DE2626242C2 - - Google Patents
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- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine bündig montierte
Sonde zur Durchführung von Korrosionsmessungen durch
Einbau in einen an einer Rohrleitung befestigten Nippel
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Bestimmung der Korrosion, der korrodierende Flüssig
keiten oder Gase unter hohem Druck führende Rohrleitungen
ausgesetzt sind, wird zunehmend wichtig im Hinblick auf
die Betriebssicherheit und die Überwachung selektiv
zugegebener Korrosionshemmer. Die Übertragung brennbarer
Strömungsmittel von der Quelle zum Markt erfolgt durch
Rohrleitungen, deren Durchmesserabmessungen im Bereich
von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern liegen
können. Viele dieser Rohrleitungen werden bei hohen
Drücken wie ca. 100 kp/cm2 betrieben. In den Vereinigten
Staaten gibt es beispielsweise 1,5 Millionen Kilometer
Rohrleitungen, die durch unentdeckte Korrosion Schaden
nehmen können. In vielen dieser Rohrleitungen liegt eine
ausreichende Menge einer flüssigen wäßrigen Phase vor, so
daß eine Korrosionssonde des Polarisationstyps eingesetzt
werden kann. Es hat sich herausgestellt, daß selbst in
Hochdruckgasleitungen die Innenfläche der Rohrleitung mit
einem dünnen Wasserfilm überzogen ist. Die Anordnung von
die Korrosion erfassenden Elektroden in dieser Flüssig
keitsschicht ist wesentlich, wenn man einwandfreie Korro
sionsmessungen erhalten will.
Es ist eine Sonde für die Polarisationsbestimmung von
Korrosionseffekten in Rohrleitungen entwickelt worden,
die die genaue Anordnung ebenflächiger Elektroden in
paralleler Ausrichtung zu der Innenfläche der Rohrleitung
und in der dort befindlichen dünnen Flüssigkeitsschicht
erlaubt. Bevorzugt ist die Sonde herausnehmbar in einem
mit einer Innenschulter versehenen Nippel angeordnet, der
nach dem Warmanzapf-Verfahren auf die Rohrleitung aufge
schweißt ist. Die Sonde weist einen zylindrischen Körper
mit einer ringförmigen Dichtung auf, der an einem Fühl
kopf angeordnet ist, der die mit flachen Oberflächen
versehenen Elektroden trägt. Eine Einstellmutter ist auf
einen rückwärtigen verjüngten Teil des Körpers aufge
schraubt und steht mit der Schulter auf dem Nippel in
Eingriff, um die Elektroden genau parallel zu der Innen
fläche der Rohrleitung auszurichten. Die Mutter wird
eingestellt und nach Messung der relativen Längsabmessun
gen von der Schulter zur Innenwandfläche der Rohrleitung
auf dem Körper festgelegt. Diese neuartige, bündig mon
tierte Sonde ist für die Korrosionsmessung an Rohrleitun
gen weitgehend akzeptiert worden. Es ist jedoch auf eine
große Sorgfalt beim Schweißverfahren zu achten.
Die Montage von bündig angeordneten Sonden erfolgt ge
wöhnlich vor Ort durch ein Personal, das daran gewöhnt
ist, die Ventile, die Abschnittshalter, die Blindstopfen
und ähnliche Einrichtungen mit herkömmlichen Warm
anzapfmaschinen zu installieren. Dabei ist es jedoch
schwierig, die Sonde in einem Nippel so zu montieren, daß
die ebenen Elektrodenoberflächen genau zur Innenwandung
der Rohrleitung ausgerichtet sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher
darin, ein einfaches, leichtes und sicheres Einführen der
Sonde in einen Nippel der zu überwachenden Rohrleitung
derart zu ermöglichen, daß die ebenen Oberflächen der
Elektroden genau zur Oberfläche der Innenwandung der
Rohrleitung ausgerichtet sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Sonde der eingangs genann
ten Art gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeich
net ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
die bündig montierte erfindungsgemäße Sonde im Hinblick
auf ihr Aussehen, ihren Aufbau und ihre Arbeitsweise mit
den zuvor genannten, bekannten Sonden völlig kompatibel
ist. Außerdem ist vorteilhafterweise zur Montage der
erfindungsgemäßen Sonde und zur Durchführung der Messun
gen kein speziell ausgebildetes Personal erforderlich.
