DE2304330B2

DE2304330B2 - PROCEDURE FOR LOCATING LEAKS IN BIG GAS PIPES AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCEDURE

Info

Publication number: DE2304330B2
Application number: DE19732304330
Authority: DE
Inventors: der Anmelder früher PPK 8 Ie 140 ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-01-30
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DE2304330A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Orten von Undichtheiten an erdverlegten Gasleitungen, bei dem mittels einer Sonde über den Rohrtrassen Gasproben . von einer Pumpe abgesaugt und über ein oder mehrere twischengeschaltete Molekularsiebe zu einem elektronischen gasempfindlichen Meßgerät geleitet werden, end eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. The invention relates to a method for locating leaks in buried gas pipes, in which gas samples by means of a probe above the pipe routes. sucked off by a pump and via one or more interposed molecular sieves are fed to an electronic gas-sensitive measuring device, end a device for performing this method.

Es ist bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, kei dem mittels einer Sonde über den Rohrtrassen Gasproben von einer Pumpe abgesaugt und einem Wasser-Itoffflammenionisationsgerät mit elektronischer Anzeife zugeführt werden, wobei ein Teil der Gasprobe in <len Brenner des Wasserstoffflammenionisationsgeräts kineingedrückt wird und in der Druckleitung der Pumpe Bin oder mehrere Molekularsiebe angeordnet sind IDT-AS 17 29 885). Mit diesem Verfahren sollten die langen Verzögerungszeiten anderer bekannter Verfahten verringert werden, um eine größere Empfindlichkeit gegenüber geringen Spuren von brennbaren Gaten zu erreichen. Das bekannte Verfahren wird insbetondere bei der Überwachung der Gasnetze für die Industrie und die Haushalte benutzt, wobei in der Regel der Nachweis von Undichtheiten über austretende Kohlenwasserstoffe erreicht wird.A method has already been proposed that does not use a probe to sample gas over the pipe routes sucked off by a pump and a water flame ionization device with electronic display, with part of the gas sample in <len burner of the hydrogen flame ionization device is pressed in and in the pressure line of the pump One or more molecular sieves are arranged in IDT-AS 17 29 885). With this procedure, the long delay times of other known processes can be reduced in order to achieve greater sensitivity compared to small traces of combustible gates. The known method is in particular used in monitoring the gas networks for industry and households, as a rule the detection of leaks is achieved via escaping hydrocarbons.

Es ist bekannt, bei einem solchen Verfahren in die Druckleitung der Pumpe sogenannte Molekularsiebe einzuschalten, die die schweren Kohlenwasserstoffe aus ilen Gasproben vom Flammenionisationsgerät fernhallen. Unter Molekularsieben sind dabei Zeolithe, d. h. Alkaümetallaluminosilikate, zu verstehen. Durch Austreiben des Hydratwassers bilden sich bei diesen Verbindungen einheitliche Höhlen, in denen später die eigentliche Adsorption stattfindet. Diese synthetischen Zeolithe zeichnen sich durch regelmäßige und einheitliche Kristallstruktur aus. Sie absorbieren besonders die kleinen Moleküle, weiterhin werden polare Moleküle durch unpolare und weniger polare bevorzugt. Die Polarität hat einen äußerst starken Einfluß auf die Adsorpticnsselektivität. Dank dieser Eigenschaften können auch ungesättigte Kohlenwasserstoffe von gesättigten getrennt werden.In such a method, it is known to place so-called molecular sieves in the pressure line of the pump switch on, which eject the heavy hydrocarbons from ile gas samples away from the flame ionization device. Among molecular sieves are zeolites, i. H. Alkali metal aluminosilicates. By expelling of the water of hydration, uniform cavities are formed in these compounds, in which later the actual adsorption takes place. These synthetic zeolites are characterized by regular and uniform Crystal structure. They especially absorb the small molecules, furthermore they become polar molecules preferred by non-polar and less polar ones. The polarity has an extremely strong influence on the adsorption selectivity. Thanks to these properties, unsaturated hydrocarbons can also be separated from saturated be separated.

Als nachteilig bei dem bekannten Verfahren wird die Notwendigkeit des Wasserstoffflammenionisationsgeräts angesehen, da ein solches Gerät eine ständige Versorgung mit Wasserstoff benötigt. Die entsprechenden Meßgeräte müssen daher neben der elektrischen Versorgung mit einem Vorratsbehälter für den Wasserstoff ausgerüstet werden. Die Meßgeräte werden durch die notwendige Wasserstoffversorgung entsprechend vergrößert, die tragbaren Geräte sind unhandlich.A disadvantage of the known method is the need for the hydrogen flame ionization device viewed as such a device requires a constant supply of hydrogen. The corresponding In addition to the electrical supply, measuring devices must therefore have a storage container for the hydrogen be equipped. The measuring devices are enlarged accordingly by the necessary hydrogen supply, the portable devices are unwieldy.

