WO2005057158A1 - Verfahren zur dichtigkeitsprüfung sowie haube zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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WO2005057158A1
WO2005057158A1 PCT/DE2004/002651 DE2004002651W WO2005057158A1 WO 2005057158 A1 WO2005057158 A1 WO 2005057158A1 DE 2004002651 W DE2004002651 W DE 2004002651W WO 2005057158 A1 WO2005057158 A1 WO 2005057158A1
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hood
area
joint
test
leak testing
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PCT/DE2004/002651
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Hermann Koch
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/22—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • G01M3/225—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for welds
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/22—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • G01M3/223—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for pipe joints or seals

Definitions

  • the invention relates to a method for leak testing an area of a device.
  • the invention has for its object to provide a method with which individual areas of a device can be checked reliably and inexpensively.
  • the object is achieved in that at least a portion of the area on a first side of the device is covered by a first hood, that a first space formed by the first hood over the area is evacuated in that a test gas is introduced in the vicinity of the area on a second side of the device facing away from the first side outside the first room, and that the test gas is probed within the first room.
  • the covering of the section of the area to be checked with a hood allows individual zones to be checked regardless of the degree of manufacture of the device to be tested.
  • a device can be, for example, a container or tank for holding gaseous or liquid media.
  • the area is arranged on a wall of the device so that, for example, a wall of the container / tank can be checked for leaks.
  • Evacuating the space formed over the connection point makes it easy to detect penetrating test gas. Evacuation is understood to mean both the almost complete removal of gases and a partial removal of gases, which leads to a negative pressure.
  • the method for leak testing an area can be used, for example, in pipeline construction, in general tank construction or in any, for example plate-shaped, parts.
  • the method is particularly suitable for testing end-side joints of tubular encapsulation housing sections of a compressed gas-insulated line or a compressed gas-insulated electrical switch.
  • the device has two parts that are connected to one another and that the area comprises a joint.
  • the quality of the joints is checked as early as during production, since a search can be carried out if the system is large and there are a large number of joints after leaks, for example at the joints, is time-consuming.
  • the method is particularly easy to implement when laying gas-insulated conductors under construction site conditions.
  • test gas is helium
  • the noble gas helium has very small atoms, making it particularly suitable for detecting minor leaks at a joint. If the tightness of the joint has been verified with helium, it can be assumed that the joint is also tight against larger molecules / atoms, for example nitrogen or sulfur hexafluride or liquids. However, other gases can also be used as test gas.
  • the first hood has a plurality of sections which are separated from one another.
  • a division of the first hood into several separate sections allows the hood to be used more flexibly. So one and the same hood can be provided for testing different areas.
  • One section of the hood can be designed, for example, for testing flange connections, and another section of the hood, for example, in such a way that it is particularly suitable for testing adhesive connections or joints at corners and edges.
  • the sections form a plurality of spaces that can be evacuated independently of one another. If several sections are provided to form the spaces which can be evacuated independently of one another, it is possible to evacuate only the section used as required. This reduces the volume to be evacuated, which means that the leak test can be carried out more quickly.
  • a division into several independently evacuable rooms is suitable for testing a long area during a single pass, the long area being divided into individual sections by the individual rooms. For example, it is possible to completely cover an end joint of two pipes with a hood and to test the joint in several sections. When a leak occurs, it is easier to locate the exact location of the leak. This makes it possible to carry out an automated check of the joint, for example, and to obtain a test result that is not limited to the quantitative information leaks / leaks, but rather limits the location of the error to a specific section.
  • a second hood spans at least a portion of the area on the second side and forms a second space into which the test gas is introduced.
  • the second hood restricts the mobility of the test gas. This makes it possible to reduce the necessary test gas volume.
  • the second hood does not necessarily have to form a space sealed with respect to the device. It is sufficient to prevent the test gas from flowing out only to a certain extent and to control the outflow direction as precisely as possible. However, it is If the second hood is placed tightly on the area to be tested, the necessary amount of test gas is reduced. It can be provided that the test gas is pumped into the second hood and is pumped out again after the test has been carried out. So the test gas is available for further tests.
  • a particularly simple and effective embodiment of the first and second hoods is to allow the two hoods to span a similarly large section of an area or a joint, so that the area / joint is, so to speak, pressed between the two hoods. It is thus possible to check the area / joint to be checked within a very short time interval. It can be provided that the second hood is assigned to several sections of the first hood. Alternatively, the second hood can be assigned to exactly one section of the first hood, so that after a section has been checked, the second hood is moved to a further section.
