DE1814857A1

DE1814857A1 - Arrangement for signaling leaks in a pipeline for the transport of liquids

Info

Publication number: DE1814857A1
Application number: DE19681814857
Authority: DE
Inventors: Franz Herman; Gerhard Kummutat; Clasen Dipl-Phys Rudolf
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1968-09-05
Filing date: 1968-12-11
Publication date: 1970-04-30

Description

Anordnung zur Signalisierung von Leckstellen in einer Rohrleitung zum Flüssigkeitstransport Die erfindung betrifft eine Anordnung zur Signalisierung von Leckstellen in einer Rohrleitung, die zum Flüssigkeitstransport dient. Unentdeckte Leckstellen in derartigen Rohrleitungen können nicht nur zu einem unerwünschten Flüssigkeitsverlust führen, sondern auch schwerwiegende Folgen durch Beschädigung des die Rohrleitung umgebenden Mediums haben. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Rohrleitung zum transport von Säuren, Laugen oder Öl dient. Aucii dann, wenn die Rohrleitung in der Erde verlegt ist, also das sie umgebende ediun das Erdreich darstellt, können sich schwere Schäden durch eine Grundwasserverseuchung einstellen. Arrangement for signaling leaks in a pipeline for liquid transport The invention relates to an arrangement for signaling of leaks in a pipeline that is used to transport liquids. Undiscovered Leaks in such pipelines can not only be an undesirable one Fluid loss can lead to serious consequences from damage of the medium surrounding the pipeline. This is especially true if the pipeline is used to transport acids, alkalis or oil. Aucii when the pipeline is laid in the ground, i.e. the one surrounding it ediun the soil can cause severe damage from groundwater contamination to adjust.

An sich könnte man daran denken, beispielsweise in kürzeren Zeitabständen Kontrollen mit Hilfe der aus der Technik der Fehlerortung bei Kabeln bekannten Ortungsmethoden vorzunehmen. Der Ärniendung dieser bei Kabeln bekannten Methoden speziell bei Flüssigkeit führenden Rohrleltungen stehen durch technisch und physikalisch bedingte Schwierigkeiten entgegen.You could think of it as such, for example at shorter intervals Controls with the help of the location methods known from the technology of fault location in cables to undertake. The extension of these methods known for cables, especially for liquids leading pipelines are faced with technical and physical difficulties opposite.

Betrachtet rt!an den Fall, da@ die Rohrleitung aus säure- oder laugenbeständigem Kunststoff besteht und eine elektrisch leitende Flüssigkeit transportiert, so kann die i'lüssigkeitssäule selber zwar als elektrischer Leiter aufgefaßt und demgemaß an eine elektrische Brücke zur Ortung bzw. Signalisierung der Leckstelle angeschlossen werden, aber es besteht die Notwendigkeit, zuvor die so gebildete Leitung erdpotentialfrei zu machen. Insbesondere bei in Erdreich verlegten Rohrleitungen ist es also erforderlich, durch zusätzliche Maßnahmen, die eine Unterbrechung des Betriebes darstellen, dafür zu voren, as keine leitende Werbindung zwischen der Flüssigkeit einerseits und Pumpen, KiLank ussr. andererseits besteit, die bekanntlich auf Erdpotential liegen. Eine ständige Überwachung und selbsttätige Signalisierung von Leckstcllen während des Betriebes ist demgemäß nicht möglich.Consider the case where the pipeline is made of acid- or alkali-resistant There is plastic and transports an electrically conductive liquid, so can the column of liquid itself is understood as an electrical conductor and accordingly connected to an electrical bridge for locating or signaling the leak be, but there is a need to ground the line formed in this way beforehand close. In particular in the case of pipelines laid in the ground, it is necessary to through additional measures that represent an interruption in operation first, as there is no conductive connection between the liquid on the one hand and pumps, KiLank ussr. on the other hand, which are known to be at earth potential. One constant monitoring and automatic signaling of leaks during the Operation is therefore not possible.

