DE2525937A1 - Recognition device for magnetically transported pipeline pig - has external coil attachment around pipeline being cleaned to sense magnet in pig - Google Patents

Recognition device for magnetically transported pipeline pig - has external coil attachment around pipeline being cleaned to sense magnet in pig

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    • G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04—Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement

Abstract

The recognition device is for use with pins or godevils which are magnetically transported through supply pipe lines to clean the pipe surfaces. A voltage is applied across the pipe by a concentric external coil which produces a control impulse on an evaluation device of electronic type. The control of the evaluation system results from a coil attachment situated around and external to the pipeline. A potential or shell is developed on a magnet which is situated in the centre of the godevil device.

Description

"Molcherkennungsgerät, Die Erfindung bezieht sich auf ein Molcherkennungsgerät, welches im Fall des Durchlaufs eines solches durch ein von einer Meßspule umgebenen Metall- oder Kunststoff-Rohres s ein Signal an eine Steuerelektronik abgibt, derart, daß angezeigt werden kann, ob sich ein oder mehrere Molche in einer Richtung bewegt haben."Pig detection device, The invention relates to a pig detection device, which in the case of the passage of such through one surrounded by a measuring coil Metal or plastic pipe sends a signal to control electronics in such a way that that it can be indicated whether one or more pigs are moving in one direction to have.

In Raffinerien werden zur Beladung von Abnehmern, wie z.B.In refineries, customers such as

TanI- oder Kesselwagen, mit petrochemischen Produkten Einrohrsysteme verwendet, sogen. Molchleitungen, die ihrer -seits mit verschiedenen Produktarmaturen, Pumpen u. dgl., d.h. mit komplexen Rohrleitungssystemen, in Verbindung stehen. § Da durch diese Molchleitungen verschiedene Produkte, wenn auch nur gleiche Familien, geleitet worden, stellt sich das Problem, die Produkte einer Familie möglichst sauber voneinander zu trennen, um die Vermischung zu minimieren.TanI or tank wagons, with petrochemical products, single-pipe systems used, so-called. Pig lines, which on their part are equipped with various product fittings, Pumps and the like, i.e. with complex piping systems, are in connection. § Since these pigging lines lead to different products, even if only the same families, has been directed, the problem arises of keeping a family's products as clean as possible separate from each other to minimize mixing.

Hierzu werden engpassende Gummi- oder Kunststoffkugeln , sogen. Molche, mit Hilfe von Preßluft, nach jedem erfolgten Abfüllvorgang, durch die Molchleitung geschickt. An den Rohrleitungsenden befinden sich die Molch-sende-oder auf -fang- Stationen, von denen aus die Nolche über eine Steuerelektronik und mit Eilfe von Preßluft abgeschossen werden.For this purpose, tight-fitting rubber or plastic balls, so-called. Newts, with the help of compressed air, after each filling process, through the pig line sent. At the ends of the pipeline are the pig sending or receiving Stations from which the nuggets have control electronics and with the help of Compressed air are shot.

Es versteht sich, daß in einem komplexen Rohrleitungssystem beim Vorhandensein von vielen Molchleitungen und einer großen Produktzahl, die Steurung der Abläufe nur noch mit Hilfe einer komplexen Steuer- und Regelungstechnik bewältigt werden kann, Problematisch aber absolut notwendig ist es, für diesen Steurungsablauf zu wissen, ob in eimer betreffenden Molchstation ein oder mehrere Molche vorhanden sind oder nicht.It is understood that in a complex pipeline system if present of many pigging lines and a large number of products, the control of the processes can only be managed with the help of complex control and regulation technology can, problematic but absolutely necessary for this control process is to know whether there are one or more pigs in the pig station in question are or not.

Eine wesentlicheUrsache für Betriebsstörungen bildet die Tatsache, daß das Vorhandensein der Molche in den Stationen nicht richtig angezeigt wird oder nicht entschieden werden kann, ob ein Molch in einem Rohrleitungsabschnitt stecken -geblieben ist.A major cause of operational disruptions is the fact that that the presence of the pigs in the stations is not correctly displayed or It cannot be decided whether a pig is stuck in a pipe section - has stayed.

Diese Schwierigkeiten haben in den letzten Jahren Anlaß gegeben, Geräte zu finden, die die Molche einwandfrei erfassen können.These difficulties have given rise to devices in recent years to find that the pigs can capture properly.

