EP2724137A1 - Method for checking the leakproofness of safety valves - Google Patents
Method for checking the leakproofness of safety valvesInfo
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- EP2724137A1 EP2724137A1 EP12729636.6A EP12729636A EP2724137A1 EP 2724137 A1 EP2724137 A1 EP 2724137A1 EP 12729636 A EP12729636 A EP 12729636A EP 2724137 A1 EP2724137 A1 EP 2724137A1
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- valve
- valves
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
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- G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
- G01M3/2876—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for valves
Definitions
- the invention relates to a method for the control of
- the invention relates to a method to
- valves of corresponding systems are along a gas line, on two
- valves are controllable to block or release the gas passage
- a pressure switch is used in the gas line between the valves, which has a trigger point in the pressure range between the upstream adjacent inlet pressure and the downstream adjacent outlet pressure.
- the prior art therefore provides methods for checking a tightness of two controllable valves, wherein the
- Valves are arranged at opposite ends of a test volume. On the input side, ie upstream of the test volume, in front of a valve VI, an input pressure p e is applied . On the output side, ie downstream of the test volume, behind valve V2, is located
- the method according to the invention of the type mentioned initially pursues an optimized approach to tightness control.
- valve V2 is driven to open this for a period of time t L 2 and connect to lock.
- FIG. 4 shows a flow diagram of a method according to the invention for using the device from FIG. 3.
- FIG. 1 shows a device for checking the tightness of two shut-off valves VI and V2. Between the shut-off valves VI and V2, a test section 10 is formed. On the inlet side of the device, a supply line 15 is arranged so that the valve VI sits between the test section 10 and the supply line 15. The valve V2 is located between the test section 10 and the outlet 20, which leads to a gas consumer, e.g. one
- Input pressure can take a considerable amount of time, especially when larger volumes are to be checked.
- step 150 it is checked in step 150 whether the pressure sensor 26 indicates that the prevailing pressure in the test volume V P p z is greater than 1/4 of the input pressure p e . If so, the program continues in the left branch of the program.
- valve VI is opened at step 160a, kept open at step 165a for an opening duration t L i (eg, for a few seconds), and closed again at step 170a. Subsequently, a measurement period t M i elapses at step 175a. This measuring time will depend on the structure of the valve VI
- timing is applied to the switching points of the device which are symmetrically applied at half the input pressure
- step 195a the valve V2 is actuated to open and the opening in step 200a is activated
- Opening duration t L 2 (eg 2 seconds) held to a
- step 205a the valve V2 becomes again closed and a measuring time t M 2 is waited in step 210 a. Now, it is determined by means of the sensor 26 whether the pressure present in the test volume is greater than H of the
- Input pressure The duration for pressure equalization depends on the difference of the pressures to be compensated. Therefore, with the described method according to the invention an extremely sensitive and reliable, set to the individual functions of the system leak test can be ensured.
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Abstract
Method for checking the leakproofness of safety valves. Method for testing the leakproofness of two controllable valves (V1, V2), wherein the valves are arranged at opposite ends of a test volume (10). An inlet pressure pe is present upstream of the test volume, in front of valve V1, and an outlet pressure pa is present downstream of the test volume, behind the valve V2. A control device controls the valves to open and close, and the control device is coupled to at least two pressure switches (26, 27) which are both operatively connected to the test volume (10) in order to monitor the pressure. The first pressure switch is set to a first triggering threshold d1, wherein d1=pe/x, where x>3. The second pressure switch is set to a second triggering threshold d2, wherein d2=pe(1-1/x). A valve is controlled in order to open the valve for a period of time tL1 and then to close said valve. The process then waits for a measurement period tM1 and a first pressure switch is checked. The second valve is then opened and closed again and the second pressure switch is checked. The functionality of the valves is indicated if the method has not been aborted owing to a pressure switch being triggered.
Description
Verfahren zur Dichtheitskontrolle von Sicherheitsventilen Method for checking the tightness of safety valves
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der The invention relates to a method for the control of
Dichtheit von ansteuerbaren Ventilen in einer Gasstrecke. Tightness of controllable valves in a gas line.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, um In particular, the invention relates to a method to
Undichtheiten an Gasventilen festzustellen, welche entlang einer Gasstrecke als redundante Sicherheitsventile angeordnet sind. Detect leaks in gas valves, which are arranged along a gas line as redundant safety valves.
Verschiedene Sicherheitsvorschriften und Normen bestimmen die Auslegung und Konfiguration von Sicherheitseinrichtungen an Gasleitungen wie sie z.B. in industriellen Thermoprozessanlagen eingesetzt werden. Beispielhaft können hier die Various safety regulations and standards determine the design and configuration of safety devices on gas lines, as described e.g. used in industrial thermal processing plants. By way of example, the
Sicherheitsanforderungen an Feuerungen und Safety requirements for furnaces and
Brennstoffführungssysteme gasbeheizter industrieller Fuel management systems gas-fired industrial
Thermoprozessanlagen gemäß DIN EN 746-2 genannt werden. Thermoprocessing plants according to DIN EN 746-2 be called.
Regelmäßig ist gemäß solcher Vorschriften eine Vorbelüftung eines Brennerraums vor einem Brenner (neu) Start erforderlich. Es gibt jedoch zulässige Ausnahmen. So ist nach Regelabschaltungen zur Wiedereinschaltung keine Vorbelüftung erforderlich, wenn der Brenner mit zwei gleichzeitig schließenden Ventilen und einer Dichtheitskontrolleinrichtung (Ventilüberwachungssystem) ausgerüstet ist. Die Dichtheitskontrolle arbeitet als Regularly according to such regulations a pre-ventilation of a burner space in front of a burner (new) start is required. There are however permissible exceptions. For example, no pre-venting is required after the automatic switch-off during shutdown if the burner is equipped with two valves closing at the same time and a leak-tightness control device (valve monitoring system). The tightness control works as
automatisches Überwachungssystem eines Leitungsabschnittes mit Absperrventilen, um ein Signal zur Überprüfung zu geben, wenn die Leckage eines der Ventile die Ansprechgrenze überschreitet. Automatic monitoring system of a line section with shut-off valves to give a signal for checking, if the leakage of one of the valves exceeds the response limit.
