DE8011887U1

DE8011887U1 - LEAK DETECTING DEVICE FOR PIPELINES AND PIPELINE CONNECTIONS

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Publication number: DE8011887U1
Application number: DE19808011887U
Authority: DE
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1980-07-31

Description

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KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenKRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Our mark

VPA 80 G 9 3 2 6 DEVPA 80 G 9 3 2 6 DE

Leckerkennungsvorrichtung für Rohrleitungen und RohrleitungsverbindungenLeak detection device for pipelines and pipe connections

Die Neuerung betrifft eine Leckerkennungsvorrichtung für Rohrleitungen mit zwei elektrisch leitenden Schichten und einer dazwischen liegenden elektrischen Isolierschicht, die die Rohrleitung umgibt und in ihrem elektrischen Widerstand durch ein zu ermittelndes Leckagemedium so verändert wird, daß eine mit den leitenden Schichten verbundene elektrische Signaleinrichtung anspricht.The innovation relates to a leak detection device for pipelines with two electrically conductive layers and an electrical insulating layer in between, which surrounds the pipeline and in its electrical resistance is changed by a leakage medium to be determined so that one is connected to the conductive layers electrical signaling device responds.

Aus der DE-OS 17 75 534 ist es bekannt, daß man bei einer wärmeisolierten Rohrleitung die aus Schaumstoff bestehende Wärmeisolierung mit einer Metallfolie umgibt, die das Eindringen von Feuchtigkeit in die Isolierung verhindern soll. Es wird nämlich befürchtet, daß bei Schäden Wasser in den Schaumstoff dringen und die Wärmeisolierung beeinträchtigen kann. Außerdem vermutet man eine Korrosion des isolierten Rohres schon bei kleinen Beschädigungen im Mantelrohr.From DE-OS 17 75 534 it is known that one with a heat-insulated pipeline, the thermal insulation made of foam is surrounded by a metal foil that surrounds the The purpose of this is to prevent moisture from penetrating the insulation. It is feared that in the event of damage, water can penetrate the foam and impair the thermal insulation. Corrosion is also suspected of the insulated pipe even with minor damage in the jacket pipe.

Als Abhilfe gegen die beim Bekannten von außen erwartete Leckage ist eine Verbindung der äußeren Metallfolie und eine elektrische Isolierung gegenüber dem Stahlrohr vorgesehen, die es ermöglichen soll, eine elektrisehe Schaltung anzulegen, mit deren Hilfe Fehler zu orten sind. So soll zum Beispiel bei einer Verletzung eines äußeren Kunststoffrohres Bodenfeuchtigkeit an die Aluminiumfolie gelangen können, so daß durch eine einfache Widerstandsmessung die Verletzung nachweisbar wird.As a remedy against the leakage expected from outside, a connection of the outer metal foil is recommended and an electrical insulation against the steel pipe is provided, which should allow an electric Create a circuit that can be used to locate errors. So should, for example, in the event of an injury an outer plastic tube, soil moisture can get to the aluminum foil, so that by a simple Resistance measurement makes the injury detectable.

Die Neuerung geht dagegen von dem ganz anderen Problem Sm 2 Hgr / 21.4.1980The innovation, on the other hand, is based on the completely different problem Sm 2 Hgr / April 21, 1980

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aus, daß die Dichtigkeit der Rohrleitung selbst zu über- | wachen ist, weil Leckagen, insbesondere in Kernkraftwerken, zu weitgehenden Störungen, zum Beispiel zum Austreten von Radioaktivität führen können. Hierfür wird eine einfache Uberwachungsmöglichkeit gesucht, die unabhängig von einer thermischen Isolierung ist.from the fact that the tightness of the pipeline itself has to be over- | watch is because leakages, especially in nuclear power plants, lead to extensive disruptions, for example for Leakage of radioactivity. A simple monitoring option is sought for this, which is independent of thermal insulation.

