NO880168L - Lekasjedetektor. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for påvisning av lekasje i en fluidumtilførsel, samt en lekasjedetektor med en sikkerhetsavstengning og visuell indikator. Mere spesielt vedrører den påvisning av gassleka-sje i en hus- eller industriell tilførsel.

Flere anordninger er kjent som omfatter en ventil og en manometermembran, hvis ene side utsettes for trykket av fluidumet, og hvor ventilen lukkes som en response på fall i fluidumtrykket.

Fransk patent nr. 7307140 viser en slik anordning. Denne pneumatiske gjensetningsanordning har en fluidum-bypass som tillater at fluidumvirkningen gjenetableres på membranen når ventilen er lukket. Gjenåpning av ventilen utføres ved ekstern kontroll.

Europeisk patent nr. 0 150 143 viser en membrananordning med ingen permanent avstengningsmekanisme.

Tysk patent nr. 3340358 viser en anordning som sammenligner fluidumtrykket på én side av membranen med atmosfæretrykket på den andre side. En ventil åpnes og lukkes ved hjelp av magneter. Anordningen er beregnet for å bestemme gass-strøm og har ingen permanent avstengningsmekanisme.

Tysk patent nr. 33 33 234 har en bypass-bane og to-trinns stempel.

Fransk patent nr. 83 18497 beskriver, i steden for en enkelt ventil, en kompleks anordning omfattende et element som "flagrer" og dreier seg i en mansjett og kontrollerer posisjonen av en membran.

GB-patent nr. 2 485 461 viser en anordning for å stenge av en brennstofftilførsel ved påvisning av en brennbar gass. Lekasjer påvises ved å overvåke gasskonsentrasjonen i omgivelsene.

Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret fluidumlekasjedetektor.

I henhold til ett trekk ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en fluidumlekasjedetektor omfattende: Et legeme (1) med et kammer (28) forsynt med et fluidum-innløp (3) og et fluidumutløp (4), mellom hvilke er anordnet en ventil med et lukkeelement (5), idet lukkeelementet er forblindet med en membran (6) og anordnet slik at når fluidum er tilstede i kammeret vil dette pålegge et trykk på membranen.

Detektoren innbefatter ytterligere midler (8) for å kontrollere lukking av ventilen, slik at ventilen får stå åpen når trykket på én side av membranen, som følge av at fluidumet bibeholdes ved en større verdi enn eller lik en forhåndsbestemt verdi, og at ventilen bringes til å lukke når trykket er under den forhåndsbestemte verdi.

Detektoren omfatter ytterligere sikkerhetsstengeanordninger (7, 9, 20, 21, 22, 23) for å låse ventilen i en posisjon når denne er lukket, samt midler (7, 9, 11, 12) som tillater at avstengningsanordningen kan frigjøres for å tillate at ventilen kan åpnes som følge av et fluidumtrykk større eller likt den forhåndsbestemte verdi, og midler for å tilveiebringe en synlig indikasjon på at fluidumtrykket har vært under den forhåndsbestemte verdi før frigivelse av avstengningsanordningen.

Den synlige indikasjon kan være tilveiebragt ved hjelp av et håndtak som er i én posisjon når ventilen er lukket og i en annen forskjellig stilling når den er åpen.

Anordningen er enkelt å anvende og kan konstrueres billig, sammenlignet med andre anordninger. Forskjellen mellom kjente anordninger innbefatter det trekk at virkningen av fluidumet på membranen er mulig når ventilen er lukket, da membranen befinner seg på fluidumets innløpsside av ventilen og en ventil-bypass-bane er derfor ikke nødvendig.

I henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en fluidumtilførselsinstallasjon innbefattende en fluidumlekasjedetektor i henhold til oppfinnelsen.