Aber auch dann, wenn man derartige Betriebsunterbrechungen in Kauf nimmt, ist mit weiteren Schwierigkeiten, und zwar meßtechnischer Art, zu rechnen. Bei Ausnutzung der Flüssigkeitssäule als elektrischer Leiter im Rahmen einer Schaltung zur Signalisicrung-ouer Ortung von Leckstellen ist es nämlich erforderlich, an den Rohrleitungsenden Hilfscloktroden vorzusehen, die in die Flüssigkeitssäule eirtauchen. derartige aus elektrisch leitenden Material bestehende Elektroden reagieren jedoch beispielsweise in Falle einer Säure mit dieser und stellen daher elektrolytische Elemente dar. Wenn auch die an den beiden Enden der Rohrleitung in dic-ser Weise erzeugten Spannungen einender entgegen gerichtet sind, bleiben doch Spannungsdiffcrenzen übrig, die beispielsweise durch Konzentrations- oder Temperaturunterschiede an den beiden Elektroden zustanac.But even if you accept such business interruptions takes, further difficulties, namely of a metrological nature, are to be expected. When using the liquid column as an electrical conductor in the context of a circuit for signaling-ouer location of leaks it is namely required to provide auxiliary electrodes at the ends of the pipeline, which are inserted into the liquid column ice diving. such electrodes made of electrically conductive material react however, for example in the case of an acid with this and therefore represent electrolytic Elements. Even if those at the two ends of the pipeline in this way The voltages generated are directed in opposite directions, but voltage differences remain left over, for example due to differences in concentration or temperature on the both electrodes are connected.

kommen. Eine weitere Fremdspannung kann schließlich an der @eckstelle selbst auftreten, da die austretende Flüssigkeit, insbesondere wenn es sich um eine Säure handelt, mit Stoffen i der. die rohrleitung umgebenden Medium, also beispielsweise mit Fremdstoffen im Erdreich, reagieren kann.come. Finally, another external voltage can occur at the corner even occur as the leaking liquid, especially if it is a Acid deals with substances in the. the pipeline surrounding medium, so for example can react with foreign substances in the ground.

Einen nachteiligen Einfluß auf die Genauigkeit der Messungen bei Heranziehung der Flüssigkeitssäule als elektrischer Zeiter können ferner die Polarisationsspannungen haben, die an den Elektroden bei längerer Einwirkung des Signalstromes auftreten. Sie können nämlich Änderungen des Widerstandes der Flüssigkeitssäule hervorrufen, was sich seinerseits als scheinbare Verlängerung der Flüssigkeitssäule und damit der Rohrleitung auswirkt.Adverse influence on the accuracy of the measurements when used of the liquid column as electrical time can also be the polarization voltages that occur at the electrodes with prolonged exposure to the signal current. They can cause changes in the resistance of the liquid column, which in turn appears as an apparent extension of the column of liquid and thus the pipeline.

Alle diese störenden Fremdspannungsquellen machen sich als Überlagerung von Fremdströmen über den eigentlichen Sibnalstrom bemerker, wenn die Messung mit Gleichstrom durchgeführt wird. Würde man die Flüssigkeitssäule als elektrichcn Leiter in eine Brückenschaltung mit einem Nullindikator, beispielsweise einem Galvanometer, einschalten, so würden die Fremdströme zu einem falschen Brückenabgleich führen.All these disruptive external voltage sources make themselves superimposed of external currents via the actual Sibnalstrom noticeable when the measurement with Direct current is carried out. If one would use the column of liquid as an electrical conductor in a bridge circuit with a zero indicator, for example a galvanometer, switch on, the external currents would lead to an incorrect bridge adjustment.

