DE2306465A1

DE2306465A1 - Vorrichtung zum nachweisen des vorhandenseins und der lage von leckstellen bei oelleitungen

Info

Publication number: DE2306465A1
Application number: DE2306465A
Authority: DE
Inventors: Nils Oestbo; Aake Sandgren
Original assignee: NILS OESTBO AB
Current assignee: NILS OESTBO AB
Priority date: 1973-02-08
Filing date: 1973-02-09
Publication date: 1974-08-15
Also published as: GB1355176A

Description

Bei Ölleitungen, insbesondere bei Leitungen zum Transportieren von Öl über große Strecken, besteht ein erhebliches Interesse an der Schaffung einer Möglichkeit, das Vorhandensein von Beschädigungen und die Lage der Beschädigungen zu ermitteln. Solche Ölferntransportleitungen können eine erhebliche Länge haben, und aus einer solchen Leitung entweichendes Öl kann zu einer erheblichen Schädigung der Vegetation und einer Verschmutzung des Grundwassers führen, wenn das Entweichen von Öl nicht rechtzeitig entdeckt wird, so daß Gegenmaßnahmen getroffen werden können. Es sind bereits Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die Tatsache ausgenutzt wird, daß bestimmte Arten von Kunststoffen zerstört werden, wenn sie in Berührung mit Öl kommen. Eine derartige bekannte Vorrichtung weist zwei elektrische Leiter auf, die durch einen aus einem solchen Kunststoff bestehenden Strang voneinander getrennt gehalten werden und so angeordnet sind, daß sie in Berührung miteinander kommen, sobald der Strang durch entweichendes Öl zerstört wird. Eine derartige Vorrichtung ist je-

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doch, nicht besonders gut geeignet, bei Rohrleitungen verwendet zu werden, durch die bestimmte Arten von Rohöl geleitet ■ werden, denn es gibt Rohöle, die bestimmte Bestandteile ent^- halten, welche die Zerstörung des KunststoffStrangs verzögern. Gemäß der Erfindung wird nunmehr vorgeschlagen, die elektrischen Leiter an einander benachbarten Rändern zweier Bänder anzuordnen, die ihrerseits parallel zueinander angeordnet sind und sich derart längs der Rohrleitung erstrecken, daß ihre Ränder durch einen Abstand voneinander getrennt sind, der ausreicht, um normalerweise einen gewünschten vorbestimmten Abstand zwischen den beiden Leitern aufrechtzuerhalten; hierbei besteht mindestens eines der Bänder aus einem Werkstoff, der dazu neigt, zu quellen, wenn er mit Öl in Berührung kommt, und dieses Band ist gegenüber der Rohrleitung so festgelegt, daß das Quellen des Werkstoffs des Bandes eine Bewegung in einer solchen Richtung herbeiführt, daß sich der Abstand zwischen den beiden Bändern verkleinert.

Bei einer Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung sind die elektrischen Leiter an eine· Meßeinrichtung so angeschlossen, daß es möglich ist, die Lage der Leckstelle längs der Rohrleitung zu ermitteln.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 einen Querschnitt durch eine Rohrleitung, die mit -einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anzeigen von Leckstellen oder Undichtigkeiten versehen ist;

Pig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Pig. 1; und

Pig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform, die an eine elektronische Einrichtung angeschlossen ist, welche dazu dient, Warnsignale zu erzeugen, und die es ferner ermöglicht, Messungen durchzuführen, um die Lage der Schadstelle zu ermitteln.