Eine sehr einfache Lösung stellt eine in die Molchstation eingebrachte ühlerstange dar, die im Fall des Vorhanden -seins des Molches von diesem nach unten gedrückt, einen Kontakt betätigt. Diese Bühlerstange bewirkt jedoch eine stotige mechanische Uberbeanspruchung des Molches und führt zu verfrühtem Verschleiß; zudem ist es nicht möglich, die Führung der Fühlerstange in die Molchstation hinein so abzudichten, daß keine Produkte mehr austreten können, die dann ihrerseits den Schalter in seiner Funktion beein trächtigt . Auch ist eine leichte Gangbarkeit der Bühlstange, insbesondere bei tiefen Temperaturen, auf die Dauer nicht gewährleistet.A very simple solution is one that is introduced into the pig station ühlerstange that in the case of the presence of the pig from this down pressed, actuated a contact. However, this Bühlerstange causes a stotige mechanical overloading of the pig and leads to premature wear; in addition it is not possible to guide the sensor rod into the pig station like this to seal that no more products can escape, which then in turn the switch impaired in its function. An easy maneuverability of the Bühlstange is also not guaranteed in the long term, especially at low temperatures.

Bezüglich des Verschleißes ist eine Differenzdruckmessung günstiger. Hier werden die Drücke innerhalb der Molch -station vor und hinter dem Molch , zur Auslösung eines Signals, miteinander verglichen. Doch ergibt sich hier auch das Problem der nicht absolut dichten und leicht gangbaren Fühlelemente zur direkten Druckmessung, Schließlich wird ein Verfahren angewandt, welches die geschilderten Schwierigkeiten umgeht. Hier wird das Molchrohr aufgetrennt und ein Kunststoff-Flansch dazwischen -gesetzt Um diesen Flansch herum wird eine Spule angeordnet, die als Schwingspule eines Oszillators wirkt, In dem Molch selbst wird ein Eisenkern eingebracht. Durchläuft nun dieser Eisenkern die Oszillatorspule, so wird entweder die Phasenlage oder die Kreisdämpfung des Oszillators geändert und hieraus ein Schaltsignal abgeleitet.With regard to wear, a differential pressure measurement is more favorable. Here the pressures within the pig station in front of and behind the pig are increased Triggering a signal, compared with each other. But that also arises here Problem of the not absolutely tight and easily accessible sensing elements to the direct Pressure measurement, Finally, a method is used which the described Difficulty bypassing. Here the pig pipe is cut open and a plastic flange in between a coil is placed around this flange, which is called The voice coil of an oscillator works. An iron core is inserted into the pig itself. If this iron core now runs through the oscillator coil, either the phase position becomes or the circular damping of the oscillator is changed and a switching signal is derived from this.

Der Anwendung dieses Verfahrens, abgesehen von der techtlischen Beherrschung des Oszillators, sind erhebliche Grenzen gesetzt, einerseits durch die mangelnde Stabilitat des zwischen die Stahlrohre eingebrachten Kunststoffteils s andererseits dadurch, daß dieses Kunststoffteil nicht für alle petrochemischen Produkte beständig ist. Ein Ersatz dieses Teils durch ein Metallrohr ist aber prinzipiell nicht möglich, da ein Oszillator durch jede Art von Metall in seiner näheren Umgebung völlig bedämpft wird und eine Messung daher unmöglich macht. Problematisch für den Verschleiß des Molches ist hier auch der nicht nnbedeutend groß, erforderliche Eisenkern im Molch.The application of this procedure, apart from the technical mastery of the oscillator, there are considerable limits, on the one hand due to the lack of On the other hand, stability of the plastic part inserted between the steel pipes in that this plastic part is not resistant to all petrochemical products is. A replacement of this part with a metal pipe is not possible in principle, because an oscillator is completely attenuated by any kind of metal in its vicinity and therefore makes a measurement impossible. Problematic for the wear and tear of the The iron core required in the newt, which is not insignificantly large, is also here for newts.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine wirkungsvolle Molchanzeige zu finden, die die geschilderten Nachteile , wie Beanspruchung des Molches durch die Meßtechnik, Ver -wendung von Fühlern oder Anbringung von Kunststoff-Flanschen , vermeidet und zusätzlich die Bewegungsrichtung des Molches anzeigen kann.The object of the invention is to provide an effective pig display to find the disadvantages outlined, such as stress on the pig measuring technology, the use of sensors or the attachment of plastic flanges , avoids and can also indicate the direction of movement of the pig.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung einer passiven Spulenanordnung außerhalb des Molchrohres, sowie der Einbringung eines kleinen Magneten in den Molch, der beim DurchlauSen des Rohres an der Stelle der außen angeordneten Spulen, eine Spannung erzeugt, gelöst Wegen dieses passiven Verfahrens ist es daher ohne weiteres möglich, Metallrohre, auch ferromagnetische Rohre, zum Zwecke der Messung mit einem Magnetfeld zu durchdringen.This object is achieved according to the invention through the use of a passive Coil arrangement outside of the pig tube, as well as the introduction of a small magnet into the pig, which, when passing through the pipe, takes the place of the outside Coils, creating a voltage, are therefore loosened because of this passive process It is easily possible to use metal pipes, including ferromagnetic pipes, for the purpose of Measurement to penetrate with a magnetic field.

