DE2005761A1

DE2005761A1 - Pipeline leakage monitoring device

Info

Publication number: DE2005761A1
Application number: DE19702005761
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-06-29
Filing date: 1970-02-09
Publication date: 1971-08-19
Also published as: DE2005761B2; DE2005761C3

Abstract

For locating a leak in a pipeline, a measuring device for detecting changes in at least one operating value (pressure and/or flow rate) is provided at each end of the pipeline. A timer device responds to the time lag between changes at the two measuring devices caused by a leakage.

Description

Einrichtung zur Überwachung von Pumpen-Rohrleitungen Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 17 75 046.8-l2) Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung von Pumpen-Rohrleitungen, insbesondere von Pipelines großer Erstreckungen, unter Verwendung von die Betriebswert-Änderungstendenzen erfassenden Meßvorrichtungen, gemäß Patent (Patentanmeldung P 17 75 046.8-12).Device for monitoring pump pipelines. Addendum to patent ... (Patent application P 17 75 046.8-l2) The invention relates to a device for Monitoring of pump pipelines, especially of pipelines of great length, using measuring devices that record the tendency for changes in the operating value, according to patent (patent application P 17 75 046.8-12).

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Überwachungseinrichtung, deren wesentliche Merlgmale darin bestehen, daß sie mit mindestens einer die Fördermengen-Tendenz erfassenden Bördermengen-Meßvorrichtung und mit mindestens einer die Druck- Tendenz erfassenden Druckmeßvorrichtung ausgestattet ist, wobei die von diesen Meßvorrichtungen gelieferten, die Betriebswert-Tendenzen anzeigenden Meßwerte in der Weise miteinander gekoppelt werden, daß eine Signalgabe nur dann erfolgt, wann in der Rohrleitung bei steigender Fördermenge ein abfallender Flüssigkeitsdruck ermittelt wird.The subject of the main patent is a monitoring device whose essential merlgzeichen consist in the fact that they with at least one the flow rate tendency detecting delivery rate measuring device and with at least one the pressure tendency detecting pressure measuring device is equipped, the of these measuring devices delivered measured values indicating the operating value tendencies in the manner with one another be coupled so that a signal is only given when in the pipeline a falling fluid pressure is determined when the delivery rate increases.

Bei dieser 'Überwachungseinrichtung erfolg somit die Steuerung der die Signalgabe bewirkenden Organe nicht in Abhängigkeit voll den absoluten Betriebsgrößen, sondern vielmehr in Abhängigkeit von der Tendenz dieser Betriebsgrößen unter Kopplung derselben in der Weise, daß nur unter bestimmten Voraussetzungen, die bei Auftreten eines Lecks vorliegen, die Anzeige bewirkt wird. Die Kopplung der Betriebswert-'2endenzen kann mit bekannten Nitteln, z.B. auf elektrischem, mechanischem, pneumatischem, hydraulischem oder auch optischem Wege erfolgen.In this' monitoring device, the control of the the organs causing the signaling are not fully dependent on the absolute operating parameters, but rather as a function of the tendency of these operating parameters under coupling same in such a way that only under certain conditions that occur when a leak exist, the display is effected. The coupling of the operating value tendencies can be done with known means, e.g. on electrical, mechanical, pneumatic, take place hydraulically or optically.

Im letztgenannten Fall können z.B. von den genannten Meßvorrichtungen gesteuerte optische Elemente, wie z.B. Blenden, für die Beeinflussung eines Lichtstrahles einer Lichtquelle vorgesehen sein, wobei die Signalgabe mittels einer von dem Lichtstrahl beeinflußten Foto zelle bewirkt werden kann. Im allgemeinen empfiehlt es sich jedoch, die Kopplung der genannten Meßwerte auf elektrischem Wege, zweckmäßig dadurch zu bewerkstelligen, daß in einem elektrischen Signalkreis mindestens zwei Schaltelemente gekoppelt sind, von denen das eine Schaltelement von der flengenmeßvorrichtung so gesteuert ist, daß es nur-bei einem Fördermengenanstieg und während der Zeitdauer dieses Mengenanstiegs anspricht, während das andere Schaltelement von der Druckmeßvorrichtung so gesteuert wird, daß-es nur bei einem Druckabfall und während der Zeitdauer des Druckabfalls in der Rohrleitung anspricht. Die genannten Schaltelemente bestehen zweckmäßig aus Arbeitskontakten, die in dem elektrischen Signalkreis hintereinandergeschaltet sind und die nur bei einen Fördermengenanstieg bzw. einen Druckabfall in Schließsteilung gelangen.In the latter case, for example, from the aforementioned measuring devices Controlled optical elements, such as diaphragms, for influencing a light beam a light source can be provided, the signal output by means of one of the light beam Affected photo cell can be caused. In general, however, it is advisable to the coupling of said measured values by electrical means, expediently thereby accomplish that in an electrical signal circuit at least two switching elements are coupled, one of which is a switching element of the flengenmeßvorrichtung so it is controlled that it only occurs when the flow rate increases and during the period of time this volume increase addresses, while the other switching element is controlled by the pressure measuring device so that it only occurs in the event of a pressure drop and responds during the period of pressure drop in the pipeline. The mentioned Switching elements expediently consist of working contacts in the electrical Signal circuit are connected in series and only when the flow rate increases or a pressure drop arrive in the closing division.

