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Verfahren zum örtlichen Feststellen von durch äußere Einflüsse entstandenen
Wassersäcken in Rohrleitungen Bei der Fortleitung von Luft oder Gas scheidet sich
erfahrungsgemäß infolge von Temperaturwechseln und ähnlichen Einflüssen die mitgeführte
Feuchtigkeit in der Rohrleitung als Wasser aus. Insbesondere bei langen Leitungen
kann diese Erscheinung so stark auftreten, daß die Fortleitung des Mediums gestört
wird oder mindestens ein starker Druckverlust entsteht.
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Bei den Ferngasleitungen verlegt man daher die Rohre absichtlich so,
daß die Leitungen, wie in Abb. F erläutert, jeweils auf wenige hundert Meter einen
tiefsten Punkt besitzen, wo ein Gaswassertopf eingeschaltet ist, in dem sich das
ausgeschiedene Wasser sammelt, so daß es den freien Durchfluß des Gases nicht hindern
kann.
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Nun läßt es sich aber bei den viele Kilometer langen Fernleitungen
nicht verhindern, daß durch Nachgeben des Untergrundes oder andere Umstände auch
zwischen den absichtlich vorgesehenen Gaswassertöpfen die Rohrleitung sich senkt
und weitere Wassersäcke gebildet werden, die die Gasförderung stören. Das Aufsuchen
dieser Wassersäcke zu ihrer Beseitigung war bisher außerordentlich umständlich,
zeitraubend und kostspielig, da man hierfür den Boden aufgraben und die Rohrleitung
Stück für Stück durch Nivellieren nachmessen mußte.
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Das vorliegende Verfahren beseitigt diesen Mangel in einfachster Weise.
Wenn sich in der Rohrleitung, wie in Abb. r bei a gezeigt, eine unerwünschteSenkung
bildet undWasser angesammelt hat, so wird, in der Strömungsrichtung des Gases gesehen,
hinter diesem Wassersack stets erst eine Absenkung des Gasdruckes stattfinden- müssen,
damit der Druck vor dem Wassersack genügt, um die angesammelte Wassersäule zu durchstoßen.
Es wird also eine stoßweise Strömung, sozusagen eine Förderung des Gases in Teilmengen,
durch die Wassersackstelle verursacht. Im Augenblick des Durchstoßens erfolgt der
Druckausgleich zwischen den Rohrleitungsteilen vor und hinter dem Wassersack, wobei
sich für den Teil vor dieser Stelle eine Drucksenkung, für den Teil dahinter eine
Erhöhung gegenüber dem vorher vorhandenen Zustand ergibt. Obwohl der Druckverlust
und die Zahl der pro Zeiteinheit erfolgenden Durchstöße je nach den Entnahmemengen
verschieden ist, so wird bei Aufzeichnung des Druckverlaufes die Kennlinie desselben
vor dem Wassersack genau entgegengesetzt der Kennlinie- hinter diesem sein müssen.
Wenn also beispielsweise, wie in Abb. a dargestellt, die Druckspitzen vor dem Wassersack
nach rechts gerichtet sind, werden sie hinter diesem nach links zeigen müssen.
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Hieraus ergibt sich das Verfahren zur Einkreisung der Senkungsstelle
wie folgt: Die Strecke wird abgegangen und an den eingebauten Gaswassertöpfen ein
Druckmeßinstrument für einige Zeit angeschlossen.
Hierbei wird die
Kennlinie des Druckverlaufes beobachtet. Zwischen denjenigen Wassersacktöpfen, bei
denen. sich die Kennlinie umkehrt,, m_ u_ß d_ i_e unerwünschte Senkung liegen.
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Für die praktische Ausführung des Verfahrens genügt in den wenigsten
Fällen ein gewöhnlicher Druckschreiber, da die Druckspitzen zur Durchstoßung der
Wassersäulen von maximal einigen hundert Millimeter Wassersäulen gegenüber dem statischen
Ge" samtdrucke von meist mehreren Atmosphären zu gering sind, der entsprechende
Druckschreiber für die Kenntlichmachung des Charakters dieser Druckspitzen also
zu unempfindlich wäre.
