DE4407500A1 - Vorrichtung zur Prüfung von Gasleitungen - Google Patents

Description

Das Hauptpatent 43 24 401 betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung von Gasleitungen.

In Betrieb befindliche Gasleitungen werden nach dem Grad ihrer Gebrauchsfähigkeit unterschieden. Unbeschränkt gebrauchsfähig sind Leitungen, bei denen die Gasleckmenge bei Betriebsdruck weniger als ein Liter pro Stunde beträgt, liegt sie darüber, und zwar bis fünf Liter pro Stunde, ist die Gebrauchsfähigkeit vermindert. Bei höherer Gasleckmenge ist die Gebrauchsfähigkeit nicht mehr gegeben. Deshalb ist es wichtig, nicht nur feststellen zu können, ob das Lei­ tungssystem eine Undichtigkeit aufweist, sondern vor allem auch im Wege einer Leckmengenmessung ermitteln zu können, in welchem Maß ein Leckverlust durch Undichtigkeiten die Gebrauchsfähigkeit der Leitung einschränkt.

Rohrverbindungen lassen sich mit Hilfe von Lecksuch­ flüssigkeiten überprüfen, die aufgesprüht werden und auf­ schäumen, wenn die mit dieser Testflüssigkeit beaufschlagte Zone undicht ist. Quantitative Beurteilungen hinsichtlich der Leckmenge sind mit dieser Prüfmethode nicht möglich. Auch läßt sich die Zuverlässigkeit der Sperrfunktion einer Absperreinrichtung nicht feststellen.

Derartige Prüfungen und Messungen werden in der Praxis bislang sehr aufwendig ausgeführt mit Hilfe eigens zu Prüf­ zwecken in die Rohre einzubringenden Bohrungen und daran anzuschließenden Stutzen für eine externe Druckbeaufschla­ gung bzw. für den Anschluß eines Druckprüfgeräts oder eines Leckmengenmeßgeräts.

Aus der US-PS 3 485 082, von der das Hauptpatent 43 24 401 ausgeht, ist eine Prüfeinrichtung für Ventile be­ kannt, die eine Prüfblendenscheiben-Anordnung mit einem An­ schlußkanal für ein Druckmeßgerät umfaßt. Die Prüfeinrich­ tung schließt auch zwei Rohrflansche ein sowie zwei zwi­ schen ihnen eingespannte Ringscheiben, die - wiederum zwi­ schen sich - eine membranartige Sperrscheibe und Dichtungen einspannen. Eine dieser Ringscheiben beinhaltet den erwähn­ ten Anschlußkanal, so daß die auf dieser Seite der Sperr­ scheibe gelegene Rohrleitung oder Teile in dieser, wie z. B. ein Absperrventil, einer Druckprüfung unterzogen werden können. Leckverluste mengenmäßig zu erfassen ist mit der bekannten Einrichtung nicht möglich. Auch der Einbau der Vorrichtung in eine vorhandene Rohrleitung ist wegen der erforderlichen Umbauarbeiten und der damit bedingten Zer­ störung der Leitung aufwendig und problematisch.

Ausgehend von der US-PS 3 485 082 liegt dem Hauptpa­ tent die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung an­ zugeben, mit deren Hilfe es möglich ist, an Gasleitungen innere Dichtigkeitsprüfungen und Leckmengenmessungen zer­ störungsfrei vornehmen zu können.

Das Hauptpatent 43 24 401 löst diese Aufgabe mit einer flachen, unmittelbar zwischen zwei Rohrflansche der Gaslei­ tung einbaubaren Prüfblendenscheibe, welche die Gasleitung unterbricht und zwei voneinander getrennte, außen in je­ weils einen Prüfstutzen zum Anschluß eines Druck- oder Leckmengenmeßgeräts endende Kanäle umfaßt, deren einer stromaufwärts und deren anderer stromabwärts der Prüfblen­ denscheibe in die Gasleitung mündet.

