ES2341483T3 - Conducto colector para el control y la localizacion de fugas. - Google Patents

Abstract

Conducto colector (1) para el control y la localización de fugas en una instalación, compuesto de un material impermeable a una sustancia (L) a ser controlada y con una pluralidad de aberturas (2) distanciadas entre sí en su dirección longitudinal, que están selladas por un elemento filtrante (4) de un material metálico sinterizado, que es permeable a la sustancia (L), caracterizado porque el elemento filtrante ha sido sometido a un tratamiento térmico en una atmósfera oxidante.

Description

Conducto colector para el control y la localización de fugas.

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El presente invento trata de un conducto colector para el control y la localización de fugas en una instalación.

Por la EP 0175 219 B1 se conoce un conducto colector que consta de un tubo, que es permeable a una sustancia detectable y que está provisto en su dirección longitudinal de una pluralidad de aberturas selladas con un material microporoso metálico sinterizado. A través de estas aberturas puede difundirse en el área circundante al conducto colector, por ejemplo, en el conducto del circuito primario de un reactor nuclear de agua a presión, una sustancia que debe detectarse, proveniente de una fuga en una sección de la instalación, en el ejemplo agua o vapor de agua, en el interior del tubo. Mediante un procedimiento conocido por la DE 24 31 907 C3 se localiza posteriormente el lugar en el cual ha penetrado la sustancia en el conducto colector. Este lugar comprende el punto, en el cual la sustancia ha salido de la sección controlada de la instalación. Para ello, utilizando una bomba conectada al conducto colector, se conduce la sustancia que ha penetrado en el conducto colector, conjuntamente con un gas portador presente en el conducto colector a un sensor conectado igualmente en el conducto colector. A una velocidad de flujo conocida, y en base al lapso de tiempo transcurrido entre el encendido de la bomba y la incidencia de la sustancia en el sensor, puede localizarse el lugar, en el cual la sustancia penetra en el conducto colector y con ello, el lugar de la fuga en la sección de la instalación. Como materiales metálicos sinterizados particularmente apropiados para una pluralidad de casos de aplicaciones se han destacado metales sinterizados de metales puros, particularmente el acero inoxidable y el níquel Ni, en donde este último, con diámetros de poros en el rango de pocos \mum, es particularmente adecuado para la detección de agua o de vapor de agua. Estos metales sinterizados se producen mediante un proceso de sinterizado a temperaturas que se encuentran levemente por debajo de la temperatura de fusión en atmósfera reducida, particularmente en presencia de hidrógeno, para poder asegurar una buena unión metálica entre los granos prensados.

Por la DE 197 21 081 C1 se conoce también un conducto colector para el control y la localización de fugas en una instalación, que consta de un material impermeable para una sustancia a controlar y de una pluralidad de aberturas distanciadas entre sí en su dirección longitudinal, que están selladas con un elemento filtrante de un material metálico sinterizado, que es permeable para la sustancia.

El material de metal sinterizado microporoso que sella las aberturas debe cumplir con dos objetivos contrapuestos entre sí. Por un lado, debe presentar una porosidad suficiente como para permitir una rápida difusión de la sustancia a detectar en el interior del conducto colector, es decir, para permitir un tiempo de respuesta pequeño. Por el otro, debe presentar también, una resistencia al flujo suficientemente alta como para poder garantizar que el gas portador presente en el conducto colector, utilizado para el transporte de la sustancia en el procedimiento de bombeo, permanezca un tiempo considerable en el conducto colector.

Por consiguiente, el objetivo del invento es presentar un conducto colector para el control y la localización de fugas en una instalación, que permita la detección de una sustancia a detectar, con una sensibilidad mayor y con un tiempo de respuesta menor.

Dicho objetivo se consigue, de conformidad con el invento, mediante un conducto colector con las características de la reivindicación 1. Según dichas características, el conducto colector consta de un material impermeable para la sustancia a controlar y está provisto además, de una pluralidad de aberturas separadas entre sí en dirección longitudinal, que están selladas con un elemento filtrante microporoso de un material metálico sinterizado que es permeable para la sustancia y que ha sido sometido a un tratamiento térmico en una atmósfera oxidante. Un tratamiento térmico de este tipo en una atmósfera oxidante, es decir, en presencia de oxígeno, ha demostrado de manera sorprendente que, con un tamaño de poros constante, la velocidad de difusión aumenta significativamente para la sustancia, particularmente para el vapor de agua o para el agua, de modo que las fugas que pudieran surgir puedan reconocerse y localizarse de manera anticipada. Una causa muy probable de ello es la formación intensificada de una capa de óxido sobre la superficie porosa de la matriz del grano de metal sinterizado. Ésta es capaz de conducir más rápidamente y con una mayor concentración el vapor de agua que se difunde en el interior de la manguera que la capa delgada de óxido de un metal sinterizado no tratado.