Bei Speisung der Brückenschaltung mit Wechselstrom würde diese auf Fremdströmen beruhende Fehlerquelle zwar nicht mehr auftreten, dafür rnüßten aber andere fehler in Kauf genommen werden. In der Kabeltechnik verwendet man die Ortungsverfahren mit Wechselstrom immer dann, wenn der Leiter an einer Stelle unterbrochen ist, also kein ohmscher Stromanteil mehr über den Leiter fließt. Dann wird in der Kabeltechnik die Fehlerstelle durch Vergleich der Kapazitäten bestimmt. tritt dagegen in einer Rohrleitung ein Leck auf, so wird die in dem angenommenen Fall als elektrischer Leiter aufzufassende Flüssigkeitssäule nicht unterbrochen, so daß weiterhin ein ohmscher Stromanteil über die Flüssigkeitssäule flieht. Betrachtet man beispielsweise den Fall einer @@ rdreich ve3:legten Rohrleitung, so lassen sich die elektrischen Verhältnisse bereits vor den Auftreten eines Leckes durch des in Figur 1 wiedergegebene Ersatzschaltbild beschreiben@ die Flüssigkeitssäule kann als Kettenleiter mit einzelnen Widerständen RL aufgefaßt werden; zwischen den Widerständen finden sich kapazitive Widerstände RG zun Erdreic@ hin. Im Vergleich zu den entsprechenden Widerstandswerten bei Kabeln sind die ohmschen Anteile RL wegen des großen spezifischen Widerstandes der üblicherweise transportierten Flüssgikeiten (z.B. bei Säuren 1,5 bis 5 . 104#mm²/m) erheblich größer, die kapazitiven Querwiderstände RC wegen der relativ größen Rohrdurchmesser bei kleinen Wandstärken jedoch erheblich kleiner. Das bedeutet, daß bei Verwendung der Flüssigkeitssäule als Bestandteil einer wechselstromgespeisten Meßbrücke und bei Verwendurch der üblichen Frequenzen (um 800 Hz) erhebliche Meßfehler auftreten, die noch dazu abhängig vom Leckwiderstand in ,cfl umgebenden Mediu|m, hier der Erde, sind. Die Fehler st. | @@@@linblick auf diese gegenüber den Verhältnissen bei Habeln grundlegend verschiedenen Verhältnisse bei Rohrleitungen, die zum Transport von Flüssigkeit dienen, ist es also nicht möglich, die zur Signalisierung und Ortung von lchlern bei Kabeln bekannten Anordnungen für die Signalisierung und Ortung von Leckstellen in Rohrleitungen zu verwenden. Das gilt verständlicherweise nicht nur für den bisher betrachteten Fall einer Rohrleitung, die eine elektrisch leitende Flüssigkeit transportiert, sondern auch dann, wenn die Flüssigkeit eine isolierende Flüssigkeit, bespielsweise ein Öl, ist, da dann überhaupt kein Leiter vorhanden ist.If the bridge circuit was supplied with alternating current, it would open Error sources based on extraneous currents no longer occur, but would have to other errors can be accepted. The location method is used in cable technology with alternating current whenever the conductor is interrupted at one point, i.e. no more ohmic current flows through the conductor. Then in cable technology the point of failure is determined by comparing the capacities. occurs against it in a If there is a leak in the pipeline, it is considered electrical in the assumed case Head to be understood liquid column not interrupted, so that one continues Ohmic current component flees through the liquid column. If you look at, for example in the case of a @@ rdreich ve3: laid pipeline, the electrical Conditions already before the occurrence of a leak due to the one shown in FIG Describe equivalent circuit @ the liquid column can be used as a chain ladder with individual Resistors RL are understood; capacitive ones are found between the resistors Resistances RG towards Erdreic @. Compared to the corresponding resistance values in cables, the ohmic components are RL because of the high specific resistance the liquids usually transported (e.g. for acids 1.5 to 5.104 # mm² / m) The capacitive transverse resistances RC are considerably larger because of the relatively large pipe diameter with small wall thicknesses, however, considerably smaller. That means that when using the liquid column as part of an AC-fed measuring bridge and when using the usual frequencies (around 800 Hz) significant measurement errors occur, which is also dependent on the leakage resistance in, cfl surrounding medium, here the earth, are. The mistakes st. | @@@@ lin look at this compared to the circumstances at Habeln fundamentally different conditions in pipelines that are used for transport serve by liquid, so it is not possible to use for signaling and locating arrangements for signaling and locating of cables known to those who are familiar with cables To use leaks in pipelines. Understandably, that doesn't just apply for the previously considered case of a pipeline that is electrically conductive Liquid transported, but also when the liquid has an insulating There is a liquid, for example an oil, because there is no conductor at all is.