Entsprechend dem Hauptpatent 43 24 401 kann die Vor­ richtung infolge ihrer Ausgestaltung als flache Blenden­ scheibe an einem bezüglich der Prüf- und Meßerfordernisse geeigneten Ort der Rohrleitung auf einfache Weise zwischen zwei Rohrleitungsflansche eingesetzt werden. Die Blenden­ scheibe ist bevorzugt lediglich etwa 5mm dick. Bei nahezu jeder Rohrleitung ist es deshalb möglich, eine Flanschver­ bindung zu lösen und die Rohrleitungsenden soweit in Rohr­ längsrichtung auseinanderzuschieben, daß die erfindungsge­ mäße Blendenscheibe ohne weiteres dazwischen einsetzbar ist. Die Vorrichtung steht nach erneuter Befestigung der Flanschverbindung mit sodann dazwischen befindlicher Blen­ denscheibe für die Prüfungen und Messungen zur Verfügung. Wahlweise läßt sich so z. B. an den stromaufwärts gerichte­ ten Kanal ein Druckprüfgerät anschließen zur Überprüfung einer vorgeschalteten Absperreinrichtung, oder ein Leckmen­ genmeßgerät kann zwischen die beiden Stutzen eingebaut wer­ den, um die Gebrauchsfähigkeit der abgehenden Leitung fest­ zustellen. Nach Abschluß der Prüfungen und Messungen wird die Blendenscheibe wieder ausgebaut und die Flanschverbin­ dung in ihren Ursprungszustand versetzt, ohne daß ein zer­ störender Eingriff in das Leitungssystem notwendig war.

Die Prüfblendenscheibe weist nach dem Hauptpatent 43 24 401 auf jeder Seite eine sich von der Peripherie im wesentlichen radial bzw. sekantial erstreckende sowie zur jeweiligen Stirnseite sich öffnende Aufnahmenut für ein darin eingebettetes Rohr auf, dessen Mündung mit Abstand vom inneren Nutgrund endet, wobei das Rohr in die Nut ein­ gelötet sein kann. Ferner ist entsprechend dem Hauptpatent vorgesehen, daß die Prüfblendenscheibe mit einem peripheren Abschnitt oder Ansatz in einen Anschlußblock eingelötet ist, der die Aufnahmen für die Prüfstutzen aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand des Hauptpatents 43 24 401 im Hinblick auf eine erhebliche Vereinfachung der Prüfblendenscheibe wei­ terzubilden.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe in erster Linie und im wesentlichen dadurch er­ reicht, daß die Prüfblendenscheibe sandwichartig aus zwei Halbscheiben zusammengesetzt ist und jede Halbscheibe auf einer ihrer beiden flachen Stirnseiten mindestens eine mit der gegengesetzten Halbscheibe einen Kanal ausbildende Nut sowie eine in die Gasleitung mündende, mit der Nut korre­ spondierende Öffnung aufweist.

Das Wesen der Erfindung besteht demnach prinzipiell darin, die Fluidkanäle nicht wie bislang den Außenstirnsei­ ten der Prüfblende zuzuordnen, woraus die Notwendigkeit be­ sonderer Fluidröhrchen und deren Anbringung resultierte, sondern die Kanäle im Innern der Prüfblende unterzubringen. Daß die Prüfblende dennoch insgesamt sehr dünn gehalten werden kann, gelingt durch ihre Teilung in zwei sehr flache Halbscheiben und die Anordnung der kanalbildenden Nuten darin derart, daß diese erst dann die definierten Fluidkanäle ausbilden, wenn die beiden Halbscheiben gegen­ einander gesetzt sind.

Die Nut- bzw. Öffnungsanordnungen können so ausgebil­ det sein, daß jede Halbscheibe eine Nut und die mit der Nut der anderen Halbscheibe korrespondierende Öffnung aufweist, oder so, daß jede Halbscheibe eine Nut und die mit dieser Nut korrespondierende Öffnung aufweist.

