DE4237477A1

DE4237477A1 - Rohrförmiges Bauteil mit einer Lecküberwachungseinrichtung und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE4237477A1
Application number: DE4237477A
Authority: DE
Inventors: Peter Ries; Alfons Mueller; Heribert Weisenfeld; Willibald Schmidt
Original assignee: Keramchemie GmbH
Current assignee: Keramchemie GmbH
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2012-11-07
Also published as: DE4237477C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein rohrförmiges Bauteil zur Förderung von elektrisch leitfähigen, insbesondere chemisch aggressiven Flüssigkeiten, bestehend aus einer flüssigkeitsdichten Innenschicht aus thermoplastischem Kunststoff und einer tragenden Außenschicht aus faserver stärktem Kunststoff, die über eine Kaschierung miteinan der verbunden sind, sowie aus einer Fühlerader und einer Rückführader einer Lecküberwachungseinrichtung sowie auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Zur Förderung von insbesondere chemisch aggressiven Flüs sigkeiten werden Rohrleitungen verwendet, die aus einzel nen rohrförmigen Bauteilen zusammengesetzt sind. Diese einzelnen rohrförmigen Bauteile können dabei entweder ge rade Rohrstücke, Rohrbogen oder Abzweigstücke sein, die entweder einstückig oder über besondere Flansche miteinan der verbunden sind. Zur Bildung derartiger Rohrleitungen werden auch rohrförmige Bauteile verwendet, die aus einer flüssigkeitsdichten Innenschicht aus thermoplastischem Kunststoff und einer tragenden Außenschicht aus faserver stärktem Kunststoff bestehen. In Abhängigkeit vom Werk stoff der rohrförmigen Innenschicht kann es erforderlich sein, außen auf derselben eine Kaschierung aus einem Gewe be oder dergleichen aufzubringen, die einen einwandfreien Verbund der Innenschicht mit der Außenschicht sicherstellt.

Dort, wo hohe Sicherheitsvorkehrungen bei der Förderung bzw. dem Transport der Flüssigkeiten erforderlich sind und die Zugänglichkeit der Rohrleitung für Kontrollen ausge schlossen, eingeschränkt oder erschwert ist, ist es erfor derlich, der Rohrleitung eine Lecküberwachungseinrichtung zuzuordnen.

Zur Lecküberwachung derartiger Rohrleitungen, die mit elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten beaufschlagt werden, findet häufig das Prinzip der "Detektion von Flüssigkei ten" statt. Dabei werden punktuelle oder längsgestreckte Detektoren, häufig in der Form von metallischen, elek trisch leitenden Binden oder Kabeln, benutzt, bei den die Lecküberwachung auf der Änderung der elektrischen Eigen schaften basiert, die bei einer Benetzung mit der austre tenden Flüssigkeit bzw. dem Leckmedium feststellbar ist. Die als Detektoren dienenden Leitungen, nämlich eine Fühler ader und eine Rückführader werden als zusätzliche, äußere Leitungen auf dem rohrförmigen Bauteil bzw. in einer das selbe umgebenden Isolierung an- bzw. untergebracht. Die Fühlerleitung kann entweder unisoliert oder mit einer per forierten Isolierung versehen sein, so daß die austretende Flüssigkeit zumindest an die Fühlerader gelangt. Die Füh lerader ist dabei aus einem Werkstoff mit verhältnismäßig hohem elektrischen Widerstand, beispielsweise einer Chrom- Nickel-Legierung, gebildet, während die Rückführader einen nahe "Null" liegenden Widerstand besitzt und beispielsweise aus Kupfer besteht. Sowohl die Fühlerader als auch die Rückführader sind an ein Meßgerät der Lecküberwachungsein richtung angeschlossen. Für die eigentliche Überwachung wird nun an die Fühlerader und die elektrisch leitende Flüssigkeit eine definierte Spannung angelegt. Verringert sich der Isolationswiderstand aufgrund ausgetretener Flüs sigkeit, wird im Meßgerät eine Spannungserhöhung festge stellt und eine Meldung ausgelöst. Über eine an die Füh lerader angeschlossene Ortungsspannung läßt sich die Ent fernung des Fehlers vom Meßgerät und damit dessen Lage am Rohr ermitteln.