Um mit der erfindungsgemäßen, bündig montierten Sonde
schnelle und genaue Ergebnisse zu erzielen, wird eine,
die auftretende Korrosion in einer Rohrleitung vor
zugsweise nach dem elektrochemischen Verfahren und mit
einer Meßanordnung bestimmt, die aus dem Stand der Tech
nik bekannt sind. Bei diesem Verfahren wird ein Korro
sionsmeßgerät eingesetzt, das man an eine Sonde mit drei
Metallelektroden anschließt, auf die eine korrodierende
Flüssigkeit einwirken kann. Die Meßanordnung enthält als
Hauptbestandteile weiterhin eine einstellbare Stromquel
le, ein Amperemeter sowie ein Voltmeter mit einem hohen
Eingangswiderstand. Die einstellbare Stromquelle speist
einen kleinen elektrischen Strom zwischen eine Prüf- und
eine Hilfselektrode ein. Gleichzeitig stellt das Voltme
ter das Polarisationspotential zwischen der Prüfelektrode
und einer Bezugselektrode fest. Der fließende Strom
polarisiert die Oberfläche der Prüfelektrode geringfügig,
so daß sich das Potential zwischen der Prüfelektrode und
der Bezugselektrode verschiebt. Der Strom, der erforder
lich ist, um eine Polarisierung von etwa 10 mV zu bewir
ken, ist direkt proportional zur Korrosionsrate der
korrodierten Prüfelektrode.
In vielen Rohrleitungen treten die Auswirkungen der
Korrosion nur langfristig auf. Sie müssen daher über
einen vorgewählten Zeitraum kontinuierlich überwacht
werden. Ein bevorzugtes Korrosionsratenmeßgerät für die
gewerbliche Überwachung von Korrosionseffekten über
ausgedehnte Zeiträume arbeitet automatisch zwischen der
Nulleinstellung und Aufzeichnung der Meßwerte und liefert
eine dauerhafte Aufzeichnung sehr genauer Meßwerte der
Korrosion über längere Zeitspannen. Falls dies gewünscht
wird, können auch andere Korrosionsratenmeßgeräte ähnli
cher Art zur Durchführung der Korrosionsmessung vorteil
haft eingesetzt werden.
Es ist besonders vorteilhaft, diese automatisch schrei
benden Korrosionsratenmeßgeräte zusammen mit der verbes
serten, erfindungsgemäßen Sonde zur unmittelbaren Überwa
chung der in Rohrleitungen auftretenden Korrosion einzu
setzen. Die bündig montierte, erfindungsgemäße Sonde
ermöglicht vorteilhafterweise eine einfache, leichte und
narrensichere Einführung der Fühlelektroden in die zu
überwachende Rohrleitung derart, daß die ebenflächigen
Elektroden genau mit der Innenwandung der Rohrleitung
fluchten. Dabei wird der normale Betrieb der Rohrleitung
vorteilhafterweise nicht gestört. Die Montage der vorlie
genden Sonde an der Rohrleitung erfolgt auf vollständig
herkömmliche Weise nach dem Warmanzapf-Verfahren.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltun
gen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine vorliegende, bündig
montierte Sonde, die in einem Nippel sitzt, der
seinerseits auf der Rohrleitung befestigt ist
und einen Anschlußverbinder trägt, über den die
Verbindung zu einem geeigneten Korrosionsraten
meter erfolgt;
Fig. 2 das elektrodentragende Ende der Sonde nach Fig.
1, vom Inneren der Rohrleitung aus gesehen;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1;
und
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt eine vorliegende, bündig montierte Sonde
11, die in einem Nippel 12 auf einer Rohrleitung 13
angeordnet ist. Der Nippel 12 ist durch eine Schweißnaht
14 an der Rohrleitung 13 festgelegt. Die Innenwand der
Rohrleitung 13 ist mit einer Öffnung 16 versehen, die mit
dem Nippel 12 fluchtet. Der Nippel 12 kann herkömmlich
aufgebaut und verfügbar sein. Gewöhnlich werden derartige
Nippel zur Anbringung von unterschiedlichen Vorrichtungen
an Rohrleitungen nach dem Warmanzapf-Verfahren verwendet.