Bei den vorstehend erwähnten Vorrichtungen ist also die Anordnung so getroffen, daß die von den Meßvorrichtungen gesteuerten Elemente (Schaltelemente, Arbeitskontakte u.dgl.) nur jeweils dann ansprechen und auch nur solange in Funktion bleiben, wie an der jeweiligen Meßvorrichtung ein.Anstieg der Fördermenge bzw. ein Abfall des Drucks verzeichnet wird.In the above-mentioned devices, the arrangement is such that the elements controlled by the measuring devices (switching elements, Working contacts etc.) only respond and only in function for as long remain, as on the respective measuring device, an increase in the delivery rate or a Drop in pressure is recorded.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Ansprechzeit dieser Elenente, , z.B. mit Hilfe von Zeitrelais, etwas länger einzustellen als es der Dauer der ermittelten Betriebswert-.änderung entspricht, um auch-bei verhältnismäßig kurzzeitigen Betriebswertänderungen ein Ansprechen der Überwachungseinrichtung sicherzustellen. Da bei Rohrleitungen größerer Längen unter Umständen eine gewisse Trägheit der Steuerung vorhanden sei kann, kann es auch zwecicinäßig sein, hier eine zeitlic-he Verzögerung der Rückstellung der von den Meßvorrichtungen gesteuerten Elemente vorzunehmen, was ebenfalls mittels eines Zeitrelais bewirkt werden kann.But there is also the possibility of changing the response time of this element, , e.g. with the help of time relays, to be set a little longer than the duration of the The determined operating value change corresponds to, even in the case of relatively short-term Changes in operating values ensure that the monitoring device responds. Because with pipelines of longer lengths there may be a certain inertia of the control may be present, it may also be purposeful, here a time delay to reset the elements controlled by the measuring devices, which can also be effected by means of a time relay.

Die Ausbildung und der -Aufbau der mit der Tendenzwertmessung arbeitenden Mengen- und Druckmeßvorrichtungen kann gemäß dem Hauptpatent von weitgehend beliebiger Ausführung sein. Vorrichtungen dieser Art sind an sich bekannt. Beispielsweise können hierfür handelsübliche Geräte, wie Manometer, Staublenden, Volumenzähler, Turbozähler Illit Widerstandsferngebern oder mit sonstigen Umsetzern bekannter Art, ferner Meßdosen mit Dehungsstreifen, Induktivgeber u.dgl. oder Stauscheiben mit Differenzdruckgebern (Bartonzellen) Verwendung finden.The training and development of those who work with trend measurement Quantity and pressure measuring devices can according to the Main patent of largely of any design. Devices of this type are known per se. For example, commercially available devices such as pressure gauges, dust covers, Volume counter, turbo counter Illit resistance transmitters or with other converters known type, also load cells with expansion strips, inductive sensors, etc. or baffle plates find use with differential pressure transducers (Barton cells).

Diese Geräte können mittels Zusatzvorrichtungen bekannter Art so hergerichtet werden, daß sie lediglich die vorstehend beschriebene Tendenzsteuerung, unabhängig von den absoluten Petriebswerten, bewirken. Dies läßt sich z.B. mittels eines Kondensators erreichen, der über einen Widerstand aufgeladen wird. Die Veränderung des an dem Meßgerät ermittelten Betriebswerts bedingt eine Veränderung der elektrischen Größe, so daß ein elektrischer Strom durch den Widerstand zum Auf-oder Entladen des Kondensators entsprechend dem geänderten Bctriebswert fließt. Hierbei tritt am Widerstand eine der fallenden oder steigenden Tendenz des Betriebswertes proportionale Spannungsdifferenz auf. Diese Spannungsdifferenz kann bei entsprechender Verstärkung zur Steuerung eines mit einem Arbeitskontakt versehenen Relais herangezogen werden.These devices can be prepared in this way by means of additional devices of a known type become that they only perform the tendency control described above, independently of the absolute operating values. This can be done e.g. by means of a capacitor which is charged via a resistor. The change in that Measuring device determined operating value causes a change in the electrical quantity, so that an electric current flows through the resistor to charge or discharge the capacitor flows according to the changed operating value. Here occurs at the resistance The voltage difference proportional to the falling or rising tendency of the operating value on. With appropriate amplification, this voltage difference can be used for control purposes a relay provided with a normally open contact can be used.

Andererseits kann gemäß dem Hauptpatent die Anordnung aber auch so getroffen werden, daß den elektrischen Größen (die in Abhängigkeit stehen von den Betriebswerten) jeweils über einen differentialverstärkergesteuerten Nachführungsregler (auch selbstregelnde Kompensatoren genannt) eine elektrische Spannung nachgeführt wird, wobei ein Differentialverstärker nach Maßgabe der Spannungsdifferenz zwischen der elektrischen Größe und dem Abgriff eines Potentiometers einen elektrischen Motor steuert, der die Potentiometerwelle antreibt, derart, daß der Motor die Potentiometerwelle solange -in der vorgesehenen Richtung dreht, bis die am Potentiometerabgriff anstehende Spannung dem Wert der elektrischen Größe weitgehend ausgeglichen ist. Die Drehrichtung des Motors ist hierbei je nach steigender oder fallender Tendenz des Betriebswertes rechts- oder linksdrehend. Die von dem Differentialverstärker an den Motor gegebenen Steuerbefehle können hierbei zur Steuerung eines Relais benutzt werden.On the other hand, according to the main patent, the arrangement can also be so be taken that the electrical quantities (which are dependent on the Operating values) each via a differential amplifier-controlled tracking controller (also called self-regulating compensators) tracked an electrical voltage being, being a differential amplifier according to the voltage difference between the electrical quantity and the tap of a potentiometer an electrical one Controls the motor that drives the potentiometer shaft in such a way that the motor controls the potentiometer shaft - rotates in the intended direction until the pending at the potentiometer tap Voltage is largely in balance with the value of the electrical quantity. The direction of rotation of the motor is depending on the increasing or decreasing tendency of the operating value clockwise or counterclockwise. Those given to the engine by the differential amplifier Control commands can be used to control a relay.

Mit der Uberwachungseinrichtung gemäß dem Hauptpatent läßt sich bei geringem Geräteaufwand eine betriebssichere tberwachung von Leitungen durchführen. Allerdings ist es nicht möglich, mittels der oberwachungseinrichtung etwaige Beckstellen in der Leitung zu orten, d.h. die Lage der Leckstellen mit Hilfe der Überwachungseinrichtung zu ermitteln.With the monitoring device according to the main patent can be Carry out reliable monitoring of lines with little equipment effort. However, it is not possible to use the monitoring device to identify any pool locations in the line, i.e. the location of the leak with the help of the monitoring device to investigate.

