EP0330859B1 - Monitoring system - Google Patents

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EP0330859B1
EP0330859B1 EP89101908A EP89101908A EP0330859B1 EP 0330859 B1 EP0330859 B1 EP 0330859B1 EP 89101908 A EP89101908 A EP 89101908A EP 89101908 A EP89101908 A EP 89101908A EP 0330859 B1 EP0330859 B1 EP 0330859B1
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EP
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pipelines
pipes
control device
group
monitoring system
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EP89101908A
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Manfred Schirmacher
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Manfred Schirmacher Te Bergkamen-Overberge Bondsr
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Schering AG
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Publication date
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    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06—Details or accessories
    • B67D7/32—Arrangements of safety or warning devices; Means for preventing unauthorised delivery of liquid
    • B67D7/34—Means for preventing unauthorised delivery of liquid
    • B67D7/344—Means for preventing unauthorised delivery of liquid by checking a correct coupling or coded information
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
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    • Y10T137/87925—Separable flow path section, valve or closure in each
    • Y10T137/87973—Coupling interlocked with valve, or closure or actuator

Definitions

  • Such a check immediately shows whether a connecting line is connected at all or whether the connecting line is possibly damaged if this damage is reflected in a reduction in the electrical conductivity.
  • a control device is activated by the monitoring device mentioned and exclusively by it, by means of which the shut-off devices of the pipelines to be connected via the connecting line are opened.
  • This link between the monitoring device and the control device is used according to the invention so that a safety check of the link takes place automatically before the shut-off elements open, an opening not taking place if faults of the type shown are detected. It is also important here that continuous monitoring of the operating state of the link is possible even while the product flow is running, and in the event of suddenly occurring faults an automatic closing of the shut-off devices arranged at the ends of the pipelines is triggered.
  • the electrically conductive connecting line is arranged insulated from the pipes. If necessary, resistors for discharging static electricity can be provided, by means of which the above-mentioned isolated connection of the Connection line are bridged. When a voltage is applied to the route mentioned at the beginning, defined potential relationships are created in the area of the end pieces, which enable a clear detection of faults in the area of each connecting line.
  • claims 4 to 6 are directed to different variants which differ essentially in the number of pipelines to be connected to one another.
  • two lines can be identified by the polarity of the DC voltage applied to their respective ends or the direction of the current resulting from this in the respective circuit.
  • the identification of a specific connection is thus carried out on the basis of the respective circuit in connection with the respective current direction.
  • a time-phased checking of the individual circuits takes place, with the identification of a specific connection using the respective circuit now being carried out in conjunction with a clock signal. So apart from the simple case of connecting only two pipes, there are always two parameters available for identifying the respectively coupled pipes.
  • FIG. 4 differs from that of FIG. 3 only in that now three pipes 39, 39 ', 39' are to be linked via connecting lines 3 with three pipes from a group of pipes 19 to 19 ''.
  • 40, 40 ', and 40 ⁇ each in the pipelines 39 to 39 ⁇ associated shut-off devices are designated.
  • the functional principle shown here is not limited to three pipes 39 to 39 ⁇ , but can also be used to a large extent to combine a first group of n pipes with selected pipes from a second group of m pipes.

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Abstract

A monitoring system for investigating the condition of interconnection between at least two pipelines which are adapted to be coupled to each other through the intermediary of a connecting line, and which are closable at their respective ends through shut-off elements.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überwachungssystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a monitoring system according to the preamble of claim 1.

Bei der Benutzung der temporären Verbindungsleitungen zwischen zwei oder mehreren Rohrleitungen besteht insbesondere bei automatisiert betriebenen Anlagen das Problem, festzustellen, ob bestimmte Rohrleitungsenden jeweils offen oder mit einem Schlauch gekuppelt sind. Dieses Problem stellt sich insbesondere dann, wenn in diesen Rohrleitungen umweltgefährdende, toxische oder brennbare Stoffe transportiert werden, deren unkontrolliertes Austreten in die Umgebung in jedem Fall verhindert werden muß. Lediglich beispielhaft sei in diesem Zusammenhang die Beschickung einer Industrieanlage mit verschiedenen Flüssigkeiten aus unterschiedlichen Tanklagern genannt, wobei die Verknüpfung der Rohrleitungen der Tanklager einerseits und derjenigen der Industrieanlage andererseits über flexible oder starre Verbindungsleitungen hergestellt wird. Da die einzelnen Rohrleitungen mit ferngesteuerten Pumpen und Absperrorganen zusammenwirken, sind beim Anschließen der Verbindungsleitungen sowie bei der Förderung des Produktes aus den Tanklagern in die genannte Anlage zahlreiche Fehlhandlungen vorstellbar, die zum Teil ein beträchtliches Sicherheitsrisiko mit sich bringen.When using the temporary connecting lines between two or more pipelines, especially in automated systems, there is the problem of determining whether certain pipeline ends are each open or coupled with a hose. This problem arises in particular when environmentally hazardous, toxic or flammable substances are transported in these pipes, the uncontrolled escape of which must be prevented in any case. In this context, the loading of an industrial plant with various liquids from different tank farms is mentioned merely by way of example, the connection of the pipelines of the tank farm on the one hand and that of the industrial plant on the other hand is produced via flexible or rigid connecting lines. Since the individual pipelines interact with remote-controlled pumps and shut-off devices, numerous mishandling operations are conceivable when connecting the connecting lines and when conveying the product from the tank farms to the system mentioned, some of which entail a considerable safety risk.

