DE2629369C2

DE2629369C2 - Verfahren und Anlage zur Kontrolle der Dichtigkeit von Behältern oder Rohrleitungen

Info

Publication number: DE2629369C2
Application number: DE19762629369
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Phys. 5042 Erftstadt Oesterle
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1985-07-11
Also published as: DE2629369A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Dichtigkeit von doppelmanteligen Behältern oder Rohrleitungen, wobei der zwischen dem äußeren und inneren Mantel gebildete Mantelraum mit einem Gas gefüllt ist sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Anlage sind bereits aus der DE-AS II 95 103 bekannt.

Behälter und Rohrleitungen, in welchen Stoffe gelagert oder transportiert werden, deren Austritt wegen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften zu Gefahrenzuständen jtder Art führen würde, müssen gegen Bruch besonders gesichert sein. Tritt trotzdem ein Schaden an ihnen auf, so muß dieser so schnell wie möglich angezeigt werden. Da eine solche Sicherung besondere Bedeutung bei korrodierenden Stoffen hat ist es üblich. Behälter und Rohrleitung, welche solche Stoffe enthalten, mit einem Doppelmantel unter Ausbildung eines Mantelraumes zu umgeben. Zur Überwachung der Dichtigkeit des Behälters oder der Rohrleitung kann das im Mantelraum befindliche Gas kontinuierlich auf Spuren des im Behälter oder in der Rohrleitung befindlichen Stoffes analytisch überwacht werden. Aus der DE-AS ii 95 iö3 ist eine doppeimanteüge Rohrleitung bekannt, bei welcher an die aus zwei koaxial ineinander angeordneten Rohren bestehende, druckdichte Ringkammer ein Druckmeßgerät angeschlossen ist. Die druckdichte Ringkammer wird unter Unterdruck gehalten; und zwar ist d.-r absolute Druck in der Ringkammer so niedrig zu halten, daß die durch Temperaturänderungen in der Ringkammer bewirkten Druckänderungen klein bleiben gegenüber den Druckänderungen, die durch ein Leck in einem der Rohre der Ringkammer verursacht werden.

Beim Verfahren zur Leckanzeige an einem gescnlossenen, mit leicht flüchtigen Flüssigkeiten gefüllten Behalter nach der DE-OS 20 38 126 wird zunächst der Gasraum oberhalb der Flüssigkeit, weiche sich in dem auf Lecks zu überwachenden Behälter befindet, sowie der Gasraum eines mit der gleichen Flüssigkeit gefüllten, im Behälter angeordneter! Vergleichsbehäiters auf den gleichen Unterdruck gebrat.i... wobei der Unterdruck mindestens der Höhe der im Behälter vorhandenen Flüssigkeitssäule entspricht. Dann werden beide Gasräume voneinander getrennt und die Veränderung des Unterdruckes in jedem von ihnen durch Messung des absoluten Druckes mit Hilfe je eines Vakuummeters überwacht. Es wird die Zeit ermittelt welche bis zum Erreichen des Ausgangsdruckes im Gasraum des Behälters und des Vergleichsbehälters vergeht, wobei für den Fall, daß die Zei» für den Behälter kürzer als für den Vergleichsbehälter ist, auf ein Leck im Behälter geschlossen wird.

Von Nachteil ist bei der kontinuierlichen gasanaiytisehen Überwachung des Mantelraumes der dazu erforderliche kostspielige apparative Aufwand.

Bei der Messung von Absolutdrucken des im Mantelraum bzw. in Behältern befindlichen Gases ist nachteilig, daß die untere Grenze der Erkennbarkeit einer schadensbedingten Druckänderung einerseits durch die Empfindlichkeit des DruckmeDgerätes und andererseits durch anderweitig bedingte Druckänderungen des Gases im Mantelraum bzw, im Behälter bei noch relativ großen Werten liegt. Gasdruckänderungen können nämlich dabei auch durch Änderungen der Temperatur im Behälter oder durch atmosphärische Einwirkungen auf die Außenwand des Behälters, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung oder Gewitterregen, hervorgerufen werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein

