DE4407500A1 - Vorrichtung zur Prüfung von Gasleitungen - Google Patents
Vorrichtung zur Prüfung von GasleitungenInfo
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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.
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1994
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