Gemäß dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zur According to the prior art, various approaches to
Prüfung der Dichtheit bekannt. Die Ventile von entsprechenden Systemen sind entlang einer Gasstrecke, an zwei Check the tightness known. The valves of corresponding systems are along a gas line, on two
unterschiedlichen Positionen, stromaufwärts und stromabwärts eines Prüfvolumens angeordnet. Beide Ventile sind ansteuerbar, um eine Sperrung oder Freigabe des Gasdurchlasses zu different positions, upstream and downstream of a test volume arranged. Both valves are controllable to block or release the gas passage
ermöglichen . enable .
Die Anmelderin setzt seit langem verschiedene Verfahren ein, um die Dichtheitskontrolle zu gewährleisten. Dabei wird Applicant has long used various methods to ensure tightness control. It will
üblicherweise ein Druckwächter in der Gasstrecke zwischen den Ventilen eingesetzt, der eine Auslösestelle im Druckbereich
zwischen dem stromaufwärts anliegenden Eingangsdruck und dem stromabwärts anliegenden Ausgangsdruck aufweist. Ein Usually a pressure switch is used in the gas line between the valves, which has a trigger point in the pressure range between the upstream adjacent inlet pressure and the downstream adjacent outlet pressure. One
entsprechendes Verfahren aus dem Stand der Technik wird unten unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. The corresponding prior art method will be explained in more detail below with reference to the drawings.
Außerdem sind Verfahren bekannt, bei denen zwei Druckwächter in der Gasstrecke zwischen den Ventilen eingesetzt werden, welche auch unterschiedliche Auslösedrücke aufweisen können. In addition, methods are known in which two pressure switches are used in the gas line between the valves, which may also have different release pressures.
Der Stand der Technik bietet demnach Verfahren zum Prüfen einer Dichtheit von zwei ansteuerbaren Ventilen, wobei die The prior art therefore provides methods for checking a tightness of two controllable valves, wherein the
Ventile an entgegengesetzten Enden eines Prüfvolumens angeordnet sind. Eingangsseitig, also stromauf des Prüfvolumens , vor einem Ventil VI, liegt ein Eingangsdruck pe an. Ausgangsseitig, also stromab des Prüfvolumens , hinter Ventil V2, liegt ein Valves are arranged at opposite ends of a test volume. On the input side, ie upstream of the test volume, in front of a valve VI, an input pressure p e is applied . On the output side, ie downstream of the test volume, behind valve V2, is located
Ausgangsdruck pa an. In Verbrennungsanlagen gilt, dass der Output pressure p a on. In incinerators applies that the
Eingangsdruck größer als der Ausgangsdruck ist, also pe>Pa und der Druck im Prüfvolumen gleich pz ist. Es gilt das Input pressure is greater than the outlet pressure, so p e > P a and the pressure in the test volume is equal to p z . That's it
Größenverhältnis pe^ pz -Pa-Size ratio p e ^ p z -Pa-
Eine Steuereinrichtung ist mit den Ventile zum Ansteuern des Öffnens und Schließens gekoppelt die Steuereinrichtung ist mit mindestens zwei Druckwächtern gekoppelt, die beide zur A control device is coupled to the valves for controlling the opening and closing, the control device is coupled to at least two pressure switches, both for
Drucküberwachung mit dem Prüfvolumen in Wirkverbindung stehen. Pressure monitoring with the test volume in operative connection.
Bei einem Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Gasventilen gemäß der Druckschrift DE19831067 wird mindestens ein zweites Gasventil beim Starten und mindestens ein erstes Gasventil beim Abschalten des Brenners hinsichtlich der Dichtheit überprüft. In a method for leak testing of gas valves according to the document DE19831067 at least a second gas valve at start and at least a first gas valve when switching off the burner is checked for leaks.
Die US6057771A schlägt vor, eine Strecke zwischen zwei The US6057771A suggests a stretch between two
Ventilen mit Druckwächtern zu überwachen, um Undichtigkeiten in den Ventilen zu erfassen. Das Fluid, was bei gesperrten Ventilen in der Strecke eingeschlossen ist, führt bei Erwärmung durch Umgebungwärme zu einer Druckerhöhung. Wird diese nicht Monitor valves with pressure switches to detect leaks in the valves. The fluid, which is trapped in the path with valves locked, leads to an increase in pressure when heated by ambient heat. Will not this
detektiert, kann auf eine mangelnde Sperrung der Ventile detected, may indicate a lack of blocking of the valves
rückgeschlossen werden. be inferred.
Ein Nachteil der genannten Verfahren besteht jedoch in ihrer durch die technischen Einrichtungen bedingten Prüfzeiten. However, a disadvantage of said methods is their test times, which are caused by the technical equipment.
Insbesondere bei großen Volumina und größeren Anlagen kann die Prüfdauer erhebliche Zeit in Anspruch nehmen, um einerseits das Volumen zwischen den Ventilen mit dem Eingangsdruck zu
beaufschlagen und andererseits den Druck im Prüfvolumen stromabwärts abzulassen. Diese Vorgänge sind erforderlich, um die ordnungsgemäßen Sperrfunktionen der Ventile zu verifizieren. Especially with large volumes and larger systems, the test period can take considerable time to on the one hand, the volume between the valves to the inlet pressure act on the other hand, the pressure in the test volume downstream drain. These operations are required to verify proper valve disabling functions.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Dichtheitskontrolle anzubieten, welches bei verkürzter Prüfzeit eine unverändert hohe Sicherheit bietet. The object of the invention is to provide an improved method for tightness control, which provides an unchanged high security with a shorter test time.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den This object is achieved by a method with the
Merkmalen des Patentanspruchs 1. Features of claim 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art verfolgt einen optimierten Ansatz zur Dichtheitskontrolle. The method according to the invention of the type mentioned initially pursues an optimized approach to tightness control.