Der Erfindung'liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung, insbesondere eine solche gemäß dem Hauptpatent, so auszubilden, daß sich mit ihr die Lage einer Leckstelle mit hinreichender Genauigkeit ermitteln läßt.The invention is based on the object of providing a monitoring device in particular one according to the main patent to be trained in such a way that with it the location of a leak can be determined with sufficient accuracy.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß zur Ortung-einer Leck'stelle am Anfang und am Ende des überwachten Leitungsabschnitts jeweils eine Neßvorrichtung vorgesehen ist, mit der zumindest die Tendenzänderung nur eines Betriebswertes (Druck und/oder Menge) ermittelt wird, und daß eine von den Meßvorrichtungen gesteuerte Zeitmeßeinrichtung vorgesehen ist, die die Zeitdifferenz zwischen den an den beiden Meßstellen ankommenden leckbedingten Tendenzänderungen erfaßt.The device according to the invention is characterized in that for Locating a leak at the beginning and at the end of the monitored line section in each case a measuring device is provided with which at least the change in tendency only one operating value (pressure and / or quantity) is determined, and that a timing device controlled by the measuring devices is provided, the time difference between the leaks arriving at the two measuring points Changes in trend recorded.

Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß am Anfang und am Ende des übetwachten Leitungsabschnitts jeweils eine auf die Änderungstendenz der Fördermenge und des Förderdrucks ansprechende Meßvorrichtung vorgesehen ist. Die beiden Meßvorrichtungen der am Leitungsanfang befindlichen Meßstelle sind dabei so gekoppelt, daß eine Signalgabe an die Zeitmeßeinrichtung nur bei fallendem Förderdruck und zugleich steigender Förderung erfolgt. Die beiden Meßvorrichtungen der am Leitungsende befindlichen Meßstelle sind demgegenüber so gekoppelt, daß hier eine Signalgabe an die Zeitmeßeinrichtung nur bei fallendem Förderdruck und zugleich fallender Fördermenge erfolgt.Preferably, the arrangement is made so that at the beginning and at At the end of the monitored line section one at a time to the change tendency of the Delivery rate and delivery pressure responsive measuring device is provided. the both measuring devices of the measuring point located at the beginning of the line are included coupled in such a way that a signal is sent to the timing device only when the delivery pressure falls and at the same time increasing funding takes place. The two measuring devices at the end of the line The measuring point located, on the other hand, is coupled in such a way that a signal is given here to the timing device only when the delivery pressure is falling and the delivery rate is falling at the same time he follows.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgt also die Leckortung dadurch, daPJ am Anfang und am Ende der Leitung bzw.In the device according to the invention, the leak location is therefore carried out due to the fact that the PJ at the beginning and at the end of the line resp.

des überwachten Leitungsabschnitts die Tendenzänderungen der Betriebsgrößen (Förderdruck und/oder Fördermenge) bestimmt und aus der Zeitdifferenz die leckstelle ermittelt wird. Es hat sich gezeigt, daß sich die durch ein Leck verursachten änderungen des Leitungsinnendrucks und der Fördermenge mit einer Geschwindigkeit (Schallgeschwindigkeit) in der Bettung fortpflanzen, die abhängig ist von der Art des durch die Leitung zu fördernden Mediums und von anderen betrieblichen Größen, die sich leicht erfassen lassen oder deren Änderungen im Betrieb so geringfügig sind, daß sie ui;berücksichtigt bleiben können, Versuche haben ergeben, daß sich mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine zuverlässige Leckortung durchführen läßt.of the monitored line section, the trend changes in the operating parameters (Delivery pressure and / or delivery rate) and the leak point from the time difference is determined. It has been shown that the changes caused by a leak the internal line pressure and the flow rate with one speed (Speed of sound) in the bedding, which depends on the species the medium to be conveyed by the line and other operational variables, which can be easily recorded or their changes during operation are so minor are that they ui; can be taken into account, experiments have shown that a reliable leak location can be carried out with the device according to the invention.

Gemäß der Erfindung ist die Zeitmeßeinrichtung über Relais gesteuert, die ihrerseits von den Meßvorrichtungen er beiden Meßstellen gesteuert werden. Dabei empfiehlt es sich, zwischen den di-e Betriebswert-Änderungstendenzen ermittelnden Meßvorrichtungen und der Zeitmeßeinrichtung bzw. deren Steuerrelais ein Zeitverzögerungsglied, wie z.B. ein Relais mit Abfallverzögerung, einzuschalten, um zu verhindern, daß kurzzeitige, betriebsbedingte Schwankungen im Förderdruck und in der Fördermenge zu einem Ansprechen der Zeitmeßeinrichtung führen.According to the invention, the timing device is controlled via relays, which in turn are controlled by the measuring devices at both measuring points. Included it is advisable to determine between the tendencies for changes in the operating value Measuring devices and the time measuring device or their control relays a time delay element, such as a relay with drop-out delay to switch on to prevent short-term, operational fluctuations in the delivery pressure and in the delivery rate lead to a response of the timing device.