Trotz der äußerst dünnen Halbscheiben von nur je etwa 2,5 mm Materialstärke sind Strömungskanäle mit beachtlichem Querschnitt realisierbar, wenn jede Halbscheibe eine wei­ tere, zur selben Stirnseite offene Nut aufweist, die mit der korrespondierenden Nut der anderen Halbscheibe einen Fluidkanal ausbildet.

Vorzugsweise sind die beiden Halbscheiben identisch und ihre jeweilige Nut- und/oder Öffnungsanordnung zu einer Seite einer Symmetrieachse der aus den - insbesondere fest miteinander verklebten - Halbscheiben zusammengesetzten Prüfblendenscheibe spiegelbildlich angeordnet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist jede Halbscheibe mit einem peripheren Abschnitt oder Ansatz in einen An­ schlußblock eingesetzt, in dessen Übergriffsbereich sich die Nuten hineinerstrecken und jede Halbscheibe hier je­ weils eine mit Fluidleitungs-Anschlußmitteln korrespondie­ rende Öffnung aufweist. Die Prüfblendenscheibe kann im üb­ rigen mit ihrem peripheren Abschnitt oder Ansatz zwischen zwei den Anschlußblock bildende, identische Blockelemente eingespannt sein, die jeweils mit einer Aufnahme für einen parallel zur Rohrachse weisenden Leitungsanschlußnippel versehen sind.

Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten aus ihrer nachfolgenden Beschreibung anhand eines in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnun­ gen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gasleitungs­ systems mit einer zu Prüf- und/oder Meßzwecken ein­ gebauten Vorrichtung,

Fig. 2 eine dem gegenüber vergrößerte Teildarstellung aus Fig. 1,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in teilweise ge­ schnittener Ansicht,

Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend der Schnittangabe D-D in Fig. 3 und

Fig. 5 und 6 Längsschnitte entsprechend den Schnittangaben B-B und C-C in Fig. 3.

Ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Rohrleitungssystem umfaßt mehrere Rohrleitungsabschnitte 11 bis 15, mehrere Flanschverbindungen 16 bis 23 und Absperrvorrichtungen 24 bis 27, zum Beispiel Kugelhähne.

Will man nach bisher gebräuchlichen Prüf- bzw. Meß­ methoden die innere Dichtigkeit der Absperreinrichtung 24 feststellen, muß man die Flanschverbindungen 18, 19 und 20 lösen und an diesen Stellen den Gasdurchfluß mit Hilfe von zwischen die Flansche einzubauenden Steckscheiben sperren. Sodann müssen die Rohrleitungsabschnitte 11 und 12 ange­ bohrt werden - was mit den Bezugsziffern 28 und 29 angedeu­ tet ist - um feststellen zu können, ob zwischen diesen Meß­ stellen ein Druckverlust auftritt, wobei die mit dem Pfeil 30 bezeichnete Strömungsrichtung angenommen sein. Will man gar eine Leckmengenmessung vornehmen, müssen zusätzlich noch die nächste stromaufwärts gelegene, in Fig. 1 nicht mehr dargestellte, Flanschverbindung mit einer Steckscheibe versperrt und eine dritte Bohrung zur Aufgabe eines defi­ nierten Druckes in die Rohrleitung 11 angebracht werden.

Mit Hilfe der Vorrichtung 31 nach dem Hauptpatent 43 24 401 ist dieser Aufwand nicht mehr erforderlich.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei wieder die Strömungs­ richtung mit 30 vorausgesetzt und die Aufgabe, die Absperr­ einrichtung 24 auf innere Dichtigkeit zu prüfen. Hierzu wird die Flanschverbindung 17 getrennt, die darin befindli­ chen Dichtringe herausgenommen und die Rohrabschnitte 11 und 12 etwas auseinandergedrückt, damit die erfindungsge­ mäße Vorrichtung 31 zwischen die Flansche gesetzt und die Flanschverbindung 17 sodann wieder zusammengeschraubt wer­ den kann.

