DE2450730A1 - Verfahren zur ortung einer leckage in rohrleitungen fuer fluessigkeiten - Google Patents

Verfahren zur ortung einer leckage in rohrleitungen fuer fluessigkeiten

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Description

ERDÖL-RAFFINERIE MANNHEIM GMBH
6800 Mannhelm, Postfach 660
Verfahren zur Ortung einer Leckage in Rohrleitungen für Flüssigkeiten
Es ist nach H. HUtter (Erdöl und Kohle, 2^ (1970) Nr. Q* S. 60Q-6l4) bekannt, daß beim Auftreten einer Rohrundichtigkeit ein Druckstoß im Medium entsteht. Dieser Stoß setzt sich als Wanderwelle mit steilem Anstieg nach beiden Seiten der Entstehungsstelle fort, wobei die Laufgeschwindigkeit von der Dichte des Mediums abhängt.
Wenn ein Leitungsstuck am Anfang und am Ende mittels Druckmessungen überwacht wird und mehr zum Anfang hin ein Leck entsteht, wird die Wanderwelle zuerst am Anfang, später am Ende eintreffen und gemessen werden können. Aus der Zeitspanne zwischen der ersten Messung und der zeitlich darauffolgenden zweiten Messung läßt sich ermitteln, wo das Leck liegen wird. Schwierig ist die Unterscheidung, ob die Welle durch eine Manipulation, oder durch Änderung der Förderungsbedingungen ausgelöst wurde oder durch ein auftretendes Leck.
Nach J. Wijdieks (Rohre, Rohrleitungsbau, Rohrleitungstransport, H. 2, April 19Jl S. 8^ - 89) ist bekannt, daß eine Auswahl aus einer großen Zahl von Kriterien bisher nur durch Einsatz eines aufwendigen Rechners möglich ist, um in einer angemessenen Zeit eine Entscheidung zu erhalten.
Anstelle eines Rechners sind auch einfachere Geräte einsetzbar, mit denen eine Kriterienauswahl möglich ist. Während ein Leitungsaufriß sieh in kurzer Zeit vollzieht und dadurch Wanderwellen mit extrem steiler Front entstehen, verursachen fast alle anderen instationären Betriebszustände eines Leitungsbetriebes flachere WeI-lenfronten. Nach dem Verfahren der Stammanmeldung DTAS I9 22 fl8^ ist bekannt, daß eine zeitliche Differentiation des Durchflusses die Unterschiede erkennen kann. Dieser Vorgang vollzieht sich unmittelbar.
6
Beim Transport von Flüssigkeiten in Rohrleitungen ist es wichtig, große Leckagen möglichst schnell zu erkennen und zu orten, um den Ausfluß möglichst klein zu halten und damit Schaden für die Umwelt zu begrenzen.
Es wurde nun ein Verfahren zur Ortung einer Leckage in Rohrleitungen für Flüssigkeiten, bei der die Leckerkennung und Signalgabe mittels Differenzierung des Subtraktionsergebnisses Durchfluß am Ende minus Durchfluß am Anfang erfolgt, gefunden, welches in Fortentwicklung nach DTAS IQ 22 986 dadurch gekennzeichnet ist, daß die durch die vorwärts- und rückwärtslaufende Stoßwelle nach Signalgabe (5 a oder 5b) ein von zwei Zeitgliedern (6 b oder 7 t>) zuerst ein- und dann ausschaltet, wobei die dazwischenliegende Zeitspanne geteilt durch die bekannte Laufgeschwindigkeit der Stoßwelle die Entfernung des Leckortes von der Mitte der Rohrleitung ergibt.
Das Verfahren der Erfindung wird beispielsweise wie folgt beschrieben und in den Figuren 1 und 2 dargestellt.
An einem βθ km langen Leitungsabschnitt (von A nach E), dessen Produktdurchfluß beidseits mit Meßblenden erfaßt wird, entsteht ein Leck in einer Entfernung von 25 km (am Leckort B), vom Anfang in Flußrichtung gemessen. Es wird Düsentreibstoff verpumpt. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 1020 m/sec. Die rücklaufende Stoßwelle erreicht nach 24,4 see. die Durchflußmeßstelle A. Nach der unverzögert erfolgenden Subtraktion im Gerät (3) wird das Ergebnis nach der Zeit differenziertf^und damit verstärkt. Am Schreiber (5) zeigt sich ein steiler Ausschlag, der Niedrigkontakt (5 a) wird geschlossen. Damit zieiit das Relais (6 a) an und startet das Zeitglied (6 b). Die vorwärtslaufende Welle erreicht die Durchflußmeßstelle (E) nach 34,2 see. Im Gerät (3) wird wieder sofort subtrahiert. Im Gerät (4) wird dieses Ergebnis differenziert und im Schreiber (5) der Hochkontakt (5 b) geschlossen. Es zieht dadurch das Relais (7 a) an und stoppt das Zeitglied (6 b). Das Zeitglied (6 b) ist (34,2 - 24,4) : 2 = 4,8 see. gelaufen. Figur zeigt ein Diagramm, aus dem direkt ablesbar ist, in welcher· Ent-