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In Pig. 1 und 2 ist eine Rohrleitung 10 zum Transportieren von Öl dargestellt. Diese Rohrleitung ist in eine Wärmeisolation 11 eingeschlossen, die ihrerseits von einer Umhüllung 12 umschlossen ist. Die Kontaktglieder einer Vorrichtung zum Nachweisen des Vorhandenseins von aus der Rohrleitung ausgetretenem Öl sind längs der Unterseite der Rohrleitung angeordnet, wo sie Bestandteile der Isolierung bilden. Zu den Kontaktgliedern gehören vier Bänder 13» 14» 15 und 16 aus einem Werkstoff, der solche Eigenschaften hat, daß er aufquillt, sobald er mit Öl in Berührung kommt. Diese Bänder sind parallel zueinander sowie parallel zur Längsachse der Rohrleitung 10 so angeordnet, daß einander benachbarte Längskanten der Bänder normalerweise durch einen Spalt 17 von konstanter Breite getrennt sind. Es stehen zahlreiche Arten von Natur- bzw. Synthesekautschuk zur Verfügung, z.B. PoIyisoprenkautsch.uk, Polybutadienkautschuk sowie Etenpropenkautschuk, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie schnell aufquellen, sobald sie mit Öl in Berührung gebracht werden.

Jeder der einander benachbarten Ränder benachbarter Bänder ist mit einem elektrischen Leiter versehen. Diese Leiter sind paarweise derart an eine Stromquelle angeschlossen, daß der Leiter 18 eine positive Polarität und der andere Leiter 19 eine negative Polarität hat. Zwischen den beiden Leitern ist ein Spalt 20 vorhanden, der während des normalen Betriebs der Ölleitung erhalten bleibt, so daß eine Berührung zwischen einander benachbarten Leitern verhindert wird. Der Spalt zwischen den Leitern 18 und 19 kann gegebenenfalls mit einem pulveriörmigen Material gefüllt sein, welches das Hindurchtreten von Öl nicht verhindert.

Die Bänder 13 bis 16 werden in ihrer Lage gegenüber der Rohrleitung 10 sowie in der richtigen Lage zueinander durch eine äußere Abdeckung 22 gehalten, die ein Ausdehnen der Bänder von den Spalten zwischen benachbarten Bändern weg verhindert. Wenn Öl aus einem in der Rohrleitung entstandenen Riß entweicht, wird das austretende öl von den damit in Berüh-

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rung kommenden Teilen der Bänder aufgesaugt, die dann schnell aufquellen, so daß sie in der Nähe des Risses die elektrischen Leiter in Berührung miteinander bringen, wodurch eine Warneinrichtung betätigt wird, die an einer beliebigen Stelle angeordnet ist.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei Bänder 13 und 14 schraubenlinienförmig und parallel zueinander um die Rohrleitung 10 herumgelegt sind. In der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Pig. sind an den einander benachbarten Längskanten der Bänder ein erster Leiter 18 bzw. ein zweiter Leiter 19 befestigt. Zwischen den Bändern 13 und 14 ist ebenfalls ein Spalt 17 vorhanden, und die beiden Leiter 18 und 19 sind durch einen Spalt 20 von geringerer Breite getrennt. Die von den Leitern abgewandten Ränder der Bänder werden während des Aufwickeins auf die Rohrleitung 10 auf beliebige Weise fest mit der Rohrleitung verbunden, so daß jedes Aufquellen der Bänder, das durch entweichendes Öl herbeigeführt wird, in einer solchen Richtung stattfindet, daß sich der Spalt 17 verkleinert und die Leiter 18 und 19 schließlich in Berührung miteinander gebracht werden.

Vorzugsweise werden auf der Rohrleitung 10 weitere parallele Bänder in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise angeordnet, und hierbei ist es möglich, die Rohrleitung mit einer vollständigen Umschließung zu versehen. Wiederum weist jedes Band an jeder Längskante einen elektrischen Leiter auf. Wenn man die Bänder aus einem zweckmäßig gewählten Werkstoff herstellt, können die Bänder die einzige vorhandene Wärmeisolation der Rohrleitung bilden.