Gemäß einem weiteren Merlgmal der Erfindung besteht die Zeitmeßeinrichtung aus einer Uhr, die die Zeitdifferenz zwischen der Laufdauer der leckbedingten Tendenzänderungen von der Leckstelle zur einen Meßstelle und der Laufdauer dieser Tendenzänderungen von der Leckstelle zu der anderen meßstelle mißt. Die Zeitmeßeinrichtung bzw. die Uhr weist vorzugsweise eine Anzeigevorrichtung auf, an der sich die Entfernung der Leckstelle von einem Bezugspunkt, zweckmäßig von der einen der beiden Meßstellen aus, unmittelbar ablesen läßt. Zu diesem Zweck kann die Zeitmeßeinrichtung bzw. die Uhr eine auf die Länge des überwachten Leitungsabschnitts geeichte Skala aufweisen. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführung, bei der die Zeitmeßeinrichtung bzw. die Uhr einen von der Ruhestellung nach beiden Richtungen hin über eine Skala beweglichen Zeiger od.dgl. aufweist, der von dem jeweils zuerst ankommenden Signal der einen der beiden Meßvorrichtungen in Bewegung gesetzt wird und der von dem später ankommenden Signal der anderen Meßvorrichtung angehalten wird, wobei die in Längeneinheiten entsprechend dem überwachten Leitungsabschnitt geeichte Skala in der Zeiver-Ruhestellung den mittleren Längenwert des überwachten Leitungsabschnitts aufweist.According to a further feature of the invention, there is the timing device from a clock showing the time difference between the duration of the leakage-related trend changes from the leak point to a measuring point and the duration of these changes in tendency measures from the leak to the other measuring point. The timing device or the Clock preferably has a display device on which the removal of the Leak from a reference point, expediently from one of both Measuring points off, can be read immediately. For this purpose, the timing device or the clock has a scale calibrated to the length of the monitored line section exhibit. An embodiment in which the timing device is particularly useful or the clock one from the rest position in both directions over a scale movable pointer or the like. that of the first incoming signal the one of the two measuring devices is set in motion and that of the later incoming signal of the other measuring device is stopped, the in length units Scale calibrated according to the monitored line section in the pointer rest position has the mean length value of the monitored line section.

Für die genannten, lediglich auf die Tendenzänderungen der Betriebswerte (Druck, Menge) ansprechenden Meßvorrichtungen lassen sich die Meßgeräte gemäß dem llauptpatent verwenden.For the mentioned, only on the tendency changes of the operating values (Pressure, amount) responsive measuring devices can be the measuring devices according to the Use main patent.

Besonders geeignet sind hierfür Differential-Quotientengeber, selbstregelnde Kompensatoren oder mit Nachführungseinrichtun gen ausgestattete Meßgeräte oder auch Computer, die bei ständiger Messung der Betriebswerte die aufeinanderfolgenden Meßdaten miteinander vergleichen und bei Betriebswertänderungen die genannten Steuersig-nale herbeiführen.Differential quotient transmitters, self-regulating ones, are particularly suitable for this Compensators or measuring devices equipped with tracking devices or even Computer, which with constant measurement of the operating values the successive measurement data Compare with each other and, if the operating value changes, the control signals mentioned bring about.

Im folgenden sei cie Erfindung anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert: In der Zeichnung ist der zu iiberwacllende Leitungsabsciuiitt einer Pipeline PL mit PL-Ü bezeichnet. Die Länge des zu überwachenden Leitungsabschnitts mag z.B. 50 km betragen. In der Zeichnung sind die Kilometerangaben von -o bis 50 krn an den strichpunktiert dargestellten Leitungsabschnitt aufgetragen.In the following, cie invention based on the in the drawing is schematic illustrated embodiment explained in more detail: In the drawing is to Overwhelming cable separation a pipeline PL denoted by PL-Ü. The length of the line section to be monitored may be 50 km, for example. In the The drawing shows the kilometers from -o to 50 krn on the dash-dotted lines Line section applied.

Am Anfang des zu überwachenden Leitungsabschnitts PL-t, d.h.At the beginning of the line section PL-t to be monitored, i.e.

an der Kilometer-Stelle 0 befindet sich die Meßstelle A. Am Ende des zu überwachenden Leitungsabschnitts, d.h. an der Kilometerstelle 50 ist die Stelle E angeordnet. Die Meßstelle A umfaßt eine Fördermengenmeßvorrichtung 10 und eine Druckmeßvorrichtung 11. Entsprechend sind an der Meßstelle E eine Fördermengenmeßvorrichtung 12 und eine Druckmeßvorrichtung 13 vorgesehen. Die Meßvorrichtungen 10 bis 13 sind von üblicher Bauart; sie sind hier jedoch mit einer Zusatzvorrichtung ausgestattet, die so ausgebildet ist, daß ein Meßsignal nur bei sich ändernden Betriebswerten (Förderdruck bzw. Fördermenge) und auch nur für die Dauer der Betriebswertänderung abgegeben wird. Wie weiter oben ausgeführt, können diese Meßvorrichtungen von unterschiedlicher Bauart sein.at the kilometer point 0 is the measuring point A. At the end of the line section to be monitored, i.e. at kilometer point 50 is the point E arranged. The measuring point A comprises a flow rate measuring device 10 and one Pressure measuring device 11. Correspondingly, at measuring point E, a flow rate measuring device is located 12 and a pressure measuring device 13 are provided. The measuring devices 10 to 13 are of usual design; However, they are equipped with an additional device here, which is designed in such a way that a measurement signal is only given when the operating values change (Delivery pressure or delivery rate) and only for the duration of the change in operating value is delivered. As stated above, these measuring devices can be of different Be of construction.

Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Meßvorrichtungen mit sogenannten Nachführungseinrichtungen, bei denen einem Meßglied, welches durch die sich ändernde Betriebsgröße verstellt wird, ein Nachführungsglied bis zur Deckung nachgeführt wird, was z.B. mittels eines Servomotors erfolgen kann. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß eine nignalgab'e der Meßvorrichtungen lO bis 13 nur dann erfolgt, wenn und solange aufgrund des sich ändernden Betriebswertes keine Deckung zwischen Meßglied und Nachführungsglied vorhanden ist. In der Zeichnung sind diese Nachführungsvorrichtungen mit 14 bezeichnet. Die Meßvorrichtungen und ihre achführungsvorrichtunen sind allgemein bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden. Bemerkt sei lediglich, daß bei den hier vorgesehenen Meßvorrichtungen die Nachführungsvorrichtunen 14 (Servomotoren) über Relais 14' ein-und ausgeschaltet werden, die ihrerseits vein Meßglied bzw.The exemplary embodiment selected here involves measuring devices with so-called tracking devices, in which a measuring element, which by the changing farm size is adjusted, a tracking element up to cover is tracked, which can be done e.g. by means of a servo motor. Here is the Arrangement made so that a signal output of the measuring devices 10 to 13 only then takes place if and as long as due to the changing operating value no There is coverage between the measuring element and the tracking element. In the drawing these tracking devices are denoted by 14. The measuring devices and their achführungvorrichtunen are well known and therefore do not need here to be explained in more detail. It should only be noted that in the case of the Measuring devices the tracking devices 14 (servo motors) via relay 14 ' are switched on and off, which in turn vein measuring element or

Zeiger der Meßvorrichtungen so gesteuert werden, daß bei der Meßwertänderung in der einen Richtung das eine der beiden Relais und bei der Meßwertänderung in der anderen Richtung das andere Relais eingeschaltet wird.Pointers of the measuring devices are controlled so that when the measured value changes in one direction one of the two relays and when the measured value changes in the other direction the other relay is switched on.