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Erfindungsgemäß wird daher ein Differenzdruckmesser o. dgl. benutzt,
der in der Lage ist, bei höherem statischem Druck auch sehr kleine Druckdifferenzen
festzustellen, also ein Instrument, wie es für die Mengenmessung nach dem Differenzdruckprinzip
üblich ist. Die Anordnung dieses Instrumentes für den vorliegenden Zweck ist in
Abb. 3 gezeigt.
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Die eine Seite des Meßorganes, beispielsweise eine Stahlfedermembran
q., ist durch die Leitung 3 mit dem Wassersacktopf a der zu untersuchenden Rohrleitung
i verbunden. Die ändere Seite ist an einem Druckbehälter oder Flasche 6 durch die
Leitung 5 angeschlossen. Die Leitungen 3 und 5 stehen durch das Ausgleichventil
7 miteinander in Verbindung.
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Um den Druckverlauf mit den Druckstoßspitzen aufzuzeichnen, wird zunächst
das Ventil 7 geöffnet, dann herrscht auf beiden Seiten des Meßorganes gleicher Druck.
Eine gerade Linie wird aufgezeichnet, der Druckbehälter 6 füllt sich auf. Ist Letzteres
geschehen, so wird das Ausgleichventil 7 geschlossen, und der in Flasche 6 bzw.
auf der einen Seite des Meßorganes vorhandene Druck ist von der zu untersuchenden
Rohrleitung abgesperrt und von jetzt ab gleichbleibend. Auf die andere Seite des
Meßorganes wirkt nach wie vor der Druck in der Rohrleitung mit sämtlichen Spitzen
und Unregelmäßigkeiten. Der feinfühlige Differenzdruckmesser zeichnet die durch
diese Spitzen verursachten Unterschiede gegenüber dem eingesperrten Hauptdruck nach
Größe und vor allem nach ihrem Verlauf auf. Der Vorschub des Schreibstreifens wird
so gewählt, daß eine deutliche Unterscheidung der einzelnen Spitzen und ihrer Kennzeichen
möglich ist.
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Der Druckbehälter 6 ist nicht unbedingt erforderlich, jedoch ist bei
Fortlassung desselben der auf der einen Seite des Differenzdruckmeßorganes eingesperrte
Rauminhalt so gering, daß einerseits die durch die Durchbiegung des Meßorganes entstehende
Rauminhaltsänderung des abgesperrten Meßraumes und andererseits auch die kleinste
Undichtigkeit; etwa am Ausgleichventil, die =Messung beeinträchtigen könnte.
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Sehr wesentlich ist auch zur praktischen Durchführung der Messung,
daß der Differenzdruckgeber eine möglichst kurze Einstellzeit besitzt, damit die
feinen, unter Umständen sehr schnell aufeinanderfolgenden Druckspitzen deutlich
aufgezeichnet werden. In sehr vielen Fällen werden z. B. Ringwaagen mit ihrer langen
Einstelldauer unbrauchbar sein.
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Da es sich ferner um zahlreiche Einzelmessungen handelt, wird es außerdem
bei nicht ganz vorsichtiger Bedienung oft vorkommen, daß das feinfühlige Differenzdruckmeßorgan
ungewollt einseitig -mit dem vollen statischen Druck belastet wird: Zweckmäßigerweise
wird man also kein mit Quecksilber arbeitendes Differenzdruckmeßgerät verwenden,
dessen Füllung in diesem Falle herausgeschleudert würde, sondern beispielsweise
ein Instrument mit einer Stahlfederrneßmembran, welches nicht nur den Vorteil einer
sehr kleinen Eigenschwingungsdauer bzw. Einstellzeit besitzt, sondern außerdem gegen
einseitige Belastung in bekannter Weise geschützt werden kann.