Wie erwähnt, kann eine Rohrleitung zum Transportieren von öl eine erhebliche Länge haben, jedoch soll sich eine Vorrichtung der hier beschriebenen Art nicht über eine Länge von mehr als 50 km erstrecken. Bei besonders langen Rohrleitungen ist es daher zweckmäßig, die Lecknachweisvorrichtung in mehrere Abschnitte zu unterteilen, von denen aus Signale zu einer

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Überwachungsstation übermittelt werden können. Ein solcher Vorrichtungsabschnitt, der in Verbindung mit einer Überwachungsstation steht, ist in Pig. 3 schematisch dargestellt. Es ist eine Stromquelle 23 vorhanden, die durch Kabel 24 und 25 sowie über einen Schalter 26 mit den Leitern 18 und 19 verbunden ist. Weiterhin ist eine elektronische Einrichtung 27 vorhanden, die einen Thyristor oder dergl. enthält, welcher in Tätigkeit tritt, sobald durch das Kabel 25 ein Strom fließt. Die Leiter 18 und 19 sind normalerweise durch den erwähnten Abstand getrennt, so daß kein Strom durch die elektronische Einrichtung 27 fließt. Sobald jedoch eine Beschädigung des Abschnitts der Rohrleitung eintritt, der die beiden Leiter dieses Abschnitts der Vorrichtung zugeordnet sind, werden die Leiter in.Berührung miteinander gebracht, so daß ein Strom durch die elektronische Einrichtung fließt, was zur Folge hat, daß eine Warneinrichtung betätigt wird, zu der z.B. eine Y/arnlampe 28 und eine Einrichtung 29 zum Erzeugen eines akustischen Signals gehören. Ferner ist vorzugsweise eine nicht im einzelnen dargestellte, bei 30 schematisch angedeutete Einrichtung vorhanden, zu der eine Lampe gehört, die normalerweise grünes Licht erzeugt, um anzuzeigen, daß die Vorrichtung eingeschaltet ist und sich im betriebsfähigen Zustand befindet. Sobald an der Rohrleitung ein Schaden auftritt, wird das grüne Licht automatisch zum Erlöschen gebracht, und die Warnlampe 28 wird eingeschaltet, so daß sie intermittierend rotes Licht aussendet. Sobald Abhilfemaßnahmen eingeleitet worden sind, kann ein Teil der Vorrichtung abgeschaltet werden, und hierdurch wird bewirkt, daß die Lampe 28 nicht mehr intermittierend aufleuchtet, sondern ständig· rotes Licht gibt, um anzuzeigen, daß Abhilfemaßnahmen im Gange sind.

Damit die Lage der Schadstelle längs der Rohrleitung von der Überwachungsstation aus ermittelt werden kann, ist eine Meßeinrichtung 31 vorhanden, die an die Leiter 18 und anschließbar ist. Der gesamte Widerstand der Leiter ist zuvor gemessen worden, und wenn jetzt an einem bestimmten Punkt längs der Rohrleitung ein Schaden auftritt, wird die Warnein-

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richtung in der beschriebenen Weise in. Tätigkeit gesetzt. Die erste zu treffende Maßnahme besteht .darin, daß der Empfang des Warnsignals bestätigt wird, und daß bestimmte Teile der Vorrichtung, z.B. die akustische Warneinrichtung, mit Hilfe des Schalters 26 abgeschaltet wird. Die Meßeinrichtung

31 wird mit Hilfe zweier Kabel 32 und 33 an die betreffenden Enden der Leiter 18 und 19 angeschlossen. Mit Hilfe des Schalters 34 ist es möglich, einen ersten Stromkreis zu schließen, zu dem die Stromquelle 23, die Meßeinrichtung 31, die Kabel

32 und die auf der linken Seite von Pig. 3 liegenden Teile der Leiter 18 und 19 gehören. Nach dem Schließen dieses Stromkreises ist es möglich, den Widerstand der Leiter zwischen ihren linken Enden und der Schadstelle zu messen, an der die Leiter in Berührung miteinander gebracht worden sind. Sobald dieser Stromkreis geöffnet wird, wird ein zweiter Schalter 35 geschlossen, um einen zweiten Stromkreis zu schließen, zu dem die Stromquelle 23, die Meßeinrichtung 31 und die auf der rechten Seite liegenden Teile der Leiter 18 und 19 gehören, woraufhin der Widerstand der Leiter von ihren rechten Enden bis zu der Schadstelle gemessen werden kann. Durch Vergleichen der so ermittelten Widerstandswerte mit dem Gesamtwiderstand der Leiter ist es dann möglich, ύοπ der Überwachungsstation aus die Lage der Schadstelle längs der Rohrleitung mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu ermitteln.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