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ferniing vorn Rohranfang (A) das Leck (B) entstanden ist. Das Zeitglied (7 b) ist nicht angelaufen, da die Minuszuleitung bereits bei Ansprechen des Relais (6 a) unterbrochen ist.
Sofern nun das Leck am Leckort (C) entsteht (Figur 1), also im zweiten Leitungsabschnitt, dann schließt zuerst der Kontakt (5 b) und startet das Zeitglied (7 b) über das Relais (7 a).
Meßfehler des Verfahrens der Erfindung sind sehr gering. Sofern ein Meßfehler infolge Zeitverzögerung in der Meßwertübertragung von der Stelle (l) zum Gerät (3) vorhanden ist, ist dieser Meßfehler ohne Bedeutung, da die gleiche Zeitverzögerung von Meßstelle (2) nach Gerät (3) vorliegt.
Änderungen der Schallgeschwindigkeit im Medium sind vorhanden, aber gering. Außerdem erfolgt eine Halbierung des dadurch entstandenen Fehlers, da zwei fehlerbehaftete Größen im Gerät (3) subtrahiert werden.
Das beispielsweise beschriebene Verfahren der Erfindung ermöglicht neben einer raschen Erkennung grober Leckagen auch die Feststellung ihres Entstehungsortes. Sehr feine Undichtheiten, wie diese z. B. durch Haarrisse oder Lochfraß entstehen können, beginnen langsam, so daß diese durch Differenzierung nicht nachweisbar sind. Es werden daher die Zeitglieder nicht angeregt, die Leckortung ist dann nicht möglich. Größere Leckagen machen sich durch austretendes Produkt schon in einer Umgebung von einigen Metern bemerkbar, so daß eine metergenaue Ortung nicht erforderlich ist.
Bei dem Transport von Düsentreibstoff mit einer angenommenen Schallgeschwindigkeit von 1020 in/sec. ändert sich die Lage des Fehlerortes um 96 rn, entsprechend 4 %t wenn die tatsächliche Schallgeschwindigkeit 1024 m./sec. beträgt. Die Schallgeschwindigkeiten der Stoßwellen in den zu transportierenden Flüssigkeiten sind für diese bekannt oder nach bekannten Methoden zu ermitteln.
Das Verfahren der Erfindung bietet somit den technischen Vorteil, daß nach Ankunft der Stoßwelle sofort der Ort der Leckage für
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Flüssigkeiten in Rohrleitungen bekannt ist und dadurch die Maßnahmen zur Leckagenbeseitigung ergriffen werden können. Der angezeigte Wert für die Leckagenortung bedarf keiner Überprüfung durch eine Kontrollmessung und ist damit unmittelbar verwertbar Das gleiche Ergebnis ließ sich nach dem Stand der Technik bisher nur mit größerem Aufwand nach einem längeren Zeitraum ermitteln.
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Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Verfahren zur Ortung einer Leckage in Rohrleitungen für Flüssigkeiten, bei der die Leckerkennung und Signalgabe mittels Differenzierung des Subtraktionsergebnisses Durchfluß am Ende minus Durchfluß am Anfang erfolgt, welches in Portentwicklung nach DTAS IQ 22 986 dadurch gekennzeichnet ist, daß die durch die vorwärts- und rückwärtslaufende Stoßwelle nach Signalgabe (5 a oder 5b) ein von zwei Zeitgliedern (6b oder 7b) zuerst ein- und dann ausschaltet, wobei die dazwischenliegende Zeitspanne geteilt durch die bekannte Laufgeschwindigkeit der Stoßwelle die Entfernung des Leckortes von der Mitte der Rohrleitung ergibt.
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