Der Nippel 12 weist einen ersten Teil mit einer glatten
Innenwand 17, einen einen Anschlag 18 bildenden Teil
sowie einen mit einem Innengewinde 19 versehenen dritten
Teil auf. Der Anschlag 18 kann durch den Grundschnitt der
Gewindegänge des Innengewindes 19 an dem höchstliegenden
Punkt der Gewindegänge gebildet sein (Fig. 1). Die Anord
nung des ersten, zweiten und dritten Teiles des Nippels
12 ist vorzugsweise so gewählt, wie dies aus Fig. 1
hervorgeht. Nach der Befestigung des Nippels 12 an der
Rohrleitung 13 wird eine Warmanzapf-Bohrmaschine über ein
Anzapfventil auf das Außengewinde 21 des Nippels 12
aufgeschraubt. Die auf das Außengewinde 21 aufgesetzte
Bohrmaschine und das Anzapfventil sind in Fig. 1 nicht
gezeigt, weil diese Anordnung Stand der Technik ist. Die
Bohrmaschine erzeugt die Öffnung 16 in der Wand der
Rohrleitung 13. Sodann wird die Bohrmaschine entfernt und
das Anzapfventil angeschlossen, um den Nippel 12 zur
Atmosphäre abzuschließen. Dann wird der Bohrer aus der
Bohrmaschine herausgenommen und die Sonde 11 wird in ihm
befestigt. Die Bohrmaschine wird dann betätigt, um die
Sonde 11 am Nippel 12 zu verschrauben. Hierzu wird die
Sonde 11 gedreht, bis sie an dem Anschlag 18 des Nippels
12 aufsitzt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Bohrmaschine
zurückgezogen, das Anzapfventil geschlossen und abgenom
men. Die Sonde 11 ist im Nippel 12 strömungsmittelsicher
abgedichtet befestigt, so daß kein Strömungsmittel aus
der Leitung 13 entweichen kann. Die Montage der Sonde 11
im Nippel 12 erfolgt also genau so wie die Montage eines
Blindstopfens, um Anzapfventile abzunehmen.
Die Sonde 11 ist in einer neuartigen Weise aufgebaut,
damit sie mit der Hilfe von verfügbaren Warmanzapf-
Maschinen im Nippel 12 montiert und aus diesem entfernt
werden kann. Eine bevorzugte Ausführungsform der Sonde
11 weist einen zylindrischen Körper 22 aus Metall auf,
der einen axialen Durchlaßkanal 23 mit einem kreisförmi
gen Querschnitt besitzt. Der Durchlaßkanal 23 kann
entlang der Länge des Körpers 22 einen gleichmäßigen
Durchmesser aufweisen. Vorzugsweise weist der Durchlaßka
nal 23 aber mehrere Teile 23 a, 23 b und 23 c mit unter
schiedlichen Durchmessern auf. Im Teil 23 a mit einem
größeren Durchmesser ist ein starrer, isolierender Körper
bzw. ein starres, isolierendes Medium 24 angeordnet.
Dieses Medium 24 sitzt auf einer im Körper 22 ausgebilde
ten Schulter 26 auf und wird vom Strömungsmitteldruck in
der Rohrleitung 13 gegen eine Verschiebung festgehalten.
Das starre Medium 24 trägt an einem ersten Ende 27
einteilig eine oder mehrere Elektroden, die seitlich
voneinander beabstandet sind. Das erste Ende bildet eine
ebenflächige Abschlußfläche. Obgleich im Medium drei
Elektroden angeordnet sein können, sind dort vorzugsweise
nur die Elektroden 28 und 29 vorgesehen. Falls dies
erforderlich ist, wird eine dritte Elektrode durch die
flache Fläche auf dem ringförmigen Teil des Körpers 22 an
seinem ersten Ende 27 gebildet. Die Elektroden 28, 29
weisen flache, dem korrodierenden Stoff zugewandte und
mit der Innenwand der Rohrleitung 13 fluchtende Ober
flächen auf. Bei dieser Anordnung in der Sonde 11 dienen
die Elektrode 28 als Bezugselektrode, die Elektrode 29
als Prüfelektrode und der Körper 22 als Hilfselektrode
für Korrosionsmessungen. Der Körper 22 bildet dabei nicht
nur eine Elektrode, sondern er schützt auch die Elektro
den 28 und 29 gegen körperliche Beschädigungen, wie sie
bei einer unvorsichtigen Handhabung durch das Personal am
Einsatzort verursacht werden können.