For at oppfinnelsen lettere kan forstås og utnyttes, skal den beskrives ved hjelp av et eksempel under henvisning til de vedlagte tegninger, hvor

Fig. 1 er et sideriss tatt langs linjen AA' av en fluidumlekasjedetektor som tillater normal fluidumgjennomstrømning (i "PÅ" stilling),

fig. 2 er et grunnriss av detektoren vist i fig. 1,

fig. 3 er et siderisse tatt langs linjen BB' av en fluidum-lekasj edetektor med ventilen lukket ("AV"),

fig. 4 er et grunnriss av detektoren vist i fig. 3, og

fig. 5 viser skjematisk et system, hvori lekasjedetektoren i henhold til oppfinnelsen er innarbeidet.

Under først henvisning til fig. 1, så er det vist en fluidumlekasjedetektor med et legeme 1 som kan være av metall, et deksel 2 som kan være av plast i den viste utførelsesform, et kammer 28 forsynt med et innløp 3 og et utløp 4, et ventillukkeelement 5, en membran 6, en kontrollaksel 7, en kontrollfjær 8 og et håndtak 9 som er dreibart rundt akslen 10, og forsynt med en fordypning 11 for å motta en ende 12 av kontrollakslen.

Også vist i fig. 1 er en fjærstift 20 festet til håndtaket, et spor 22 i dekslet 2 og en fjær 21 er vist kun delvis for å forhindre at andre detaljer blir skjult.

Under normale betingelser når fluidumet begynner å strømme gjennom innløpet 3 av detektoren fra en kilde, vil trykket som følge av fluidummet trykke på membranen 6 og beveger denne oppad. (Alle henvisninger til "oppad" etc. vil være avhengig av anordningens orientering og er hensiktsmessig relatert til den viste orientering, men det er åpenbart at detektoren også vil arbeide i andre orienteringer). Når membranen 6 beveges oppad vil kontrollakslen 7, til hvilken membranen er festet, også bevege seg oppad, og bevege ventillukkeelementet 5 bort fra ventilsetet 24 som åpner ventilen og tillater passasje av fluidum fra innløpet til utløpet av anordningen. Når kontrollakslen er i hevet posisjon (dvs. ventil åpen), vil dens øvre ende mottas i fordypningen 11 i håndtaket 9.

Membranen er utsatt for motvirkende krefter, nemlig på den ene side fluidumet og på den andre side midler for å returnere ventilen til lukket posisjon, i foreliggende tilfelle en kontrollfjaer 8, og andre krefter innbefattende tyngdekrefter og (hvis dekslet ikke er forseglet mot atmosfæren) som følge av lufttrykket over membranen i hulrommet 25 i dekslet. Disse andre krefter vil det sees bort fra i den etterfølgende beskrivelse. Anordningene er konstruert slik at et fall i fluidumtrykket under en forhåndsbestemt verdi vil forårsake at ventilen lukkes automatisk. Den forhåndsbestemte verdi bestemmes av krefter som virker på membranen som beskrevet ovenfor og kan med fordel innstilles ved justering av kontrollfjæren. Den forhåndsbestemte verdi kan korrespondere med innløpstrykket for fluidumet i systemet hvori detektoren skal anordnes, i hvilket tilfelle detektoren kan stenge systemet når dette er i drift.

Fig. 2 viser et grunnriss av anordningen i "PÅ" posisjon (dvs. ventilen er åpen), hvilket tilsvarer det som er vist i fig. 1.

Posisjonen av håndtaket 9 indikerer hvorvidt ventilen er åpen eller lukket. Akslen rundt hvilken håndtaket er roterbart er indikert med 10. Kvadranten 13, markert på dekslet, er farget for å angi en PÅ/AV indikering i forbindelse med håndtaket. Også vist i fig. 2 (stiplet da de er skjult av de viste trekk i grunnriss) er posisjonene av spalten 22 i dekslet, springstiften 20 som er ved én ende av spalten 22 når håndtaket er i den viste stilling, fjæren 21 og ytterligere stiften 23 festet til dekslet. Fjæren 21 utstrekker seg mellom stiftene 20 og 23 når anordningen er i "PÅ" stilling som vist, og fjæren er under strekkspenning.