Bei einer derartigen Anordnung spricht die Lecküber wachungseinrichtung jedoch erst dann an, wenn eine ge wisse Menge der zu transportierenden Flüssigkeit das Rohr bereits verlassen hat. Befindet sich die Fühlerader nahe der Leckagestelle, wird das Leck in der Rohrleitung bzw. dem rohrartigen Bauteil sehr rasch festgestellt. Nimmt die Fühlerader aber einen größeren Abstand von der Leck stelle ein, dauert es verhältnismäßig lange, bis das Leck überhaupt angezeigt wird. Dies kann zur Folge haben, daß bereits zu transportierende Flüssigkeit ausgetreten ist bevor überhaupt ein Leck angezeigt wird. Darüber hinaus hat die bekannte Anordnung aber auch den Nachteil, daß eine Überwachung der rohrförmigen Bauteile im Bereich von Anschlußflanschen, Bundbuchsen oder dgl. ohne zusätzlichen Aufwand nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein rohrförmiges Bauteil zur Förderung von elektrisch leit fähigen, insbesondere chemisch aggressiven Flüssigkeiten zu schaffen, welches bereits zu einem sehr frühen Zeit punkt, nämlich dann, wenn die zu fördernde Flüssigkeit durch eine Schadstelle der Innenschicht durch dieselbe hindurchgedrungen ist und sich aber noch innerhalb der tragenden Außenschicht befindet, die Feststellung einer Leckage ermöglicht. Zusätzlich soll auch eine Lecküber wachung von Anschluß- bzw. Verbindungsflanschen erreicht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem rohrförmigen Bauteil der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß zumindest die Fühlerader an nähernd über die gesamte Länge des rohrförmigen Bauteiles im Bereich der Kaschierung angeordnet und an den Anschluß enden des rohrförmigen Bauteiles nach außen geführt ist. Die Fühlerader besteht dabei aus einer Chrom-Nickel-Le gierung mit hohem elektrischen Widerstand, während die Rückführader aus Kupfer gebildet ist. Die Fühlerader kann im eingeschlossenen Bereich entweder unisoliert oder mit einer perforierten Isolierung versehen sein.

Durch eine derartige Ausbildung des rohrförmigen Bautei les befindet sich zumindest die Fühlerader der Lecküber wachungseinrichtung in einem Bereich, der sehr früh von der Feuchtigkeit der durch eine Schadstelle der Innen schicht austretenden Flüssigkeit beaufschlagt wird, so daß die Schadstelle angezeigt werden kann bevor die Flüssig keit durch die Außenschicht nach außen gelangt ist und dort gegebenenfalls Schaden anrichten kann. Dabei können die Fühlerader und die Rückführader auch im Bereich des Flansches angeordnet sein. Die Fühlerader und die Rück führader benachbarter rohrförmiger Bauteile sind in ein facher, an sich bekannter Weise miteinander zu verbinden.

Weitere Merkmale bzw. Ausgestaltungen eines rohrförmigen Bauteiles gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-9 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der einzigen Darstellung einer Zeichnung ist das eine Ende eines rohrförmigen Bauteiles 1 im Schnitt gezeigt, welches als gerades Rohr ausgebildet ist und später den Bestandteil einer Rohrleitung bildet, die zur Förderung von elektrisch leitfähigen, insbesondere chemisch aggres siven Flüssigkeiten, eingesetzt wird.

Dies rohrförmige Bauteil 1 besteht aus einer Innen schicht 2, die zunächst als getrenntes, dünnwandiges Rohr aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise Polypro pylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid oder dergleichen ge fertigt ist. Der für die Innenschicht 2 verwendete thermo plastische Kunststoff wird so gewählt, daß tatsächlich eine flüssigkeitsdichte Innenschicht 2 entsteht, die auch von der zu fördernden bzw. zu transportierenden Flüssig keit nicht angegriffen wird. Auf der Außenfläche der In nenschicht 2 ist eine nicht näher dargestellte Kaschie rung 3 aus einem Gewebe oder dergleichen aufgebracht.

Auf dieser, in der Zeichnung nicht schraffierten Kaschie rung 3, die zusätzlich auch eine gut flüssigkeitsleitende Schicht bildet, werden eine Fühlerader 4 und eine Rück führader 5 angeordnet, wobei die Fühlerader 4 aus einer Chrom-Nickel-Legierung mit hohem und die Rückführader 5 aus Kupfer mit niedrigem elektrischem Widerstand besteht. Dabei kann die Anordnung der Fühlerader 4 und der Rück führader 5 wendelförmig, wie dargestellt, erfolgen, wobei die Fühlerader 4 zumindest in ihrem eingeschlossenen Be reich nicht isoliert ist. Wenn die Fühlerader 4 und die Rückführader 5 ihre vorgegebene Lage auf der Innenschicht 2 einnehmen, wird über diesen eine tragende Außenschicht 6 aus faserverstärktem Kunststoff aufgebracht, die über die Kaschierung 3 einen festen Verbund mit der Innenschicht 2 eingeht. Die Faserverstärkung besteht beispielsweise aus Glasfasern, die, mit dem Kunststoff durchtränkt, im soge nannten Wickelverfahren aufgebracht wird. Als Kunststoffe für die Außenschicht eignen sich ungesättigte Polyester harze, Vinylesterharze und Epoxidharze.