Die Elektroden der Sonde 11 können beliebig aufgebaut
sein. Sie sind aber vorzugsweise in der ebenen Fläche
kreisförmig ausgestaltet, wie dies in Fig. 2 dargestellt
ist. Die Elektrode 28 weist die Form eines Metallstabes
auf, der von der ringförmigen, aus Metall bestehenden
Elektrode 29 durch ein Ringsegment 31 aus Isoliermaterial
getrennt ist. Ein weiteres Ringsegment 32 aus dem Iso
liermaterial trennt die Elektrode 29 von dem ringförmigen
ersten Ende 27 des Körpers 22, das die Elektrodenanord
nung umgibt und die dritte Elektrode darstellt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erstreckt sich das Isolierma
terial des Ringsegmentes 32 strömungsmitteldicht auch in
dem Ringraum zwischen dem Medium 24 und dem Körper 22
über den gesamten Teil 23 a des Durchlaßkanals 23. Das
Isoliermaterial füllt also nicht nur die Räume zwischen
den Elektroden aus, sondern stellt auch eine strömungs
mittelsichere Abdichtung zwischen dem starren Körper bzw.
Medium 24 und dem Körper 22 her. Das Isoliermaterial wird
stromabwärts durch eine durchgehende Wandung festgehal
ten, wodurch eine Druckdichtung entsteht. Der Strömungs
mitteldruck in der Rohrleitung 13 wirkt also unmittelbar
auf die freiliegenden Flächen des Isoliermaterials, um
einen ausreichenden Dichtungsdruck zwischen dem Isolier
material, dem Körper 22 und dem starren Medium 24 zu
erzeugen. Als Isoliermaterial kann einer von vielen
elastischen Stoffen verwendet werden. Vorzugsweise wird
jedoch ein Formelastomer 22 verwendet. Ein wasserbenetz
ter Kunstgummi, z.B. ein Mischpolymerisat aus Vinyliden
fluorid und Hexafluorpropylen oder Poly(butadien
acrylnitril), ist mit guten Ergebnissen verwendet wor
den. Das Isoliermaterial füllt die Räume zwischen den
Elektroden 28, 29, dem Medium 24 und dem Körper 22 der
Sonde 11 hohlraumfrei aus.
Das starre Medium 24 wird aus einem dielektrischen Mate
rial hergestellt, bei dem es sich bevorzugt um ein
glasgefülltes Epoxymaterial handelt, das in Formen zu
einer gewünschten Gestalt gegossen werden kann. Das
Medium 24 läßt sich in der folgenden Weise herstellen.
Zunächst werden die Elektroden 28, 29 mit den elektri
schen Leitungen 36 bzw. 37 verbunden. Dann wird eine
zusätzliche elektrische Leitung 38, die einen Ring 39
trägt, zusammen mit den Elektroden 28, 29 und den Lei
tungen 36, 37, die einwandfrei ausgerichtet sind, in eine
Form eingebracht. Dann wird diese Form mit dem glasge
füllten Epoxy-Gießharz, das beim Aushärten das Medium 24
bildet, eingefüllt.
Die elektrischen Leitungen 36, 37 und 38 verlaufen durch
das Medium 24 in den zweiten Teil 23 b des Durchlaßkanals
23, der einen kleineren Durchmesser aufweist. Sie bilden
die Anschlüsse 41, 42 bzw. 43. Vorzugsweise stehen diese
Anschlüsse 41, 42 und 43 gleichmäßig über das Medium 24
über. Wie Fig. 4 zeigt, können diese Anschlüsse 41, 42
und 43 in irgendeiner Weise ausgerichtet sein. Vorzugs
weise sind sie dreieckförmig mit gleichen Abständen im
Durchlaßkanal 23 angeordnet.
Im Durchlaßkanal 23 befindet sich eine Ausrichteinrich
tung, die hinsichtlich der Anschlüsse 41, 42 und 43 eine
vorbestimmte Stellung einnimmt. Beispielsweise ist ein
anschlußähnlicher Stift 44 in das Medium 24 auf derselben
Weise eingeformt wie die elektrischen Leitungen 36, 37
und 38. Für beste Ergebnisse steht der Stift 44 über das
Medium geringfügig weiter als die Anschlußstifte 41, 42
und 43 über. Auf diese Weise führt der Stift 44 einen
elektrischen Buchsenverbinder in die erwünschte radiale
Ausrichtung und dann in Längsrichtung zu den Anschlüssen
41, 42 und 43, um die elektrische Verbindung herzustel
len.