Hvis trykket som følge av fluidumet under membranen faller til under den forhåndsbestemte verdi, hvilket kan eksempelvis kan være forårsaket av en fluidumlekasje, så vil kreftene som virker nedad på membranen overstige de som virker oppad og membranen vil beveges nedad og bringe kontrollakslen ned og ventilforseglingen 5 ned i ventilsetet 24 og lukke ventilen. Den øvre ende 12 av kontrollakslen beveges ut av fordypningen 11 i håndtaket 9.

I fravær av enhver annen mekanisme vil gjenopprettelse av fluidumtrykket som virker på membranen til en verdi større eller lik den forhåndsbestemte verdi forårsake at membranen og kontrolakslen vil beveges opp igjen og følgelig vil ventilen åpne.

Straks ventilen i lekasjedetektoren ifølge oppfinnelsen er bragt til lukking som følge av lavt trykk, så kan den ikke åpnes kun som følge av gjenopprettelse av et trykk større eller lik den forhåndsbestemte verdi. Detektoren må først stilles tilbake. Dette betegnes som "sikkerhetsavstenging", da det vil forhindre gjenoppretning av fluidumtilførsel hvis det er en lekasje i systemet, hvilket er spesielt uønsket i forbindelse med brennbare gasser.

Fig. 3 viser ventilen i lukket stilling. Den er forflyttet til denne stilling som følge av virkningen av fjæren 21. Når den øvre ende 12 av kontrollakslen 7 trekkes ut fra fordypningen 11 i håndtaket 9, så vil fjæren 21 trekke stiften 20 til den andre ende av spalten 22 (motsatt til den ende den er i i fig. 2), slik som vist i fig. 4, og dette vil rotere håndtaket 10 til dens "AV" posisjon, vist både i fig. 3 og 4 og indikere at en lekasje eller et fall i fluidumtrykket under membranen har funnet sted. Kontrollakslen er da ikke lenger direkte under fordypningen i håndtaket, og den undre overflate 26 av håndtaket vil holde kontrollakslen i "ned" eller "AV" posisjonen, idet flaten 26 vil ligge an mot den øvre del av kontrollakslen hvis denne forsøkes beveget opp. For å gjenopprette den åpne tilstand må håndtaket tilbakestilles, og dette kan passende gjøres manuelt ved å rotere håndtaket til den posisjon som er vist i fig. 2, for å bringe på linje kontrollakslen og håndtakfordypningen og tillate at akslen beveges oppad og inn i fordypningen som følge av fluidumtrykk større eller lik den forhåndsbestemte verdi.

Da detektoren forblir i "AV" posisjon inntil den er satt tilbake vil håndtaket forbli i stillingen vist i figurene 3 og 4, hvilket indikerer at en lekasje eller et fall i væsketrykket har funnet sted siden avstengningsanordningen sist ble frigjort.

Ventilen kan også innbefatte en bryter som aktiverer en synlig eller hørbar alarm når ventilen er lukket for å indikere lekasje eller fall i fluidumtrykk.

En alarm kan eksempelvis kontrolleres ved den velkjente kombinasjon av en magnet og en rørbryter for å påvise stillingen til kontrollakslen og følgelig hvorvidt ventilen er åpen eller lukket. I den viste utførelsesform kunne magneten forbindes med kontrollakslen og rørbryteren kunne være i en fast stilling, f.eks. festet til dekslet, idet rørbryteren vil sette på en ekstern alarm eller en hvilken som helst egnet indikatorkrets.

Fig. 5 viser en fluidumtilførselsinstallasjon hvori er innarbeidet lekasjedetektoren 15 i henhold til oppfinnelsen i tilførselsrørledningen 27 mellom hovedkranen 14 og brukerstedet 17. Kranen 18 kan anvendes for å skru av tilførslen til brukerstedet. Lekasjedetektoren har et håndtak 16 som virker som en PÅ/AV indikator og detektoren kan også eventuelt være forbundet med en audio- eller visuell alarm 19. Det tilførte fluidum kan være en gass.

