NO171430B - Fremgangsmaate og proevetakerenhet for innhenting av en representativ fluidproeve fra et trykksatt fluidsystem - Google Patents

Abstract

Det er behov for å kunne foreta en kontroll og dokumentasjon av renheten av en representativ fluid-prøve fra et trykksatt fluidsystem (S). I dette øye-med anvendes en prøvetakerenhet (1) omfattende et trykkammer (2) innrettet til uttakbart å oppta en prøvebeholder (22). Et innløp (12) i prøvetaker-enhetens (1) trykkammer () tilkoples et tappepunkt. (A) i det trykksatte fluidsystem hvis fluid skal kontrolleres, og fluidet i systemet bringes til å. strømme i en forutbestemt tid gjennom prøvebehol-deren (22) i trykkammeret (2), idet et utløp (14) i prøvetakerenheten (1) eventuelt forbindes med et tilbakestrømningspunkt (B) i vaeskesystemet (S) , hvoretter forbindelsen mellom prøvetakerenheten og fluidsystemet avbrytes, trykket i trykkammeret (2). avlastes, og prøvebeholderen () som nå inneholder en representativ prøve av fluidet i systemet, kan fjernes fra prøvetakerenheten for analysering av dets innhold.

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og prøvetakerenhet for innhenting av en representativ fluidprøve fra et trykksatt fluidsystem, som angitt i ingressen til de etterfølgende, henholdsvis krav 1 og 2.

I forbindelse med renhetskontroll og innsamling av prøver fra trykksatte væskesystemer, f.eks. hydraulikkanlegg og sentra1smøresysterner, har det til nå vært vanskelig å ta representative prøver for å dokumentere partikkelrenheten i partikkelteller eller mikroskop. Ofte må både prøvetakings-punktet og prøvetakingsventiler gjennomspyles over lengere tid før prøven er representativ. Dagens metoder fører også ofte til stort oljespill, ettersom det kan ta opp til en V4 times gjennomspyling av prøvepunktet før prøven er representativ. Under aktivering av prøveventiler på trykksiden av væskesystemet forurenses også prøven av partiklene som frigjøres i prøveventilen.

Fra DE 3 927 020 Al er det kjent en forholdsvis komplisert prøvetaker-anordning for innhenting av prøver av giftige eller skadelige fluider i et sirkulasjonssystem. Prøvetakeren omfatter en prøvebeholder som kan være av trykkfast utforming dersom fluidet står under trykk i sirkulasjonssystemet. Fluidet kan bringes til å strømme fra sirkulasjonssystemet inn i prøvebeholderen via en tappeventil som stenges når beholderen er tilstrekkelig fylt. Ettersom åpningen og stengningen av tappeventilen i det kjente system vil medføre at mikrosko-piske fremmedpartikler fra ventilmaterialet følger med fluidet inn i prøvebeholderen, vil denne kjente anordning være full-stendig uegnet for dokumentering av renheten til væsken som sirkulerer i systemet. Dessuten ville en prøvebeholder i trykkfast utførelse falle kostbar.

Som et ytterligere eksempel på kjent teknikk kan nevnes GB 2 222 675 A som også viser en forholdsvis komplisert anordning for prøvetaking fra en radioaktiv væskestrøm. Væsken tappes i en prøveflaske ved utnyttelse av venturi-effekten, og tappingen avbrytes automatisk idet prøveflasken løsnes fra strømningssystemet. Anordningen er overhodet ikke anvendbar i forbindelse med fluider under trykk.

Formålet med oppfinnelsen er å komme frem til en enkel og billig løsning på det problem å få tatt en fluidprøve fra et trykksatt fluidsystem på en slik måte at prøven er praktisk talt 100 % representativ, med hensyn til renhet, for fluidet i systemet.

Dette formål oppnås ved en fremgangsmåte og en prøve-takerenhet av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i karakteristikken til de etter-følgende, henholdsvis krav 1 og 2. Fordelaktige utførings-former av oppfinnelsen er angitt i de øvrige, etterfølgende krav.

Gjennom foreliggende oppfinnelse elimineres således muligheten for at selve prøvetaker-operasjonen skal føre til forurensning av prøven. Dessuten blir det gjennom oppfinnelsen mulig å benytte billige standard glass- eller plastflasker som prøvebeholder, selv når fluidet i fluidsystemet arbeider under høye trykk.