Es müssen in diesem Zusammenhang häufig nichtmetallische, elektrisch leitfähige Schläuche eingesetzt werden, um lokale elektrostatische Aufladungen zu verhindern. Hieraus kann eine weitere Gefahrenquelle durch den Betriebszustand der Verbindungsleitungen selbst entstehen, die als Folge äußerer Einwirkungen beispielsweise erheblich beschädigt und damit in ihrer elektrischen Leitfähigkeit beeinträchtigt werden können.In this context, it is often necessary to use non-metallic, electrically conductive hoses to prevent local electrostatic charges. This can result in a further source of danger from the operating state of the connecting lines themselves, which, for example, can be considerably damaged as a result of external influences and can thus be impaired in their electrical conductivity.

Aus der Tatsache, daß der Verknüpfungszustand der Enden der Rohrleitungen eines Tanklagers einerseits und der Enden einer Industrieanlage andererseits nicht zentral unmittelbar verfügbar ist, ergibt sich der weitere Nachteil, daß zur Kontrolle der aus dem Tanklager transportierten Produktmengen jeder Pumpe ein Zähler zugeordnet werden muß, woraus sich ein bedeutender Kostenfaktor ergibt.The fact that the connection status of the ends of the pipelines of a tank farm on the one hand and the ends of an industrial plant on the other hand is not immediately available centrally means that there is a further disadvantage that a counter must be assigned to each pump in order to control the product quantities transported from the tank farm, from which there is a significant cost factor.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Überwachungssystem für den Verknüpfungszustand zwischen wenigstens zwei Rohrleitungen der eingangs bezeichneten Gattung zu entwerfen, durch welches der Zustand der Verbindungsleitungen zwischen den genannten Rohrleitungen einwandfrei überprüfbar ist und wobei aus dieser Überprüfung Sicherheitsfunktionen, die den Produktfluß über die temporäre Verbindung betreffen, abgeleitet werden. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Überwachungssystem durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1. Erfindungswesentlidh ist, daß ein geschlossener elektrischer Stromkreis, der durch die Verbindungsleitung beispielsweise einen flexiblen Verbindungssschlauch, die Enden der zu verknüpfenden Rohrleitungen und eine Überwachungseinrichtung gebildet wird, zur Überprüfung des Betriebszustands der Verknüpfung herangezogen wird. Diese Überprüfung besteht im wesentlichen in einer Prüfung der elektrischen Leitfähigkeit einer Strecke, die durch das Ende der einen Rohrleitung, die Verbindungsleitung und das Ende der anderen Rohrleitung begrenzt wird. Erkennbar ist aus einer derartigen Überprüfung unmittelbar, ob überhaupt eine Verbindungsleitung angekuppelt ist bzw. ob die Verbindungsleitung gegebenenfalls beschädigt ist, sofern diese Beschädigung in einer Vermiderung der elektrischen Leitfähigkeit zum Ausdruck kommt. Erfindungswesentlich ist ferner, daß von der genannten Überwachungseinrichtung und ausschließlich durch diese eine Steuereinrichtung aktiviert wird, durch welche die Absperrorgane der über die Verbindungsleitung zu verknüpfenden Rohrleitungen geöffnet werden. Diese Verknüpfung zwischen der Überwachungs- und der Steuereinrichtung wird erfindungsgemäß dazu benutzt, daß vor der Öffnung der Absperrorgane automatisch eine Sic herheitsüberprüfung der Verknüpfung stattfindet, wobei eine Öffnung unterbleibt, wenn Störungen der dargestellten Art erkannt werden. Wesentlich ist hierbei ferner, daß auch während des laufenden Produktflusses eine kontinuierliche Überwachung des Betriebszustands der Verknüpfung möglich ist, wobei wiederum bei plötzlich auftretenden Störungen ein selbsttätiges Schließen der an den Enden der Rohrleitungen angeordneten Absperrorgane ausgelöst wird.It is therefore the object of the invention to design a monitoring system for the linkage state between at least two pipes of the type mentioned at the outset, by means of which the condition of the connecting pipes between the pipes mentioned can be checked without any problems and, from this check, safety functions which control the product flow via the temporary Connection, be derived. This object is achieved in a generic surveillance system by the features of the characterizing part of claim 1. Essential to the invention is that a closed electrical circuit, which is formed by the connecting line, for example a flexible connecting hose, the ends of the pipes to be connected and a monitoring device, for checking the operating state of the connection. This check essentially consists of a test of the electrical conductivity of a line, which is limited by the end of one pipe, the connecting pipe and the end of the other pipe. Such a check immediately shows whether a connecting line is connected at all or whether the connecting line is possibly damaged if this damage is reflected in a reduction in the electrical conductivity. It is also essential to the invention that a control device is activated by the monitoring device mentioned and exclusively by it, by means of which the shut-off devices of the pipelines to be connected via the connecting line are opened. This link between the monitoring device and the control device is used according to the invention so that a safety check of the link takes place automatically before the shut-off elements open, an opening not taking place if faults of the type shown are detected. It is also important here that continuous monitoring of the operating state of the link is possible even while the product flow is running, and in the event of suddenly occurring faults an automatic closing of the shut-off devices arranged at the ends of the pipelines is triggered.

Aufgrund der Merkmale des Anspruchs 2 ist die elektrisch leitfähige Verbindungsleitung gegenüber den Rohrleitungen isoliert angeordnet. Gegebenenfalls können Widerstände zur Ableitung statischer Elektrizität vorgesehen sein, durch welche die genannten isolierten Verknüpfung der Verbindungsleitung überbrückt werden. Es werden bei Anlegen einer Spannung an die eingangs genannte Strecke im Bereich der Endstücke definierte Potentialverhältnisse geschaffen, welche ein eindeutiges Erkennen von Störungen im Bereich jeder Verbindungsleitung ermöglichen.Due to the features of claim 2, the electrically conductive connecting line is arranged insulated from the pipes. If necessary, resistors for discharging static electricity can be provided, by means of which the above-mentioned isolated connection of the Connection line are bridged. When a voltage is applied to the route mentioned at the beginning, defined potential relationships are created in the area of the end pieces, which enable a clear detection of faults in the area of each connecting line.