Den speziellen Verhältnissen bei Flüssigkeit führenden Rohrleitungen trägt eine Anordnung zur Signalisierung (gegebenenfalls einschließlich Ortung) von Leckstellen Rechnung, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein elektrischer Leiter in Richtung der Rohrleitung verlaufend derart angeordnet ist, daß durch das Auftreten einer Lccl:stellc eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und einem weiteren, ebenfalls in Rich-Ortung der Rohrleitung verlaufenden Leitergebilde entsteht, und daß mit dem elektrischen Leiter und dem weiteren Leitergebilde eine Spannungsquelle verbunden ist, die einen Signalstrom durch die entstandene leitende Verbindung fließen läßt.The special conditions in pipelines carrying liquids carries an arrangement for signaling (possibly including location) of Leakage bill, which is characterized according to the invention that at least an electrical conductor extending in the direction of the pipeline is arranged in this way is that the occurrence of an Lccl: stellc creates an electrically conductive connection between the electrical conductor and another, also in the direction of the Pipeline running conductor structure is created, and that with the electrical conductor and the further conductor structure is connected to a voltage source which has a signal current lets flow through the resulting conductive connection.

Die erfindungsgen'äße Anordnung ist also unabhängig davon verwendbar, ob die Rohrleitung eine elektrisch leitende oder isolierende Flüssigkeit transportiert. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, dai3 sie sich im einzelnen an die jeweils vorliegenden Verhält'nisse anpassen läßt. Beispielsweise kann das weitere Leitergebilde bei im Erdreich verlegter Rohrleitung durch das Erdreich gebildet sein. Auch ist es möglich, bei einer aus elektrisch leitendem Material bestehenden Rohrleitung diese selbst als weiteres Leitergebilde zu verwenden. Das weitere Leitergebilde kann aber auch durch weitere elektrische Leiter gebildet s eine, die ebenso auf6ebaut sind wie der genannte elektrische Leiter. Demgemäß ergibt sich cino Vielzahl von Ausführungsmöglichkeiten, von denen einige il folgenden näher erläutert werden sollen.The arrangement according to the invention can therefore be used independently of whether the pipeline transports an electrically conductive or insulating liquid. Another advantage of the arrangement according to the invention can be seen in the fact that it can be individually adapted to the prevailing conditions. For example the other conductor structure can pass through when the pipeline is laid in the ground the Be formed earth. It is also possible with one made of electrically conductive Material existing pipeline to use this itself as a further conductor structure. The further conductor structure can, however, also be formed by further electrical conductors One that is constructed in the same way as the aforementioned electrical conductor. Accordingly there is a multitude of possible designs, some of which are as follows should be explained in more detail.

bei einer Rohrleitung aus elektrisch isolierender3 Material zum Transport ei-ncr elektrisch leitenden Flüssigkeit kann der elektrische Leiter als blanker Leiter innerhalb der Rohrleitung angeordnet sein, während sich das weitere Leitergebilde ebenfalls nicht isoliert außerhalb der Rohrleitun befindet. Auch bei dieser Verlegung des elektrischen Leiters innerhalb der Flüssigkeit sind Polarisations- und Fremdspannungseffekte nicht zu befürchten, weil der Strom nicht durch die Flüssigkeitssäule, sondern durch den elektrischen Leiter fließt. Dieser Vorteil ermöglicht die Verwendung einer Gleichspannungsquelle zur Durchführung der Messung, so daß die beschriebenen nachteiligen Einflüsse durch die speziellen Widerstandsverhältnisse bei einer von Flüssigkeit durchströmten Rohrleitung sich auf die Messung nicht auswirken können. Dies ist ein allge£ieiner Vorteil aller Ausführungsformen der Erfindung.in the case of a pipeline made of electrically insulating3 material for transport With an electrically conductive liquid, the electrical conductor can be bare Head be arranged within the pipeline, while the other conductor structure is also not isolated outside the pipeline. Even with this relocation of the electrical conductor within the liquid are polarization and external voltage effects not to be feared, because the current does not go through the liquid column, but through it the electrical conductor flows. This advantage enables the use of a DC voltage source to carry out the measurement, so that the adverse influences described by the special resistance conditions in a pipeline through which liquid flows cannot affect the measurement. This is a general benefit for all Embodiments of the invention.