Ansprüche ι

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Claims

AISPEÜCHE

1J Vorrichtung zum Nachweisen des Entweichens von Öl lus einer zum Transportieren von Öl dienenden Rohrleitung mit mindestens zwei elektrischen Leitern, die einer Warneinrichtung zugeordnet, längs der Rohrleitung in einem Abstand voneinander angeordnet und an der Rohrleitung so befestigt sind, daß aus der Rohrleitung entweichendes Öl eine örtlich "begrenzte Berührung zwischen benachbarten Leitern herbeiführt, um die Warneinrichtung zu betätigen, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiter (18, 19) an den einander benachbarten Längskanten von zwei Bändern (13» 14) angeordnet sind, die sich parallel zueinander längs der Rohrleitung (10) erstrecken und so angeordnet sind, daß ihre einander benachbarten Längskanten durch einen Spalt (17) getrennt sind, der eine ausreichende Breite hat, so daß normalerweise ein gewünschter Abstand (20) zwischen den Leitern aufrechterhalten wird, daß mindestens eines der Bänder aus einem Weifestoff besteht, der aufquillt, wenn er mit Öl in Berührung kommt, und daß mindestens dieses eine Band gegenüber der Rohrleitung so festgelegt ist, daß sich die auf das Quellen des Werkstoffs zurückzuführende Ausdehnungsbewegung des Bandes in einer solchen Richtung abspielt, daß sich der Abstand (17) zwischen den einander benachbarten Bändern verkleinert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bänder (13, 14, 15, 16) so angeordnet sind, daß sie sich in Richtung der Achse der Rohrleitung (10) erstrecken, daß die Rohrleitung mindestens auf ihrer Unterseite mit Bändern versehen ist, und daß die Bänder in " eine Abdeckung (22) so eingeschlossen sind, daß sie sich nicht voneinander entfernen können.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Bänder parallel zueinander angeordnet sind, und daß jedes Band an jeder Längskante mit einem elektrischen Leiter (18 "bzw. 19) versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bänder (13» 14) schraubenlinienförmig um die Rohrleitung (10) herumgelegt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Bänder parallel zueinander angeordnet und schraubenlinienförmig so um die Rohrleitung (10) herumgelegt sind, daß sie die äußere Umfangsflache der Rohrleitung bedecken, und daß jedes Band an jeder Längskante mit einem elektrischen Leiter (18 bzw. 19) versehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiter (18, 19) während des Gebrauchs der Vorrichtung getrennt an eine Stromquelle (23) und an eine Warneinrichtung (28, 29) angeschlossen sind, und daß die Y/arneinrichtung so ausgebildet ist, daß sie in Tätigkeit gesetzt wird, sobald ihr ein elektrischer Strom als Folge davon zugeführt wird, daß das Entweichen von Öl an einer Leckstelle der Rohrleitung (10) bewirkt hat, daß eine Berührung zwischen zwei benachbarten Leitern hergestellt wurde.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden jedes Leiters (18, 19) an eine Meßeinrichtung (31) und eine Stromquelle (23) mit Hilfe von Schaltern (26, 34, 35) anschließbar sind, die so eingerichtet sind, daß es zum Ermitteln der Lage einer Leckstelle längs der Rohrleitung (10) möglich ist, einen ersten Strom-kfeis (32, 34) zu schließen, der vom einen Ende eines Leiterpaars zu der an der Leckstelle vorhandenen Berührungsstelle zwischen den Leitern des Paars führt, und danach einen zweiten Stromkreis (35_y 33) zu schließen, der vom entgegengesetzten

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Ende des betreffenden Leiterpaars zu der an der Leckstelle vorhandenen Berührungsstelle führt, und daß die Meßeinrichtung (31) so geschaltet ist, daß sie jeweils einen Bestandteil jedes der beiden Stromkreise bildet.

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