Die Merkmale des Anspruchs 3 bringen den Vorteil mit sich, daß die Rohrleigungsenden, die miteinander verknüpft sind, stets eindeutig identifieziert werden, woraus sich insbesondere bei automatisiert betriebenen Anlagen der Vorteil ergibt, daß der Verknüpfungszustand zwischen den unterschiedlichen gruppen von Rohrleitungen beispielsweise in einer Schaltwarte stets genau verfügbar ist. Aufgrund dieser Information kann beispielsweise das Signal eines Zählers grundsätzlich auch unterschiedlichen Pumpen zugeordnet werden. Aus der zentralen Verfügbarkeit des Verknüpfungszustands der Rohrleitungsenden ergibt sich der weitere Vorteil, daß Fehlverbindungen aufgrund von Verwechslungen schnell erkennbar sind, ein Gesichtspunkt, der insbesondere bei komplexen Anlagen von großer Bedeutung ist.The features of claim 3 have the advantage that the pipe ends that are linked to each other are always clearly identified, which results in particular in automated systems that the connection state between the different groups of pipes, for example in a control room, always is exactly available. On the basis of this information, the signal from a counter, for example, can in principle also be assigned to different pumps. From the central availability of the connection state of the pipe ends there is the further advantage that faulty connections can be recognized quickly due to confusion, a point of view which is of great importance in particular in complex systems.

Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 sind auf unterschiedliche Varianten gerichtet, die sich im wesentlichen durch die Zahl der miteinander zu verknüpfenden Rohrleitungen unterscheiden. So kann beispielsweise die Identifizierung von zwei Leitungen durch die Polarität der an deren jeweilige Enden gelegten Gleichspannung bzw. die Richtung des durch diese sich in dem jeweiligen Stromkreis ergebenden Stromes vorgenommen werden. Die Identifizierung einer bestimmten Verbindung wird somit anhand des jeweiligen Stromkreises in Verbindung mit der jeweiligen Stromrichtung vorgenommen. Im allgemeinsten Fall hingegen, in dem einer ersten Gruppe von Leitungen eine zweite Gruppe von Leitungen gegenübersteht, findet erfindungsgemäß ein zeitlich gestaffeltes Überprüfen der einzelnen Stromkreise statt, wobei nunmehr die Identifizierung einer bestimmten Verbindung mittels des jeweiligen Stromkreises in Verbindung mit einem Taktsignal erfolgt. Somit stehen ― von dem einfachen Fall der Verbindung lediglich zweier Rohrleitungen abgesehen ― stets zwei Parameter zur Identifizierung der jeweils gekuppelten Rohrleitungen zur Verfügung.The features of claims 4 to 6 are directed to different variants which differ essentially in the number of pipelines to be connected to one another. For example, two lines can be identified by the polarity of the DC voltage applied to their respective ends or the direction of the current resulting from this in the respective circuit. The identification of a specific connection is thus carried out on the basis of the respective circuit in connection with the respective current direction. In the most general case, however, in which a first group of lines is opposed to a second group of lines According to the invention, a time-phased checking of the individual circuits takes place, with the identification of a specific connection using the respective circuit now being carried out in conjunction with a clock signal. So apart from the simple case of connecting only two pipes, there are always two parameters available for identifying the respectively coupled pipes.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand der Zeichnungen schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

  • Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Überwachungssystems mit lediglich zwei Rohrleitungen;
  • Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Überwachungssystems, bei dem einer Rohrleitung fünf Rohrleitungen gegenüberstehen;
  • Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Überwachungssystems, bei dem zwei Rohrleitungen sechs Rohrleitungen gegenüberstehen;
  • Fig. 4 eine Darstellung des allgemeinsten Falles eines Überwachungssystems, bei dem zwei Gruppen von Rohrleitungssystemen einander gegenüberstehen.
Further advantages and features of the invention result from the following exemplary embodiments, which are shown schematically on the basis of the drawings. Show it:
  • Figure 1 shows a first embodiment of a monitoring system with only two pipes.
  • 2 shows a second exemplary embodiment of a monitoring system in which five pipelines are opposite one pipeline;
  • 3 shows a third exemplary embodiment of a monitoring system in which two pipelines are opposite six pipelines;
  • Fig. 4 is an illustration of the most general case of a monitoring system in which two groups of piping systems face each other.

Mit 1 ist in Fig. 1 eine Rohrleitung bezeichnet, welche an ihrem einen Ende mit einem Anschlußflansch 2 versehen ist. Es ist diese Rohrleitung 1 über eine Verbindungsleitung 3 an eine Rohrleitung 4 angeschlossen, die an ihrem, der Verbindungsleitung 3 zugekehrten Ende einen Anschlußflansch 5 aufweist. Die Verbindungsleitung 3 weist an ihren beiden Enden Kupplungen 6 auf, welche die Verbindungsglieder zu Endstücken 7 bilden, die an ihren jeweiligen, den Rohrleitungen 1, 4 zugekehrten Enden Anschlußflansch 8 aufweisen.1 in Fig. 1 denotes a pipeline, which is provided at one end with a connecting flange 2. This pipeline 1 is connected via a connecting line 3 to a pipeline 4 which has a connecting flange 5 at its end facing the connecting line 3. The connecting line 3 has at its two ends couplings 6, which form the connecting links to end pieces 7, which have connecting flanges 8 at their respective ends facing the pipes 1, 4.

Die durch die Paarungen der Anschlußflansche 2, 8 bzw. 5, 8 gebildeten Flanschverbindungen sind elektrisch isolierend ausgestaltet, wobei zur Vermeidung lokaler elektrostatischer Aufladungen Widerstände 9 vorgesehen sind, durch welche die Isolierflanschverbindungen überbrückt werden. Die Verbindungsleitung 3 in Verbindung mit den Endstücken ist im übrigen elektrisch leitfähig ausgebildet.The flange connections formed by the pairings of the connecting flanges 2, 8 and 5, 8 are designed to be electrically insulating, resistors 9 being provided by which the insulating flange connections are bridged in order to avoid local electrostatic charges. The connecting line 3 in connection with the end pieces is otherwise electrically conductive.