Verfahren zur Kontrolle der Dichtigkeit von doppelmanteligen Behältern oder Rohrleitungen, wobei der zwischen dem äußeren und inneren Mantel gebildete Mantelraum mit einem Gas gefüllt ist, sowie eine Anlage zu seiner Durchführung so zu verbessern, daß der Einfluß der Meßempfindlichkeit von Druckmeßgeräten und einer Temperaturänderung im Mantelraum weitgehend ausgeschaltet wird, so daß bereits kleine Druckänderungen im Miütelraum als Signal für eine Undichtigkeit im Behälter oder in der Rohrleitung dienen können. Das wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß man zunächst eine im Mantelraum befindliche Kompensationskammer mit einem Gas füllt, welches dem im Mantelraum befindlichen Gas gleich ist und unter dem gleichen Druck wie das im Mantelraum steht; daß man den Mantelraum und die Kompensationskammer voneinander und von der Umgebung gasdicht absperrt; und daß man zur temperaturkompensierten Überwachung des mit Gas gefüllten Mantelraumes die Differenz des Gasdruckes im Mantelraum und des Gasdruckes in der Kompensaiionskammer kontinuierlich mißt, wobei eine Änderung der Differenz eine Undichtigkeit des Behälters oder der Rohrleitung signalisiert

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann weiterhin vorteilhaft auch noch dadurch ausgestaltet sein, daß

a) das Gas Luft ist;

b) das Gas Stickstoff ist.

Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche aus einem doppelmanteligen Behälter oder einer doppelmanteligen Rohrleitung besteht, wobei von dem zwischen dem äußeren und inneren Mantel gebildeten abgeschlossenen Mantelraum eine einen Druckentnahmestutzen aufweisende erste Rohrleitung abgeht, ist dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Mantelraumes eine Kompensationskammer angeordnet ist, weiche aus einem mit einem Mantel des Behälters oder der Rohrleitung gasdicht verbundenen Halbrohr besteht; daß von der Kompensationskammer eine einen Druckentnahmestutzen aufweiserde zweite Rohrleitung abgeht; daß die erste Rohrleitung und die zweite Rohrleitung durch eine Ventile aufweisende dritte Rohrleitung gasströmungsmäßig miteinander verbindbar oder voneinander trennbar sind; daß die erste Rohrleitung und die dritte Rohrleitung mit einem ein Ventil aufweisenden Gaszuführungsrohr strömungsmäßig verbunden sind: und daß von den Druckentnahmestutzen Wirkdruckleitungen abgehen, welche an ein Druckdifferenz-Meßgerät angeschlossen sind.

Diese Ar.iage kenn vorteilhaft auch noch dadurch weitergebildet sein, daß

c) das Halbrohr mit dem Außenmantel des Behälters oder der Rohrleitung verbunden, insbesondere verschweißt ist;

d) das Halbrohr mit dem Innenmantel des Behälters oder der Rohrleitung verbunden, insbesondere verschweißt ist;

e) in das Rohr zwischen den Ventilen ein mit einem Ventil versehendes Gasableitungsrohr einmündet.

Die Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck im Mantelraum und der Kcmpensationskammer läßt sich mit großer Genauigkeit überwachen.

Änderungen dieser Druckdifferenz von einigen Hektopascal werden bereits erkennbar.

Wegen ihrer Unterbringung im Mantelraum nimmt die Kompensationskammer an den darin erfolgenden Temperaturänderungen teil. Daher reagiert das in der Kompensationskammer enthaltene Gas auf eine Temperaturänderung mit der gleichen Druckänderung wie das Gas im Mantelraum, wodurch die Differenz beider Drucke unabhängig von Temperaturänderungen im Mantelraum konstant bleibt, solange die Wand des Behälters oder der Rohrleitung dicht ist und sofern die Temperaturänderungen so langsam verlaufen, daß ständig Temperaturausgleich erfolgen kann.

Die Komperisationskammer kann beispielsweise auch ein gewundenes Rohr sein, welches den Behälter oder die Rohrleitung mindestens einmal umfaßt. Wenn äußere Temperatureinflüsse, beispielsweise Sonneneinstrahlung, auf den gesamten Behälter oder die gesamte Rohrleitung einwirken, ist es ratsam, die Kc mpensationskammer entsprechend zu vergrößern.

Ist die Kompensationskammer an die Innenwand des Doppelmantels gelegt, so wird der D ick in der Kompensationskammer in erster Linie von J-er Umgebungstemperatur des Behälters oder der Rohrleitung beeinflußt. Wenn die Innentemperatur des Behälters oder der Rohrleitung starken Schwankungen unterliegt, empfiehlt es sich dagegen, die Kompensationskammer an die Außenwand des Behälters oder der Rohrleitung zu legen.

In der Zeichnung ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schrmatisch dargestellt Dabei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Anlage mit am Doppelmantel anliegender Kompensationskammer

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Anlage mit an einem Behälter anliegender Kompensationskammer.