  • a further advantageous embodiment of the method can provide that the first hood is made of several parts and can be applied to a pipe on the outer jacket side.
  • a multi-part hood makes it possible, for example, to encompass a pipe in its entirety. To do this, the hood must be divided into several sections. Exactly one section or several sections of the first hood can be arranged within each link.
  • a further advantageous embodiment can provide that the joint is a weld seam.
  • the design of weld seams can easily be adapted to the shape of the parts to be connected. As such, there is no problem in arranging a corresponding hood over the weld seam.
  • the test method is suitable for testing parts that abut each other but also for parts that abut each other at an angle. Depending on the design of the joint, a suitable hood must be used.
  • the method is also suitable for inspecting other joints, for example flange connections, soldered connections, adhesive connections, press connections or screw connections.
  • the invention further relates to a first hood for carrying out the method described above, which allows particularly simple and quick testing of elongated areas.
  • the first hood advantageously has a plurality of sections which, when the first hood is arranged over an area, span spaces separated from one another above the area.
  • the different, separated rooms allow a simultaneous examination of several sections of the area, whereby a statement can be made about its tightness for each individual section.
  • the fault location can thus be localized in a simple manner.
  • a faulty section of the joint can be specified quickly.
  • the first hood has at least one sealing element on the surfaces provided for bearing on parts.
  • the use of at least one sealing element facilitates evacuation of the individual rooms. This prevents excessive gas from flowing into the evacuated room. This makes it possible, for example, to evacuate a room and keep it evacuated over a longer period of time. This avoids the constant pumping of gas out of the room. In particular when using a hood with several sections, it is possible, for example, to evacuate the rooms one after the other with one and the same vacuum pump. This makes the test arrangement inexpensive.
  • the first hood is flexible.
  • a flexible hood can be formed, for example, by using an elastic material, such as a plastic film or rubber.
  • the hood can also be composed of several links, which can be flexibly adapted to a respective joint. For example, it is possible to use one and the same hood to test pipes of different diameters welded together at the end.
  • the shows 1 shows the schematic structure of a test arrangement with a hood and FIG. 2 shows a side view of the test arrangement.
  • FIG. 1 shows a cross section through a gas-insulated pipe conductor 1.
  • the gas-insulated pipe conductor 1 has a first pipe 2 and a second pipe 3.
  • the first tube 2 and the second tube 3 are connected to one another at the end.
  • a joint 4 is designed as a weld seam.
  • An electrical conductor 5 is arranged coaxially with the first and the second tube 2, 3.
  • the electrical conductor 5 is held inside the tubes 2, 3 by means of support insulators 6.
  • After assembly that is to say during operation of the gas-insulated pipeline 1, its interior is filled with an insulating gas which is under increased pressure, for example SF 6 or nitrogen or a mixture of nitrogen and SF 6 .
  • the electrical conductor 5 is aligned along an axis of symmetry 7.
  • the axis of symmetry 7 divides FIG. 1 into an upper half 8 and a lower half 9.
  • a first hood 10 is arranged radially around the first tube 2 and the second tube 3.
  • the first hood 10 is shown in cross section in FIG.
  • a side view of the first hood 10 can be seen in FIG. 2.
  • the first hood 10 is arranged by means of sealing elements 11 on a first side (the outer surface) of the first and second tubes 2, 3.
  • a second hood 12 is arranged on a second side (inner lateral surfaces lying opposite the outer surface). The second hood 12 is sealed off from the inner circumferential surface of the tubes 2, 3.
  • the second hood 12 can open the inner circumferential surface may be arranged radially circumferentially or span only a sector of the inner circumferential surface in the radial direction.
  • a first space is spanned by the first hood 10 on the outer jacket side above the joint 4.
  • the first room can also be divided into several sections. The design of this room can be found in the description of FIG. 2.
  • the first room can be evacuated by means of a vacuum pump 13.
  • a sensor 14 also projects into the first space.
  • the first room can be monitored for the presence of certain gases by means of the sensor 14. This monitoring can take place, for example, by means of a gas chromatograph 15.