Die in der Spule erzeugte Spannung wird dann für Steuer-und Regelvorgänge ausgewertet. Eine gegenseitige Beein -flussung mehrerer beieinander angeordneter Spulen ist wegen der passiven Anwendung ausgeschlossen. Zur Geschwin -digkeitsmessung oder Bestimmung der Bewegungsrichtung kann daher aus einer Doppelspule, die in einem Zeitintervall von einem Molch durchlaufen wird, ein zeitverschobener.The voltage generated in the coil is then used for control and regulation processes evaluated. A mutual influence of several arranged together Coil is excluded because of the passive application. For speed measurement or determination of the direction of movement can therefore be made from a double coil operating in one Time interval is traversed by a pig, a time-shifted one.

Doppelimpuls abgeleitet werden.Double impulse can be derived.

Um zu erreichen, daß ein Permanentmagnet in Jeder Raumlage eine Spannung induziert, ist dieser ii Molch radial-exzentrisch angeordnet.To achieve that a permanent magnet has a voltage in every spatial position induced, this pig is arranged radially eccentrically.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels eines Molcherkennungsgerätes, wie es in der Praxis eingesetzt werden kann, wird die Erfindung näher erläutert.On the basis of an exemplary embodiment shown schematically in the drawing a pig detection device as it can be used in practice the invention explained in more detail.

In das Molchrohr 1 , in welchem sich der Molch 2 hinein-oder hinausbewegt, ist ein Metall-Flansch 4 eingebracht.In the pig tube 1, in which the pig 2 moves in or out, a metal flange 4 is introduced.

Um den Flansch herum ist eine konzentrische Doppelspule angeordnet 5 . Durchläuft der Molch mit dem exzentrisch eingebrachten Magneten 3 die Doppelspule, so wird eine Spannung induziert, die durch den Verstärker 8 verstärkt und durch geeignete Schaltungen zur Durchlauf- und Rich -tungserkennung ausgenutzt wird.A concentric double coil is arranged around the flange 5. If the pig with the eccentrically introduced magnet 3 runs through the double coil, so a voltage is induced which is amplified by the amplifier 8 and through suitable circuits for passage and direction recognition is used.

Das dargestellte Beispiel eines Molcherkennungsgerätes nach der Erfindung kann selbstverständlich im Rahmen dieser Erfindung abgewandelt werden. Beispielsweise ist es möglich, die Detektorspulen 5 durch Feldplatten oder ähnliche manetfeldempfindliche Elemente zu ersetzten.The illustrated example of a pig detection device according to the invention can of course be modified within the scope of this invention. For example it is possible, the detector coils 5 by field plates or similar manetfeldsensitive Elements to replace.

Weiterhin können bei starken externen Störungen Je zwei unabhängige, gegensinnig wirkende Spulen so angeordnet werden, daß nur lokale Unstetigkeiten des Magnetfeldes, wie sie der Magnet 3 hervorruft, zu einem Schaltsignal führen, während die globalen, externen Störungen kom -pensiert werden. Zudem kann der Magnet im Molch durch Anlegen externer Felder 7 erst beim Durchlauf durch die Meßanordnung erzeugt werden.Furthermore, in the event of strong external disturbances, two independent, opposing coils are arranged so that only local discontinuities of the magnetic field, as it causes the magnet 3, lead to a switching signal, while the global, external disturbances are compensated. In addition, the magnet in the pig by applying external fields 7 only when passing through the measuring arrangement be generated.

