DE4326857A1 - Vorrichtung zum Erfassen eines Gaslecks - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Untersuchung und Analyse von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung einer Vorrichtung anzuwenden, mit der ein Leck zwischen einem unter Überdruck stehenden Gasraum und einem unter einem geringeren Druck stehenden Ölraum erfaßt wird. Die Notwendigkeit, solche Gaslecks zu überwachen, er­ gibt sich beispielsweise bei Kühlaggregaten, bei denen ein halogenhaltiges Gas wie Freon oder Frigen aus dem primären Kühlkreis in das Kühlmittel (Amoniak oder Wasser) des se­ kundären Kühlkreislaufes gelangen kann. Ein anderer Anwen­ dungsfall ist beispielsweise auf dem Gebiet der Kabelarma­ turen gegeben, wenn Endverschlüsse von Ölkabeln in eine mit dem Isoliergas SF₆ gekapselte Schaltanlage eingeführt wer­ den. Bei derartigen Kabelarmaturen ist der Gasdruck der Schaltanlage in aller Regel höher als der Öldruck im Kabel­ system. Dabei werden der Gasraum der Schaltanlage und der Ölraum des Endverschlusses durch einen Isolator getrennt, der an seinem Kopf und Fußbereich mit Dichtungen versehen ist. Wenn bei Undichtigkeiten Gas in das Ölsystem ein­ dringt, kann das Gas in die Kabelisolierung gelangen und gegebenenfalls zu einem Durchschlag führen.

Um solche Kabel lagen im Bereich der Endverschlüsse auf Gas­ lecks zu überwachen, ist es üblich, dem Ölraum des Endver­ schlusses in bestimmten Abständen eine Ölprobe zu entnehmen und diese auf ihren Gehalt an Gas aus der Schaltanlage zu überprüfen. Hierbei wird das Gas unmittelbar über der Ober­ fläche der in einem Behältnis befindlichen Ölprobe analy­ siert. - Eine solche Prüf- und Meßtechnik ist relativ um­ ständlich, weil sie keinen direkten Zugang zum Leckgas er­ möglicht.

Ausgehend von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Ober­ begriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so auszubilden, daß ein direkter Meßzugang zum Leckgas im Ölraum gegeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgese­ hen, daß das eine gewisse Menge des Leckgases aufnehmende Behältnis aus einem Röhrchen besteht, welches über eine Ar­ matur an den Ölraum angeschlossen ist und welches ölraum­ seitig verschlossen ist, wobei das Röhrchen aus einem für das zu detektierende Gas permeablen Kunststoff besteht und seinem offenen Ende ein Gasdetektor zugeordnet ist.

Durch die Verwendung eines Röhrchens aus einem für das zu detektierende Gas permeablen Kunststoff kann aufgrund der Partialdruckdifferenz zwischen dem Ölraum und dem Innenraum des gegenüber dem Ölraum abgeschlossenen Röhrchens Leckgas in dem Innenraum des Röhrchens diffundieren. Die sich dort sammelnde Gasmenge kann direkt mit Hilfe einer entsprechen­ den Meßeinrichtung analysiert werden.