  • measuring devices can also be used, which may dispense with the use of a sensor and, for example, only take and analyze a gas sample from the first room.
  • a test gas for example helium 16
  • helium 16 is introduced into a second space which is delimited by the second hood 12. If the joint 4 is sufficiently tight, the helium 16 remains within the space formed by the second hood 12. If the joint 4 leaks, helium penetrates into the space, which is delimited by the second hood 12. Due to the vacuum, interfering gases are largely avoided, so that the sensor 14 can quickly detect an increase in the helium concentration within the space delimited by the first hood 10.
  • a second variant of a device for checking the tightness of the joint 4 is shown in the lower half 9 of FIG. 1. There is no use of a second hood there. In the area of the joint 4, a penetration of the test gas 16 into the evacuated space formed by the first hood 10 is checked by means of a test gas 16 flowing out in the area of the joint 4. With this method, the test gas used has evaporated after the test has been carried out.
  • the evaluation and the method of pumping the air out of the space under the first hood 10 by means of the vacuum pump 13 and the analysis by means of the sensor 14 and the gas chromatograph 15 correspond to the method described above.
  • FIG. 2 shows a side view of the arrangement shown in FIG. 1.
  • the first hood 10 is designed in two parts in the present example. By means of a hinge 17, two half-ring-shaped halves of the first hood 10 can be folded apart, so that the hood can be placed radially on the outer lateral surface transversely to the longitudinal direction of the first and the second tube 2, 3. Furthermore, the first hood 10 has a plurality of sections 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j, which subdivide the first space spanned over the joint 4. For evacuation, each of the rooms has a connecting piece 19.
  • a sensor 14 is assigned to each section 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j.
  • sections 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18 of the first room one after the other, several or all sections 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h , 18i, 18j to be subjected to a leak test at the same time.
  • Each of the sections 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j is formed by transverse walls.
  • Each of the sections 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j forms a space above the outer circumferential surface of the first and second tubes 2, 3. Furthermore, it can be seen in FIG. 2 that the second hood 12 clings to the inner circumferential surface of the first and the second pipe 2, 3. Deviating from this, the second hood 12 can cover the entire inside diameter or cover a reduced sector. It is also possible to apply the test gas, for example helium, in the region of the joint 4 by means of a hose 20 having outflow elements.
  • the test gas for example helium
  • the first hood 10 can also be designed differently from the embodiment variant shown in the figure.
  • the number of sections of the first room can be increased or reduced to a single section.
  • the hoods can be formed from an elastic material.
  • Such an elastic material can be, for example, an elastically deformable rubber mixture or a film. This can then be arranged very flexibly around different pipe diameters or via a joint located on one level.
  • the number of hinges 17 provided for opening the first hood 10 can be increased, so that a multi-unit first hood 10 is formed. This can then also be used flexibly on different pipe diameters or on flat joints.
  • the use of a second hood has the advantage that the test gas used can be extracted from the second space formed by the second hood 12 after the test has been carried out, so that only slight losses occur. This is countered by a difficult insertion of the second hood 12 when checking a joint of a pipe connection. about. In places that are difficult to access, it is therefore easier to bring a hose with appropriate outlet openings into the area of the joint.

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Abstract

Zur Prüfung einer Fügestelle (4) eines ersten und eines zweiten Rohres (2, 3) einer gasisolierten Leitung (1) wird außenmantelseitig eine erste Haube (10) angeordnet. Die erste Haube (10) wird mittels einer Vakuumpumpe (13) evakuiert. Innenmantelseitig wird ein Prüfgas (16) verteilt. Im Innern der Haube (10) erfolgt eine Sondierung nach dem Prüfgas (16) mittels eines Sensors (14).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung sowie Haube zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung eines Bereiches einer Vorrichtung.