ci dei: beschriebenen Ausführungsbeispiel iit innerhalb der Rohrleitung verlegtem elektrischen Leiter sind dessen Enden i Bereichs der Enden der Rohrleitung aus dieser herausgeführt und stehen mit einer Signal- oder Meßspannungsquelle in Verbindung. Beim Auftreten eines Lecks stellt die austretende Menge der leitenden Flüssigkeit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter einerseits und deni weiteren Leitergebilde auí3erhalb der Rohrleitung andererseits her, wodurch ein Stromkreis für den Signalstrom geschlossen wird. Da es sich um eine örtliche leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und dem weiteren Leitergebilde an der Leckstelle Handelt, kunn die so hergestellte elektrische Verbindung außer zur Signalisierung des Auftretens eines Lecks auch zur Ortung der Fehlerstelle ausgenutzt werden, beispielsweise indem man diesen elektrischen Leiter zum Bestandteil -einer Brückenschaltung macht. Hierauf sJird später noch eingegangen.ci dei: described embodiment iit within the pipeline When the electrical conductor is laid, its ends are in the area of the ends of the pipeline out of this and stand with a signal or measurement voltage source in Link. When a leak occurs, the amount of leakage represents the conductive Liquid an electrically conductive connection between the electrical conductor on the one hand and the other conductor structure outside the Pipeline on the other hand, whereby a circuit for the signal current is closed. There it is a local conductive connection between the electrical conductor and If the further conductor structure acts at the point of leakage, the electrical power produced in this way can Connection not only for signaling the occurrence of a leak but also for locating the Fault location can be exploited, for example by making this electrical conductor makes it part of a bridge circuit. This will be discussed later.

Eine Ausführungsform der Erfindung, die sowohl bei elektrisch leitenden als auch bei isolierenden Flüssigkeiten Anwendung den kann, zeichnet sich dadurch aus, daß der elektrische Leiter außerhalb der Rohrleitung angeordnet sowie gegen das weitere Leitergebilde durch ein Isolier-Material isoliert ist, dessen isolierende Wirkung von aus einer Leckstelle ausgetretenen Mengen der Flüssigkeit verringert wird. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung befinden sich also sowohl der elektrische Leiter als auch das weitere Leitergebilde außerhalb der Rohrleitung. Die Verringerung des Isolationswiderstandes zwischen beiden durch die aus einem Leck ausgetretene Flüssigkeit kann auf verschiedenem Wege gescheben. Bei einer Rohrleitung zum Transport einer elektrisciien Isolierflüssigkeit, also bei spielsweise eines Öles, kann man ein Isoliermaterial verwenden, das von der Flüssigkeit zerstört wird. Hier wird also zur Herstellung der das Leck anzeigenden leitenden Verbindung nicht die Leitfähigkeit der Flüssigkeit, sondern itre die Isolation zerstörende Wirkung ausgenutzt. Diese Ausführungsform der Erfindung wird man insbesondere bei im Erdreich verlegten Rohrleitungen anwenden.An embodiment of the invention that applies to both electrically conductive as well as with insulating liquids, which can be used from that the electrical conductor is arranged outside the pipeline and against the further conductor structure is insulated by an insulating material, its insulating Effect of leakage from a leak is reduced will. In this embodiment of the invention, both the electrical Head as well as the other conductor structure outside the pipeline. The reduction the insulation resistance between the two due to the leakage Liquid can shove in different ways. In the case of a pipeline for transport an electrical insulating liquid, for example an oil, can be used use an insulating material that will be destroyed by the liquid. Here will thus not the conductivity to produce the conductive connection indicating the leak the liquid, but itre exploited the effect of destroying the insulation. These Embodiment of the invention is used in particular in the case of pipelines laid in the ground use.

Lagegen eignet sich ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei cc, ein die ausgetretene Flüssigkeit aufsaugendes Isolier-Material gewählt ist, wieder besonders für den Fall einer elektrisch leitenden Flüssigkeit.Another exemplary embodiment is suitable for cc the leaked liquid absorbing insulating material is selected, again especially in the case of an electrically conductive liquid.

