Titel: Verfahren zum Auffinden undichter Stellen eines doppelwandigen Behälters oder Behälter teils und Einrichtung zur Durchführung des
Verfahrens
Es ist bekannt, Behälter für wassergefährdende Flüssigkeiten, wie Heizöl und Benzin, doppelwandig auszuführen, wobei die eine, meist allein tragende Wand z. B. aus Beton oder Metall und die andere, oft erst nachträglich angebrachte Wand z. B. aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.
In dem in sich geschlossenen Hohlraum zwischen den beiden Behälterwänden befindet sich in der Regel ein der Leckwarnung dienendes Testmedium, z. B. eine Flüssigkeit oder ein unter Über- oder Unterdruck gehaltenes Gas.
Vor der Inbetriebnahme oder bei einer Nachkontrolle eines derartigen Behälters ist die Dichtheit der Behälterwände zu prüfen, was z. B. in der Weise geschehen kann, dass der Hohlraum zwischen den beiden Behälterwänden unter Vakuum gesetzt wird. Eine nachfolgende Abnahme des Unterdrucks im Hohlraum bildet den Nachweis dafür, dass eine der beiden Behälterwände oder alle beide leck sind.
Zum Auffinden von auf diese Art nachgewiesenen undicht ten Stellen dienen bekanntlich Geräte, welche auf das Geräusch der in den Hohlraum einströmenden Luft ansprechen. Ferner ist es bekannt, Behälterwände aus Kunststoff zu diesem Zweck einer elektrischen Durchschlagprüfung zu unterziehen. Mit diesem Verfahren gelingt es, auch kleinste Lecks aufzuspüren, wo die Geräuschmessung mangels genügender Empfindlichkeit der dafür vorhandenen Geräte versagt.
Die elektrische Durschlagprüfung wird so gehandhabt, dass der zu prüfende Kunststoffmantel mit einer unter Hochspannung stehenden Elektrode (z. B. Metallbesen) abgetastet wird. Dazu wird jedoch eine Gegenelektrode auf der Rückseite des Kunststoffmantels benötigt, und da die Höhe der Prüfspannung auf die normale Dicke des Kunststoffmantels abgestimmt wird, damit bei einer undichten oder abnormal dünnen Stelle des Kunststoffmantels und nur dann ein Durchschlag erfolgt, muss diese Gegenelektrode ohne Zwischenraum an der Rückseite des Kunststoffmantels anliegen. Beim Vorhandensein eines solchen unerwünschten Zwischenraums erhöht sich die Durchschlagspannung unter Umständen so stark, dass die Prüfspannung nicht mehr ausreicht, um an der Stelle eines Lecks einen elektrischen Durchschlag herbeizuführen.
Eine metallene Behälterwand ist also dann nicht als Gegenelektrode geeignet, wenn der Kunststoffmantel zur Erzielung eines Hohlraumes für den eingangs genannten Zweck mit Abstand von der metallenen Behälterwand angeordnet ist.
Um auch im Falle eines Hohlraumes zwischen den beiden Behälterwänden die elektrische Durchschlagprüfung anwenden zu können, hat man bereits vorgeschlagen, vor dem Anbringen des Kunststoffmantels eine Metallfolie als Gegenelektrode auf Distanzhaltern an der anderen Behälterwand anzubringen und den Kunststoffmantel auf dieser Metallfolie zu verlegen. Diese Lösung bietet jedoch keine Gewähr dafür, dass im fertigen Zustand des Behälters die Metallfolie an allen Stellen am Kunststoffmantel anliegt, so dass die elektrische Durchschlagprüfung keine sicheren Ergebnisse liefert.
Das gleiche Problem besteht, wenn vorfabrizierte, in der eingangs genannten Art aufgebaute Behälterteile nach Leckstellen abgesucht werden müssen.
Die Erfindung betrifft nun ein diese Schwierigkeiten vermeidendes Verfahren zum Auffinden undichter Stellen eines doppelwandigen Behälters oder Behälterteils, bei dem die zu prüfende, von der anderen distanzierte Wand aus Kunststoff besteht und durch Abtasten mit einer unter Hochspannung stehenden Elektrode auf elektrischen Durchschlag geprüft wird, und zwar besteht die Erfindung darin, dass der Hohlraum zwischen den beiden Wänden des Behälters oder Behälterteils für die Prüfdauer mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllt wird.
Insbesondere beim Vorliegen eines nicht formstabilen Kunststoffmantels wird vorzugsweise so verfahren, dass der Hohlraum zuerst evakuiert wird, und zwar auf einen Unterdruck, dessen Sollwert mindestens der statischen Saughöhe des Hohlraum es entspricht, und dass hierauf die elektrisch leitende Flüssigkeit in den Hohlraum eingelassen wird, unter Aufrechterhaltung des Unterdrucks auf dem genannten Sollwert, bis der Hohlraum luftfrei ist. Auf diese Weise wird eine Verformung des Kunststoffmantels unter der Last der im Hohlraum befindlichen Flüssigkeit vermieden.
Als elektrisch leitende Flüssigkeit kann z. B. gewöhnliches Leitungswasser verwendet werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst ein an den Hohlraum anschliessbares geschlossenes Gefäss zur Aufnahme der aus dem Hohlraum abgeführten leitenden Flüssigkeit, an das eine Vakuumpumpe angeschlossen ist.