Aus der Produktinformation ASM 182TD+, öl- und partikelfreies Helium-Lecksuchgerät der Alcatel Hochvakuumtechnik GmbH, 2003 ist bekannt, den Austritt von Gasen aus Behältern zu überwachen. Dazu wird in der Umgebung des zu prüfenden Behälters Umgebungsluft angesaugt und mittels eines Lecksuchgerätes auf Fremdgase analysiert. Ein derartiges Verfahren bedingt, dass die Vorrichtung bzw. die Baugruppe bereits in Gänze zusammengesetzt ist und ihre endgültige Gestalt mit sämtlichen Dichtungen usw. angenommen hat. Für die Prüfung einzelner Bereiche sind derartige Verfahren nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchem einzelne Bereiche einer Vorrichtung zuverlässig und kostengünstig zu prüfen sind.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Abschnitt des Bereiches auf einer ersten Seite der Vorrichtung von einer ersten Haube überdeckt wird, dass ein von der ersten Haube über dem Bereich gebildeter erster Raum evakuiert wird, dass in der Nähe des Bereiches auf einer zweiten, von der ersten Seite abgewandten Seite der Vorrichtung außerhalb des ersten Raumes ein Prüfgas eingebracht wird, und dass innerhalb des ersten Raumes nach dem Prüfgas sondiert wird. Die Überdeckung des zu überprüfenden Abschnittes des Bereiches mit einer Haube gestattet unabhängig vom Fertigungsgrad der zu prüfenden Vorrichtung einzelne Zonen zu prüfen. Eine Vorrichtung kann beispielsweise ein Behälter oder Tank zur Aufnahme gasförmiger oder flüssiger Medien sein. Der Bereich ist auf einer Wandung der Vorrichtung angeordnet, so dass beispielsweise eine Wandung des Behälters/Tanks auf Dichtigkeit überprüft werden kann. Durch das Evakuieren des über der Verbindungsstelle gebildeten Raumes ist ein Detektieren von eindringendem Prüfgas leicht möglich. Unter einem Evakuieren wird sowohl die nahezu vollständige Entfernung von Gasen als auch ein teilweises Entfernen von Gasen, welches zu einem Unterdruck führt, verstanden. Bei der Verwendung eines Gaschromatographen zur Suche nach dem Prüfgas sind so eindeutigere Aussagen möglich, da der Einfluss von Fremdgasen weitgehend ausgeschlossen werden kann. Das Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung eines Bereiches kann beispielsweise im Rohrleitungsbau, im allgemeinen Behälterbau oder bei beliebigen, beispielsweise plattenförmigen Teilen, angewandt werden. Besonders geeignet ist das Verfahren zur Prüfung von stirnseitigen Fügestellen rohrförmiger Kapselungsgehäuseabschnitte einer druckgasisolierten Leitung oder eines druckgasisolierten elektrischen Schalters.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zwei miteinander verbundene Teile aufweist und der Bereich eine Fügestelle umfasst.
Speziell bei druckgasisolierten elektrischen Leitungen ist es wünschenswert, dass bereits während der Fertigung die Qualität von Fügestellen überprüft wird, da bei großen Ausdehnungen der Anlage und einer Vielzahl von Fügestellen eine Suche nach Leckagen, beispielsweise an den Fügestellen, zeitaufwendig ist. Insbesondere beim Verlegen von gasisolierten Leitern unter Baustellenbedingungen zeichnet sich das Verfahren durch eine einfache Umsetzbarkeit aus.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Prüfgas Helium ist.
Das Edelgas Helium verfügt über sehr kleine Atome, so dass es besonders geeignet ist, geringfügige Undichtigkeiten einer Fügestelle nachzuweisen. Ist mit Helium die Dichtigkeiten der Fügestelle nachgewiesen, so kann davon ausgegangen werden, dass die Fügestelle auch gegenüber größeren Molekülen/Atomen, beispielsweise Stickstoff oder Schwefelhexaflurid oder Flüssigkeiten dicht ist. Darüber hinaus sind jedoch auch andere Gase als Prüfgas einsetzbar.
Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass die erste Haube mehrere voneinander abgetrennte Abschnitte aufweist .
Eine Aufteilung der ersten Haube in mehrere voneinander getrennte Abschnitte gestattet einen flexibleren Einsatz der Haube. So kann ein und dieselbe Haube zur Prüfung verschiedenster Bereiche vorgesehen sein. Ein Abschnitt der Haube kann beispielsweise zur Prüfung von Flanschverbindungen ein weiterer Abschnitt der Haube beispielsweise derart gestaltet sein, dass er besonders zur Prüfung von Klebeverbindungen oder Fügestellen an Ecken und Kanten geeignet ist.