An der Meßstelle A sind zwei Relais 15 und 16 und an der Meßstelle E zwei weitere Relais 17 und 18 vorgesehen. Die Relais 15 bis 18 arbeiten mit Abfallverzögerung. Die Kontakte der Relais 15 und 16 bzw. 17 und 18 sind jeweils elektrisch hintereinandergeschaltet, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Stromkreis über die beiden Kontakte nur dann geschlossen ist, wenn beide Relais erregt sind. Dies ist an der Meßstelle A dann der Fall, wenn die Meßvorrichtung 10, 14 eine ansteigende Fördermenge in der Leitung PL feststellt und wenn die h'eßvorrichtung 11, 14 zugleich einen abfallenden Druck-in der Leitung ermittelt. An der Meßstelle E wird der Stromkreis über die beiden Kontakte der Relais 17 und 18 nur dann geschlossen, wenn die Neßvorrichtung 12, 14 abnehmende Fördermenge und die Neßvorrichtung 13, 14 abnehmenden Druck ermittelt.At measuring point A there are two relays 15 and 16 and at the measuring point E two further relays 17 and 18 are provided. Relays 15 to 18 work with a drop-out delay. The contacts of the relays 15 and 16 or 17 and 18 are each electrically connected in series, the arrangement being made so that the circuit across the two contacts is only closed when both relays are energized. This is at the measuring point A then the case when the measuring device 10, 14 an increasing flow rate in the line PL detects and if the heating device 11, 14 at the same time a falling Pressure-determined in the line. At measuring point E, the circuit is connected via the both contacts of the relays 17 and 18 closed only when the Neßvorrichtung 12, 14 decreasing delivery rate and the measuring device 13, 14 decreasing pressure.

Mit 19 und 20 sind zwei weitere Relais an der Meßstelle A bezeichnet, die eine Zeitmeßeinrichtung M steuern. Das Relais 19 ist über eine Leitung 19' an den Stromkreis der Kontakte der beiden Relais 15 und 16 angeschlossen, während das Relais 20 über eine Leitung 20' mit dem Stromkreis der Kontakte der Relais 17 und 18 verbunden ist.With 19 and 20 two more relays are designated at measuring point A, which control a timing device M. The relay 19 is on via a line 19 ' connected to the circuit of the contacts of the two relays 15 and 16, while the Relay 20 via a line 20 'to the circuit of the contacts of the relays 17 and 18 is connected.

Die Zeitmeßeinrichtung besteht hier aus einer mit einem Laufwerk versehenen Neßuhr 21, deren Zeiger 22 von der dargestellten Ruhestellung aus nach beiden Richtung drehbar ist. Der Zeiger 22 bewegt sich über eine Skala 23, die auf die Länt,e-der meßstrecke PL-Ü, d.h. so eingeteilt ist, daß der Zeiger je Sekunde auf der Skala die Hälfte der Strecke zurücklegt, die der durch die Tendenzänderung bewirkte Ir1-puls in derselben Zeit in der Leitung PL zurücklegt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Zeiger in seiner Ifull- bzw. Ruhestellung auf den Mittelwert der Meßstrecke bzw. Skala, hier also auf den Wert 25 km eingestellt ist.-Es ist erkennbar-, daß bei Eintritt eines Lecks innerhalb des zu überwachenden Leitungsabschnitts PL-t eine sofortige änderung der Betriebswerte in der Leitung eintritt, wobei am Leckort der Förderdruck abfällt, während die Fördermenge zugleich ansteigt. Diese Tendenzänderungen der Betriebswerte pflanzen sich vom Leckort mit einer bestimmten, gleichbleibenden und meßbaren Geschwindigkeit stromauf (in Richtung der Meßstelle A) und stromab (in Richtung der Meßstelle E) durch die Leitung fort, wobei stromaufwärts die Fördermenge bei fallendem Förderdruck ansteigt, während stromabwärts die Fördermenge bei fallendem Förderdruck abnimmt.The timing device here consists of a drive equipped with a drive Neßuhr 21, the pointer 22 of which from the illustrated rest position in both directions is rotatable. The pointer 22 moves over a scale 23 that points to the Länt, e-der measuring distance PL-Ü, i.e. it is divided in such a way that the pointer is on the scale every second covers half the distance that the Ir1 pulse caused by the change in tendency travels in the same time in the line PL. The arrangement is such that that the pointer is in its Ifull or rest position on the mean value of the measuring distance or scale, here is set to the value 25 km.-It can be seen- that when a leak occurs within the line section PL-t to be monitored an immediate change in the operating values occurs in the line, whereby at the leak location the delivery pressure drops while the delivery rate increases at the same time. This trend changes the operating values plant themselves from the leak location with a certain, constant and measurable speed upstream (in the direction of measuring point A) and downstream (in the direction of the measuring point E) through the line, with the flow rate upstream with falling delivery pressure increases, while downstream the delivery rate with falling Delivery pressure decreases.