Neuerungsgemäß ist vorgesehen, daß die leitenden Schichten aus metallischer Drahtgaze und die Isolierschicht aus Gewebe, insbesondere Glasgewebe, bestehen, und daß die Schichten durch einen äußeren Umschluß aus Gewebe zu einem vorgefertigten Bauteil vereinigt sind, der aus dem Umschluß führende Anschlußdrähte aufweist. Die Neuerung stellt sich mithin als Bauteil dar, das in einfachster Weise gegebenenfalls auch von ungeübtem Personal auf die zu überwachende Rohrleitung aufzubringen ist. Dies kann, wie Ausführungsbeispiele der Neuerung später zeigen, lokal gezielt erfolgen. Es kann aber auch zur Lecküberwachung an ganzen Rohrleitungssystemen vorgesehen sein, die elektronisch in Einzelabschnitte aufgegliedert und dann durch ein elektronisches Abfragesystem überwacht werden können.According to the innovation it is provided that the conductive layers made of metallic wire gauze and the insulating layer made of fabric, in particular glass fabric, and that the layers are surrounded by an outer covering made of fabric are combined into a prefabricated component which has lead wires from the enclosure. the The innovation therefore presents itself as a component that can be produced in the simplest possible manner, even by inexperienced users Personnel are to be brought up to the pipeline to be monitored. This can, like embodiments of the innovation later show to be done locally targeted. But it can also be used for leak monitoring on entire pipeline systems be provided, which are broken down electronically into individual sections and then by an electronic Query system can be monitored.

Das neue Bauteil ist vorzugsweise ein Band, dessen Rand von einer Kunststoffisolierung gebildet wird. Wesentlich für diese Raumform ist, daß Beschädigungen vermieden werden, bei denen die aus Drahtgaze bestehenden Elektroden unbeabsichtigt und unerwünscht in Kontakt kommen.
30The new component is preferably a band, the edge of which is formed by a plastic insulation. It is essential for this three-dimensional shape that damage in which the electrodes made of wire gauze come into contact inadvertently and undesirably is avoided.
30th

Das Bauteil kann in eine an sich bekannte Klammerverbindung in der Rohrleitung eingelegt sein. Es überwacht dann speziell die Dichtigkeit an der Verbindungsstelle. Dies gilt auch für den Fall, daß das öffnen der Klammerverbindung durch einen dabei betätigten Mikroschalter gesondert gemeldet wird.The component can be inserted into a known clamp connection in the pipeline. It monitors then especially the tightness at the connection point. This also applies in the event that the clamp connection is opened is reported separately by a microswitch that is actuated in the process.

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Das Bauteil kann ferner in eine thermische Isolierung in der Umgebung einer Schweißnaht in der Rohrleitung eingebettet sein. Auch hier soll damit eine spezielle Stelle, nämlich die Umgebung der als Rohrleitungsverbindung dienenden Schweißnaht, überwacht werden. Man kann die Neuerung aber auch dann in einer thermischen Isolierung anordnen, wenn keine besondere Schwachstelle vorliegt. In jedem Fall ist es günstig, wenn das Bauteil in etwa 50 bis 70% der Dicke der thermischen Isolierschicht vom Rohr entfernt angeordnet ist. Dabei schützt die üblicherweise vorhandene Blechverkleidung der Isolierung das Bauteil vor von außen kommendem Wasser.The component can also be provided with thermal insulation in the vicinity of a weld seam in the pipeline be embedded. Here, too, a special point is intended, namely the area around the pipeline connection serving weld seam, are monitored. The innovation can also be used in thermal insulation order if there is no particular weak point. In any case, it is beneficial if the component is located approximately 50 to 70% of the thickness of the thermal insulating layer away from the pipe. It protects the usually existing sheet metal cladding of the insulation protects the component from water coming from the outside.

Zur leichten Anbringung kann das Bauteil mit einem Gummigürtel und/oder mit Schnallen und Schlaufen zur Befestigung an der Rohrleitung versehen sein. Ferner kann es günstig sein, wenn das Bauteil mit einer an der Rohrleitung dicht anschließenden wasserundurchlässigen Kunststoffschicht versehen ist, damit von außen kommendes Wasser ferngehalten wird. Die Kunststoffschicht kann erforderlichenfalls auch nach der Anbringung des Bauteils an der Rohrleitung vorgesehen werden.For easy attachment, the component can be fastened with a rubber belt and / or with buckles and loops be provided on the pipeline. Furthermore, it can be advantageous if the component is connected to a pipeline tightly adjoining waterproof plastic layer is provided so that coming from the outside Water is kept away. If necessary, the plastic layer can also be used after the Component to be provided on the pipeline.

Zur näheren Erläuterung der Neuerung werden anhand der beiliegenden Zeichnung Ausführungsbeispiele beschrieben.For a more detailed explanation of the innovation, exemplary embodiments are described with reference to the accompanying drawings.