Dabei kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, dass durch die Abschnitte mehrere voneinander unabhängig evakuierbare Räume gebildet sind. Bei einem Vorsehen mehrerer Abschnitte zur Ausbildung der voneinander unabhängig evakuierbaren Räume ist es möglich, jeweils nur den bedarfsweise verwendeten Abschnitt zu evakuieren. Dadurch wird das zu evakuierende Volumen verringert, wodurch eine schnellere Dichtigkeitsprüfung durchgeführt werden kann. Weiterhin ist eine Unterteilung in mehrere unabhängig evakuierbare Räume dazu geeignet, einen sich lang erstreckenden Bereich während eines einzigen Durchganges zu prüfen, wobei der lange Bereich durch die einzelnen Räume in einzelne Abschnitte unterteilt wird. So ist es beispielsweise möglich, eine stirnseitige Fügestelle zweier Rohre komplett mit einer Haube zu überdecken und die Fügestelle in mehreren Abschnitten zu prüfen. Bei dem Auftreten einer Undichtigkeit ist es vereinfacht möglich, den genauen Ort der Undichtigkeit zu lokalisieren. Dadurch ist es möglich, ein Prüfen der Fügstelle beispielsweise automatisiert vorzunehmen und ein Prüfergebnis zu erhalten, welches sich nicht ausschließlich auf die quantitative Aussage dicht/undicht beschränkt, sondern den Fehlerort auf einen bestimmten Abschnitt eingrenzt.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass eine zweite Haube auf der zweiten Seite zumindest einen Abschnitt des Bereiches überspannt und einen zweiten Raum bildet, in welchen das Prüfgas eingeleitet wird.
Die zweite Haube schränkt die Beweglichkeit des Prüfgases ein. Dadurch ist eine Reduzierung des notwendigen Prüfgasvo- lumens erreichbar. Die zweite Haube braucht dabei nicht unbedingt einen gegenüber der Vorrichtung abgedichteten Raum ausbilden. Es ist ausreichend, ein Abströmen des Prüfgases lediglich in einem bestimmten Maße zu verhindern und dabei die Abströmrichtung möglichst genau zu steuern. Ist es jedoch vorgesehen, die zweite Haube dicht auf den zu prüfenden Bereich aufzusetzen, so wird die notwendige Menge an Prüfgas reduziert. Dabei kann vorgesehen, sein, dass das Prüfgas in die zweite Haube eingepumpt wird und nach erfolgter Prüfung wieder abgepumpt wird. So steht das Prüfgas für weitere Prüfungen zur Verfügung. Eine besonders einfache und wirkungsvolle Ausgestaltung der ersten und zweiten Haube ist, die beiden Hauben einen ähnlich großen Abschnitt eines Bereiches bzw. einer Fügestelle überspannen zu lassen, so dass der Bereich/die Fügestelle sozusagen zwischen den beiden Hauben eingepresst ist. So ist es möglich, den zu prüfenden Bereich/die Fügestelle innerhalb eines sehr kurzen Zeitintervalls zu prüfen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die zweite Haube mehreren Abschnitten der ersten Haube zugeordnet ist. Alternativ kann die zweite Haube jeweils genau einem Abschnitt der ersten Haube zugeordnet sein, so dass nach erfolgter Prüfung eines Abschnittes die zweite Haube jeweils zu einem weiteren Abschnitt verschoben wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens kann vorsehen, dass die erste Haube mehrteilig ausgeführt ist und außenmantelseitig an ein Rohr anlegbar ist.
Eine mehrteilige Haube gestattet es, beispielsweise ein Rohr voll umfänglich zu umgreifen. Dazu ist die Haube in mehrere Glieder aufzuteilen. Innerhalb eines jeden Gliedes können dabei entweder jeweils genau ein Abschnitt oder mehrere Abschnitte der ersten Haube angeordnet sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Fügestelle eine Schweißnaht ist. Schweißnähte sind in ihrer Ausgestaltung leicht an die jeweilige Form der zu verbindenden Teile anpassbar. Als solches bereitet es keine Probleme eine entsprechende Haube über der Schweißnaht anzuordnen. Das Prüfverfahren eignet sich zur Prüfung von stumpf aneinander stoßenden Teilen oder auch zur Prüfung von unter Bildung eines Winkels aneinander stoßenden Teilen. Je nach Ausführungsform der Fügestelle ist dabei eine geeignete Haube zu verwenden. Neben der Überprüfung von Schweißnähten eignet sich das Verfahren auch zur Prüfung weiterer Fügestellen, beispielsweise von Flanschverbindungen, von Lötverbindungen, von Klebeverbindungen, von Pressverbindungen oder von Schraubverbindungen.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine erste Haube zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, die ein besonders einfaches und schnelles Prüfen von langgestreckten Bereichen gestattet.