Mit 10, 11 sind beispielsweise elektromagnetisch schaltbare, an den Enden der Rohrleitungen 1, 4 angeordnete Absperrorgane bezeichnet, die mittels einer Steuereinrichtung 12 betätigbar sind.With 10, 11, for example, electromagnetically switchable shut-off devices arranged at the ends of the pipelines 1, 4 are designated, which can be actuated by means of a control device 12.

Mit 13 ist eine Überwachungseinrichtung bezeichnet, die über Leitungselemente 15, 15′ mit den beiden, jeweils den Rhorleitungen 1 bzw. 4 zugekehrten Endstücken elektrisch in Verbindung steht. Es ergibt sich auf diese Weise ausgehend von der Überwachungseinrichtung 13 über das Leitungselement 15′, das erste Endstück 7, den Verbindungsschlauch 3, das zweite Endstück 7 sowie das Leitungselement 15 ein geschlossener Stromkreis. Die Überwachungseinrichtung 13, die im folgenden noch anhand ihrer Funktionen beschrieben werden wird, dient der Aufprägung einer definierten Spannung auf diesen Stromkreis, wobei aus dessen Widerstand bzw. einem gemessenen Strom Information bezüglich des Bestehens oder Nichtbestehens einer geeigneten Verbindung zwischen den Rohrleitungen 1, 4 hergeleitet werden. Die bauteilmäßige Realisierung der Überwachungseinrichtung 13 ist beliebig, so daß auf diese im folgenden nicht näher eingegangen wird.With 13 a monitoring device is referred to, which is electrically connected via line elements 15, 15 'to the two end pieces 1 and 4 respectively facing the tube lines 1 and 4. It results in this way, starting from the monitoring device 13 via the line element 15 ', the first end piece 7, the connecting hose 3, the second end piece 7 and the line element 15, a closed circuit. The monitoring device 13, which will be described below on the basis of its functions, is used to impress a defined voltage on this circuit, using its resistance or a measured current Information regarding the existence or non-existence of a suitable connection between the pipes 1, 4 can be derived. The component-like realization of the monitoring device 13 is arbitrary, so that it will not be discussed in more detail below.

Mit 14 ist eine der Spannungsversorgung dienende Leitung bezeichnet.With 14 a line serving for the voltage supply is designated.

Es steht die Überwachungseinrichtung 13 über eine Leitung 16 mit der Steuereinrichtung 12 in Verbindung. Eine elektrische Verbindung besteht auch zwischen der Steuereinheit 12 und einer Anzeigeeinheit 17, welche praktisch beispielsweise der Monitor einer EDV-Anlage sein kann.The monitoring device 13 is connected to the control device 12 via a line 16. There is also an electrical connection between the control unit 12 and a display unit 17, which can practically be, for example, the monitor of a computer system.

Das in Fig. 1 gezeigte Überwachungssystem, welches der ferngesteuerten Betätigung der Absperrorgane 10, 11 und damit der Einleitung oder Unterbindung eines Produktflusses zwischen den Rohrleitungen 1, 4 unter Einhaltung bestimmter Sicherheitsvorkehrungen dient, kann räumlich verzweigt angeordnet sein. So können beispielsweise die Stuereinrichtung, die Überwachungseinrichtung sowie die Anzeigeeinheit in einer Schaltwarte und damit in beträchtlicher Entfernung von den Rohrleitungen 1, 4 angeordnet sein. Wesentlich ist, daß ausgehend von dieser Schaltwarte über die Überwachungseinrichtung 13 ein Produktfluß eingeleitet werden kann, wobei über die Anzeigeeinheit 17 der Betriebszustand der Verbindung zwischen den Rohrleitungen 1, 4 nebst eventuellen Störungen angezeigt wird. Im folgenden soll kurz auf die Wirkungsweise dieses Überwachungssystems eingegangen werden.The monitoring system shown in FIG. 1, which serves for the remote-controlled actuation of the shut-off devices 10, 11 and thus for the initiation or prevention of a product flow between the pipes 1, 4 while observing certain safety precautions, can be arranged in a spatially branched manner. For example, the control device, the monitoring device and the display unit can be arranged in a control room and thus at a considerable distance from the pipes 1, 4. It is essential that, starting from this control room, a product flow can be initiated via the monitoring device 13, the operating state of the connection between the pipes 1, 4 and any faults being displayed on the display unit 17. The mode of operation of this monitoring system will be briefly discussed below.