Zunächst wird der erste Druckwächters auf eine erste First, the first pressure switch is on a first
Auslöseschwelle di eingestellt, wobei
mit x>2. Der Trigger threshold di set, where with x> 2. Of the
Parameter x gibt einen Bruchteil des Eingangsdruckes an und kann jeden beliebigen Wert haben, braucht also kein ganzzahliger Wert zu sein. Parameter x indicates a fraction of the input pressure and can have any value, so it does not need to be an integer value.
Der zweite Druckwächter wird auf eine zweite Auslöseschwelle d2 eingestellt, wobei d2=pe(l~l/x) · Die Auslöseschwellen sind im Wesentlichen symmetrisch um den halben Eingangsdruck gewählt, einer um einen Betrag gegenüber dem halben Eingangsdruck The second pressure switch is set to a second trip threshold d2, where d2 = p e (1 ~ 1 / x). The trip thresholds are selected to be substantially symmetrical about half the input pressure, one by one half the input pressure
verringert und einer um denselben Betrag gegenüber dem halben Eingangsdruck erhöht. Diese symmetrische Anordnung ist in der Praxis nicht mathematisch exakt einzuhalten, es ist jedoch im Rahmen der üblichen Toleranzen ein entsprechender Wert mit zugehörigen Auslöseschwellen zu wählen. Diese Einstellung kann einmalig, bei Einrichtung des Systems vorgenommen werden und braucht nicht bei jeder Durchführung des Verfahrens erneut vorgenommen werden. reduced and increased by the same amount compared to the half input pressure. This symmetrical arrangement can not be maintained mathematically exactly in practice, but it is within the usual tolerances to choose a corresponding value with associated triggering thresholds. This setting can be made once, when the system is set up, and does not need to be repeated each time the procedure is performed.
Zu Beginn jeder Dichtheitskontrolle befinden sich beide Ventile in Sperrstellung. At the beginning of each tightness check both valves are in blocking position.
Erfindungsgemäß wird alternativ eine der folgenden zwei Alternatively, according to the invention, one of the following two
Schrittgruppen abgearbeitet, wobei die Schrittfolgen dieselben Schritte enthalten, diese jedoch in unterschiedlicher Completed step groups, the step sequences contain the same steps, but these in different
Reihenfolge abarbeiten. Grundsätzlich sind beider Schrittfolgen daher gleichwertig, eine anfängliche Auswahl kann jedoch, je nach gewählter Schrittfolge, eine zusätzliche Zeitersparnis erbringen .
Gemäß der ersten Schrittfolge wird zunächst Ventil VI angesteuert, um dieses für eine Zeitdauer tLi zu öffnen und anschließend wieder zu sperren. Für eine Messdauer tMi wird gewartet und anschließend der zweite Druckwächter abgefragt. Falls gilt pz<d2 ist es zu einem unzulässigen Druckabfall zwischen den Ventilen VI und V2 gekommen und das Verfahren wird mit Erkennung der Undichtheit des Ventils V2 abgebrochen. Process order. Basically, both sequences of steps are therefore equivalent, but an initial selection can, depending on the chosen sequence of steps, provide additional time savings. According to the first sequence of steps, first valve VI is actuated in order to open it for a period of time t L i and then to lock it again. Waiting for a measuring time t M i and then querying the second pressure switch. If p z <d 2, an impermissible pressure drop has occurred between the valves VI and V2 and the process is terminated with detection of the leakage of the valve V2.
Ergibt die Auswertung, dass pz d2, der Druck in der If the evaluation shows that p z d2, the pressure in the
Prüfstrecke also oberhalb der Auslöseschwelle des zweiten Test track thus above the triggering threshold of the second
Sensors gehalten wurde, wird die Ordnungsgemäße Funktion desSensor is held, the proper function of the
Ventils V2 festgestellt. Anschließend erfolgt ein Ansteuern des Ventils V2, um dieses für eine Zeitdauer tL2 zu öffnen und anschließen zu sperren. Wiederum wird eine Messdauer tM2 Valve V2 detected. Subsequently, a control of the valve V2 to open this for a period of time t L 2 and connect to lock. Again, a measurement duration t M 2
abgewartet und anschließend der erste Druckwächter abgefragt. Falls gilt pz>di erfolgt ein Abbruch des Verfahrens mit Erkennung der Undichtheit des Ventils VI. In diesem Fall kam es zu einer Druckerhöhung über einen zulässigen Wert trotz der vorherigen Druckentlastung durch Ventil V2. waited and then queried the first pressure switch. If p z > di, aborting the method with detection of the leakage of the valve VI. In this case, there was an increase in pressure above a permissible value despite the previous pressure relief valve V2.
Falls jedoch gilt
so ist die Dichtheitskontrolle erfolgreich abgeschlossen. If applicable, however so the tightness control is successfully completed.
Gemäß der zweiten Schrittfolge wird das Verfahren in anderer Reihenfolge durchlaufen. According to the second sequence of steps, the process is run in a different order.
Zunächst wird Ventil V2 angesteuert, um dieses für eine Zeitdauer tL2 zu öffnen und anschließen zu sperren. Nach First, valve V2 is driven to open this for a period of time t L 2 and connect to lock. To
Abwarten einer Messdauer tM2 wird der ersten Druckwächters abgefragt und das Verfahren mit Erkennung der Undichtheit des Ventils VI abgebrochen falls pz>di. Waiting for a measuring time t M 2 of the first pressure switch is queried and aborted the method with detection of the leakage of the valve VI if p z > di.
Andernfalls, falls
wird Ventil VI angesteuert, um dieses für eine Zeitdauer tLi zu öffnen und anschließen zu sperren. Wiederum wird eine Messdauer tMi abgewartet. Otherwise, if Valve VI is actuated to open this for a period t L i and connect to lock. Again, a measurement period t M i is awaited.