Dazu weist die erste Haube vorteilhafterweise mehrere Abschnitte auf, die bei Anordnung der ersten Haube über einem Bereich voneinander abgetrennte Räume über dem Bereich aufspannen.
Die verschiedenen voneinander abgetrennten Räume gestatten ein gleichzeitiges Prüfen mehrerer Abschnitte des Bereiches, wobei zu jedem einzelnen Abschnitt eine Aussage über seine Dichtigkeit gegeben werden kann. Somit ist in einfacher Weise eine Lokalisierung der Fehlerstelle möglich. Insbesondere bei einem automatisierten Prüfen von Fügestellen kann so schnell ein fehlerhafter Abschnitt der Fügestelle angegeben werden. Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass die erste Haube an den zur Auflage an Teilen vorgesehenen Flächen zumindest ein Abdichtelement aufweist.
Die Verwendung zumindest eines Abdichtelementes erleichtert eine Evakuierung der einzelnen Räume. So ist ein übermäßiges Nachströmen von Gas in den evakuierten Raum vermieden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, einen Raum zu evakuieren und diesen über einen längeren Zeitraum evakuiert zu halten. Somit ist ein ständiges Abpumpen von Gas aus dem Raum vermieden. Insbesondere bei der Verwendung einer Haube mit mehreren Abschnitten ist es beispielsweise möglich, die Räume nacheinander mit ein und derselben Vakuumpumpe zu evakuieren. Dadurch ist die Prüfanordnung kostengünstig.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass die erste Haube flexibel ist.
Eine flexible Haube kann beispielsweise durch die Verwendung eines elastischen Materials, wie beispielsweise einer Kunststofffolie oder Gummi gebildet sein. Darüber hinaus kann die Haube jedoch auch aus mehreren Gliedern zusammengesetzt sein, welche flexibel an eine jeweilige Fügestelle anpassbar ist. So ist es beispielsweise möglich, ein und dieselbe Haube zur Prüfung von stirnseitig miteinander verschweißten Rohren verschiedener Durchmesser einzusetzen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung schematisch gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigt die Figur 1 den schematischen Aufbau einer Prüfanordnung mit einer Haube und die Figur 2 eine Seitenansicht der Prüfanordnung.
Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen gasisolierten Rohrleiter 1. Der gasisolierte Rohrleiter 1 weist ein erstes Rohr 2 sowie ein zweites Rohr 3 auf. Das erste Rohr 2 und das zweite Rohr 3 sind stirnseitig miteinander verbunden. Eine Fügestelle 4 ist als Schweißnaht ausgeführt. Koaxial zu dem ersten und dem zweiten Rohr 2, 3 ist ein elektrischer Leiter 5 angeordnet. Der elektrische Leiter 5 ist mittels Stützisolatoren 6 im Innern der Rohre 2, 3 gehalten. Nach erfolgter Montage, also während des Betriebes des gasisolierten Rohrleiters 1, ist sein Inneres mit einem unter erhöhtem Druck stehenden Isoliergas, beispielsweise SF6 oder Stickstoff oder einem Gemisch auf Stickstoff und SF6 befüllt. Der elektrische Leiter 5 ist längs einer Symmetrieachse 7 ausgerichtet. Die Symmetrieachse 7 teilt die Figur 1 in eine obere Hälfte 8 und eine untere Hälfte 9.