@ie bereits jnehrfach angedeutet, kann das weitere Leiter-' Uebilac durch ein die Rohrleitung umgebendes Medium, also i@ allgemeinen Erde, gebildet sein. Man kann aber als weiteres Leitcrgebildc auch einen weiteren elektrischen Leiter verwenden, der außerhalb des von der Flüssigkeit erfüllten Raumes der Rohrleitung angeordnet ist. Bei einer aus elektrisch leitendem Material bestehenden Rohrleitung kann diese selbst als das weitere Leitergebilde dienen; anderenfalls wird man.einen weiteren elektrischen Leiter außerhalb der Rohrleitung in Richtung derselben anordnen.@ie already indicated several times, the further head- 'Uebilac formed by a medium surrounding the pipeline, i.e. i @ general earth be. But you can also use another electrical circuit as a further conductive structure Use a conductor that is outside the space in the pipeline that is filled by the liquid is arranged. In the case of a pipeline made of electrically conductive material can this itself serve as the further conductor structure; otherwise one becomes Arrange further electrical conductors outside the pipeline in the direction of the same.

ic hierfür ergeben sich wieder mehrere Ausführungsmöglich-@eiten. Dic bevorzugte zeichnet sich dadurch aus, daß der elektrische Leiter und das weitere Leitergebilde, sofern es niciit durc}i die Rohrleitung selbst gebildet ist, zwischen der Rohrleitung und einem zu dieser koaxial verlaufenden weiteren Rohr angeordnet sind. There are again several possible ways of doing this. The preferred one is characterized in that the electrical conductor and the further Conductor structure, provided it is not formed by the pipeline itself, between the pipeline and a further pipe running coaxially with this are.

in diesem Fall liegen also der elektrische Leiter und das weitere Leitergebilde zwischen der zu überwachenden Rohr-.in this case, the electrical conductor and the rest of it lie Conductor structure between the pipe to be monitored.

leitung und einem diese Koaxial umgebenden Rohr. Dabei kann dX,s isoliernaterial zur Isolation dieser beiden -Leiter gegeneinander zugleich zur Umhüllung und Fixierung sowohl des elektrischen Leiters als auch gegebenenfalls des weiteren. Leitergebildes dienen.line and a pipe surrounding this coaxially. Here, dX, s can be insulating material to isolate these two conductors from each other at the same time for sheathing and fixing both of the electrical conductor and, if necessary, of the other. Ladder structure to serve.

Bildet man das weitere Leitergebilde ebenfalls aus mehreren weiteren elektrischen Leitern, so kann es zweckmäßig sein, diese und die elektrischen Leiter in in Umfangsrichtung Libwochselnder Folge um die Rohrleitung herum und in Richtung derselben verlaufend anzuordnen. Hierdurch ergibt sich eine.Möglichkeit zur besonders schnellen Erfassung von auftretenden Leckstellen, da zwischen den elektrischen Leitcrn und uen weiteren elektrischen Leitern nur ein relativ geringer Abstand von der ausgetretenen Flü5sigkeit zu überbrücken ist, damit die die Leckstelle signalisierende elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Leitern hergestellt wird. Veniendet man dagegen nur einen elektrischen Leiter und einen weiteren elektrischen Leiter, so wird man die so zweckmäßigerweise unterhalb der zu überwachenden Rohrleitung anordnen, damit sie an derjenigen Stelle liegen, wo sich die durch ein irgendwo auf dem Umfang entstandenes Leck ausgetretene Flüssigkeitsmenge ansammelt.If the further conductor structure is also formed from several further ones electrical conductors, it may be appropriate to use these and the electrical conductors in circumferential direction Weekly sequence around the pipeline and to be arranged in the same direction. This results in a possibility for particularly quick detection of leaks that occur, since between the electrical conductors and other electrical conductors only a relatively small amount Distance from the leaked liquid is to be bridged so that the leakage point signaling electrical connection established between these two conductors will. If, on the other hand, only one electrical conductor and another electrical conductor are used Head, then one becomes the so expediently below the pipeline to be monitored arrange so that they lie at the point where the through somewhere The amount of leaked fluid accumulates on the circumference.

Ebenso wie die Roiirleitung selber (falls sie aus einem elektrisch leitenden Material besteht) kann auch ein diese koaxial umgebendes Rohr als elektrisch leitendes Hohr ausgeführt sein und als weiteres Leitergebilde dienen. In diesen Falle muß das Isoliermaterial also zwischen diesem äußeren Rohr und dem elektrischen Leiter angeordnet sein.Just like the Roiirleitung itself (if it consists of an electric conductive material) can also be a tube surrounding this coaxially as an electrical be executed conductive Hohr and serve as a further conductor structure. In these The case must be the insulating material between this outer tube and the electrical Head be arranged.