Anschließend erfolgt ein Abfragen des zweiten Druckwächters und Abbruch des Verfahrens mit Erkennung der Undichtheit des Ventils V2 falls pz<d2. Subsequently, a query of the second pressure switch and abort the process with detection of the leakage of the valve V2 if p z <d2.
Die Anzeige der Funktionstüchtigkeit der Ventile erfolgt, falls kein Abbruch des Verfahrens stattgefunden hat. The indication of the functional efficiency of the valves takes place, if no abort of the procedure took place.
Es ist wesentlich, dass die Messdauern tMi und tM2 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber den bekannten Konzepten
deutlich verkürzt werden können. Regelmäßig werden diese It is essential that the measurement times t M i and t M 2 according to the inventive method over the known concepts can be shortened significantly. These are regularly
Messdauern identisch tMi=tM2=tM sein, da die Auslösewerte der Sensoren symmetrisch um den halben Eingangsdruck gewählt sind. Indem zwei Druckwächter im Prüfvolumen zwischen den Measuring times identical t M i = t M 2 = t M , since the tripping values of the sensors are selected symmetrically by half the input pressure. By placing two pressure switches in the test volume between the
Sicherheitsventilen angeordnet werden, und diese verschiedene, im wesentlichen symmetrische Schaltpunkte bezüglich des halben Eingangsdruckes aufweisen, ist eine raschere Dichtheitsprüfung möglich. Wenn also z.B. der erste Druckwächter eine Safety valves are arranged, and these have different, substantially symmetrical switching points with respect to the half input pressure, a faster leak test is possible. So if, for example, the first pressure switch one
Auslöseschwelle aufweist, die H des Eingangsdrucks beträgt, weist erfindungsgemäß der zweite Druckwächter einen Wert von etwa Ή des Eingangsdrucks auf. Es ist unmittelbar ersichtlich, dass die Annäherung der Auslöseschwellen an den Eingangsdruck einerseits und an den Ausgangsdruck andererseits eine höhere Empfindlichkeit der Detektion mit den Druckwächtern ermöglicht. Sofern eine Undichtheit im System besteht, werden die genannten Schwellen rascher überschritten bzw. unterschritten als dies bei dem System mit einem einzigen Druckwächter oder mehreren Triggering threshold, which is H of the input pressure, according to the invention, the second pressure switch has a value of about Ή of the input pressure. It is immediately apparent that the approach of the tripping thresholds to the input pressure on the one hand and to the output pressure on the other hand allows a higher sensitivity of the detection with the pressure switches. If there is a leak in the system, the above thresholds are exceeded or undershot faster than in the system with a single pressure switch or more
redundanten Druckwächtern der Fall ist. Die Messzeit tM kann daher deutlich verringert werden. redundant pressure monitors is the case. The measuring time t M can therefore be significantly reduced.
Vorzugsweise wird die Abfolge der Schritte in Abhängigkeit vom Zustand des Systems bei jeder Dichtheitskontrolle bestimmt. Preferably, the sequence of steps is determined depending on the state of the system at each tightness check.
Es wird zunächst geprüft, ob zu Beginn der It is first checked if at the beginning of
Dichtheitskontrolle der erste Druckwächter ein Überschreiten der ersten Auslöseschwelle anzeigt, also pz>di. In diesem Fall wird die erste Schrittfolge durchlaufen. Tightness check the first pressure switch indicates that the first triggering threshold has been exceeded, ie p z > di. In this case, the first sequence of steps is run through.
Falls zu Beginn der Dichtheitskontrolle der erste If at the beginning of the tightness control the first
Druckwächter kein Überschreiten der ersten Auslöseschwelle anzeigt, also
so wird die zweite Schrittfolge Pressure monitor does not indicate exceeding the first tripping threshold, ie this is the second step sequence
durchlaufen . run through .
Da zu Beginn des Verfahrens in Abhängigkeit von dem Zustand des Systems die Abfolge der Ventilprüfungen bestimmt wird, wird auch hier eine Zeitersparnis ohne Beeinträchtigung der Since the sequence of the valve tests is determined at the beginning of the method, depending on the state of the system, a time saving without impairing the
Sicherheit gewährleistet. Je nach Druckverhältnissen zwischen den Ventilen wird zunächst die Dichtheit des Ventils VI oder andererseits die Dichtheit des Ventils V2 geprüft. Dazu wird mittels eines der Druckwächter geprüft, ob sich das Prüfvolumen in etwa auf dem Druckniveau des Ausgangsdrucks bewegt. Ist dies
der Fall, wird zunächst die Dichtheit des stromaufwärts liegenden und mit dem Eingangsdruck beaufschlagten Ventils VI geprüft. Beträgt der Druck im Prüfvolumen jedoch bereits einen signifikant gegenüber dem Ausgangsdruck erhöhten Wert, wird zunächst die Druckdichtheit des stromabwärts gelegenen, Security guaranteed. Depending on the pressure conditions between the valves, first the tightness of valve VI or, secondly, the tightness of valve V2 is checked. For this purpose, one of the pressure monitors is used to check whether the test volume moves approximately at the pressure level of the outlet pressure. Is this In the case, first, the tightness of the upstream and acted upon by the inlet pressure valve VI is checked. However, if the pressure in the test volume is already significantly higher than the initial pressure, the pressure tightness of the downstream,
gegenüber dem Ausgangsdruck sperrenden Ventils V2 geprüft. tested against the output pressure blocking valve V2.
Je nach Wahl der Auslöseschwellen kann eine erhebliche Depending on the choice of trigger levels can be a significant
Verkürzung der Messdauer erreicht werden, wobei dann, wenn sich die Auslöseschwellen der Druckwächter immer näher den Drücken jenseits der Ventile annähern, auch das Risiko von Shortening of the measurement duration can be achieved, in which case, when the triggering thresholds of the pressure monitors approach ever closer to the pressures beyond the valves, the risk of
Fehlerkennungen besteht. Error detection exists.