In der nachgeschalteten Elektronik werden im wesentlichen die Entstörung, Zählung, sowie die eindeutige Art der Signale realisiert.In the downstream electronics, the interference suppression, Counting, as well as the unique type of signals implemented.

Der Einsatzbereich des Gerätes beschränkt sich seiner Art nach nicht nur auf Anwendungen in der petrochemischen Industrie, sondern ist überall dort einsetzbar, wo Molchleitungen oder ähliche Systeme angewandt werden, wie z.B.The type of application of the device is not limited only for applications in the petrochemical industry, but can be used anywhere where pigging lines or similar systems are used, e.g.

das Abfüllen von Speiseölen in der Nahrungsmittelindustrie.filling of edible oils in the food industry.

Claims (8)

Patentansprüche: Patent claims: 9 Molcherkennungsgerät, welches im Fall eines Durchlaufs eines mit einem Magneten versehenen Molches durch ein Rohrsystem oder ggf. durch ein in ein Rohrsystem ein -gebauten Metallflansch durch eine in einer externen, konzentrischen Spulenanordnung erzeugte Spannung, einen Steuerimpuls an eine Auswertungselektronik abgibt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ansteurung der Auswertungselektronik von einer außer -halb der Nolchleitung angeordneten Spulenanordnung 5 erfolgt, in der beim Durchlauf des in einem Molch ein -gebrachten Magneten 3 eine Spannung erzeugt wird.9 Pig detection device, which in the event of a run-through with a magnet provided pig through a pipe system or possibly through an in a Pipe system built-in metal flange through an in an external, concentric Coil arrangement generated voltage, a control pulse to evaluation electronics gives out that the control of the evaluation electronics takes place by a coil arrangement 5 arranged outside the pin line, in which generates a voltage when the magnet 3 inserted in a pig passes through will. 2. Molcherkentungsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Magnet ein Permanentmagnet 3 ist, und dieser radial exzentrisch angeordnet ist. 2. Pig detection device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n It should be noted that the magnet is a permanent magnet 3, and this is radial is arranged eccentrically. 3. Molcherkennnngsgerät nach Anspruch 1 , d a d u r c n g e k e n n z e i c h n e t , daß der Magnet durch ein extern angelegtes Gleichfeld'elektromagnetischer oder permanentmagnetischer Art 7,erst im Augenblick des DurchLaufs eines in einem Molch eingebrachten Weich -eisenkerns von diesem Kern gebildet wird. 3. Pig detection device according to claim 1, d a d u r c n g e k e n nz e i c h n e t that the magnet is driven by an externally applied constant field'electromagnetic or permanent magnetic type 7, only at the moment of passage through one in one Pig introduced soft iron core is formed by this core. 4. Nolcherkennungsgerät nach Anspruch 1 und 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das extern angelegte Feld ein Wechselfeld ist. 4. pin detection device according to claim 1 and 3, d a d u r c h g e does not indicate that the externally applied field is an alternating field. 5. Nolcherkennungsgerät nach einem oder mehreren der An -sprüche 1 bis 4 , d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Wicklung der Spulen so ge -wählt wird, daß die gesamtinduzierten Spannungen nur zu 5. beim Durchlauf des mit einem Magneten versehenen Molches durch die Spulenanordnung von Null verschieden sind. 5. A pin detection device according to one or more of the claims 1 to 4, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the winding of the coils is chosen so that the total induced voltages only to 5. when the pig, which is provided with a magnet, passes through the coil arrangement are different from zero. 6. Molcherkennungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 , d a d u r c h g e k e n n -z e i ¢ h n e t daß die Spulen durch Feldplatten , Hallgeneratoren oder andere Magnetfeldempfindliche Bauelemente ersetzt werden.6. Pig detection device according to one or more of claims 1 to 5, that the coils are through field plates , Hall generators or other magnetic field sensitive components are replaced. 7. Molcherkennungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 , d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß beim Durchwandern der Spulen -anordnung durch den Magneten die Frequenz ausgenutzt wird.7. Pig detection device according to one or more of claims 1 to 6, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that when wandering through the coils arrangement by the magnet, the frequency is used. 8. Molcherkennungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 , d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die beim Durchlaufen der Spulen eintretende Zeitverzögerung der dort erzeugten -Spannungen zur Richtungserkennung ausgenutzt werden.8. Pig detection device according to one or more of claims 1 to 7, d u r g e k e k e n n -z e i c h n e t that the when passing through the coils Occurring time delay of the voltages generated there for direction detection be exploited.
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