Hvis den forhåndsbestemte verdi av trykket under hvilket ventilen lukker tilsvarer det normale trykk i systemet når dette er lukket bør man, for å påvise lekasje eller fall i trykk eksempelvis som følge av at tilførslen (eksempelvis en flaske med flytende gass) er i ferd med å gå tom, stenge hovedkranen og kranen til brukerstedet, og i dette tilfelle vil lekasje av fluidum mellom systemet og hovedkranen og brukerstedet kunne påvises.

Anordningen bør installeres så nær som mulig til tilførslen (eksempelvis gass-sylindre), men i omgivelsen som skal beskyttes.

De følgende trinn bør utføres ved installering av anordningen:

1. Sett på tilførslen ved hovedkranen.

2. Sett lekasjedetektoren i "PÅ" posisjonen (ventil åpen)

3. Sett på og fyr opp brukerstedet.

Oppstarting og avbrytningsrekkefølgen er viktig for korrekt drift av lekasjedetektoren.

Åpningssekvensen bør være som følger:

1. Sett på fluidumtilførslen og sett detektorhåndtaket i "PÅ" (åpen) posisjon. (På dette trinn vil trykket av fluidumet som virker på membranen presse kontrollakslen 7 inn i fordypningen i håndtaket slik som vist i fig. 1, hvilket vil holde håndtaket i åpen ("PÅ") posisjon).

2. Start opp brukerstedet.

Avbrytningssekvensen bør være som følger:

1. Slå av brukerstedet.

2. Slå av fluidumtilførslen. (Passende kan en ventil anordnes ved innløpet til lekasjedetektoranordnin-gen).

Hvis fluidumet i installasjonen i dette trinn forblir ved et trykk større eller lik den forhåndsbestemte verdi (i dette tilfelle vil den forhåndsbestemte verdi tilsvare det normale trykk når systemet er slått av) er det ingen lekasje. Hvis trykket faller (hvilket indikerer en lekasje) vil ventilen lukke seg og håndtaket på tilbakestillingsin-dikatoren vil peke på "AV" posisjonen.

Detektoren bør alltid undersøkes før tilførslen slås på. Hvis den er i "AV" posisjon har det enten vært en lekasje eller tilførslen (eksempelvis gassflasken) har gått tom. De følgende sikkerhetsforanstaltninger er derfor å anbefale:

1. Ventiler området og unngå gnister.

2. Fastslå om brukerstedet og flasken (eller annen tilførsel) er skrudd av.

3. Sett på tilførslen.

4. Sett på detektoren.

5. Sett på brukerstedet svakt, men ikke tenn det.

6. Slå av systemet i følgende rekkefølge, først

brukerstedet, deretter tilførslen.

Hvis detektoren går i "AV" posisjon i løpet av 15 min. betyr dette en betydelig lekasje i systemet som bør finnes og utbedres. Hvis det tar lengre enn 15 min. før indikatoren slår ut, indikerer dette en lekasje i systemet som er for liten til å forårsake bekymring.

(tidsperioden på 15 miln. er kukn et eksempel og kan endres på passende måte for et hvilket som helst system. Systemet kan tilbakestilles når lekasjen er utbedret.

En eventull alarm knyttet til anordningen for å indikere en lekasje eller fall i trykk bør fortrinnsvis monteres på utsiden av omgivelsene som skal beskyttes.

For å undersøke detektoren og en eventuell synlig eller hørbar alarm knyttet til denne, så kan brukerstedet settes på mens hoedkranen lukkes. Dette betyr at fluidumtrykket vil falle under den forhåndsbestemte verdi og ventilen vil lukke seg hvis den virker korrekt.

Den automatiske avstengning av anordningen sikrer at straks en lekasje er påvist, så kan fluidumet ikke strømme inn i det omgivende system, selv om hovedkranen igjen settes på. Hvis håndtaket settes i "PÅ" posisjon for å muliggjøre at akslen løftes og ventilen returnerer til åpen posisjon før lekasjen er utbedret, så vil anordningen igjen slå seg av når de ovenfor nevnte betingelser anvendes, og håndtaket vil igjen returnere til "AV" posisjonen. Når de korrigerte betingelser er innført og bibeholdes vil dreiing av håndtaket gjenopprette tilførslen.