Besonders vorteilhaft ist es daher, wenn bei dem It is therefore particularly advantageous if in the
erfindungsgemäßen Verfahren die Druckschwellen mit einem inventive method, the pressure thresholds with a
Parameter x < 10 eingestellt werden. Je nach Auslegung des Systems und der Anlage kann dieser Faktor und die damit Parameter x <10 can be set. Depending on the design of the system and the system can be this factor and the so
verknüpfte Messdauer tM angepasst werden. Die Messdauer ist umso kürzer, je größer der Faktor x gewählt wird. linked measuring duration t M be adjusted. The measurement time is shorter, the larger the factor x is selected.
Es ist durch die einzuhaltenden Vorgaben und technischen Normen vorgeschrieben, dass die Leckage an einem gasführenden System bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten darf. Die It is prescribed by the specifications and technical standards to be complied with that the leakage on a gas-carrying system must not exceed certain limit values. The
Messzeit tM ist unter Berücksichtigung der Schaltgenauigkeit der Druckwächter, des zwischen den Sicherheitsventilen befindlichen Volumens, der Druckdifferenz zwischen Eingangs- und Measuring time t M is taking into account the switching accuracy of the pressure switch, the volume between the safety valves, the pressure difference between input and output
Ausgangsseite und der Leitungsquerschnitte sowie der sonstigen Auslegung des System zu bestimmen. In jedem Fall wird jedoch ein deutlich rascheres Verfahren zur Dichtheitskontrolle erreicht, da die symmetrische Auswahl der Auslöseschwellen der Outlet side and the cable cross-sections and the other interpretation of the system to determine. In any case, however, a much faster leak control procedure is achieved, as the symmetrical selection of the tripping thresholds of the
Druckwächter einen übermäßigen Anstieg oder Abfall des Drucks im Prüfvolumen deutlich früher meldet als bei einem Druckwächter, der funktionsbedingt etwa mittig auf einen Druckwert zwischen Eingangs- und Ausgangswert abgestimmt ist. Pressure monitor reports an excessive increase or decrease in the pressure in the test volume much earlier than in a pressure monitor, which is functionally tuned approximately midway to a pressure value between input and output value.
Aus der Formulierung des Patentanspruchs 1 geht hervor, dass die Messdauer und Öffnungszeiten der Ventile je nach gerade geschaltetem Ventil unterschiedlich sein können. Es können jedoch auch für beide Ventile identische Messdauern und From the wording of claim 1 shows that the measurement duration and opening times of the valves may be different depending on the currently switched valve. However, it is also possible for both valves identical measuring times and
Öffnungszeiten gewählt werden. In diesem Fall ist die
Konfiguration des Systems äußerst einfach, da nur wenige Opening hours are chosen. In this case, the Configuration of the system extremely simple, since only a few
Parameter einzustellen sind. Parameters are to be set.
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert . The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.
Figur 1 beschreibt ein Verfahren und einen Aufbau gemäß dem Figure 1 describes a method and a structure according to the
Stand der Technik, wobei ein Druckwächter zum Einsatz kommt. Prior art, wherein a pressure switch is used.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens mit den Mitteln aus Figur 1. FIG. 2 shows a flow chart of the method with the means from FIG. 1.
Figur 3 zeigt einen Systemaufbau zur Dichtheitskontrolle gemäß der Erfindung. FIG. 3 shows a system construction for tightness control according to the invention.
Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß der Erfindung zum Einsatz der Einrichtung aus Figur 3. FIG. 4 shows a flow diagram of a method according to the invention for using the device from FIG. 3.
Figur 1 zeigt eine Einrichtung zur Prüfung der Dichtheit von zwei Absperrventilen VI und V2. Zwischen den Absperrventilen VI und V2 ist eine Prüfstrecke 10 gebildet. Auf der Einlaufseite der Einrichtung ist eine Zuleitung 15 angeordnet, so dass das Ventil VI zwischen der Prüfstrecke 10 und der Zuleitung 15 sitzt. Das Ventil V2 sitzt zwischen der Prüfstrecke 10 und der Ableitung 20, welche zu einem Gasverbraucher, z.B. einer FIG. 1 shows a device for checking the tightness of two shut-off valves VI and V2. Between the shut-off valves VI and V2, a test section 10 is formed. On the inlet side of the device, a supply line 15 is arranged so that the valve VI sits between the test section 10 and the supply line 15. The valve V2 is located between the test section 10 and the outlet 20, which leads to a gas consumer, e.g. one
Brennereinrichtung führt. Burner device leads.
In der Zuleitung 15 steht ein Eingangsdruck pe an. Mit dem Volumen der Prüfstrecke 10 ist ein Drucksensor 25 gekoppelt. Bei dieser Einrichtung gemäß dem Stand der Technik wird der In the supply line 15 is an input pressure p e . With the volume of the test section 10, a pressure sensor 25 is coupled. In this device according to the prior art, the
Schaltpunkt für den Drucksensor auf den halben Eingangsdruck ρθ/2 eingestellt. Der in der Prüfstrecke 10 befindliche Druck wird mit pz bezeichnet. Switching point for the pressure sensor to the half input pressure ρ θ / 2 set. The pressure in the test section 10 is designated by p z .
Figur 2 zeigt den Ablauf eines Prüfprogramms, wie er gemäß der Einrichtung aus Figur 1 durchführbar ist. Dieser PrüfVorgang gemäß dem Stand der Technik erfolgt in drei Abschnitten, einer anfänglichen Wartezeit, einer Ventil-Öffnungszeit und einer Prüfzeit . FIG. 2 shows the sequence of a test program, as can be carried out according to the device of FIG. This test procedure according to the prior art takes place in three sections, an initial waiting time, a valve opening time and a test time.
Nach dem Start des Programms verstreicht zunächst eine After the start of the program first passes
Wartezeit tw bei Schritt 50. Anschließend wird der Status des Druckwächters 25 abgefragt, falls der in der Prüfstrecke 10 vorherrschende Druck pz größer als der halbe Eingangsdruck pe ist, wird mit dem Programmablauf A weiter verfahren, falls der
Druck hingegen nicht größer als der halbe Eingangsdruck ist, wird in den Programmzweig zu Programm B übergegangen. Waiting time t w at step 50. Subsequently, the status of the pressure monitor 25 is queried, if the pressure prevailing in the test section 10 p z is greater than half the input pressure p e , the program flow A continues to proceed if the Pressure is not greater than half the input pressure, is transferred to the program branch to program B.