Nachstehend wird anhand der Zeichnung ein Beispiel für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens näher erläutert. In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen, an einen Prüfling angeschlossenen Einrichtung in drei Betriebsphasen schematisch dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 die Anordnung während des Auffüllens des Hohlraumes eines doppelwandigen Behälters:
Fig. 2 die Anordnung bei gefülltem Hohlraum, bereit zur Durchführung der elektrischen Durchschlagprüfung, und
Fig. 3 die Anordnung nach Entleerung des Hohlraumes.
Der doppelwandige Behälter 1 besitzt eine Ausenwand 2 und eine Innenwand 3, von denen die zu prüfende, von der anderen distanzierte Wand 2 bzw. 3 ein Kunststoffmantel ist und z. B. aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht. Zwischen den beiden Behälterwänden 2 und 3 ist ein in sich geschlossener Hohlraum 4 gebildet, von dessen tiefstem Punkt ein Standrohr 5 nach oben führt.
An das Standrohr 5 ist über ein Zweiwegeventil 6 eine Leitung 7 für die Zufuhr von Wasser als leitender Flüssigkeit angeschlossen. An den Hohlraum 4 ist an seinem höchsten Punkt eine Leitung 8 angeschlossen, die über ein Zweiwegeventil 9 und eine Leitung 10 in ein geschlossenes Gefäss 11 mündet. Die beiden Zweiwegeventile 6 und 9 sind durch eine weitere Leitung 12 miteinander verbunden. Vom Gefäss 11 führt über ein Ventil 13 eine Leitung 14 zu einem Zweiwegeventil 15 und von da eine Leitung 16 zu einer Vakuumpumpe 17. Das Ventil 13 am Gefäss 11 wird durch einen Schwimmer 18 betätigt. An der Unterseite des Gefässes 11 befindet sich ein Ablassventil 19. An das Gefäss 11 ist ferner ein Vakuummeter 20 angeschlossen. Die Vakuumpumpe 17 ist mit einem Bypassventil 21 zur Einstellung des Sollwertes des herzustellenden Unterdruckes ausgerüstet.
Bei den dargestellten Ventilen bedeuten die schwarzen Pfeile gesperrte Wege und die weissen Pfeile offene Wege.
Zuerst wird der Hohlraum 4 evakuiert, und zwar auf einen Unterdruck, dessen Sollwert mindestens der statischen Saughöhe des Hohlraumes 4 entspricht und vorzugsweise um etwa 1 m WS höher als dieselbe gewählt wird. Dieser Sollwert wird am Bypassventil 21 eingestellt. Die Vakuumpumpe 17 saugt die Luft aus dem Hohlraum 4 über die Leitungen 8 und 10, das Gefäss 11 und die Leitungen 14 und 16 ab, während die Wasserzufuhr noch gesperrt ist. Nach Erreichen des gewünschten Unterdruckes im Hohlraum 4 wird das Wasser über die Leitung 7 und das Standrohr 5 durch Umstellen des Zweiwegeventils 6 eingelassen, wobei die Wasserzufuhr so reguliert wird, dass der Sollwert des Unterdruckes aufrechterhalten bleibt, was am Vakuummeter 20 beobachtet werden kann (Fig. 1).
Sobald der Hohlraum 4 des Behälters 1 gefüllt ist, fliesst Wasser durch die Leitungen 8 und 10 in das Gefäss 11 über, worin es sich ansammelt. Die Wasserzufuhr wird nun noch solange fortgesetzt, bis der Hohlraum 4 luftfrei ist, d. h. bis das in das Gefäss 11 überströmende Wasser keine Blasen mehr zeigt. Zur Beobachtung dieses Kriteriums kann z. B.
die Leitung 8 transparent sein.
Falls die nachher zu prüfende Behälterwand ein formstabiler Kunststoffmantel ist, kann das Evakuieren und das Füllen des Hohlraumes 4 auch gleichzeitig vorgenommen werden. Andernfalls ist jedoch eine Trennung dieser beiden Verfahrensstufen unbedingt erforderlich, weil sich sonst der Kunststoffmantel unter dem Wasserdruck verformt und eine solche Verformung unter den gegebenen Umständen auch durch Erhöhen des Unterdrucks nicht mehr aufgehoben werden kann. Der Anwendung eines höheren Unterdrucks sind ausserdem wegen der Kavitationsgefahr Grenzen gesetzt.
Nachdem der Hohlraum 4 gänzlich mit Wasser gefüllt ist, wird die Wasserzufuhr am Zweiwegeventil 6 abgesperrt (Fig. 2). Hierauf wird in bekannter Weise der Kunststoffmantel durch Abtasten mit einer unter Hochspannung stehenden Elektrode (nicht dargestellt) auf elektrischen Durchschlag geprüft. Der eine Pol der Hochspannungsquelle wird dazu mit der Abtastelektrode und der andere Pol z. B. mit einer elektrischen Durchführung im Standrohr 5 verbunden.
Zum Entleeren des Hohlraumes 4 nach der Prüfung wird das Wasser über das Standrohr 5 und die Leitungen 12 und 10 bei umgestelltem Zweiwegeventil 9 zunächst in das Gefäss 1 abgesaugt. Ein überfüllten des Gefässes 11 verhindert das Ventil 13, das bei steigendem Wasserstand durch den Schwimmer 18 geschlossen wird (Fig. 3). Anschliessend kann das Gefäss durch Öffnen des Ablassventils 19 entleert werden.