Se logra una mejora particularmente eficiente de la permeabilidad del elemento filtrante mediante un tratamiento térmico en un ambiente oxidante, cuando éste es de níquel Ni.

El tratamiento térmico se realiza de manera preferente en una atmósfera que contiene oxígeno, en un rango de temperatura entre 600ºC y 800ºC. Este rango de temperatura está por lo menos 400ºC por debajo de la temperatura de sinterizado del respectivo material metálico sinterizado.

En una ejecución favorable del invento el tratamiento térmico se realiza tras el sinterizado.

En otra ejecución favorable del invento, el conducto colector es de acero y está electropulido en su superficie interior. Esta medida es apropiada para reducir significativamente la adsorción de la sustancia transportada a la extensa capa de óxido de la superficie interior altamente microporosa, en estado no pulido, del conducto colector por fuertes reducciones de esta superficie y con ello para mejorar sustancialmente las propiedades de transporte de las sustancias difundidas. De esta manera, pueden realizarse longitudes más extensas de conductos con una mayor sensibilidad de medición.

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Para ello, y de manera alternativa, el conducto colector puede estar revestido también den un material, que presente una escasa capacidad de adsorción y de absorción para la sustancia a detectar, por ejemplo, un metal noble, particularmente oro. No obstante, también resultan fundamentalmente apropiados los recubrimientos no metálicos, por ejemplo, de cerámica o de otra naturaleza química, que mantienen permanentemente una temperatura de trabajo de aproximadamente 300ºC. En estos casos no es necesario utilizar un conducto colector de acero.

Para explicar más detalladamente el invento se presenta un ejemplo de ejecución con su correspondiente dibujo, cuya única figura representa un conducto colector según el invento en una sección transversal esquemática.

Según esta figura, el conducto colector 1 está provisto de una pluralidad de aberturas separadas entre sí en dirección longitudinal 2 que están selladas con un elemento filtrante 4 de un material metálico microporoso sinterizado. El elemento filtrante 4 es permeable para una sustancia L a controlar. El conducto colector 1 es, con excepción del elemento filtrante 4, de un material impermeable para la sustancia L, en el ejemplo de ejecución, de acero inoxidable. En el conducto colector 1 puede tratarse de un tubo flexible o rígido, dependiendo del uso previsto con una sección transversal circular o de otra forma. El conducto colector 1 puede estar también conformado por varias secciones de tubo, las que están unidas entre sí por secciones intermedias, en las cuales está montado el elemento filtrante 4.

La superficie interior del conducto colector 1 está tratada de manera mecánica, química o electroquímica, para reducir su capacidad de adsorción y de absorción de la sustancia L que ingresa durante la fuga. De manera alternativa, la superficie interior 6 puede estar provista también de una capa de un metal noble, por ejemplo, de oro Au, de un material cerámico, de un mineral, particularmente en base a silicatos o de otro material resistente a la temperatura.

Claims (6)

1. Conducto colector (1) para el control y la localización de fugas en una instalación, compuesto de un material impermeable a una sustancia (L) a ser controlada y con una pluralidad de aberturas (2) distanciadas entre sí en su dirección longitudinal, que están selladas por un elemento filtrante (4) de un material metálico sinterizado, que es permeable a la sustancia (L), caracterizado porque el elemento filtrante ha sido sometido a un tratamiento térmico en una atmósfera oxidante.

2. Conducto colector (1) según la reivindicación 1, en el cual se utiliza níquel Ni como metal sinterizado.

3. Conducto colector (1) según la reivindicación 2, en el cual el tratamiento térmico se realiza en una atmósfera que contiene oxígeno, en un rango de temperatura entre 600ºC y 800ºC.

4. Conducto colector (1) según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual el tratamiento térmico se ha realizado tras el sinterizado.

5. Conducto colector (1) según una de las reivindicaciones precedentes, que está compuesto de acero y cuya superficie interior está electropulida.

6. Conducto colector (1) según una de las reivindicaciones precedentes, cuya superficie interior está recubierta de un metal noble.