Der Körper 22 trägt eine Dichteinrichtung, die für einen
strömungsmittelsicheren Übergang zwischen der Sonde 11 und
dem Nippel 12 sorgt. Hier kann jede gewünschte Dichtein
richtung eingesetzt werden. Es hat sich jedoch herausge
stellt, daß eine Druckdichtung die beste Dichtwirkung
ergibt. Diese Funktion läßt sich mit einer ringförmigen
Vertiefung 46, die gegenüber der glatten Innenwand 17 des
Nippels 12 um den Körper 22 verläuft und einen in diese
Vertiefung 46 eingesetzten O-Dichtungsring 47 erreichen ,
der an der glatten Innenwand 17 des Nippels 12 anliegt
und einen strömungsmittelsicheren Abschluß herstellt.
Andere Arten von Dichteinrichtungen können eingesetzt
werden, falls dies gewünscht wird. Durch Verlegen der
Dichtung an das zweite Ende des Körpers 22 kann diese vor
Beschädigungen durch die Gewindegänge 19 oder durch
andere scharfkantige Vorsprünge geschützt werden.
Die Sonde 11 mit ihrem ersten Ende 27, die Elektroden 28,
29 und die zwischenliegenden Ringsegmente 31 und 32 aus
Isoliermaterial bilden eine gemeinsame ebene Abschlußflä
che, die quer zur Längsachse des Körpers 22 verläuft. Die
Sonde 11 ist so konstruiert, daß diese ebene Abschlußflä
che im wesentlichen mit der Innenwand der Rohrleitung 13
fluchtet, wenn die Sonde 11 in den Nippel 12 eingesetzt
ist.
Um zu gewährleisten, daß die Sonde 11 in Längsrichtung
nur bis zu der gewünschten Eintauchtiefe aber nicht
weiter in den Nippel 12 eintritt, trägt der Körper 22
einen Anschlag 48, der sich an den Anschlag 18 des
Nippels 12 anlegt. Der Anschlag 48 kann in Form eines
Ansatzes am Körper 22 vorgesehen sein, der die erste
Fläche der Gewindegänge 19 auf dem Nippel 12 überlappt
und auf dieser aufsitzt. Der erforderliche Freiraum zum
Schneiden der Gewindegänge 19 wird durch eine Vertiefung
49 im Körper 22 unmittelbar unter dem Anschlag 48 gebil
det. Andere Anordnungen zum Begrenzen der Eintauchtiefe
der Sonde 11 in Längsrichtung im Nippel 12 lassen sich
gewünschtenfalls ebenfalls vorsehen.
Die Sonde 11 wird gewöhnlich durch Einschrauben im Nippel
12 unter Verwendung einer Warmanzapf-Maschine festgelegt,
wenn in der Rohrleitung 13 ein Strömungsmitteldruck
vorliegt. Der Körper 22 ist daher mit einem Antriebsele
ment versehen, an dem eine derartige Maschine angesetzt
werden kann, um die gewünschte Drehkraft zum Ein- und
Ausschrauben der Sonde 11 relativ zum Nippel 12 aufzu
bringen. Verschiedene Anordnungen können die erforderli
che Antriebsverbindung zwischen der Sonde 11 und einem
Werkzeug (Bohrstange) in der Maschine herstellen, mit dem
verschiedenen Ausrüstungsgegenständen, wie z.B. den
Blindstopfen, die durch das Warmanzapf-Verfahren einge
setzt werden sollen, eine Drehbewegung erteilt werden
kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Antriebsele
ment im dritten Teil bzw. in dem Antriebsteil 23 c des
Durchlaßkanals 23 in Form einer Querschnittsöffnung
vorgesehen, die größer ist als der zweite Teil 23 b.
Vorzugsweise wird der Antriebsteil 23 c mindestens teil
weise mit einem vieleckigen Querschnitt ausgeführt, der
so gestaltet und bemessen ist, daß er den Eingriff des
Werkzeuges, mit dem der Sonde 11 die Drehkraft erteilt
werden soll, zuläßt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, kann
die Öffnung des Antriebsteils 23 c einen quadratischen
Querschnitt aufweisen. Diese Form ist für das Werkzeug
einer Warmanzapf-Maschine, die die Drehbewegung zum
Setzen von Blindstopfen und dergleichen erzeugt, üblich.
Falls dies gewünscht wird, können jedoch auch andere
bauliche Anordnungen zum Herstellen des Antriebselementes
auf der Sonde 11 vorgesehen werden.