Bekannte Diffusionsgeräte und Geräte, die nach dem Wärmetönungs- und Wärmeleitfähigkeitsprinzip arbeiten, besitzen relativ große Unempfindlichkeit und sind dort nicht einsetzbar, wo Empfindlichkeiten im ppm-Bereich gefordert werden.Well-known diffusion devices and devices that work according to the catalytic and thermal conductivity principle, have relatively high insensitivity and cannot be used where sensitivities in the ppm range are required.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art das bisher übliche Wasserstoffflammenionisationsgerät durch ein anderes Gerät zu ersetzen mit gleicher oder größerer Anzeigeempfindlichkeit gegenüber Kohlenwasserstoffen in größter Verdünnung, welches unabhängig von einer Gasversorgung ist.The object of the invention is to provide the previously customary method in a method of the type mentioned at the beginning Replace the hydrogen flame ionization device with another device with the same or greater display sensitivity compared to hydrocarbons in the greatest dilution, which is independent of a Gas supply is.

Zur Lösung dieser Erfindungsaufgabe wird daher ein Verfahren vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Meßgerät einen gasempfindlichen Halbleiter aufweist. Solche gasempfindlichen Halbleiter sind in der Lage, bei bestimmten Gascrten und Gaskonzentrationen elektrische Werte zu geben, die zum Nachweis des Vorhandenseins bestimmter Gase und zur Feststellung deren Konzentration in der Luft dienen können.In order to achieve this object of the invention, a method is therefore proposed which is characterized by is that the meter has a gas-sensitive semiconductor. Such gas-sensitive semiconductors are able to work at certain gases and gas concentrations to give electrical values that demonstrate the presence of certain gases and can be used to determine their concentration in the air.

Die Bedeutung und der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Kombination einer Pumpenanordnung, den vorgeschalteten Molekularsieben und dem gasempfindlichen Halbleiter, der im Druckstrom des durch die Molekularsiebe gefilterten »Gases« angeordnet ist. Mit solchen gasempfindlichen Halbleitern sind nahezu alle Gase registrierbar. Je nach vorgeschaltetem Molekularsieb enthält der zum Halbleiter gelangende Gasstrom ein oder mehrere Gase. Der Halbleiter ist entsprechend den durchgehenden, nachzuweisenden Gasen ausgewählt. Ein solches Verfahren eignet sich insbesondere für den Nachweis von Undichtheiten an Kohlenwasserstoff führenden Leitungen. Es ist aber ebenso einsetzbar für den Nachweis nahezu aller Gase, die nur in geringen Mengen aus Rohrleitungen bzw. deren Abdeckungen austreten.The importance and the advantage of the method according to the invention lies in the combination of a pump arrangement, the upstream molecular sieves and the gas-sensitive semiconductor in the pressurized flow of the "gas" filtered through the molecular sieves. With such gas-sensitive Almost all gases can be registered in semiconductors. Depending on the upstream molecular sieve, the one to the semiconductor contains incoming gas flow one or more gases. The semiconductor is according to the continuous, selected gases to be detected. Such a method is particularly suitable for the detection of Leaks in pipes carrying hydrocarbons. But it can also be used for proof almost all gases that only emerge in small quantities from pipelines or their covers.

Zur Erfindung gehört auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch eine Metallkapsel mit einem Einlaß- und einem Auslaßstutzen, in der der gasempfindliche Halbleiter in Form einer porösen Masse auswechselbar eingesetzt ist, in der — sich gegenüberliegend — ein Heizdraht und ein Meßdraht eingelassen sind.The invention also includes a device for carrying out this method, which is characterized is through a metal capsule with an inlet and an outlet, in which the gas-sensitive semiconductor is used interchangeably in the form of a porous mass, in which - opposite one another - a heating wire and a measuring wire are embedded.

Ein technischer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorgeschlagenen Vorrichtung liegt in der hohen Anzeigegenauigkeit und Meßempfindlichkeit des Verfahrens bzw. des Geräts. Es können sehr kleine Meßgeräteeinheiten hergestellt werden, da eine Versorgung mit einem Vergleichsgas oder einem Brenngas entfällt. Das Gerät arbeitet bei äußerst niedrigen Spannungen und Stromstärken, die durch Batterien in kleineren Abmessungen aufgebracht werden können.A technical advantage of the method according to the invention and the proposed device resides in the high display accuracy and measurement sensitivity of the method or the device. It can be very small measuring device units are produced, as a supply with a reference gas or a Fuel gas is not required. The device operates at extremely low voltages and currents, powered by batteries can be applied in smaller dimensions.