Die Vorrichtung 31 umfaßt eine dünne scheibenförmige Prüfblende 32 mit Stauscheibenfunktion. In die Prüfblenden­ scheibe sind Kanälen 33 und 34 eingearbeitet, von denen der Kanal 33 bei 35 stromaufwärts der Leitung 11/12 und der Ka­ nal 34 stromabwärts bei 36 mündet. An den äußeren Enden der Vorrichtung 31 sind Prüfstutzen 37 und 38 zum Anschluß ei­ nes Druckmeßgeräts 39 und/oder eines Leckmengenmeßgerätes 40 vorgesehen. Die Vorrichtung 31 ist mit eigenen Dichtrin­ gen 41 vorgesehen, die gegen die Flanschdichtungen ausge­ tauscht werden.

Sperrt man in der unter Betriebsdruck stehenden Lei­ tung 11/12 die Absperrvorrichtung 24 und schließt an den Meßstutzen 37 ein Druckmeßgerät an, läßt sich, falls die Absperrvorrichtung nicht zuverlässig schließt, ein anste­ hender Druck feststellen. Andererseits kann man auch in ei­ ner drucklosen Leitung 11/12 den Stutzen 37 über ein Druck­ meßgerät 39 mit einem definierten Druck beaufschlagen. Er­ weist sich die Absperrvorrichtung 24 sodann als undicht, registriert in diesem Fall das Druckmeßgerät einen Druckab­ fall. Ist zwischen die Prüfstutzen 37 und 38 ein Leckmen­ genmeßgerät 40 geschaltet, läßt sich die Leckmenge in sol­ chen Fällen auch quantitativ bestimmen.

Eine weitere Meßmethode kann darin bestehen, den als absolut dicht geprüften Kugelhahn 24 zu schließen, den An­ schlußnippel 37 mit Druck zu beaufschlagen und zwischen die Anschlüsse 37 und 38 ein Leckmengenmeßgerät einzubauen. Ist dann die abgehende Leitung 12 nicht vollständig dicht, zeigt sich ein Druckabfall und es läßt sich die Leckmenge ermitteln.

Um vorhandene Rohrleitungssysteme zum Einbau der Prüf­ blende nicht beschädigen zu müssen, ist - wie schon erwähnt - die Prüfblende sehr schmal und einschließlich ihrer Dichtringe 41 nicht breiter als etwa 5mm. Um dies trotz der beiden in ihr angebrachten Kanäle 33 und 34 auf besonders einfache Weise realisieren zu können, ist die Prüfblende 32 aus zwei sehr dünnen, untereinander identischen Halbschei­ ben 52 zusammengesetzt. Jede Halbscheibe 52 weist auf einer ihrer Stirnflächen zwei voneinander beabstandete Nuten 53 und 54 auf. Beim Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Nuten in gleichem Abstand parallel zu der mit L bezeichne­ ten Längsmittelachse der Vorrichtung (s. Fig. 3).

Während die Nut 53 an ihren beiden Enden in je eine Öffnung 55 und 56 mündet, ist die zweite Nut 54 so angeord­ net, daß sie die Nut 53 der gegengesetzten Halbscheibe 52 einschließlich deren Öffnungen 55 und 56 überdeckt, womit große Strömungsquerschnitte erzielt werden, zumal die Strö­ mungskanäle bezüglich der Längsachse L seitlich versetzt und einander nicht überdeckend vorgesehen sind.

Mit Bezug zu Fig. 5 und 6 wird verständlich, daß auf die eine oder die andere der Nuten 53 oder 54 verzichtet werden kann, falls kleinere Strömungsquerschnitte ausrei­ chen sollten. So könnte - z. B. bezogen auf den Kanal 34 un­ ter Betrachtung des Querschnitts von Fig. 5 - entweder die Nut 53 entfallen, so daß die eine Halbscheibe in diesem Querschnitt nur die beiden Öffnungen 55 und 56 und die an­ dere Halbscheibe die Nut 54 aufweisen würde. Alternativ könnte die Nut 54 entfallen und die Halbscheibe hier eben sein, während die Öffnungen 55 und 56 in derselben Scheibe über die Nut 53 miteinander verbunden wären. Jedoch ist der Aufwand gering, in jeder Scheibe zwei Nuten 53 und 54 in der beschriebenen Anordnung vorzusehen, und der damit er­ reichte Vorteil der Querschnittsvergrößerung der Fluidkanäle beträchtlich.