Es ist weiterhin von Vorteil, den Körper 22 mit einer
Einrasteinrichtung zu versehen, mit der die Sonde 11
wahlweise mit dem die Drehbewegung liefernden Werkzeug
verriegelt werden kann. Vorzugsweise weist der Antriebs
teil 23 c des Durchlaßkanals 23 hierzu als Einrastein
richtung eine Nut 51 auf, um das Werkzeug wahlweise mit
der Sonde 11 zu verriegeln. Zu diesem Zweck kann das
Werkzeug eine unter Federdruck stehende Kugel tragen, die
nach außen in die vorzugsweise V-förmige Nut 51 ein
schnappt, die sich in der inneren Seitenfläche der
Öffnung des Antriebsteiles 23 c befindet. Das Werkzeug
rastet also in dieser Öffnung ein, um die bündig mon
tierte Sonde herabhängend zu halten, während sie in den
Nippel 12 eingeschraubt wird. Nachdem die Sonde 11 im
Nippel in die gewünschte Lage gebracht worden ist, wird
das Werkzeug ausgerastet und die Maschine abgenommen.
Die Sonde 11 läßt sich in der Sollage versperren, damit
sie sich nicht versehentlich vom Nippel 12 lösen kann. Zu
diesem Zweck kann der Körper 22 mit einer Verriegelungs
einrichtung versehen werden, die verhindert, daß die
Sonde 11 aus dem Nippel 12 ausgeschraubt wird. Obgleich
verschiedene Verriegelungseinrichtungen zur Verfügung
stehen, verwendet man vorzugsweise eine Feststellschraube
52, die in eine Öffnung 53 im Äußeren des Körpers 22
eingeschraubt wird. Die Feststellschraube 52 sitzt fest
auf dem Nippel 12 auf und gewährleistet, daß die Sonde 11
nicht versehentlich vom Nippel 12 gelöst wird, während
die Rohrleitung 13 Strömungsmittel mit hohem Druck führt.
Die Feststellschraube 52 ist mit einem Innensechskant
versehen, so daß man einen Sechskantschlüssel bequem
durch die Öffnung des Antriebsteiles 23 c einführen kann.
Die Sonde 11 ist dann zur Durchführung von Korrosions
tests bereit, wozu geeignete Instrumente an die Anschlüs
se 41, 42 und 43 gelegt werden, die zu den Elektroden 27,
28 und 29 führen. Falls keine sofortigen Messungen erfor
derlich sind, läßt sich ein Verschlußrohr auf den Nippel
12 aufschrauben.
Wenn die Sonde 11 im Nippel 12 montiert ist, kann jedes
geeignete Verbindungselement zu einem externen Instrument
zur Überwachung der Korrosion in der Rohrleitung 13 ange
schlossen werden. Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung ist in
Verbindung mit der Sonde 11 von besonderem Nutzen für
Dauermessungen. Ein externer elektrischer Verbinder 56
wird zur Verwendung mit der Sonde 11 empfohlen, da die
Sonde 11 gegen Regen, Schnee und andere Schäden geschützt
ist und auch Sicherheitsmerkmale für die Bedienungsperso
nen an den Meßgeräten aufweist. Insbesondere wird der
Verbinder 56 dadurch auf den Nippel 12 aufgesetzt, daß
auf das Außengewinde 21 eine Rohr-Gewindekappe 57 aufge
schraubt wird. Die Gewindekappe 57 weist eine Öffnung 58
auf, die teilweise mit einem Gewinde versehen ist, das
eine Rohr-Armatur 59 aufnimmt. Ein Metallrohr 61 verläuft
durch die Rohr-Gewindekappe 57 und die Rohr-Armatur 59
und ist mittels eines O-Ringes 62 strömungsmittelsicher
gegen die Rohr-Gewindekappe 57 abgedichtet. Das innere
Ende des Metallrohres 61 trägt eine Verbinderbuchse 63,
die die elektrischen Verbindungen zu den Anschlüssen 41,
42 und 43 auf der Sonde 11 herstellen kann. Es ist
erwünscht, die Auswärtsbewegung des Metallrohrs 61 aus
der Rohr-Gewindekappe 57 zu begrenzen, da ein Druckstau
um die Sonde 11 herum infolge eines Dichtungsversagens
des Metallrohres 61 mit einer erheblichen Kraft nach
außen drücken kann. Zur Begrenzung dieser Bewegung läßt
sich jede gewünschte Mechanik einsetzen. Ein Sprengring
64 in einer Nut in der Außenfläche des Metallrohres 61
schlägt in diesem Fall jedoch an die Rohr-Gewindekappe 57
an und begrenzt die Ausstoßbewegung.