Die Ortung der Leckstelle erfolgt' dadurch, daß die unterschiedlichen Laufzeiten der vorgenannten Tendenzänderungen vom Leckort zur IleiBstelle A und zur Meßstelle E bestimmt werden.' Hierzu würde es an sich schon genügen, wenn jeweils nur die Tendenzänderung eines einzigen Betriebswerte s an der Meßstelle A und E erfaßt würde. Da sich jedoch die Tendenzänderungen beider Betriebswerte (Förderdruck und Fördermenge) zu den beiden Meßstellen fortpflanzen, ist es im allgemeinen zweckmäßiger, durch Kombination dieser Werte etwaige betriebsbedingte Tendenzänderungen auszuschalten. Eine Leckortbestimmung wird also nur darm durchgeführt, wenn an der ließ stelle A eine steigende Fördermenge bei abfallendem Förderdruck und an der Meßstelle E eine fallende Fördermenge bei fallender Förderdruck ermittelt wird.The location of the leak is done 'by the fact that the different Duration of the aforementioned changes in tendency from the leak location to IleiBstelle A and can be determined for measuring point E. ' For this it would be sufficient in and of itself if in each case only the change in tendency of a single operating value at measuring point A and E is recorded would. However, since the tendency changes in both operating values (delivery pressure and Delivery rate) to the two measuring points, it is generally more appropriate to by combining these values, any operational changes in tendency can be eliminated. A leak location is only carried out in the gut, if at the let point A an increasing delivery rate with falling delivery pressure and at measuring point E. a falling delivery rate is determined when the delivery pressure falls.

Die Zeitmeßeinrichtung ist so ausgebildet und gesteuert, daß sich der Zeiger 22 der Meßuhr 21 von seiner Nullstellung aus in Pfeilrichtung h dreht, wenn sich das Relais 19 in Arbeitsstellung und das Relais 20 in Ruhestellung befindet. Im umgekehrten Fall, wenn also sich das Relais 20 in Arbeitsstellung und das Relais 19 in Ruhestellung befindet, dreht sicli der Zeiger 22 von der Gullstellung aus in Richtung E. Befinden sich beide Relais 19 und 20 in der Arbeitsstellung, so ist der Lauf der Uhr gestoppt. Das zuerst in Arbeitsstellung gehende Relsis startet somit die Uhr in der jeweiligen Drehrichtung, wobei die Uhr solange in dieser Drehrichtung läuft, bis auch das zweite Relais in Arbeitsstellung gelangt und damit die Uhr stoppt. Der Zeiger 22 zeigt dann auf der Skala einen Wert an, der der1 Abstand der Leckstelle von der Meßstelle A entspricht.The timing device is designed and controlled so that the pointer 22 of the dial gauge 21 rotates from its zero position in the direction of the arrow h, when the relay 19 is in the working position and the relay 20 is in the rest position. In the opposite case, so when the relay 20 is in the working position and the relay 19 is in the rest position, the pointer 22 rotates from the Gullstellung in direction E. If both relays 19 and 20 are in the working position, it is the clock stopped. The first Relsis to go into working position starts thus the clock in the respective direction of rotation, whereby the clock as long as in this direction of rotation runs until the second relay is in the working position and the clock stops. The pointer 22 then shows a value on the scale which is the distance from the leakage point from measuring point A.

Es sei angenommen, daß an der Meßstelle A eine abfallende Fördermenge gemessen wird. In diesem Fall wird von der Meßvorrichtung 10, 14 kein Steuersignal auf das Relais 15 und die nachgeschaltete Zeitmeßeinrichtung übertragen. Wird jedoch durch die Mengenmeßvorrichtung 10, 14 eine ansteigende Bördermenge ermittelt, so zieht das nachgeschaltete Relais 15 mit Abfallverzögerung an. In gleicher Weise spricht das Relais 16 an, wenn von der Druckmeßvorrichtung 11, 14 ein abfallender Förderdruck ermittelt wird. Sind beide Relais 15 und 16 in Arbeitsstellung, so erfolgt eine Signalgabe an das nachgeschaltete Relais 19 der Zeitmeßeinrichtung II.It is assumed that at the measuring point A a falling delivery rate is measured. In this case, the measuring device 10, 14 no control signal to the relay 15 and the downstream timing device transfer. However, if the quantity measuring device 10, 14 increases the conveying quantity determined, the downstream relay 15 picks up with a drop-out delay. In the same Way responds to the relay 16 when the pressure measuring device 11, 14 is a falling Delivery pressure is determined. If both relays 15 and 16 are in the working position, it takes place a signal to the downstream relay 19 of the timing device II.

Dies hat zur Folge, daß sich der Zeiger 22 von seiner dargestellten Ruhestellung aus in Pfeilrichtung A dreht, sofern nicht vor dem Ansprechen des Relais 19 bereits das Relais 20 in Arbeitsstellung lag. War letzteres der Fall, so wird durch das anziehende Relais 19 der sich in Pfeilrichtung E drehende Zeiger gestoppt. Die Drehung des Zeigers in Pfeilrichtung E erfolgt dann, wenn bei abfallendem Förderdruck und abfallender Fördermenge an der Meßstelle E die beiden Relais 17 und 18 schließen und dadurch das Relais 20 in die Arbeitsstellung bringen.This has the consequence that the pointer 22 differs from its shown Rest position off rotates in the direction of arrow A, if not before the relay responds 19 the relay 20 was already in the working position. If the latter was the case, then will by the releasing relay 19, the pointer rotating in the direction of arrow E is stopped. The pointer rotates in the direction of the arrow E when the delivery pressure drops and the falling flow rate at measuring point E, the two relays 17 and 18 close and thereby bring the relay 20 into the working position.