Bei der Einleitung eines auf die Herstellung eines Produktflusses gerichteten Steuerbefehls in die Überwachungseinrichtung 13 wird vor Abgabe eines entsprechenden Signals an die Stuereinrichtung 12 der obengenannte Stromkreis überprüft, wobei anhand dessen Gesamtwiderstandes unmittelbar erkennbar ist, ob überhaupt eine Verbindung zwischen den Enden der Rohrleitungen 1, 4 besteht. Diese Widerstands- bzw. Strommessung findet während eines definierten Zeitintervalls statt, nach dessen Ablauf, falls sich aus der Messung die Information ableiten läßt, daß die genannte Verbindung besteht, über die Leitung 16 ein Signal der Steuereinrichtung 12 übertragen wird, durch welche diese veranlaßt wird, die beiden Absperrorgane 10, 11 in den Öffnungszustand umzusteuern. Während des nunmehr einsetzenden Produktflusses bleibt das Überwachungssystem aktiviert, d.h. es wird insbesondere laufend überwacht, ob die anfangs festgestellte Verbindung zwischen den Rohrleitungen 1, 4 fortbesteht bzw. ob gegebenenfalls als Folge von Beschädigungen die elektrische Leitfähigkeit der Verbindungsleitung 3 beeinträchtigt ist, wodurch gegebenenfalls die Gefahr örtlicher elektrostatischer Ladungen auftreten könnte. In allen diesen Fällen wird über die Leitung 16 und die Steuereinrichtung 12 ein sofortiges Schließen der Absperrorgane 10, 11 veranlaßt und über Anzeigeeinheit 17 die Art der Störung signalisiert.When a control command directed to the establishment of a product flow is introduced into the monitoring device 13, the above-mentioned circuit is checked before a corresponding signal is sent to the control device 12, the total resistance of the circuit being immediately recognizable as to whether there is a connection between at all the ends of the pipes 1, 4. This resistance or current measurement takes place during a defined time interval, after the expiration of which, if the measurement can be used to derive the information that the said connection exists, a signal is transmitted to the control device 12 via the line 16, by means of which the control device 12 is caused to switch the two shut-off devices 10, 11 into the open state. While the product flow is now starting, the monitoring system remains activated, that is to say it is continuously monitored whether the initially established connection between the pipelines 1, 4 continues or whether the electrical conductivity of the connecting line 3 is impaired as a result of damage, which may result in a risk local electrostatic charges. In all these cases, the shut-off elements 10, 11 are promptly closed via the line 16 and the control device 12 and the type of fault is signaled via the display unit 17.

Mit 18 ist ein Betätigungselement, beispielsweise ein Not-Ausschalter bezeichnet, durch welchen der eigensicher ausgelegte ober bezeichnete Stromkreis im Bedarfsfall unterbrochen werden kann, wobei dieses Betätigungselement beispielsweise in der Nähe der Rohrleitung vorgesehen sein kann.18 denotes an actuating element, for example an emergency stop switch, through which the intrinsically safe circuit described above can be interrupted if necessary, this actuating element being able to be provided, for example, in the vicinity of the pipeline.

Man erkennt aus den vorangegangenen Darstellungen bereits, daß ein Öffnen der Absperrorgane 10, 11 trotz eines der Überwachungseinrichtung 13 übermittelten Steuerbefehls dann ausgeschlossen ist, wenn zwischen den Rohrleitungen 1, 4 tatsächlich keine Verbindung besteht. Darüber hinaus würde eine plötzlich auftretende Beschädigung der Verbindungsleitung 3 ein automatisches Schließen der Absperrorgane 10, 11 auslösen, sofern dieser Beschädigung eine hinreichende Änderung des elektrischen Widerstands gegenübersteht.It can already be seen from the preceding illustrations that, despite a control command transmitted to the monitoring device 13, opening of the shut-off devices 10, 11 is precluded if there is actually no connection between the pipes 1, 4. In addition, a sudden damage to the connecting line 3 would automatically close the Trigger shut-off devices 10, 11 if this damage is offset by a sufficient change in electrical resistance.

Bei den in den Zeichnungsfiguren 2 bis 4 dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen, welche unterschiedliche Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen des Prinzips gemäß Fig. 1 wiedergeben, sind vergleichbare Funktionselemente identisch bezeichnet, so daß auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet wird.In the further exemplary embodiments shown in the drawing figures 2 to 4, which represent different configurations and further developments of the principle according to FIG. 1, comparable functional elements are identified identically, so that a repeated description is omitted.

Gemäß Fig. 2 kann eine Rohrleitung 1 mittels einer Verbindungsleitung 3 wahlweise mit einer aus der Gruppe von Rohrleitungen 19, 19′, 19˝, 19‴, 19˝˝ verbunden werden. Jeder Rohrleitung 19 bis 19˝˝ dieser Gruppe ist ein beispielsweise elektromagnetisch schaltbares Absperrorgan 20, 20′, 20˝, 20‴, 20˝˝ zugeordnet, welches über eine entsprechende Leitung mit einer Steuereinrichtung 12′ in Wirkverbindung steht.2, a pipe 1 can be connected by means of a connecting line 3 optionally with one of the group of pipes 19, 19 ', 19˝, 19 ‴, 19˝˝. Each pipeline 19 to 19˝˝ of this group is assigned, for example, an electromagnetically switchable shut-off device 20, 20 ', 20˝, 20 ‴, 20˝˝, which is operatively connected to a control device 12' via a corresponding line.

Mit 21 ist eine Überwachungseinrichtung bezeichnet, die einerseits über ein Leitungselement 22 mit dem Endstück 7 der Rohrleitung 1 und andererseits über eine Gruppe von Leitungselementen 23 mit den Endstücken 7 der Rohrleitungen 19 bis 19˝˝ elektrisch in Verbindung steht. Im Verlauf eines jeden Leitungselementes der Gruppe 23 befindet sich ein Sensor 24, wobei diese Sensoren 24 ihrerseits über individuelle Leitungen 25 mit der Steuereinrichtung 12′ in Verbindung stehen. Diese Sensoren können praktisch beliebig ausgebildet sein ― es handelt sich in jedem Fall um Funktionselemente, durch welche in Abhängigkeit von dem in der jeweiligen Leitung der Gruppe 23 fließenden elektrischen Strom ein dementsprechendes Signal an die Steuereinrichtung 12′ übertragen wird. Beispielsweise können die Sensoren als Relais ― oder Transistorschalter ausgestaltet sein.With 21 a monitoring device is designated, which is on the one hand via a line element 22 with the end piece 7 of the pipeline 1 and on the other hand via a group of line elements 23 with the end pieces 7 of the pipes 19 to 19˝˝ electrically connected. In the course of each line element of group 23 there is a sensor 24, these sensors 24 in turn being connected to the control device 12 'via individual lines 25. These sensors can be practically arbitrary - it is in any case functional elements through which a corresponding signal is transmitted to the control device 12 'depending on the electric current flowing in the respective line of group 23. For example, the sensors can be designed as relay or transistor switches.