Das Metallrohr 61 wird einwärts bewegt, so daß der
Verbinder 63 einen Stift 44 für eine leichte Verbindung
mit den Anschlüssen 41, 42 und 43 der Sonde 11 ausrich
tet. Nun wird die Mutter 64 angezogen, so daß die Zwin
genanordnung 66 am Metallrohr 61 und der Rohr-Armatur 69
angreift und einen strömungsmitteldichten und mechanisch
starren Verschluß ausbildet. Auf diese Weise sichert der
Verbinder 56 die Anordnung ein zweites Mal für den Fall,
daß die Strömungsmitteldichtung der Sonde 11 während der
Durchführung von Korrosionsmessungen durch eine Bedie
nungsperson versagt. Mit der beschriebenen Anordnung kann
die Bedienungsperson weder durch direkt entwichendes
Strömungsmittel noch durch den Strömungsmitteldruck
hervorgerufene Bewegungen des Verbinders 56 verletzt
werden. Das oberste Ende des Metallrohrs 61 trägt eine
geeignete elektrische Rohr-Armatur 67, an der die Verbin
dung zu den erforderlichen Gerätschaften hergestellt
werden kann. Eine Vielzahl elektrischer Leiter 68 verbin
den die Rohr-Armatur 67 mit einer Verbindungsbuchse 68,
so daß sich die erforderlichen elektrischen Verbindungen
zwischen den Geräten und der Sonde 11 herstellen lassen.
Die Sonde 11 kann auch so ausgeführt sein, daß Dicht-,
Anschlag- und Gewindeelemente anders angeordnet sind,
sofern der im Einzelfall eingesetzte Nippel 12 dies
erfordert. Diese Änderungen und Modifikationen können
einfach bekannte Anordnungen verwenden, die bei der
Warmanzapf-Montage von Vorrichtungen auf Rohrleitungen
benutzt werden.
Claims (5)
1. Bündig montierte Sonde zur Durchführung von Korrosions
messungen durch Einbau in einen an einer Rohrleitung befestig
ten Nippel, die eine durch ihre Seitenwandung verlaufende
axial zu dem Nippel ausgerichtete Öffnung aufweist, wobei der
Nippel einen ersten Bereich mit einer glattwandigen Innenfläche,
einen ein Auflager bildenden zweiten Bereich und einen mit einem
Innengewinde versehenen dritten Bereich aufweist, und wobei die
Sonde
einen zylindrischen Metallkörper mit einer durch ein isolierendes Medium an einem ersten Ende des Körpers gebildeten planaren Oberfläche,
eine Mehrzahl von metallischen Elektroden, die in dem Körper angeordnet und voneinander isoliert sind, wobei die Elektroden voneinander getrennt sind, wobei die Zwischenräume von dem isolierenden Medium ausgefüllt sind, und wobei die Elektroden flache Oberflächen auf weisen, die mit der planaren Oberfläche zusammenfallen,
ein an dem Körper zwischen dem ersten Ende und einem zweiten Ende desselben vorgesehenes Außengewinde, das in das Innengewinde des dritten Bereiches des Nippels zur Befestigung der Sonde in dem Nippel eingreift, eine in Umfangsrichtung um den Körper verlaufende Dich tungseinrichtung, die mit der glattwandigen Innenfläche des ersten Bereiches des Nippels zusammenwirkt, um eine fluiddichte Dichtung zwischen dem Körper und dem Nippel zu bilden, und
einen Anschlag aufweist, der an dem Körper angeordnet ist und an der Auflage des Nippels angreift, wobei die planare Oberfläche des Körpers in der Nähe der Oberfläche der Innenwandung der Rohrleitung angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung (47) um den Körper (22) zwischen dem Außen gewinde und dem zweiten Ende des Körpers (22) gehalten wird, daß an dem zweiten Ende des Körpers (22) ein Antriebsteil (23 c) angeordnet ist, in das ein Werkzeug angreifen kann, um eine Dreh kraft auf den Körper (22) zu übertragen, daß das Antriebsteil (23 c) durch eine koaxiale Öffnung gebildet wird, die sich in das zweite Ende des Körpers (22) hineinerstreckt und einen viel eckigen Querschnitt aufweist, daß der Körper (22) in der koaxialen Öffnung eine Einrasteinrichtung (51) aufweist, durch die das Werk zeug selektiv an dem Antriebsteil (23 c) befestigbar ist, daß der Körper (22) in einer axialen Öffnung Anschlüsse (41, 42, 43) auf weist, daß sich die axiale Öffnung von den Anschlüssen (41, 42, 43) zur koaxialen Öffnung in dem zweiten Ende des Körpers (22) erstreckt, daß die Anschlüsse (41, 42, 43) über elektrische Lei tungen (36, 37, 38) mit den Elektroden (28, 29) verbunden sind, und daß an dem Körper (22) eine Ausrichteinrichtung (44) in der Nähe der Anschlüsse (41, 42, 43) vorgesehen ist, die in be zug auf die Anschlüsse (41, 42, 43) eine vorgegebene Orientie rung aufweist.
