daß kein Gas nachströmen kann. Die Brandmelder (16) sind wie die Gasmelder (13) mit der Steuerung verbunden.

Claims

1. Verfahren zum Absperren einer Versorgungsleitung oder eines zirkulierenden Mediums, bei der die Gewohnheiten der Benutzer und die Druckmessung in den Leitungen als Kriterium für die Feststellung einer Undichtigkeit im Rohrleitungssystem ausgewertet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 und in verschiedenen Kombinationen mit den anderen Schutzansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschaltphase der Leitungsdruck im abgesperrten Rohrstrang gemessen wird und bei einem, für den normalen Konsum, ungewöhnlichen Druckabfall im Rohrleitungssystem eine Störung signalisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und in verschiedenen Kombinationen mit den anderen Schutzansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß auch ein Druck über dem Normalniveau zum Abschalten der Wasserzufuhr führt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und in verschiedenen Kombinationen mit den anderen Schutzansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß eine statistische Auswertung der Druckverhältnisse im Rohrleitungssystem durchgeführt wird und bei Abweichung von normalen Verhältnissen reagiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und in verschiedenen Kombinationen mit den anderen Schutzansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeit- oder Gassensoren zur Erkennung des entweichenden Medium eingesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und in verschiedenen Kombinationen mit den anderen Schutzansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß Brandmelder zur Erkennung einer Rauchentwicklung und somit eines Feuers eingesetzt werden. Mit diesem Zusatz können Gasleitungen im Falle eines Feuers automatisch abgesperrt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und in verschiedenen Kombinationen mit den anderen Schutzansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungscharakteristik einer Entnahmestelle ausgewertet wird und zur Unterscheidung zwischen einer Undichtigkeit und dem normalen öffnen einer Entnahmestelle dient.