Sofern der Druck in der Prüfstrecke nach dem Ablauf der Wartezeit größer als der halbe Eingangsdruck ist, wird bei If the pressure in the test section after the expiry of the waiting time is greater than half the inlet pressure is at
Schritt 60a festgestellt, dass das stromabwärts der Prüfstrecke liegende Druckventil V2 intakt ist. Dieses Ventil V2 wird in Schritt 65a zur Öffnungsstellung angesteuert, anschließend wird eine Öffnungszeit tL von einigen Sekunden, hier etwa 2 Sekunden abgewartet und das Ventil in Schritt 75a wieder in die Step 60a found that the pressure valve V2 downstream of the test section is intact. This valve V2 is activated in step 65a to the open position, then an opening time t L of a few seconds, here waiting for about 2 seconds and the valve in step 75a back into the
Schließstellung angesteuert. In Schritt 80a wird die Messzeit tM abgewartet und anschließend, in Schritt 85a, bestimmt, ob der Druck in der Prüfstrecke größer ist als der halbe Eingangsdruck. Ist dies der Fall, wird in Schritt 90a festgestellt, dass das Ventil VI defekt ist, da eine Druckerhöhung der Prüfstrecke durch dieses Ventil stattgefunden hat. Ist der Druck der Closed position activated. In step 80a, the measurement time t M is awaited and then, in step 85a, it is determined whether the pressure in the test section is greater than half the input pressure. If this is the case, it is determined in step 90a that the valve VI is defective, since a pressure increase of the test section has taken place through this valve. Is the pressure of
Prüfstrecke weiterhin kleiner als die Hälfte des Eingangsdrucks, wird bei Schritt 95a die Funktionstüchtigkeit auch des Ventils VI festgestellt. Test track continues to be less than half of the inlet pressure, the functioning of valve VI is determined at step 95a.
Das Programm B, welches beim anfänglichen Übersteigen des Drucks in der Prüfstrecke vom halben Eingangsdruck ausgewählt wird, verläuft analog, allerdings wird in Schritt 60b zunächst auf die ordnungsgemäße Funktion des Ventils VI geschlossen. Nach Öffnen und Schließen des Ventils VI in den Schritten 65b, 70b und 75b wird die Messzeit 80b absolviert und anschließend geprüft, ob das Ventil V2 die Dichtheitsanforderungen erfüllt und der Druck in der Prüfstrecke aufrechterhalten wird. The program B, which is selected at the initial exceeding of the pressure in the test section from half the inlet pressure, proceeds analogously, however, in step 60b, the proper functioning of the valve VI is first of all concluded. After opening and closing the valve VI in steps 65b, 70b and 75b, the measuring time 80b is completed and then checked whether the valve V2 meets the tightness requirements and the pressure in the test section is maintained.
Es ist erkennbar, dass die Dichtheitskontrolle aufgrund der Verwendung eines Druckwächters, eingestellt auf den halben It can be seen that the tightness control due to the use of a pressure switch, set to half
Eingangsdruck eine erhebliche Zeitdauer in Anspruch nehmen kann, insbesondere wenn größere Volumen zu prüfen sind. Input pressure can take a considerable amount of time, especially when larger volumes are to be checked.
Gemäß der Erfindung wird daher das in Figur 3 gezeigte According to the invention, therefore, that shown in FIG
Konzept vorgeschlagen, welches zwei Drucksensoren verwendet, die symmetrisch um den halben Eingangsdruck mit ihren Schaltpunkten eingestellt sind. In diesem Beispiel ist der eine Drucksensor 26 auf einem Schaltpunkt pe/4 eingestellt während der andere Concept proposed, which uses two pressure sensors, which are set symmetrically about half the input pressure with their switching points. In this example, one pressure sensor 26 is set at a switching point p e / 4 while the other one
Drucksensor 27 auf den Schaltpunkt 3/4pe eingestellt ist.
Figur 4 zeigt einen entsprechenden Ablauf des Pressure sensor 27 is set to the switching point 3 / 4p e . FIG. 4 shows a corresponding sequence of FIG
erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach dem Start des Verfahrens wird in Schritt 150 geprüft, ob der Drucksensor 26 anzeigt, dass der im Prüfvolumen VP vorherrschende Druck pz größer als 1/4 des Eingangsdrucks pe ist. Ist dies der Fall, wird im linken Zweig des Programms fortgefahren. inventive method. After starting the method, it is checked in step 150 whether the pressure sensor 26 indicates that the prevailing pressure in the test volume V P p z is greater than 1/4 of the input pressure p e . If so, the program continues in the left branch of the program.