Oppfinnelsen er anvendelig i alle typer trykksatte fluidsystemer, men er i første rekke beregnet på smøreolje-systemer i forbindelse med tunge maskininstallasjoner i prosessindustrien, på valseverk, lågere for valser i papir-maskiner, aksler for fremdriftsanlegg i båter, på viktige hydraulikkanlegg osv. Selv om oppfinnelsen primært er tenkt anvendt i forbindelse med prøving av væske, kan den med like stor fordel anvendes på gasser.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i tilknytning til tegningen, hvor fig. 1 viser et grunnriss av en mulig utførelse av prøvetakerenheten ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et lengdesnitt langs linjen II-II i fig. 1 og fig. 3 er et snitt lik fig. 2, men viser en noe modifisert ut f ør ings f orm.

På tegningen angir tallet 1 generelt en prøvetakerenhet tilknyttet et trykksatt væskesystem S hvis væske skal kontrolleres. Prøvetakeren 1 omfatter et trykkammer 2 beregnet på å motstå minst samme trykk som væskesystemet S. Trykkammeret 2 er i det viste eksempel sammensatt av en sylindrisk underdel 4 som er løsbart og tett forbundet med en overdel 6, f.eks. ved gjenger 8 og tetningsring 10. Overdelen 6 er utformet med et innløp 12 og utløp 14 tilknyttet hver sin koplingsdel 16a, fortrinnsvis av hurtigkoplingstypen. Inn- og utløpet 12, 14 er videre tilkoplet hver sin håndbetjente kontrollventil, hhv 18 og 19. En stengbar lufteåpning 20 er anordnet i toppen av kammer-overdelen 6 og en stengbar dreneringsåpning 21 i bunnen av kammer-underdelen 4.

Trykkammeret 2 er innrettet til å oppta en prøvebeholder 22, f.eks. i form av en glassflaske med en avtakbar kapsel 24, f.eks. av hard plast. Flasken 22 hviler på en bunnplate 26 i kammer-underdelen 4, og et topparti 28 med en tetningsring 30 på kapselen 24 er væsketett opptatt i en ringformet utsparing i et innsnevret parti 27 av kammer-overdelen 6.

Flaskekapselen 24 er utformet med en stort sett horison-tal inngangsåpning 32 som på den ene side, via en kanal 33 gjennom kammer-overdelens innsnevring 27, kommuniserer med trykkammer-innløpet 12 og på den annen side med et stigerør 34 som rager ned mot bunnen av prøveflasken 22. En vertikal kanal 35 gjennom kapselen 24 danner flaskens utgangsåpning.

En fjærbelastet, normalt stengt omløpsventil 40 kan eventuelt være anordnet i trykkammeret 2, i tilknytning til innlø-pet 12 i kammer-overdelen 6.

Virkemåten til den ovenfor beskrevne anordning er i hovedtrekk som følger.

Med stengt innløps- og utløpsventil 18, 19 og stengte avluftings- og dreneringsåpninger 20, 21 forbindes prøvetaker-enhetens 1 to koplingsdeler 16a med motsvarende koplirigsdeler 16b ved henholdsvis et tappepunkt A og et tilbakef©ringspunkt B i trykkvæskesystemet S. Innløpsventilen 18 åpnes gradvis samtidig som lufteåpningen 20 åpnes. Væske fra systemet som skal kontrolleres vil da via tappepunktet A og innløpet 12 strømme inn i trykkammeret 2 og fylle dette, inkludert prøve-flasken 22, etterhvert som luften i kammeret evakueres gjennom lufteåpningen 20. Såsnart all luften er evakuert stenges lufteåpningen 20. Når nå utløpsventilen 19 åpnes vil system-væsken strømme gjennom prøvetakerenheten 1 som antydet med piler på fig. 2, fra trykkammer-innløpet 12 langs kanalen 33 i kammeroverdelen 6, inn inngangsåpningen 32 i flaskekapselen 24 og ned stigerøret 34 til bunnen av flasken 22, ut av flasken gjennom utgangskanalen 35 i flaskekapselen, og ut gjennom kammerutløpet 14 tilbake til trykkvæskesystemet gjennom tilbakef©ringspunktet B. Ventilene 18, 19 er av en slik art at væske-volumstrømmen som kontinuerlig strømmer gjennom prøvetakerenheten kan reguleres fra null (stengt ventil) til en forutbestemt maksimalverdi, ved passende innstilling av den ene eller andre av disse ventiler, idet reguleringen fortrinnsvis skjer ved utløpsventilen 19.