einen zylindrischen Metallkörper mit einer durch ein isolierendes Medium an einem ersten Ende des Körpers gebildeten planaren Oberfläche,
eine Mehrzahl von metallischen Elektroden, die in dem Körper angeordnet und voneinander isoliert sind, wobei die Elektroden voneinander getrennt sind, wobei die Zwischenräume von dem isolierenden Medium ausgefüllt sind, und wobei die Elektroden flache Oberflächen auf weisen, die mit der planaren Oberfläche zusammenfallen,
ein an dem Körper zwischen dem ersten Ende und einem zweiten Ende desselben vorgesehenes Außengewinde, das in das Innengewinde des dritten Bereiches des Nippels zur Befestigung der Sonde in dem Nippel eingreift, eine in Umfangsrichtung um den Körper verlaufende Dich tungseinrichtung, die mit der glattwandigen Innenfläche des ersten Bereiches des Nippels zusammenwirkt, um eine fluiddichte Dichtung zwischen dem Körper und dem Nippel zu bilden, und
einen Anschlag aufweist, der an dem Körper angeordnet ist und an der Auflage des Nippels angreift, wobei die planare Oberfläche des Körpers in der Nähe der Oberfläche der Innenwandung der Rohrleitung angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung (47) um den Körper (22) zwischen dem Außen gewinde und dem zweiten Ende des Körpers (22) gehalten wird, daß an dem zweiten Ende des Körpers (22) ein Antriebsteil (23 c) angeordnet ist, in das ein Werkzeug angreifen kann, um eine Dreh kraft auf den Körper (22) zu übertragen, daß das Antriebsteil (23 c) durch eine koaxiale Öffnung gebildet wird, die sich in das zweite Ende des Körpers (22) hineinerstreckt und einen viel eckigen Querschnitt aufweist, daß der Körper (22) in der koaxialen Öffnung eine Einrasteinrichtung (51) aufweist, durch die das Werk zeug selektiv an dem Antriebsteil (23 c) befestigbar ist, daß der Körper (22) in einer axialen Öffnung Anschlüsse (41, 42, 43) auf weist, daß sich die axiale Öffnung von den Anschlüssen (41, 42, 43) zur koaxialen Öffnung in dem zweiten Ende des Körpers (22) erstreckt, daß die Anschlüsse (41, 42, 43) über elektrische Lei tungen (36, 37, 38) mit den Elektroden (28, 29) verbunden sind, und daß an dem Körper (22) eine Ausrichteinrichtung (44) in der Nähe der Anschlüsse (41, 42, 43) vorgesehen ist, die in be zug auf die Anschlüsse (41, 42, 43) eine vorgegebene Orientie rung aufweist.
2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Körper (22) in der Nähe seines zweiten Endes eine Verriegelungs
einrichtung (52) zur Festlegung der Sonde (11) in dem Nippel (12)
gegen eine unbeabsichtigte Verschiebung aufweist.
3. Sonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtungseinrichtung durch eine in der Nähe des zweiten En
des des Körpers (22) angeordnete ringförmige Vertiefung (46)
und einen in dieser Vertiefung (46) angeordneten O-Dichtungs
ring (47) gebildet ist.
4. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrasteinrichtung (51) aus einer Sperrein
richtung besteht, die an dem Körper (22) in dem Antriebsteil
(23 c) vorgesehen ist.
5. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausrichteinrichtung ein anschlußähn
licher Stift (44) ist, der in dem starren isolierenden Medium
(24) angeordnet ist und sich in Längsrichtung von dem isolie
renden Medium (24) aus weiter erstreckt als die Anschlüsse (41,
42, 43).
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