Als abgeschlossenes Röhrchen, durch dessen Wandung das Gas aus dem Ölraum in den Innenraum des Röhrchens permeieren kann, hat sich insbesondere ein Schlauch aus einem haloge­ nierten Olefinpolymer als geeignet erwiesen. Insbesondere empfiehlt es sich, einen Schlauch aus Polytetrafluoräthylen zu verwenden. Ein derartiger Schlauch hat bei einer Wand­ stärke von etwa 0,5 mm eine gute Durchlässigkeit für Gase wie beispielsweise SF₆. Um eine ausreichende Gasmenge für Meßzwecke zur Verfügung zu haben, empfiehlt es sich dabei, einen wenigstens etwa 100 mm langen Schlauch zu verwenden. Die Menge des durch die Schlauchwandung permeierten Gases hängt dabei von dem Durchmesser des Schlauches ab. Gute Er­ gebnisse wurden bereits bei einem äußeren Schlauchdurch­ messer von 3 mm erzielt. Es können jedoch auch Schläuche mit größeren Durchmessern eingesetzt werden, wenn diese auf der Innenseite mit einer entsprechenden mechanischen Ver­ stärkung, beispielsweise in Form eines gitterartigen Stütz­ körpers, versehen sind. - Die Analyse des permeierten Ga­ ses kann mit handelsüblichen Lecksuchgeräten erfolgen, bei­ spielsweise indem die entsprechende Sonde in das einseitig verschlossene Kunststoffröhrchen eingeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung zum Erfassen eines Lecks ist in der Figur dargestellt. Dabei handelt es sich um eine Vorrichtung, die an einem Endverschluß eines Niederdruck-Ölkabels zur Anwendung gelangt.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel geht von einem Stand der Technik aus, wie er der DE-OS 14 90 379 entnehmbar ist. Gemäß den Figuren und der zugehörigen Be­ schreibung dieser Druckschrift ist eine Kabelgarnitur für Ölkabel bekannt, die zur Steuerung des Ölumlauf es mit einem Mehrwegeventil, insbesondere mit einem Drei-Wege-Hahn aus­ gerüstet ist. Dabei kann der Anschlußstutzen 17 eines sol­ chen Mehrwegeventils unbenutzt und demzufolge mit einem Blindstopfen verschlossen sein. - Die Figur der vorliegen­ den Anmeldung zeigt einen Teil eines solchen Stopfens 1, der mit einer Durchgangsbohrung 2 versehen ist und der mit­ tels einer nicht dargestellten Überwurfmutter, die an der Schulter 3 angreift, in die entsprechende Öffnung des Mehr­ wegeventils dichtend eingesetzt wird. Auf diesen Verschluß­ stopfen 1 ist ein Rohrstück 4 aufgesetzt, das an seinem an­ deren Ende ein Sensorgehäuse 5 aufnimmt. Dieses Sensorge­ häuse ist ebenfalls mit einer axialen Bohrung 6 versehen, die sich am inneren Ende verjüngt und in die am inneren En­ de ein Metallröhrchen 7 eingelötet ist. Dieses Metall­ röhrchen ragt aus dem Sensorgehäuse heraus, wobei auf das herausragende Ende ein Schlauchstück 8 aus Polytetrafluo­ räthylen aufgesetzt ist. Das Schlauchstück 8 ist an seinem anderen Ende mit einem Gummistopfen 9 verschlossen.

Zur Detektion eines Leckgases in dem Ölraum, an den das Mehrwegeventil angeschlossen ist, wird über dieses Ventil der Innenraum des Rohrstückes 4 mit Öl geflutet, wobei über ein leichtes Herausdrehen des Sensorgehäuses 5 aus dem Rohrstück 4 die darin befindliche Luft entweichen kann. Zum Lösen und verschließen der Dichtung zwischen dem Sensorge­ häuse 5 und dem Rohrstück 4 ist dabei an dem Sensorgehäuse ein Sechskant 10 bzw. ein Bördelrand vorgesehen.

Nach dem Fluten des Innenraumes des Rohrstückes 4 kann in dem Öl evtl. vorhandenes Gas durch die Wandung des Schlauchstückes 8 in das Innere des Schlauchstückes permei­ eren und von dort in die axiale Bohrung 6 des Sensorgehäu­ ses 5 gelangen. In diese Bohrung, die normalerweise mit ei­ ner Kunststoffkappe 11 verschlossen ist, wird der Meßwer­ taufnehmer eines Gasspürgerätes eingesetzt. Mit Hilfe des Gasspürgerätes wird die sich über einen Zeitraum von eini­ gen Minuten ansammelnde Gasmenge analysiert.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde für das Schlauch­ stück 8 ein Schlauch mit einer Länge von etwa 100 mm und einer Wandstärke von 0,5 mm bei einem Außendurchmesser von 3 mm verwendet. Das Metallröhrchen 7 hat einen Außendurch­ messer von etwa 2,2 mm, so daß das Schlauchstück 8 dichtend auf diesem Röhrchen aufsitzt. Der feste Sitz des Röhrchens kann gegebenenfalls durch eine Schlauchschelle oder einen Drahtbund gesichert werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Erfassen eines Leckes zwischen einem un­ ter Überdruck stehenden Gasraum und einem unter einem ge­ ringeren Druck stehenden Ölraum, mit einem eine gewisse Menge des Leckgases auffangenden Behältnis, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis aus einem Röhrchen (8) besteht, welches über eine Armatur (1, 4, 5) an den Ölraum angeschlossen ist und welches ölraumseitig verschlossen (9) ist, wobei das Röhrchen aus einem für das zu detektierende Gas permeablen Kunststoff besteht und seinem offenen Ende ein Gasdetektor zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (8) aus einem halogenierten Olefinpolymer besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (8) aus einem perfluorierten Äthylen- Polymer besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (8) eine Wandstärke von etwa 0,5 mm aufweist und wenigstens 100 mm lang ist.