Es sei angenommen, daß in dem zu überwachenden Beitwngsabschnitt PL-8 ein Leck an einer Stelle auftritt, die im Abstand von 10 km von der Meßstelle A liegt. An der Leckstelle stellt sich dann ein Druckabfall und zugleich eine Nengenerhöhung ein. Diese Betriebswertänderungen werden durch die Leitung PL-t einerseits zur Meßstelle A und andererseits zur Meßstelle E übertragen. Da die Leckstelle von der Meßstelle A einen geringeren Abstand aufweist als von der Meßstelle E gelangen die leckbedingten Betriebswertänderungen zunächst zur Meßstelle A, wobei über die Meßvorrichtungen 10, 14 und 11, 14 und die Relais 15 und 16 das Relais 19 betätigt wird, so daß die Meßuhr eingeschaltet wird und sich der Zeiger 22 in Pfeilrichtung A zu drehen beginnt. Sobald die leckbedingten Betriebswertänderungen von den Neßvorrichtungen 12, 14 und 13, 14 der Meßstelle E empfangen werden, wird über die anziehenden Relais 17 und 18 das Relais 20 in die Arbeitsstellung gebracht, wodurch der sich in Pfeilrichtung A drehende Zeiger 22 gestoppt wird. Der Zeiger befindet sich in diesem Augenblick auf einer Stelle auf der Skala 23, welche den Neßwert 10 trägt. Es ist also auf der Skala 23 der Meßuhr unmittelbar die Lage des Lecks in der Leitung PL-t ablesbar.It is assumed that in the monitoring section PL-8 a leak occurs at a point 10 km from measuring point A lies. At the point of leakage, there is then a pressure drop and, at the same time, an increase in size a. On the one hand, these changes in the operating value become the measuring point through the line PL-t A and on the other hand to measuring point E. Because the leak from the measuring point A is less than the distance from measuring point E. the Leak-related changes in operating values first to measuring point A, using the measuring devices 10, 14 and 11, 14 and the relay 15 and 16, the relay 19 is actuated so that the The dial gauge is switched on and the pointer 22 begins to rotate in the direction of arrow A. As soon as the leakage-related changes in operating value from the measuring devices 12, 14 and 13, 14 of the measuring point E are received via the relays 17 and 18 brought the relay 20 into the working position, whereby the in the direction of the arrow A rotating pointer 22 is stopped. The pointer is at this moment at one point on the scale 23, which bears the Neßwert 10. So it's on the position of the leak in the line PL-t can be read off directly on the scale 23 of the dial gauge.

Liegt das Leck an einer Stelle, deren Abstand von der Neßstelle A größer als 25 km ist, so wird zunächst über die an der Meßstelle E angeordneten Heßvorrichtungen das Relais 20 in die Arbeitsstellung gebracht, so daß sich der Zeiger 22 in Pfeilrichtung E dreht. tter die Meßvorrichtungen 10, 14 und 11, 14 der Meßstelle A wird dann der Zeiger an einer Stelle auf der Skala 23 gestoppt, die der Stelle des Lecks in der Leitung entspricht.If the leak is at a point whose distance from the measuring point A is larger than 25 km, then it is first arranged at the measuring point E. Heßvorrichtungen brought the relay 20 in the working position, so that the Pointer 22 rotates in the direction of arrow E. tter the measuring devices 10, 14 and 11, 14 at measuring point A the pointer is then stopped at a point on the scale 23, which corresponds to the location of the leak in the pipe.

Die vorstehend beschriebene Anlage spricht nicht nur beim Auftreten eines Lecks in der Leitung, , sondern auch bei den folgenden betriebsbedingten Betriebswertänderungen an: 1. Bei einer Verminderung der Förderleistung an der Pumpstation, da dann an der hielJstelle E fallende Fördermenge bei fallendem Förderdruck eintritt. Die Alarmgabe kann in diesem Fall durch die Kopplung der Betriebswerte nit denen der Meßstelle A (fallende Fördermenge bei fallendem Förderdruck) verhindert werden; 2. Durch Vergrößerung der Empfangsmenge an der Meßstelle E, z.B. durch Öffnen eines dort liegenden Absperrschiebers, dn dann an der Meßstelle A eine steigende Fördermenge bei fallendem Förderdruck eintritt. Die Alarmgabe könnte in diesem Falle durch die Kopplung der Tendenzen der Betriebswerte der Meßstelle E (steigende Fördermenge bei fallendem Förderdruck) mit denjenigen der Meßstelle A verhindert werden.The system described above does not only speak when it occurs a leak in the line, but also in the event of the following operational value changes on: 1. If the delivery rate at the pumping station is reduced, then on which keeps E falling Delivery rate with falling delivery pressure entry. In this case, the alarm can be triggered by coupling the operating values with those of measuring point A (falling delivery rate with falling delivery pressure) will; 2. By increasing the amount received at measuring point E, e.g. by opening of a gate valve located there, then at measuring point A a rising one Delivery rate occurs when the delivery pressure drops. The alarm could in this case by coupling the tendencies of the operating values of measuring point E (increasing flow rate with falling delivery pressure) with those of measuring point A.

Andererseits könnte das gelegentliche Ansprechen der Anlage bei betriebsbedingten Vorfällen als willkommene Funktionsprobe der Anlage angesehen werden, wobei das betriebsbedingte Ansprechen der Meßuhr daran erkennbar ist, daß infolge Ausbleibens des zweiten Signals die Uhr nicht gestoppt wird.On the other hand, the occasional response of the system could be due to operational reasons Incidents are seen as a welcome functional test of the system, whereby the Operational response of the dial gauge can be recognized by the fact that as a result of failure of the second signal the clock is not stopped.

Durch Stromunterbrechung läßt sich das angezogene Relais 19 bzw. 20 zum Abfallen bringen. Wird der Zeiger 22 in die Fullstellung zurückgeführt, so ist die Anlage wieder betriebsbereit. Die Rückstellung der Anlage in die Nullstellung läßt sich auch automatisch z.B. dadurch bewerkstelligen, daß der Zeiger 22 nach einer vollen Drehung einen Rückstellkontakt betätigt, der ihn in der Nullstellung anhält und das jeweils eingeschaltete Relais 19 bzw. 20 zum Abfallen bringt.The energized relay 19 or 20 to fall off. If the pointer 22 is returned to the full position, then the system is ready for operation again. Resetting the system to the zero position can also be done automatically, for example, by moving the pointer 22 to a full turn actuates a reset contact that puts it in the zero position stops and brings the respectively switched on relay 19 or 20 to drop out.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung auf das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschräKrt ist und daß Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ware es möglich, anstelle der Zeitmeßeinrichtung M mit dem in beiden Drehrichtungen A und E arbeitenden Laufwerk zwei getrennte Meßuhren od.dgl. vorzusehen, von denen die eine von den Meßvorrichtungen der Meßstelle A und die andere von den Meßvorrichtungen der Meßstelle E in Betrieb gesetzt wird.It goes without saying that the monitoring device according to the invention on the embodiment described above and shown schematically in the drawing is not limited and that changes can be made without changing the scope to leave the invention. For example, it would be possible instead of the timing device M with the drive working in both directions of rotation A and E, two separate dial gauges or the like. to be provided, of which one of the measuring devices of the measuring point A and the other of the measuring devices of the measuring point E is put into operation.