Man erkennt, daß bei der in Fig. 2 gezeigten Konstellation von Rohrleitungen, bei welcher eine Rohrleitung 1 wahlweise mit einer aus einer Gruppe von Rohrleitungen ausgewählten Rohrleitungen verbunden werden kann, sich ein geschlossener Stromkreis entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 nur über die miteinander verbundenen Rohrleitungen, hier die Rohrleitungen 1 und 19′ ausbilden kann.It can be seen that in the constellation of pipelines shown in FIG. 2, in which a pipeline 1 can optionally be connected to a pipeline selected from a group of pipelines, a closed circuit according to the exemplary embodiment of FIG. 1 is only connected to one another Pipes, here the pipes 1 and 19 'can form.

Die Auslösung eines Produktflusses durch Öffnung von Ventilen erfolgt wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 über die Überwachungseinrichtung 21, durch welche zunächst der Kupplungszustand der Verbindungsleitung in der oben dargestellten Weise überprüft wird. Erst anschließend werden die Ventile, hier die Ventile 10 und 20′ mittels der Steuereinrichtung 12′ geöffnet. Eine Überwachung bleibt aufrechterhalten, so lange das Produkt fließt, so daß bei Beschädigungen der Verbindungsleitung, welche entsprechende Veränderungen in dessen elektrischer Leitfähigkeit zur Folge haben, ein selbsttätiges Schließen der Absperrorgane ausgelöst wird.A product flow is triggered by opening valves, as in the exemplary embodiment in FIG. 1, via the monitoring device 21, by means of which the coupling state of the connecting line is first checked in the manner shown above. Only then are the valves, here the valves 10 and 20 'opened by means of the control device 12'. Monitoring is maintained as long as the product is flowing, so that if the connecting line is damaged and corresponding changes in its electrical conductivity occur, the shut-off elements are automatically closed.

Über den Schaltzustand der Sensoren 24, welche als Bauelemente beispielsweise in die Überwachungseinrichtung 21 integriert sein können, ergibt sich ein genaues Bild des Verknüpfungszustands zwischen den Rohrleitungen 1 und 19 bis 19˝˝. In Verbindung mit besonderen Zähleinrichtungen steht somit auch stets eine genaue Information betreffend die Zuordnung von zwischen beliebigen Rohrleitungspaaren übertragenen Produktmengen zur Verfügung. Insbesondere besteht aufgrund des bekannten Verknüpfungszustands die Möglichkeit, das Signal eines Zählers unterschiedlichen Rohrleitungen zuzuordnen.The switching state of the sensors 24, which can be integrated as components in the monitoring device 21, for example, gives a precise picture of the state of connection between the pipes 1 and 19 to 19˝˝. In conjunction with special counting devices, precise information is therefore always available regarding the assignment of product quantities transferred between any pairs of pipes. In particular, due to the known link state, there is the possibility of assigning the signal of a meter to different pipes.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 besteht die Möglichkeit, zwei Rohrleitungen 26, 26′ einerseits in beliebiger Weise mit zwei einer Gruppe von Rohrleitungen 19 bis 19˝˝′ mittels Verbindungsleitungen 3, beispielsweise flexibler Verbindungsschläuche zu verknüpfen. Die Verknüpfung erfolgt in gleicher Weise wie bei den vorangestellten Ausführungsbeispielen, nämlich mittels Kupplungen 6 und Endstücken 7, welch letztere über elektrisch isoliert ausgebildete Flanschverbindungen an die jeweiligen Rohrleitungen 26, 26′ einerseits bzw. 19′, 19‴ andererseits angeschlossen sind. Die genannten Rhorleitungen 26, 26′ werden durch beispielsweise elektromagnetisch schaltbare Absperrorgane 27, 27′ abgeschlossen während jeder Rohrleitung der Gruppe von Rohrleitungen 19 bis 19˝˝′ ebenfalls ein elektromagnetisch schaltbares Absperrorgan 28 bis 28˝˝′ zugeordnet ist.3 there is the possibility to link two pipes 26, 26 'on the one hand in any way with two of a group of pipes 19 to 19' 'by means of connecting lines 3, for example flexible connecting hoses. The link is made in the same way as in the preceding exemplary embodiments, namely by means of couplings 6 and end pieces 7, the latter being connected to the respective pipelines 26, 26 'on the one hand and 19', 19 ‴ on the other via electrically insulated flange connections. The above-mentioned pipe lines 26, 26 'are closed by, for example, electromagnetically switchable shut-off devices 27, 27' while each pipe of the group of pipes 19 to 19˝˝ 'is also assigned an electromagnetically switchable shut-off device 28 to 28˝˝'.

Auch bei dieser Konstellation von Rohrleitungen besteht das grundsätzliche Problem, Informationen betreffend den Verknüpfungszustand der Rohrleitungen in einer Schaltzentrale verfügbar zu machen und darüber hinaus während eines Produktflusses den Zustand der Verbindungs leitungen zu überwachen.With this constellation of pipelines, there is the fundamental problem of making information regarding the connection status of the pipelines available in a control center and, moreover, of monitoring the condition of the connecting lines during a product flow.

Mit 29, 30 sind Funktionselemente einer Überwachungseinrichtung bezeichnet, die über eine Leitung 14 mit einem gemeinsamen Netzanschluß in Verbindung stehen.With 29, 30 functional elements of a monitoring device are designated, which are connected via a line 14 to a common network connection.

Die Funktionselemente 29, 30 stehen jeweils über Leitungselemente 31, 32 mit den Endstücken 7 der Rohrleitungen 26, 26′ in elektrischer Verbindung.The functional elements 29, 30 are each via line elements 31, 32 with the end pieces 7 of the pipes 26, 26 'in electrical connection.