Zunächst wird eine Überprüfung der Dichtigkeit der Fügestelle 4 mittels der in der oberen Hälfte 8 dargestellten Vorrichtung beschrieben. Radial um das erste Rohr 2 und das zweite Rohr 3 ist eine erste Haube 10 angeordnet. Die erste Haube 10 ist in der Figur 1 im Querschnitt dargestellt. Eine Seitenansicht der ersten Haube 10 ist der Figur 2 entnehmbar. Die erste Haube 10 ist mittels Abdichtelementen 11 auf einer ersten Seite (der äußeren Oberfläche) des ersten und des zweiten Rohres 2, 3 aufliegend angeordnet. Auf einer zweiten Seite (zu der äußeren Oberfläche entgegengesetzt liegende innere Mantelflächen) ist eine zweite Haube 12 angeordnet. Die zweite Haube 12 ist gegenüber der inneren Mantelfläche der Rohre 2, 3 abgedichtet. Die zweite Haube 12 kann dabei auf der inneren Mantelfläche radial umlaufend angeordnet sein oder nur einen Sektor der inneren Mantelfläche in radialer Richtung überspannen. Durch die erste Haube 10 ist außenman- telseitig über der Fügestelle 4 ein erster Raum aufgespannt. Der erste Raum kann auch in mehrere Abschnitte unterteilt sein. Die Ausgestaltung dieses Raumes ist der Beschreibung der Figur 2 entnehmbar. Der erste Raum kann mittels einer Vakuumpumpe 13 evakuiert werden. Weiterhin ragt in den ersten Raum ein Sensor 14 hinein. Mittels des Sensors 14 kann der erste Raum auf das Vorhandensein bestimmter Gase überwacht werden. Diese Überwachung kann beispielsweise mittels eines Gaschromatographen 15 erfolgen. Alternativ sind auch andere Messeinrichtungen verwendbar, die gegebenenfalls auf den Einsatz eines Sensors verzichten und beispielsweise lediglich eine Gasprobe aus dem ersten Raum entnehmen und analysieren. Nach dem Evakuieren des ersten Raumes mittels der Vakuumpumpe 13 wird in einen zweiten Raum, welcher durch die zweite Haube 12 begrenzt wird, ein Prüfgas, beispielsweise Helium 16, eingebracht. Bei einer hinreichenden Dichtigkeit der Fügestelle 4 verbleibt das Helium 16 innerhalb des durch die zweite Haube 12 gebildeten Raumes. Bei einer Undichtigkeit der Fügestelle 4 dringt Helium hindurch in den Raum, welcher durch die zweite Haube 12 begrenzt wird. Aufgrund des Vakuums sind störende Gase weitgehend vermieden, so dass der Sensor 14 rasch eine Erhöhung der Heliumkonzentration innerhalb des durch die erste Haube 10 begrenzten Raumes detektieren kann. Mittels des Gaschromatographen 15 ist dann eine Auswertung des jeweiligen Gasspektrums ermöglicht, so dass eine Aussage getroffen werden kann, ob Helium in den evakuierten ersten Raum eindringen konnte. Dies ist anhand der typischen Spektren des Prüfgases eindeutig identifizierbar. Eine zweite Variante einer Vorrichtung zur Prüfung der Dichtigkeit der Fügestelle 4 ist in der unteren Hälfte 9 der Figur 1 dargestellt. Dort ist auf einen Einsatz einer zweiten Haube verzichtet. Im Bereich der Fügestelle 4 wird mittels eines im Bereich der Fügestelle 4 ausströmenden Prüfgases 16 ein Hindurchdringen des Prüfgases 16 in den evakuierten Raum der durch die erste Haube 10 gebildet ist, überprüft. Bei diesem Verfahren ist das verwendete Prüfgas nach der erfolgten Prüfung verflüchtigt. Die Auswertung sowie das Verfahren des Abpumpens der Luft aus dem Raum unter der ersten Haube 10 mittels der Vakuumpumpe 13 und die Analyse mittels des Sensors 14 und des Gaschromatographen 15 entspricht dem vorstehend beschriebenen Verfahren.
In der Figur 2 ist eine Seitenansicht der in der Figur 1 dargestellten Anordnung gezeigt. Die erste Haube 10 ist im vorliegenden Beispiel zweiteilig ausgeführt. Mittels eines Scharniers 17 sind zwei halbringförmigen Hälften der ersten Haube 10 auseinanderklappbar, so dass die Haube quer zur Längsrichtung des ersten und des zweiten Rohres 2, 3 radial auf die Außenmantelfläche aufsetzbar ist. Weiterhin weist die erste Haube 10 mehrere Abschnitte 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j auf, welche den über der Fügestelle 4 aufgespannten ersten Raum unterteilen. Zur Evakuierung weist jeder der Räume einen Anschlussstutzen 19 auf. Weiterhin ist jedem Abschnitt 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j ein Sensor 14 zugeordnet. Je nach Bedarf ist es nunmehr möglich, die Abschnitte 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18 des ersten Raumes einzeln nacheinander, mehrere oder alle Abschnitte 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j gleichzeitig einer Dichtigkeitsprüfung zu unterziehen. Jeder der Abschnitte 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j ist durch Querwände gebildet. Jeder der Abschnitte 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j bildet einen Raum über der Außenmantelfläche des ersten bzw. des zweiten Rohres 2, 3 aus. Weiterhin ist in der Figur 2 zu erkennen, dass die zweite Haube 12 sich an die Innenmantelfläche des ersten und des zweiten Rohres 2, 3 anschmiegt. Davon abweichend kann die zweite Haube 12 den Innendurchmesser voll umfänglich oder einen verkleinerten Sektor überdecken. Es ist auch möglich, das Prüfgas, beispielsweise Helium, mittels eines Ausströmelemente aufweisenden Schlauches 20 im Bereich der Fügestelle 4 auszubringen .