In diesem Fall wird das Ventil VI mit Schritt 160a geöffnet, bei Schritt 165a für eine Öffnungsdauer tLi (z.B. für einige Sekunden) offengehalten und bei Schritt 170a wieder geschlossen. Anschließend verstreicht eine Messdauer tMi bei Schritt 175a. Diese Messdauer wird in Abhängigkeit von dem Aufbau der In this case, the valve VI is opened at step 160a, kept open at step 165a for an opening duration t L i (eg, for a few seconds), and closed again at step 170a. Subsequently, a measurement period t M i elapses at step 175a. This measuring time will depend on the structure of the
Einrichtung und den gültigen Vorschriften festgelegt. In Institution and the applicable regulations. In
Abhängigkeit von dem maximalen Volumenstrom durch die Dependence on the maximum volume flow through the
Gaszuleitung, vom Eingangsdruck und weiteren Parametern wird bei der Vorgabe der Messdauer festgestellt, welcher Druckabfall pro Zeit mit gesetzlichen Vorschriften vereinbar ist. Diese Gas supply, from the inlet pressure and other parameters is determined when specifying the measurement duration, which pressure drop per time is compatible with legal requirements. These
zeitliche Vorgabe wird auf die Schaltpunkte der Einrichtung, die symmetrisch um den halben Eingangsdruck angelegt sind, timing is applied to the switching points of the device which are symmetrically applied at half the input pressure,
umgerechnet. Entsprechende Berechnungsmethoden sind dem Fachmann bekannt. Die Messdauer tMi in Schritt 175a ist demnach eine gegenüber der Messdauer aus Figur 2 in Schritt 80a und 80b deutlich verkürzte Messdauer, da nur eine geringere absolute Druckveränderung überwacht wird. Wird in Schritt 180a converted. Corresponding calculation methods are known to the person skilled in the art. The measurement duration t M i in step 175a is therefore a measurement duration significantly shorter than the measurement duration of FIG. 2 in steps 80a and 80b, since only a smaller absolute pressure change is monitored. Will in step 180a
festgestellt, dass der im Prüfvolumen herrschende Druck pz weiterhin größer als 3/4 des Eingangsdrucks ist, wird die fehlerlose Funktion des Ventils V2 bei 185a festgestellt, denn ein defektes Ventil V2 hätte in der Messzeit tM bei der If the pressure p z prevailing in the test volume is still greater than 3/4 of the inlet pressure, the faultless function of the valve V2 is determined at 185 a, because a defective valve V2 would have been in the measuring time t M at the
anliegenden Druckdifferenz zwischen pz und pa eine Leckage gezeigt, welche den Druck pz unter den Wert von Ή pe hätte absinken lassen. Ist das Kriterium in Schritt 180a jedoch nicht erfüllt, wird die Fehlfunktion von V2 bei 190a festgestellt und das Verfahren mit einer Fehlermeldung beendet. applied pressure differential between p z and p shown a leakage which p would have to drop the pressure below the value of z Ή p e. However, if the criterion is not met in step 180a, the malfunction of V2 is detected at 190a and the method ends with an error message.
Nach Schritt 185a wird in Schritt 195a das Ventil V2 zur Öffnung angesteuert und die Öffnung in Schritt 200a eine After step 185a, in step 195a the valve V2 is actuated to open and the opening in step 200a is activated
Öffnungsdauer tL2 (z.B. 2 Sekunden) gehalten, um einen Opening duration t L 2 (eg 2 seconds) held to a
Druckausgleich zwischen dem Volumen VP und der Ausgangsseite zu ermöglichen. In Schritt 205a wird das Ventil V2 wieder
geschlossen und eine Messzeit tM2 wird in Schritt 210a abgewartet. Nun wird mittels des Sensors 26 festgestellt, ob der im Prüfvolumen vorliegende Druck größer ist als H des To allow pressure equalization between the volume V P and the output side. In step 205a, the valve V2 becomes again closed and a measuring time t M 2 is waited in step 210 a. Now, it is determined by means of the sensor 26 whether the pressure present in the test volume is greater than H of the
Eingangsdrucks, was auf ein defektes Ventil VI hinweisen würde. Da jedoch hier der Druckanstieg von H des Eingangsdrucks Inlet pressure, which would indicate a defective valve VI. But since here the pressure increase of H of the inlet pressure
detektiert wird und nicht, wie weiter oben geschildet, von der Hälfte des Eingangsdrucks, beträgt die Messzeit TM2 in Schritt 210a erneut deutlich weniger als die oben in Figuren 1 und 2 erforderliche Messzeit tM. is detected and not, as described above, of the half of the input pressure, the measurement time T M 2 in step 210a again significantly less than the time required in Figures 1 and 2 measurement time t M.
Es ist klarzustellen, dass die Verkürzung der Messzeit bei gleichbleibender Sicherheit nur auf die Anordnung von mehreren Drucksensoren zurückzuführen ist, welche symmetrisch um den halben Eingangsdruck verteilte Schaltpunkte aufweisen. It should be clarified that the shortening of the measuring time with constant safety is due only to the arrangement of several pressure sensors, which have symmetrically distributed by half the input pressure switching points.
Der rechte Zweig des Verfahrens in Figur 4 wird absolviert, wenn anfänglich das Vorliegen eines geringen Drucks im The right branch of the method in Figure 4 is completed when initially the presence of a low pressure in
Prüfvolumen festgestellt wurde. Es wird dann mit der Prüfung des Ventils VI begonnen und nachgeordnet die Funktionsfähigkeit des Ventils V2 geprüft. Die Schritte 195a bis 210a entsprechen hierbei den Schritten 160b bis 175b. Die Schritte 195b bis 215b entsprechen andererseits den Schritten 160a bis 180a. Test volume was determined. It is then started with the test of the valve VI and subordinate checked the functioning of the valve V2. Steps 195a to 210a correspond to steps 160b to 175b. On the other hand, steps 195b to 215b correspond to steps 160a to 180a.
Es ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Vorgehensweise eine deutliche Verkürzung des Dichtheitsprüfungsverfahrens herbeiführt, ohne auf die Einhaltung der Sicherheitsrichtlinien zu verzichten oder deren Prüfung zu verschlechtern. Vielmehr wird das gesamte System sensibler und reagiert auf das Vorliegen von Undichtheiten noch zuverlässiger. Es ist angesichts der Figur 3 und Figur 4 dem Fachmann klar, dass ein Druckanstieg z.B. bei einem undichten Ventil VI im Volumen VP auf 1/4 des Eingangsdrucks rascher erfolgt als von 1/4 auf 1/2 des It can be seen that the procedure according to the invention brings about a significant shortening of the leak-tightness test method, without abandoning the observance of the safety guidelines or impairing their testing. Rather, the entire system becomes more sensitive and responds more reliably to the presence of leaks. It is clear to the person skilled in the art, in view of FIG. 3 and FIG. 4, that a pressure increase, for example in the case of a leaking valve VI in the volume V P to 1/4 of the inlet pressure, is faster than from 1/4 to 1/2 of the
Eingangsdrucks. Die Dauer für einen Druckausgleich hängt ja von der Differenz der auszugleichenden Drücke ab. Daher kann mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren eine äußerst sensible und zuverlässige, auf die individuellen Funktionen des Systems eingestellte Dichtheitsprüfung gewährleistet werden.