Prøvetakerenheten 1 kan være koplet i serie med væske-systemets S strømningskrets, dvs hele sirkulasjonsvæske-strømmen passerer gjennom prøvetakeren, eller den kan,være koplet i parallell slik at bare en delstrøm passerer gjennom prøvetakeren. Særlig ved førstnevnte alternativ vil omløps-ventilen 40 være av betydning dersom prøveflasken 22 har for lite tverrsnitt eller kapasitet til å håndtere hele volum-strømmen gjennom kammerinnløpet 12, idet den slipper en del-strøm av væsken som sendes gjennom prøvetakeren i omløp. I dette tilfelle tar man således prøve av en delstrøm i forhold til spennet i omløpsventil-fjæren.

Etter at væsken har sirkulert i minst 15-20 minutter for å sikre at væsken i prøveflasken 22 er representativ for systemet, stenges utløpsventilen 19 for å bringe den ovenfor beskrevne væskestrømning til opphør. Deretter stenges også innløpsventilen 18.

Ved at utløpsventilen 19 stenges først, oppnås at prøven under gjenstengning av innløpsventilen 18 bare er utsatt for statisk trykk, og forurensningspartikler fra innløpsventilen derfor ikke forurenser prøven.

Trykket i prøvetakeren 1 avlastes så ved å åpne lufteåpningen 20. Deretter åpnes dreneringsåpningen 21, slik at trykkammeret tømmes for væske, mens væsken i prøveflasken 22 under dens inngangsåpning 32 står igjen.

Nå kan trykkammerets 2 underdel 4 skrues løs fra overdelen 6 og prøveflasken 22 løftes ut av kammer-underdelen etter at et plastlokk 38 e.l. er anbrakt over flaskehapselens topparti 28 og dens inngangsåpning 32 stengt ved hjelp av en plugg eller liknende (ikke vist), for derved å lukke flasken som deretter kan sendes til laboratoriet for kontroll av væskeprøven den inneholder. Tilslutt kan prøvetakeren 1 om ønskelig frakoples system-punktene A, B.

Dersom prøvertakeren skal koples i serie med væskesystemet S kan den modifiserte utføringsform 1' vist i fig. 3 være aktuell. Her er omløpsventilen 40 i utføringsformen ifølge fig. 2 sløyfet og stigerøret 34 i sistnevnte utførings-form er erstattet med et pitotrør 34' hvis ene gren er anordnet direkte i strømningsbanen mellom trykkammerets 2' innløp 12' og utløp 14', idet dets andre gren rager ned i prøve-flasken 22' gjennom en vertikal inngangsåpning i flaskekapselen 24'. Forøvrig er prøvetakerens 1' konstruksjon og virkemåte i alt vesentlig som for den foregående prøvetaker ifølge fig. 1 og 2.

Selv om prøvetakeren i eksemplene ovenfor er innrettet

for løsbar tilkopling til væskesystemet som skal kontrolleres, kan den med fordel være fast montert til dette, f.eks. dersom væskesystemet er et smøreoljesystem for en maskin. Derved kan vedlikeholdsinspektører samle inn prøver fra flere maskiner på vanlige inspeksjonsrunder.

Prøvetakeren 1 ifølge oppfinnelsen er blitt testet på hydraulikksystemer med trykkspisser opp til 350 bar med glassflaske i trykkammeret. Under testene var det ikke tegn til at glassflaskene ikke tålte påkjenningen fra trykket i systemet.

Selvsagt trenger ikke prøveflasken 22 være utformet og

opplagret nøyaktig som ovenfor beskrevet og vist på tegningen, og like selvsagt trenger ikke trykkammeret 2 være konstruert i fullt samsvar med de gitte eksempler, idet en fagmann på områ-det lett vil kunne innse større eller mindre konstruksjons-messige modifikasjoner uten å avvike fra oppfinnelsestanken Det vesentlige er at prøvetakeren 1 er slik konstruert at trykkfluidet som skal kontrolleres kan bringes til å strømme gjennom prøvebeholderen i trykkammeret i en forutbestemt tid og beholderen deretter enkelt fjernes fra prøvetakeren.