Ein Behälter 1 ist von einem Doppelmantel 2 mit Abstand konzentrisch umgeben, wodurch ein Mantelraum 3 gebildet wird. In den Doppelmantel 2 mündet eine erste Rohrleitung 18 ein, welche einei. Drurkentnahmestutzen 12 aufweist und mit einem Gaszuführungsrohr 8 verbunden ist, wobei zwischen der Rohrleitung 18 und dem Gaszuführungsrohr 8 ein Ventil 7 angeordnet ist. Weiterhin ist der Doppelmantel 2 von einer zweiten Rohrleitung 17 durchdrungen, weiche einen Druckentnahmestutzen 13 aufweist. Die Rohrleitungen (17,18) sind durch eine Ventile (9, 10) aufweisende dritte Rohrleitung 19 gasströmungsmäßig miteinander verbindbar bzw. voneinander trennbar. In die dritte Rohrleitung 19 mündet zwischen den Ventilen (9, 10) ein Gasableitungsrohr 20 ein, in welchem ein Ventil 11 angeordnet ist. Die Druckentnahmestutzen (12, 13) in den Rohrleitungen (18, 17) sind über Wirkdruckleitungen (14,15) mit einem Druckdifferenz-Meßgerät 16 verbunden.

In F i g. 1 stellt ein Halbrohr 4, welches an der Innenwand des Doppeln-;ntels 2 gasdicht befestigt ist, dia Kompensationskammer 6 dar, welche mi! der zweiten Rohrleitung 17 in gasströmungsmäßiger Verbindung steht.

In Fig. 2 stellt em Halbrohr 5, welches auf der Außenwand de«, Behälters 1 gasdicht befestigt ist. die Kompensationskammer 6 dar, welche mit der den Doppelmantel 2 durchdringenden zweiten Rohrleitung 17 in gasströmungsmäßiger Verbindung steht.
Bei Verwendung eines nach dem Prinzip des Kraft-

Vergleichs arbeitenden Meßumformers sind Druckdifferenzen bis 4 Hektopascal erkennbar. Bei nach dem Prinzip der Wegmessung arbeitenden Meßumformer ist dieser Wert 2,5 Hektopascal.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kontrolle der Dichtigkeit von doppelmanteligen Behältern oder Rohrleitungen, wobei der zwischen dem äußeren und dem inneren Mantel gebildete Mantelraum mit einem Gas gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst eine im Mantelraum befindliche Kompensationskammer mit einem Gas füllt, welches dem im Mantelraum befindlichen Gas gleich ist und unter dem gleichen Druck wie das im Mantelraum steht; daß man den Mantelraum und die Kompensationskammer voneinander und von der Umgebung gasdicht absperrt; und daß man zur temperaturkompensierten Überwachung des mit Gas gefüllten Mantelraumes die Differenz des Gasdruckes im Mantelraum und des Gasdruckes in der Kompensationskammer kontinuierlich mißt wobei eine Änderung der Differenz eine Undichtigkeit des Behälters oder dei rohrleitung signalisiert.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Luft ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Stickstoff ist

4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus einem doppelmanteligen Behälter oder einer doppelmanteligen Rohrleitung, wobei von dem zwischen dem äußeren und dem inneren Mantel gebildeten abgeschlossenen Mantelraum eine einen Druckentnahmestutzer, aufweisende erste Rohrleitung abgeht, dadurch gekennzeichnet, d-->R innerhalb des Mantelraumes (3) eine Kompensationskammer (6) angeordnet ist welche aus einem mi· Mnem Mantel des Behälters oder der Rohrleitung gasdicht verbundenen Halbrohr (4,5) besteht; daß von der Kompensationskammer (6) eine einen Druckentnahmestutzen (13) aufweisende zweite Rohrleitung (17) abgeht; daß die erste Rohrleitung (18) und die zweite Rohrleitung (17) durch eine Ventile (9, 10) aufweisende dritte Rohrleitung (19) gasströmungsmäßig miteinander verbindbar oder voneinander trennbar sind; daß -die erste Rohrleitung (18) und die dritte Rohrleitung (19) mit einem ein Ventil (7) aufweisenden Gaszuführungsrohr (8) strömungsmäßig verbunden sind; und daß von den Druckentnahmestutzen (12, 13) Wirkdruckleitungen (14, 15) abgehen, welche an ein Druckdifferenz-Meßgerät (16) angeschlossen sind.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Halbrohr (4) mit dem Außenmantel des Behälters oder der Rohrleitung verbunden, insbesondere verschweißt ist.

6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbrohr (5) mit dem Innenmantel des Behälters oder der Rohrleitung verbunden, insbesondere verschweißt ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die dritte Rohrleitung (19) zwischen den Ventilen (9,10) ein mit einem Ventil (11) versehenes Gasableitungsrohr (20) einmündet