Input pressure. The duration for pressure equalization depends on the difference of the pressures to be compensated. Therefore, with the described method according to the invention an extremely sensitive and reliable, set to the individual functions of the system leak test can be ensured.
Claims
1. Verfahren zum Prüfen einer Dichtheit von zwei 1. Method for checking a tightness of two
ansteuerbaren Ventilen, wobei die Ventile an entgegengesetzten Enden eines Prüfvolumens angeordnet sind, wobei stromauf des Prüfvolumens , vor Ventil VI, ein Eingangsdruck pe anliegt und wobei stromab des Prüfvolumens , hinter Ventil V2, ein controllable valves, wherein the valves are arranged at opposite ends of a test volume, upstream of the test volume, upstream of valve VI, an input pressure p e and wherein downstream of the test volume, behind valve V2, a
Ausgangsdruck pa anliegt, wobei pe>Pa und wobei der Druck im Prüfvolumen gleich pz, Output pressure p a , where p e > P a and where the pressure in the test volume is equal to p z ,
wobei eine Steuereinrichtung die Ventile zum Öffnen und wherein a control means the valves for opening and
Schließen ansteuert und wobei die Steuereinrichtung mit mindestens zwei Druckwächtern gekoppelt ist, die beide zur Drucküberwachung mit dem Prüfvolumen in Wirkverbindung stehen, Closing activates and wherein the control device is coupled to at least two pressure switches, both of which are operatively connected to the pressure monitoring with the test volume,
gekennzeichnet durch die Schritte, characterized by the steps
Einstellen des ersten Druckwächters auf eine erste Setting the first pressure switch to a first
Auslöseschwelle di, wobei Triggering threshold di, where
Einstellen des zweiten Druckwächters auf eine zweite Setting the second pressure switch to a second
Auslöseschwelle d2, wobei d2= pe(l-l/x), Triggering threshold d 2 , where d 2 = p e (ll / x),
wobei bei jeder Dichtheitskontrolle alternativ eine der folgenden zwei Schrittgruppen abgearbeitet wird: with each tightness control alternatively one of the following two step groups is processed:
erste Schrittfolge: first step sequence:
- ansteuern des Ventils VI, um dieses für eine Zeitdauer tLi zu öffnen und anschließen zu sperren, - abwarten einer Messdauer tMi , actuating the valve VI in order to open it and to lock it for a period of time t L i, wait for a measuring time t M i,
- Abfragen des zweiten Druckwächter und Abbruch des Verfahrens mit Erkennung der Undichtheit des Ventils V2 falls pz<d2, Interrogation of the second pressure switch and termination of the method with detection of the leakage of the valve V2 if p z <d 2 ,
- ansteuern des Ventils V2, um dieses für eine Zeitdauer tL2 zu öffnen und anschließen zu sperren,- Actuation of the valve V2 to open this for a period t L 2 and connect to lock,
- abwarten einer Messdauer tM2, wait a measuring time t M 2,
- Abfragen des ersten Druckwächters und Abbruch des Verfahrens mit Erkennung der Undichtheit des Ventils VI falls pz>di ; - Polling of the first pressure switch and abort the method with detection of the leakage of the valve VI if p z >di;
zweite Schrittfolge: - Ansteuern des Ventils V2, um dieses für eine second step sequence: - Actuation of the valve V2 to this for a
Zeitdauer tL2 zu öffnen und anschließend zu sperren,Duration t L 2 to open and then lock,
- Abwarten einer Messdauer tM2, Waiting for a measuring time t M 2,
- Abfragen des ersten Druckwächters und Abbruch des - Queries of the first pressure switch and abort of the
Verfahrens mit Erkennung der Undichtheit des VentilsProcedure with detection of the leakage of the valve
VI falls pz>di, VI if p z > di,
- Ansteuern des Ventils VI, um dieses für eine - Actuation of the valve VI to this for a
Zeitdauer tLi zu öffnen und anschließend zu sperren,Duration t L i to open and then lock,
- Abwarten einer Messdauer tMi , Waiting for a measuring time t M i,
- Abfragen des zweiten Druckwächters und Abbruch des - Queries the second pressure switch and abort the
Verfahrens mit Erkennung der Undichtheit des Ventils V2 falls pz<d2, Method with detection of the valve V2 leakage if p z <d2,
Anzeige der Funktionstüchtigkeit der Ventile, falls kein Abbruch des Verfahrens stattgefunden hat. Indication of the functioning of the valves, if no abort of the procedure took place.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei dann, 2. The method according to claim 1, wherein then,
falls zu Beginn der Dichtheitskontrolle der erste if at the beginning of the tightness control the first
Druckwächter ein Überschreiten der ersten Auslöseschwelle anzeigt, also pz>di, die erste Schrittfolge abgearbeitet wird und dann, Pressure monitor indicates an exceeding of the first triggering threshold, ie p z > di, the first step sequence is processed and then,
falls zu Beginn der Dichtheitskontrolle der erste if at the beginning of the tightness control the first
Druckwächter kein Überschreiten der ersten Auslöseschwelle anzeigt, also die zweite Schrittfolge abgearbeitet wird . Pressure monitor does not indicate exceeding the first tripping threshold, ie the second step sequence is processed.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei x<10. 3. The method of claim 1 or 2, wherein x <10.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für die Messdauern gilt tMi=tM2 und wobei für die Öffnungsdauern gilt tLi=tL2. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein for the measurement periods applies t M i = t M 2 and wherein for the opening times applies t L i = t L 2.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei nach Einstellung eines der Druckwächter eine automatische 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein after setting one of the pressure monitor an automatic
Einstellung des anderen Druckwächters mit identischem Adjustment of the other pressure switch with identical
Parameter x erfolgt. Parameter x takes place.
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