Oppfinnelsen er særlig beregnet på bruk ved trykkfluid-systemer der fluidet normalt sirkulerer, men den kan også

tenkes anvendt i forbindelse med statiske trykkvæskesystemer, idet prøvetakerens innløpsende da tilkoples et tappepunkt på slikt vaeskesystem mens utløpet forbindes med en beholder e.l. med lavere trykk enn i trykkammeret.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for innhenting av en representativ fluidprøve fra et trykksatt fluidsystem (S), hvor trykkfluidet fra et tappepunkt (A) bringes til å strømme gjennom en åpen innløpsventil inn i en løsbart anordnet prøvebeholder (22) forsynt med en fluid-inngangsåpning (32) og en fluid-utgangsåpning (35), innløpsventilen (18) stenges og prøvebeholderen (22) inneholdende trykkfluidprøve løses fra fluidsystemet (S), karakterisert ved at prøvebeholderen (22), før innløpsventilen (18) åpnes, anbringes i et trykkammer (2) som har et innløp (12) som kommuniserer med på den ene side innløpsventilen (18) og på den annen side prøvebeholderens (22) inngangsåpning (32), samt et utløp (14) som kommuniserer med på den ene side prøvebeholderens (22) utgangsåpning (35) og på den annen side med en utløpsventil (19), at fluidet tillates å strømme gjennom prøvebeholderen (22) i en forutbestemt tid, og at utløpsventilen (19) stenges før innløps-ventilen (18) stenges forut for fjerning av den fylte prøve-beholder (22) .

2. Prøvetakerenhet for innhenting av en representativ fluidprøve fra et trykksatt fluidsystem (S), omfattende en prøvebeholder (22) innrettet til å fylles med fluid som avtappes fra fluidsystemet ved et tappepunkt (A) i dette, karakterisert ved at den innbefatter et med innløp (12) og utløp (14) utformet trykkammer (2) innrettet til uttakbart å oppta prøvebeholderen (22), idet trykkammerets (2) innløp (12) er innrettet til å forbindes med trykk-fluidsystemets tappepunkt (A) og til å kommunisere med en fluidinngangsåpning (32) hos prøvebeholderen (22), mens trykkammerets utløp (14) er innrettet til å kommunisere med en fluidutgangsåpning (35) hos prøvebeholderen (22) .

3. Prøvetakerenhet ifølge krav 2, karakterisert ved at trykkammerets utløp (14) er innrettet til å forbindes med et tilbakestrømningspunkt (B) i trykkvæskesystemet (S).

4. Prøvetakerenhet ifølge krav 3 hvor prøvebeholderen (22) er en glassflaske, karakterisert ved at prøveflaskens inngangs- og utgangsåpninger er utformet i en kapsel som er montert over prøveflaskens topp-åpning.

5. Prøvetakerenhet ifølge krav 2-4, karakterisert ved at prøvebeholderens (22) inngangsåpning (32) kommuniserer med et stigerør (34) som munner ut nær bunnen av beholderen.

6. Prøvetakerenhet ifølge et av kravene 2-4, karakterisert ved at prøvebeholderens (22') innløp er forbundet med den ene gren av et pitotrør (35') hvis andre gren er opptatt i strømningsbanen mellom trykkammerets (2) innløp (12') og utløp (14').

7. Prøvetakerenhet ifølge et av kravene 2-6, karakterisert ved at trykkammeret (2) består av en overdel (6) i hvilken væskeinnløpet (12) og - utløpet (14) er utformet, og en med overdelen (6) trykktett og løsbart forbundet underdel (4) som bærer prøvebeholderen (22).

8. Prøvetakerenhet ifølge krav 7, karakterisert ved at underdelen (4) er en i det vesentlige sylindrisk, oventil åpen del innrettet til å innskrues i et åpent bunnparti av overdelen (6).

9. Prøvetakerenhet ifølge et av kravene 2-8, karakterisert ved at trykkammerets (2) innløp (12) og utløp (14) er tilknyttet hver sin stenge- og strømreguleringsventil (18, 19).

10. Prøvetakerenhet ifølge et av kravene 2-9, karakterisert ved at trykkammerets (2) overdel (6) er utformet med en avluftingsåpning (20) og trykkammerets underdel (4) er utformet med en dreneringsåpning (21) .

11. Prøvetakerenhet ifølge et av kravene 2-9, karakterisert ved at trykkammerets (2) innløp (12) er tilknyttet en omløpsventil (40).