In Fig. 1 ist mit 1 als Ganzes eine Rohrleitung bezeichnet, die in einem Kernkraftwerk vorgesehen ist und gegebenenfalls radioaktives Wasser, zum Beispiel Kühlwasser, eines Kernreaktors zu führen hat. Die Leitung 1 umfaßt zwei aneinander stoßende Rohrstücke 2 und 3» deren Enden mit Verdickungen 4 und 5 versehen sind. Über die Verdickungen greift eine Klammer 6 mit dem aus derIn Fig. 1, 1 denotes as a whole a pipeline which is provided in a nuclear power plant and if necessary, has to carry radioactive water, for example cooling water, of a nuclear reactor. The line 1 comprises two pipe sections 2 and 3 which abut one another, the ends of which are provided with thickenings 4 and 5. Above the thickening engages a bracket 6 with the one from the

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Figur ersichtlichen U-Profil. Durch die Schenkel 7 und 8 der Klammer 6 werden die Vorsprünge 4 und 5 gegeneinandergepreßt, so daß mit Hilfe einer Dichtung 9 eine dichte Verbindung zustande kommt. Die Dichtigkeit dieser Verbindung wird mit der neuerungsgemäßen Leckerkennungsvorrichtung überwacht, die in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnet ist.Figure visible U-profile. Through the legs 7 and 8 of the clamp 6, the projections 4 and 5 are pressed against each other, so that with the help of a seal 9 a tight connection is made. The tightness of this Connection is monitored with the innovation according to the leak detection device, which in Fig. 1 as a whole with 10 is designated.

Wie Fig. 2 in größerem Maßstab zeigt, umfaßt die Leckerkennungsvorrichtung 10 zwei Schichten 12 und 13 aus elektrisch leitender Drahtgaze, die durch eine dazwischen liegende Schicht 14 aus Glasgewebe voneinander getrennt sind. Die drei Schichten 12, 13 und 14 sind durch ein umschließendes Glasgewebe 15 zusammengefaßt, das an den Rändern bei 16 und 17 mit Kunststoff verstärkt und gegebenenfalls zusammengeklebt ist. Damit entsteht ein Bauteil, das in den Hohlraum der Klammer 6 eingelegt ist.As Fig. 2 shows on a larger scale, the leak detection device 10 comprises two layers 12 and 13 of electrically conductive wire gauze, which are separated from one another by an intermediate layer 14 of glass fabric. The three layers 12, 13 and 14 are combined by an enclosing glass fabric 15, which is reinforced at the edges at 16 and 17 with plastic and optionally glued together. This creates a component that is inserted into the cavity of the clamp 6.

Das Bauteil 10 wird benetzt, wenn die Stoßstelle zwischen den Rohrstücken 2 und 3 undicht werden sollte. Dadurch wird der elektrische Widerstand zwischen den als Elektroden wirkenden Drahtgazeschichten 12 und 13 verringert. Diese Widerstandsverringerung kann in bekannter Weise mit einer elektrischen Schaltung festgestellt, und zur Anzeige gebracht werden. Damit ist eine Leckerkennungsvorrichtung geschaffen, die ohne Personaleinsatz unmittelbar wirksam werden kann. Die Leckerkennungsvorrichtung kann bei geeignet feiner elektrischer Differenzierung auch zugleich einen Hinweis auf die örtliche Lage der Leckstelle geben.The component 10 is wetted if the joint between the pipe sections 2 and 3 should leak. This increases the electrical resistance between the wire gauze layers 12 and 13, which act as electrodes decreased. This reduction in resistance can be determined in a known manner with an electrical circuit, and brought to the display. This creates a leak detection device that does not require any personnel can take effect immediately. The leak detection device can with suitably fine electrical Differentiation also give an indication of the local position of the leak.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Leckerkennungsvorrichtung 10 in die Wärmeisolierschicht 20 der Rohrleitung 1 in der Nähe einer Schweißnaht 21 ein-In the embodiment of FIG. 3, the leak detection device is 10 in the thermal insulation layer 20 of the pipeline 1 in the vicinity of a weld 21

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gebettet. Der Abstand A von der Rohrleitung 1 beträgt 60# der Dicke D der Isolierschicht. Deshalb kann auch hier ein Signal über die mit Steckern 22 versehenen Anschlußdrähte 23 gegeben werden, wenn im Bereich der Schweißnaht Leckagen auftreten sollten. Im übrigen kann der Abstand A je nach der Temperatur variiert werden.bedded. The distance A from the pipeline 1 is 60 # the thickness D of the insulating layer. Therefore also can Here a signal can be given via the connecting wires 23 provided with plugs 22 when in the area of the Weld leakage should occur. Incidentally, the distance A can be varied depending on the temperature.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist durch eine äußere Schicht 24 dafür gesorgt, daß von außen keine zu einem Signal führende Feuchtigkeit an die Leckerkennungsvorrichtung 10 gelangen kann.In the embodiment according to FIG. 3, an outer layer 24 ensures that none of them are closed from the outside a signal leading moisture can reach the leak detection device 10.