Weiterhin kann auch die erste Haube 10 abweichend von der in der Figur dargestellten Ausgestaltungsvariante ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Anzahl der Abschnitte des ersten Raumes noch vergrößert oder auf einen einzigen Abschnitt reduziert werden. Es ist weiterhin möglich, dass die Hauben aus einem elastischen Material gebildet sind. Ein derartiges elastisches Material kann beispielsweise eine elastisch verformbare Gummimischung oder eine Folie sein. Diese ist dann sehr flexibel um verschiedene Rohrdurchmesser oder auch über eine in einer Ebene liegende Fügestelle anordbar. Weiterhin kann die Anzahl der zum Öffnen der ersten Haube 10 vorgesehenen Scharniere 17 erhöht werden, so dass eine vielgliedrige erste Haube 10 entsteht. Diese ist dann ebenfalls flexibel auf verschiedene Rohrdurchmesser oder auch auf ebenen Fügestellen ansetzbar.
Die Verwendung einer zweiten Haube hat den Vorteil, dass das zum Einsatz kommende Prüfgas aus dem zweiten Raum der durch die zweite Haube 12 gebildet wird, nach erfolgter Prüfung absaugbar ist, so dass nur geringe Verluste entstehen. Dem steht jedoch ein erschwertes Einbringen der zweiten Haube 12 bei der Prüfung einer Fügestelle einer Rohrverbindung gegen- über. Bei schwer zugänglichen Stellen ist es daher einfacher, einen Schlauch mit entsprechenden Auslassöffnungen in den Bereich der Fügestelle zu bringen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung eines Bereiches einer Vorrichtung (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Bereiches auf einer ersten Seite der Vorrichtung von einer ersten Haube (10) überdeckt wird, dass ein von der ersten Haube (10) über dem Bereich (4) gebildeter erster Raum evakuiert wird, dass in der Nähe des Bereiches (4) auf einer zweiten, von der ersten Seite abgewandten Seite der Vorrichtung (2, 3) außerhalb des ersten Raumes ein Prüfgas (16) eingebracht wird, dass innerhalb des ersten Raumes nach dem Prüfgas (16) sondiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei miteinander verbundene Teile (2, 3) aufweist und der Bereich eine Fügestelle (4) um- fasst .
3. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfgas Helium (16) ist.
4. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haube (10) mehrere voneinander abgetrennte Abschnitte (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j ) aufweist .
5. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Abschnitte (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j) mehrere voneinander unabhängig evakuierbare Räume gebildet sind.
6. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Haube (12) auf der zweiten Seite zumindest einen Abschnitt des Bereiches überspannt und einen zweiten Raum bildet, in welchen das Prüfgas (16) eingeleitet wird.
7. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haube (10) mehrteilig ausgeführt ist und außenmantelseitig an ein Rohr (2, 3) anlegbar ist.
8. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestelle (4) eine Schweißnaht ist.
9. Erste Haube (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 Dichtigkeitsprüfung, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haube (10) mehrere Abschnitte (18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18g, 18h, 18i, 18j ) aufweist, die bei Anordnung der ersten Haube (10) über einem Bereich vonein- ander abgetrennte Räume über dem Bereich aufspannen.
10. Erste Haube (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haube (10) an den zur Auflage an den Teilen (2, 3) vorgesehenen Flächen zumindest ein Abdichtelement (11) aufweist.
11. Erste Haube (10) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haube (10) flexibel ist.
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