Ifit Hilfe dieser beiden Uhren läßt sich die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die leckbedingten Betriebswertänderungen zur Meßstelle A gelangen und dem Zeitpunkt, zu dem diese Werte zu der-Meßstelle E gelangen, ohne weiteres ermitteln. Auch hier werden im übrigen die Skalen der beiden Meßuhren proportional der Laufzeit der leckbedingten Signale in der Leitung PL geeicht.With the help of these two clocks, the time difference between the point in time at which the leakage-related changes in operating values reach measuring point A. and the point in time at which these values arrive at measuring point E, without further ado determine. Here, too, the scales of the two dial gauges are proportional the transit time of the leak-related signals in the line PL calibrated.

Die Rückstellung der Meßuhr 21 bzw. der beiden MeSuhren kann von Hand oder auch automatisch erfolgen.The resetting of the dial gauge 21 or the two dial gauges can be done by hand or take place automatically.

Bei jedem ungewollten Stopp oder in Zweifelsfällen des Pumpenbetriebs ist die genaue Information über den Verlauf der Betriebswerte und der Vorfälle während der letzten Sekunden und Minuten vor dem Ausfall für die Beurteilung der Situation äußerst wertvoll. Eine ständige Auf zeichnung der Betriebswerte mittels Linienschreibern u.dgl. wäre wegen des erforderlichen großen Papiervorschubes zu aufwendig. Es empfiehlt sich daher, die an den Meßstellen A und E erfaßten Tendenzänderungen des Druckes und der Fördermenge und gegebenenfalls sonstige wichtige Betriebsdaten getrennt und zeitgerecht magnetisch, æ.B. mittels eines endlosen Magnetbandes od.dgl. aufzuzeichnen, wobei die bei dem jeweils vorausgehenden Umlauf aufgenommenen Betriebswerte auf dem Band wieder gelöscht werden.At every unintended stop or in case of doubt in the pump operation is the exact information about the course of the operating values and the incidents during the last seconds and minutes before the failure for assessing the situation extremely valuable. A constant recording of the operating values by means of a line recorder and the like would be too expensive because of the large paper advance required. It recommends therefore, the changes in tendency of the pressure detected at measuring points A and E. and the delivery rate and, if necessary, others important operational data separate and timely magnetic, æ.B. by means of an endless magnetic belt or the like. to be recorded, with the operating values recorded in the respective preceding cycle can be erased from the tape.

Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß bei einem ungewollten-Stopp des Betriebes die magnetische Aufzeichnung auf Wiedergabe umgeschaltet und die Bandaufzeichnungen gegebenenfalls mit erhöhter Geschwindigkeit von dem Bandschreiber übertragen werden, wobei die Aufzeichnungszeit in jedem Ball kleiner ist als die Zeitdauer eines Umlaufs des endlosen Bandes, damit die auSgezeichneten Werte nicht nachträglich wieder gelöscht werden.The arrangement is such that in the event of an unintentional stop during operation, the magnetic recording is switched to playback and the tape recordings if necessary, are transferred from the tape recorder at increased speed, the recording time in each ball being less than the duration of one round of the endless tape so that the recorded values are not subsequently deleted again will.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Device for monitoring pump pipelines, in particular of pipelines of great extension, using the operating value change tendencies detecting measuring devices, according to patent ... (patent application P 17 75 046.8-12), characterized in that to locate a leak at the beginning and end of the monitored Line section (PL-Ü) each have a measuring device (10, 14 or 11, 14 or 12, 14 or 13, 14) is provided, with which at least the change in tendency is only one Operating value (pressure and / or quantity) is determined, and that one of the measuring devices controlled timing device (M) is provided, the time difference between the leakage-related tendency changes arriving at the two measuring points CA, E) recorded.

2. Device according to claim 1, characterized in that the time measuring device (N) is controlled via relays (19, 20), which in turn are controlled by the measuring devices are controlled.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that between the measuring devices (10, 14 or 11, 14 or

12, 14 or 13, 14) and the timing device (fl) or

whose control relay (19, 20) has a time delay element, how e.g. a relay with drop-out delay is arranged.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that at the beginning and at the end of the monitored line section (PL-Ü) each one measuring device responding to the tendencies to change in the delivery rate and the delivery pressure (10, 14 or 11, 14 or 12, 14 or 13, 14) is arranged, and that at the measuring point (A) at the beginning of the line the two measuring devices are coupled in such a way that a signal is emitted to the timing device (M) only when the delivery pressure is falling and; at the same time increasing Delivery rate takes place while the two measuring devices at the end of the line located measuring point (E) are coupled in such a way that a signal is sent to the time measuring device (M) only takes place when the pressure is falling and the delivery rate is falling at the same time.

5. Device according to one of claims 1 to 4 ', characterized in that that the time measuring device (DI) consists of a clock (21) which shows the time difference between the duration of the leakage-related tendency changes from the leak point to of the one measuring point and the duration of this trend change from the basin point to the other measuring point.

6. Device according to claim 5, characterized in that the time measuring device (M) has a display device (22, 23) on which the removal of the leakage point from a reference point, expediently from one or the other measuring point (A. or E), can be read.

7. Device according to claim 6, characterized in that the time measuring device (M) a scale calibrated to the length of the monitored line section (PL-Ü) (23) at which the removal of the leak from the reference point is immediate can be read.

3. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the time measuring device (M) or the clock one of a rest position after both Directions on a scale (23) movable pointer (22) or the like. has that of the first incoming signal can be set in motion and by the later incoming signal is also held, with the ir length units calibrated scale (3) When the pointer is at rest, the mean length value of the monitored line section wearing.