Mit 33 ist eine Gruppe von individuellen, jeweils einem Endstück 7 der Gruppe von Rohrleitungen 19 bis 19˝˝′ zugeordneten elektrischen Leitungen bezeichnet, in deren Verlauf jeweils ein Sensor 34 angeordnet ist. Von jedem Sensor 34 führt eine erste Leitung 35 zu einer Steuereinrichtung 36 sowie zweite und dritte Leitungen 37, 37′ zu jeweils einem der Funktionselemente 29, 30. Eine mit 38 bezeichnete Gruppe individueller Leitungen führt von der Steuereinrichtung 36 zu den einzelnen Ventilen 28 bis 28˝˝′.33 with a group of individual, each an end piece 7 of the group of pipes 19 to 19 bis' assigned electrical lines is designated, in the course of which a sensor 34 is arranged. From each sensor 34 a first line 35 leads to a control device 36 and second and third lines 37, 37 ' to each of the functional elements 29, 30. A group of individual lines designated 38 leads from the control device 36 to the individual valves 28 to 28˝˝ '.

Die Unterteilung der Überwachungseinrichtung in die Funktionselemente 29, 30 dient dem Zweck, an die Endstücke 7 der Rohrleitungen 26, 26′ Spannungen unterschiedlicher Polarität zu legen. Die Sensoren 34 sind demzufolge Bauteile, durch welche ― jeweils bezogen auf eine elektrische Leitung der Gruppe 33 ― festgestellt wird, ob in dieser ein elektrischer Strom fließt und welche Richtung dieser Strom aufweist. Aus dieser Information wird über die durch die Leitungen 35 gebildete Leitungsgruppe ein entsprechendes Signal der Steuereinrichtung 36 zugeleitet, so daß durch diese sowohl die Absperrorgane 27, 27′ als auch ― im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ― die Absperrorgane 28′ und 28‴ geöffnet werden, falls die Überprüfung der, im wesentlichen durch die Verbindungsleitungen 3 sowie die Funktionselemente der Überwachungseinrichtung 29, 30 gebildeten Stromkreise betreffend deren elektrische Leitfähigkeiten die Aussage zuläßt, daß eine Verknüpfung der Rohrleitungen 26, 26′ einerseits und 19′ und 19‴ andererseits besteht.The subdivision of the monitoring device into the functional elements 29, 30 serves the purpose of applying voltages of different polarity to the end pieces 7 of the pipes 26, 26 '. The sensors 34 are consequently components by means of which - in each case based on an electrical line of the group 33 - it is determined whether an electrical current flows in this and which direction this current has. From this information, a corresponding signal is sent to the control device 36 via the line group formed by the lines 35, so that both the shut-off elements 27, 27 'and - in the exemplary embodiment shown here - the shut-off elements 28' and 28 ‴ are opened, if this the review of the circuits essentially formed by the connecting lines 3 and the functional elements of the monitoring device 29, 30 regarding their electrical conductivities allows the statement that a connection of the pipes 26, 26 'on the one hand and 19' and 19 ‴ on the other hand exists.

Als Sensoren 34 können jegliche elektrische Bauelemente benutzt werden, durch welche die obengenannten Funktionen erfüllbar sind. So können hier beispielsweise wiederum Relaisschalter oder auch entsprechende Halbleiterschaltkreise benutzt werden.Any electrical components by means of which the above-mentioned functions can be performed can be used as sensors 34. For example, relay switches or corresponding semiconductor circuits can be used here.

Man erkennt, daß auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 aus der Schaltstellung der Sensoren 34 ein genaues Abbild des Verknüpfungszustands der Rohrleitungen 26, 26′ einerseits und 19 bis 19˝˝′ andererseits verfügbar ist und daß während eines Produktflusses über dieser Verknüpfungen eine kontinuierliche Überwachung möglich ist.It can be seen that, in the exemplary embodiment according to FIG. 3, from the switching position of the sensors 34, an exact image of the connection state of the pipes 26, 26 'on the one hand and 19 to 19''on the other hand is available and that a continuous flow of these connections during a product flow Monitoring is possible.

Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 3 lediglich darin, daß nunmehr drei Rohrleitungen 39, 39′, 39˝ über Verbindungsleitungen 3 mit drei Rohrleitungen aus einer Gruppe von Rohrleitungen 19 bis 19˝˝′ zu verknüpfen sind. Mit 40, 40′, und 40˝ sind jeweils die in Rohrleitungen 39 bis 39˝ zugeordneten Absperrorgane bezeichnet. Es ist das hier gezeigte Funktionsprinzip jedoch nicht auf drei Rohrleitungen 39 bis 39˝ beschränkt, sondern kann in weitem Rahmen auch zur Kombination einer ersten Gruppe von n Rohrleitungen einerseits mit ausgewählten Rohrleitungen aus einer zweiten Gruppe von m Rohrleitungen benutzt werden.The embodiment shown in Fig. 4 differs from that of FIG. 3 only in that now three pipes 39, 39 ', 39' are to be linked via connecting lines 3 with three pipes from a group of pipes 19 to 19 ''. With 40, 40 ', and 40˝ each in the pipelines 39 to 39˝ associated shut-off devices are designated. However, the functional principle shown here is not limited to three pipes 39 to 39˝, but can also be used to a large extent to combine a first group of n pipes with selected pipes from a second group of m pipes.

Mit 41 ist wiederum eine Überwachungseinrichtung bezeichnet, die über eine Gruppe 42 von Leitungen mit den Endstücken 7 der Rohrleitungen 39, 39′ und 39˝ in elektrischer Verbindung steht. Mit 43 sind wiederum Sensoren bezeichnet, von denen in jeder Leitung der Gruppe 33 einer angeordnet ist und deren jeder mit einer Steuereinrichtung 44 in Verbindung steht. Diese Sensoren 43 dienen lediglich der Feststellung eines elektrischen Stromes in der jeweiligen Leitung und der Übertragung eines dieses anzeigenden Signales zu der Steuereinrichtung 44.With 41 again a monitoring device is designated, which is in electrical connection via a group 42 of lines with the end pieces 7 of the pipes 39, 39 'and 39˝. 43 in turn denotes sensors, one of which is arranged in each line of group 33 and each of which is connected to a control device 44. These sensors 43 only serve to determine an electrical current in the respective line and to transmit a signal indicating this to the control device 44.