Sobald die Außenschicht 6 ausgehärtet und angetrocknet ist, wird am Ende der Innenschicht 2 eine Bordscheibe 7 durch Schweißung befestigt, die aus dem gleichen Werk stoff wie die Innenschicht 2 besteht. Die Fühlerader 4 und die Rückführader 5 werden nun an diesen Flanschen, vorzugsweise radial, entlanggeführt, so daß sie über die äußere Kante der Bordscheibe 7 hinausragen und be darfsweise mit der Fühlerader 4 und der Rückführader 5 eines weiteren rohrförmigen Bauteiles 1 oder direkt mit dem Meßgerät einer Lecküberwachungseinrichtung verbind bar sind. Zur Sicherung der Bordscheibe 7 wird nun zwi schen der Bordscheibe 7 und der Außenschicht 6 bzw. noch einem kleinen Bereich der Innenschicht 2 ein im Quer schnitt etwa L-förmiger Bund 8 angeformt, der ebenfalls aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Als Kunststoff können hier die gleichen Werkstoffe wie für die Außen schicht 6 verwendet werden.

Bei dem Auftreten einer Schadstelle in der Innenschicht 2 gelangt nun die austretende Flüssigkeit - es ist meist nur eine sehr geringe Menge - zur Kaschierung 3 und führt dort zu einer Benetzung, die sich bis zur Fühlerader 4 fort pflanzt. Über das angeschlossene Meßgerät wird nun in an sich bekannter Weise zunächst die Leckage angezeigt und anschließend geortet. Dabei erfolgt die Feststellung der Leckage bereits zu einem Zeitpunkt, bevor überhaupt ein Tropfen der ausgetretenen Flüssigkeit durch die Außen schicht 6 gelangt ist.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, die Fühlerader 4 und die Rückführader 5 direkt auf der Innenschicht 2 ganz oder zumindest teilweise in der Kaschierung 3 anzuordnen. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, die Fühlerader 4 und die Rückführader 5 be reits in die als Gewebeband vorgefertigte Kaschierung 3 einzuarbeiten. Für die Fühlerader 4 kann auch im gewen delten Bereich isolierter Draht verwendet werden, wobei die Isolierung jedoch mit einer Perforation versehen sein muß. Auch eine andere Anordnung der Fühlerader 4 und der Rückführader 5 ist möglich. Die beschriebene Anordnung von Fühlerader 4 und Rückführader 5 kann auch an anders ausge bildeten, rohförmigen Bauteilen, beispielsweise Bogen, T- Stücken und dergleichen eingesetzt werden. Ferner ist es möglich, die Rückführader 5 an einer anderen, beispiels weise äußeren Stelle des rohrförmigen Bauteiles 1 anzuord nen.

Claims

1. Rohrförmiges Bauteil zur Förderung von elektrisch leitfähigen, insbesondere chemisch aggressiven Flüs sigkeiten, bestehend aus einer flüssigkeitsdichten In nenschicht aus thermoplastischem Kunststoff und einer tragenden Außenschicht aus faserverstärktem Kunststoff, die über eine Kaschierung miteinander verbunden sind, sowie aus einer Fühlerader und einer Rückführader einer Lecküberwachungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Fühlerader (4) annähernd über die ge samte Länge des rohrförmigen Bauteiles (1) im Bereich der Kaschierung (3) angeordnet und an den Anschlußenden des rohrförmigen Bauteiles (1) nach außen geführt ist.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Fühlerader (4) mindestens teilweise in der Kaschierung (3) angeordnet ist.

3. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Fühlerader (4) auf der Kaschie rung (3) angeordnet ist.

4. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerader (4) und die Rückführader (5) paral lel zueinander angeordnet sind.

5. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerader (4) und die Rückführader (5) ge wendelt angeordnet sind.

6. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerader (4) und die Rückführader (5) gegen läufig gewendelt angeordnet sind.

7. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fühlerader (4) und die Rückführader (5) über eine angeformte Bundbuchse (7,8), ebenfalls zwi schen der Innenschicht (6) und der Außenschicht (8) erstrecken.

8. Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Bautei les nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung der Fühlerader (4) und der Rück führader (5) direkt bei der Herstellung des Bautei les (1) erfolgt.

9. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerader (4) und die Rückführader (5) ra dial am Flansch (7, 8) verlaufen.