Mit 45 ist ein etwa radialer Ansatz jeder Halbscheibe 52 bezeichnet, der als Anschlußstück zur Verbindung mit ei­ nem Anschlußblock 46 dient, der aus zwei gleichen, quader­ förmigen Blockelementen 47 besteht, in die jeweils ein Prüfstutzen 37 bzw. 38 (in der Ausführung als Schlauchan­ schlußnippel) eingeschraubt ist. Die Prüfscheibe 32, deren beide Halbscheiben 52 mittels eines geeigneten Klebers fest zusammengehalten sind, ist mit dem Anschlußblock 46 durch Zusammenspannen der Blockelemente 47 mit Hilfe von Ver­ schraubungen 49 fest verbunden.

Vor dem Einbau der Vorrichtung 31 zwischen die beiden Flansche einer Flanschverbindung werden die vorhandenen Flanschdichtringe entfernt, wodurch bereits etwa 2mm Ein­ bauraum für die Vorrichtung gewonnen werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Dichtigkeits-Prüfung von Gasleitun­ gen nach Patent 43 24 401 mit einer flachen, unmittelbar zwischen zwei Rohrflansche der Gasleitung einbaubaren Prüf­ blendenscheibe, welche die Gasleitung unterbricht und zwei voneinander getrennte, außen in jeweils einen Prüfstutzen zum Anschluß eines Druck- oder Leckmengenmeßgeräts endende Kanäle (33, 34) umfaßt, deren einer stromaufwärts und deren anderer stromabwärts der Prüfblendenscheibe (32) in die Gasleitung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüf­ blendenscheibe (32) sandwichartig aus zwei Halbscheiben (52) zusammengesetzt ist und jede Halbscheibe (52) auf ei­ ner ihrer beiden flachen Stirnseiten mindestens eine mit der gegengesetzten Halbscheibe (52) einen Kanal ausbildende Nut (53 bzw. 54) sowie eine in die Gasleitung mündende, mit der Nut (53 bzw. 54) korrespondierende Öffnung (55) auf­ weist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Halbscheibe (52) eine Nut (54) und die mit der Nut (54) der anderen Halbscheibe (52) korrespondierende Öffnung (55) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Halbscheibe (52) eine Nut (53) und die mit dieser Nut (53) korrespondierende Öffnung (55) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß jede Halbscheibe (52) eine wei­ tere, zur selben Stirnseite offene Nut (54) aufweist, die mit der korrespondierenden Nut (53) der anderen Halbscheibe (52) einen Fluidkanal ausbildet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die beiden Halbscheiben (52) identisch sind und ihre jeweilige Nut- und/oder Öffnungsan­ ordnung zu einer Seite einer Symmetrieachse (L) der aus den Halbscheiben (52) zusammengesetzten Prüfblende (32) spie­ gelbildlich angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Halbscheiben (52) fest mit­ einander verklebt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß jede Halbscheibe (52) mit einem peripheren Abschnitt oder Ansatz (45) in einen Anschluß­ block (46) eingesetzt ist, in dessen Übergriffsbereich sich die Nuten (53; 54) hineinerstrecken und jede Halbscheibe (52) hier jeweils eine mit Fluidleitungs-Anschlußmitteln korrespondierende Öffnung (56) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Prüfblendenscheibe (32) mit ihrem peripheren Abschnitt oder Ansatz (45) zwischen zwei den Anschlußblock (46) bildende Blockelemente (47) eingespannt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blockelemente (47) des Anschlußblocks (46) identisch sind und jeweils mit einer Aufnahme für einen parallel zur Rohrachse weisenden Leitungsanschlußnippel (37, 38) versehen sind.