Mit 45 sind weitere Sensoren bezeichnet, die jeweils einer, die Überwachungseinrichtung 41 mit den Endstücken 7 der Rohrleitungen 39, 39′, 39˝ verbindenden Leitungselementen zugeordnet sind. Das Überwachungssystem gemäß Fig. 4 ist entsprechend der Vielzahl der Rohrleitungen 39, 39′, 39˝ dahingehend ausgelegt, daß die Überprüfung der Verknüpfungen taktweise erfolgt, d.h. daß durch die Überwachungseinrichtung 41 der Strom über die Verbindungsleitungen 3 zeitlich gestaffelt übertragen wird. Die Sensoren 45 dienen demzufolge der Feststellung, daß auf der jeweiligen Leitung gerade ein "Überprüfungsstrom" übertragen wird, so daß über den jeweiligen Sensor 45 ein entsprechendes Taktsignal der Steuereinrichtung 44 übertragen wird. Das heißt die Identifizierung einer der jeweiligen Gruppe von Rohrleitungen 39 bis 39˝ erfolgt anhand dieses Taktsignals, so daß aus der Verbindung dieses Taktsignals mit dem über die Sensoren 43 übertragenen Signals ein Bild des Verknüpfungszustands der Rohrleitungen 39 bis 39˝ einerseits und 19 bis 19˝˝′ andererseits gewinnbar ist. Die praktische Realisierung dieses elektrischen Konzepts kann mittels an sich bekannter Bauteile ausgeführt werden, so daß hierauf nicht näher eingegangen wird. Die Wirkungsweise der Überprüfung der Verknüpfung vor der Einleitung eines Produktflusses sowie die Überwachung während des Produktflusses läuft in gleicher Weise wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ab.45 with further sensors are designated, each of which is associated with the monitoring device 41 with the end pieces 7 of the pipes 39, 39 ', 39' connecting line elements. 4 is designed according to the large number of pipelines 39, 39 ', 39˝ in such a way that the checking of the links is carried out cyclically, ie that the monitoring device 41 transmits the current over the connecting lines 3 in a staggered manner. The sensors 45 are therefore used to determine that a "checking current" is currently being transmitted on the respective line, so that a corresponding one is transmitted via the respective sensor 45 Clock signal of the control device 44 is transmitted. This means that one of the respective groups of pipes 39 to 39leitungen is identified on the basis of this clock signal, so that from the connection of this clock signal with the signal transmitted via the sensors 43, an image of the connection state of the pipes 39 to 39˝ on the one hand and 19 to 19˝ ˝ 'on the other hand is recoverable. The practical implementation of this electrical concept can be carried out by means of components known per se, so that this is not dealt with in more detail. The mode of operation of checking the link before the initiation of a product flow and the monitoring during the product flow are carried out in the same way as in the previous exemplary embodiments.

Claims (6)

1. A monitoring system for the interconnection state of at least two pipelines (1, 4; 1, 19 to 19˝˝; 26, 26′, 19 to 19˝˝′; 39 to 39˝, 19 to 19˝˝′) that are arranged to be coupled to one another by means of a connecting line (3) and are each closeable at their ends by shut-off elements (10, 11; 10, 20 to 20˝˝; 27, 27′, 28 to 28˝˝′; 40 to 40˝, 28 to 28˝˝′), characterized in that the connecting line is of electrically conductive construction, a closed circuit is formed by the ends of the pipelines to be coupled, the connecting line and a monitoring unit (13, 21, 29, 30, 41), the shut-off elements of the pipelines are operable by a control device (12, 12′, 36, 44) arranged to be activated exclusively by the monitoring unit, and at least the monitoring unit is provided with means for detecting the functional state of the circuit.
2. A monitoring system according to claim 1, characterized by metallic end pieces (7) which are arranged in an insulated manner at the ends of the pipelines to be coupled and form the connecting points for the circuit, the connecting line (3) being attached to these end pieces.
3. A monitoring system according to claim 1 or 2, characterized in that, when a first group of pipelines on the one hand is interconnected with a second group of pipelines on the other hand by means of connecting lines (3), the control device (12, 12′, 36, 44) and/or the monitoring unit (13, 21, 29, 30, 41) are/is provided with devices for identifying the pipelines interconnected with one another.
4. A monitoring system according to claim 3, characterized in that the devices for identifying the interconnected pipelines of the said two groups comprise sensors (24, 43, 45) by which the functional state of the circuit into which the end of the particular pipelines is incorporated can be as certained, and the control device (12′, 44) is provided with means for evaluating the signals transmitted from the sensors (24, 43, 45).
5. A monitoring system according to claim 4, characterized in that the monitoring unit (41) is provided with means for checking the individual circuits sequentially.
6. A monitoring system according to claim 1 or 2, characterized in that, when a first group of two pipelines (26, 26′) on the one hand is interconnected with a second group of pipelines (19 to 19˝˝′) on the other hand, the monitoring unit (29, 30) and/or the control device (36) are provided with devices for identifying the pipelines interconnected with one another, the said devices comprise sensors (34) by which the functional state of the circuit into which the ends of the relevant pipelines of the said second group are incorporated can be as certained, the sensors (34) determining at least two electrical parameters of the relevant circuit and electrical signals corresponding thereto being transmitted to the monitoring unit, and the control device (36) is provided with means for evaluating the signals transmitted from the sensors.
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