In den Fig. 4 und 5 ist die Anwendung der Leckerkennungsvorrichtung 10 als vorgefertigtes Bauteil zur Uberwachung der Dichtigkeit einer Schweißnaht 30 in der Rohrleitung 1 gezeigt, bei der das Bauteil 10 mit einer äußeren Kunststoffisolierung 31 versehen ist. Diese Kunststoffisolierung wird aufgebracht, nachdem das Bauteil 10 auf die Rohrleitung 1 aufgespannt worden ist.4 and 5 is the application of the leak detection device 10 as a prefabricated component for monitoring the tightness of a weld 30 in the Pipeline 1 is shown in which the component 10 is provided with an outer plastic insulation 31. These Plastic insulation is applied after the component 10 has been clamped onto the pipeline 1 is.

Die Fig. 5 zeigt, daß das Bauteil 10 aus mehreren Lagen besteht, nämlich einer ersten Lage 33 aus Glasgewebe, insbesondere Glasseide. Im Prinzip können auch andere Gewebe verwendet werden, die elektrisch isolierend, mechanisch fest und korrosions- und alterungsbeständig sind. Eine zweite Lage 34 besteht aus Drahtgaze. Als Drahtmaterial kommt zum Beispiel Kupferdraht in Frage. Die dritte Lage 35 besteht wiederum aus Glasgewebe. Sie dient als elektrische Isolierung gegenüber einer vierten Lage 36, die ebenso wie die Lage 34 aus Drahtgaze besteht. Eine fünfte Lage 37 isoliert nach außen. Die sechste Lage bildet die äußere Abdeckung 31.5 shows that the component 10 consists of several layers, namely a first layer 33 made of glass fabric, in particular glass silk. In principle, other fabrics that are electrically insulating, mechanically strong and resistant to corrosion and aging can also be used. A second layer 34 consists of wire gauze. Copper wire, for example, can be used as the wire material. The third layer 35 again consists of glass fabric. It serves as electrical insulation with respect to a fourth layer 36, which, like the layer 34, consists of wire gauze. A fifth layer 37 insulates from the outside. The sixth layer forms the outer cover 31.

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Das Bauteil 10 ist zum leichteren Aufspannen mit einer Schlaufe oder einem Einschnitt 38 zum Einführen einer Schnalle 39 versehen, die an der Abdeckung 31 angreift. Neben der Schnalle 39 sind zu beiden Seiten Anschlußdrähte 40 und 41 angeordnet, die zu den als Elektroden wirkenden Schichten 34 und 36 führen und Stecker 42 und 43 zum Anschluß einer geeigneten Signaleinrichtung aufweisen.The component 10 is for easier clamping with a loop or an incision 38 for inserting a Buckle 39 is provided which engages the cover 31. In addition to the buckle 39 are connecting wires on both sides 40 and 41 arranged, which lead to the layers 34 and 36 acting as electrodes and connectors 42 and 43 for connecting a suitable signaling device.

7 Schutzansprüche
5 Figuren7 claims for protection
5 figures

Claims

lilt Γ * r η »$ * ■ * ft # ♦ * ■ · · · * I - 7 - VPA 80 G 9 3 2 6 DE Protection claims

1. Leak detection device for pipelines, especially in nuclear power plants, with two electrically conductive layers and an electrical insulating layer in between, which surrounds the pipeline and whose electrical resistance is changed by a leakage medium to be determined so that an electrical signal device connected to the conductive layers responds characterized marked eg Eich η et that the conductive layers (12, 13) of metallic wire gauze and the insulating layer (14) of fabric, in particular glass fabric, made, and that the layers (12, 13, 14) by an outer to -Closure (15) made of fabric are combined to form a prefabricated component (10) which has connecting wires (23) leading out of the enclosure.

2. Leak detection device according to claim 1, d a through characterized in that the component (10) is a tape, the edge of which is made of a plastic insulation (31) is formed.

3 · Leak detection device according to claim 1 or 2, characterized in that the Component (10) is inserted into a known clamp connection (6) in the pipeline.

4. Leak detection device according to claim 1 or 2, characterized in that the Component (10) in thermal insulation (20) in the vicinity of a weld seam (21) in the pipeline is embedded.

5. Leak detection device according to claim 4, characterized in that the component (10) in

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about 50 to 7ü # the thickness of the thermal insulation layer (20) is arranged away from the pipe.

6. Leak detection device according to claim 1 or 2, characterized in that the component (10) with a rubber belt and / or with
Buckles and loops are provided for attachment to the pipeline.

7. Leak detection device according to claim 6, d a by marked that the component (10) with a water-impermeable plastic layer tightly attached to the pipeline (24) is provided.