Anordningen er spesielt nyttig for gasstilførsel, eksempelvis lavtrykksgass-systemer som tilføres fra flasker eller syl indre og kan anvendes som en lekasjeindikator for markedet slik som camping-vogner, båter og små husholdsin-stallasjoner. I tillegg til å påvise lekasjer i systemet så vil ventilen eksempelvis slå seg av hvis en flytende gassflaske (anvendt som tilførsel) er tom eller byttes når hovedkranen er på, eller hvis brukerstedet står på når hovedkranen er slått av. (Betegnelsen "lekasje" er påtenkt å dekke fall i fluidumtrykk som følge av slike eller andre årsaker). Den kan lett anvendes av menigmann og har en enkel gjeninnstillingsmekanisme som gir en enkel visuell indikasjon på lekasje.

Anordningen er også nyttig for betalingsgassmålerinstalla-sjoner. Når betalingsgassmåleren er installert i forbindelse med eksempelvis en gasskamin, så vil, hvis måleren stenges av mens kaminen fremdeles er tent på, fluidumlekasjedetek-toren i tilførselsrørledningen virke til å stenge av tilførslen. Dette vil forhindre betaling til måleren mens kaminen fremdeles er på, men ikke tent.

Claims (7)

1. Fluidumlekasjedetektor omfattende et legeme (1) med et kammer (28) og forsynt med et fluidum-innløp (3) og et fluidumutløp (4), mellom hvilke er anordnet en ventil med et ventillukkeelement (5) forbl indet med en membran (6), karakterisert ved at fluidum tilstede i kammeret (28) pålegger et trykk på membranen og hvor detektoren ytterligere innbefatter midler (8) for å kontrollere lukking av ventilen slik at ventilen tillates åpnet når trykket på membranen som følge av fluidumet bibeholdes ved en verdi større eller lik en forhåndsbestemt verdi, og hvor ventilen bringes til å lukke når trykket faller under den forhåndsbestemte verdi, idet dektoren ytterligere innbefatter sikkerhetsavlåsningsmidler (7, 9, 20, 21, 22, 23) for å låse ventilen i posisjon når denne er lukket, og midler (7, 9, 11, 12) for å tillate at avlås-ningsmidlene frigis for å tillate at ventilen åpnes som følge av et fluidumtrykk større eller lik den forhåndsbestemte verdi, og midler for å tilveiebringe visuell indikasjon på at fluidumtrykket har vært under den forhåndsbestemte verdi etter en foregående frigivelse av avlåsningsanordningen.

2. Detektor ifølge krav 1, karakterisert ved at sikkerhetslåseanord-ningen tilveiebringes av en kontrollaksel (7) festet til ventillukkeelementet (5) i forbindelse med et element (9) som samvirker med en spennanordning (20, 21, 22, 23) som beveger elementet (9) når ventilens lukkeelement er i lukket posisjon slik at overflaten (26) av elementet (9) ligger an mot enden (12) av kontrollakslen og forhindrer åpning av ventilen.

3. Detektor ifølge krav 2, karakterisert ved at midlene som tillater frigivning av låseanordningen omfatter en fordypning (11) i elementet (9) for å motta en ende (12) av kontrollakslen (7), idet elementet (9) er manuelt dreibart til en posisjon slik at fordypningen (11) i det vesentlige bringes på linje med enden (12).

4. Detektor ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at elementet (9) er et håndtak forsynt med visuell indikasjon på et fluidumtrykk under den forhåndsbestemte verdi.

5. Detektor ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at midlene for å kontrollere lukking er anordnet slik at den forhåndsbestemte verdi av trykket er det påtenkte arbeidstrykk for fluidumet i et system, hvor detektoren er påtenkt anvendt.

6. Detektor ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den innbefatter en tilknyttet lyd- eller visuell alarm for å gi en fjernin-dikasjon på et fluidumtrykk under den forhåndsbestemte verdi.

7. Anvendelse av detektoren ifølge kravene 1 - 6 i en fluidumstilførselsinstallasjon.