An Hand einer schematischen Abbildung wird im folgenden das erfindungsgemäße Verfahren erläutert.The method according to the invention is explained below with the aid of a schematic illustration.

Mittels einer Sonde 1 wird über den erdverlegten Gasleitungen, der sogenannten Rohrtrasse:, die Umgebungsluft abgesaugt, von einer Pumpe 3 über eine Zuleitung 2. Die Pumpe 3 drückt über die Druckleitung 4 die Gasproben durch ein oder mehrere MolekularsiebeA probe 1 is used to collect the ambient air over the underground gas lines, the so-called pipe route sucked off by a pump 3 via a supply line 2. The pump 3 presses via the pressure line 4 the gas samples through one or more molecular sieves

5. Über einen Bypaß 6 kann ein Teil der Probe wieder in die Atmosphäre gelassen werden. Ein Teil der Probe gelangt über ein Kapiiiarrohr 7 in den Eintrittsstutzen 9 der Meßkammer 8 des Meßgeräts.5. Part of the sample can be released back into the atmosphere via a bypass 6. Part of the sample reaches the inlet connector 9 via a capillary tube 7 the measuring chamber 8 of the measuring device.

■n dieser beispielsweise als Metallkapsel ausgebildeten Meßkammer 8 befindet sich ein gasempfindlicher Halbleiter 13 in Form einer porösen Masse, in der r-in Heizdraht 11 wid ein Meßdraht 12 sich gegenüberliegend eingelassen sind. Vom Heizdraht 11 fließt durch den gasempfindlichen Halbleiter 13 ein Elektronenstrom zum Meßdraht ?2. Vergleichbar mit einer gesteuerten Diode wird dieser Elektronenstrom vom Halbleiter beeinflußt. Je nach Art des in den Halbleiter eintretenden Gases oder Gasgemisches werden die »Leitoigenschaften« des Halbleiters beeinflußt. Die am■ n this designed for example as a metal capsule Measuring chamber 8 is a gas-sensitive semiconductor 13 in the form of a porous mass in which r-in Heating wire 11 wid a measuring wire 12 opposite one another are let in. An electron current flows from the heating wire 11 through the gas-sensitive semiconductor 13 to the measuring wire? 2. This electron flow is comparable to a controlled diode Affects semiconductors. Depending on the type of gas or gas mixture entering the semiconductor, the "Conductive properties" of the semiconductor influenced. The on

Meßdraht auftretenden Spannungsänderungen sind ein Maß für die Konzentration beispielsweise von Kohlenwasserstoffen in Luft. Durch Einstellen von Nullstellungen kann somit eine Zunahme des Kohlenwassersioifgehalts angezeigt werden.Voltage changes occurring in the measuring wire are a measure of the concentration of hydrocarbons, for example in air. By setting zero positions, an increase in the hydrocarbon content can thus be achieved are displayed.

Zum Unterschied gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem auf Grund eines unterschiedlich starken lonenstroms im Wasserstoffflammenionisationsgerät eine Anzeige bei unterschiedlichen Kohlenwasserstoffgehalten erfolgt, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Anzeige über die Änderung der elektrischen Eigenschaften eines gasempfindlichen Halbleiters erreicht, wobei an einem Meßdraht auftretende Spannungsänderungen über eine geeignete Verstärkerschaltung von einem Meßgerät angezeigt werden.In contrast to the known method, in which due to a different strength ion flow in the hydrogen flame ionization device If there is a display of different hydrocarbon contents, in the method according to the invention an indication of the change in the electrical properties of a gas-sensitive semiconductor is obtained, voltage changes occurring on a measuring wire via a suitable amplifier circuit can be displayed by a measuring device.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

O 1T AD 04 claims:

1. Method for locating leaks in buried gas pipes, in which by means of a Probe sucked gas samples over the pipe routes by a pump and via one or more intermediate ones Molecular sieves are fed to an electronic gas-sensitive measuring device, characterized in that the measuring device is a gas-sensitive semiconductor (13) having.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized by a metal capsule (8) with an inlet (9) and an outlet (10) in which the gas-sensitive semiconductor (13) is used interchangeably in the form of a porous mass, in which a Heating wire (11) and a measuring wire (12) are embedded.