besteht dagegen das äußere Rohr aus einem elektrisch nicht leitenden Naterial, so kann der elektrische Leiter unmittelbar unter diesem verlaufen.on the other hand, the outer tube consists of an electrically non-conductive one Material, the electrical conductor can run directly under it.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der elektrische Leiter und die erwähnte Spannungsquelle Bestandteile einer Brückenschaltung zur Ortung der Leckstellen. Dann kann mit der erfindungsgemäßen Anordnung also nicht nur eine Signalisierung des Auftretens der Leckstellen schlechthin, sondern auch eine Ortung derselben vorgenommen werden.In a preferred embodiment, the electrical conductors are and the aforementioned voltage source components of a bridge circuit for locating of leaks. Then, with the arrangement according to the invention, not only one Signaling of the occurrence of leaks, but also a location the same are made.

Wie bereits bemerkt, wird man eine Gleichspannungsquelle verwenden, um tvjeßfehlcr durch die relativ großen Erdkapazitäten auszuschließen. Eine eine Brückenschaltung verwendende Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die durch die Leckstelle gebildeten beiden Abschnitte des elektrischen Leiters in zz/ei Armen der Brückenschaltung liegen, während in zwei weitere Arne Abgleichwiderstände geschaltet sind, und daß in der sich zwischen den Enden des elektrischen Leiters erstreckenden einen Brückendiagonale ein Nullindikator liegt, während in die andere, die Fehlerstelle einschließende brückendiagonale die Spannungsquelle eingeschleift ist. Als Iiullindikatox kann ein übliches Galvanometer Verwendung finden. Silan kann an seiner Stelle jedoch auch einen Grenzwertmelder anordnen, der ein Relais oder dergleichen betätigt, sofern der Isolationswiderstand zwischen dein elektrischen Leiter und dem weiteren Leitergebilde unter einen vorgegebenen Wert sinkt.As already noted, one will use a DC voltage source, in order to exclude tvjeßfehlcr due to the relatively large earth capacities. One one Using bridge circuit Development of the invention draws characterized in that the two sections of the formed by the leakage electrical conductor lie in zz / ei arms of the bridge circuit, while in two further Arne balancing resistors are connected, and that between the Ends of the electrical conductor extending a bridge diagonal a zero indicator lies, while in the other, the bridge diagonal enclosing the fault location the Voltage source is looped in. A common galvanometer can be used as a liquid indicator Find use. However, silane can also be used as a limit indicator arrange that actuates a relay or the like, provided that the insulation resistance between your electrical conductor and the further conductor structure under a predetermined Value goes down.

Zur genauen Einpressung der Fehlerstelle kann es zweckmäßig sein, den elektrischen Leiter mit Anzapfungen zu versehen, ihn also in Intervalle zu unterteilen. Diese Anzapfungen werden, sofern der elektrische Leiter innerhalb der Rohrleitung verlegt ist, gegebenenfalls isoliert gegen diese aus ihr herausgeführt.For precise pressing in of the fault location, it can be useful to to provide the electrical conductor with taps, i.e. to divide it into intervals. These taps are provided the electrical conductor is inside the pipeline is laid, if necessary, led out of it in isolation from this.

Häufig ist eine tiberwachung von Rohrleitungen zum Transport leitender Flüssigkeiten besonders schwierig, weil über die Flüssigkeitssäule stets ohmsche Ströme fließen, die sich er üblicherweise geerdete Einrichtungen der Rohrleitung, beispielsweise Pumpen, schließen. Es kann daher zweckmäßig sein, nach erfolgter Meldung einer Leckstelle zur genauen Ortung derselben Mittel vorzusehen, die es gestatten, vorübergehend den Flüssigkeitsspiegel in der Rohranordnung uTn ein solches Maß zu senken, daß elektrische Verbindungen der Flüssigkeit mit dem umgebenden Medium über elektrisch leitende Teile der Rohranordnung aufgehoben sind. Diese Absenkung des Flüssigkeitsspiegels bedeutet keine zusätz- liche Betricbsunterbrechung, da sie nur nach der Meldung eines Lecks vorgenommen wird, a.h. dann, wenn ohnehin zur Beseitungung des Lecks eine Betriebsunterbrechung erforderlich ist.Monitoring of pipelines for transport is often more important Liquids are particularly difficult because they are always ohmic across the liquid column Currents flow that are usually earthed pipeline facilities, for example pumps, close. It can therefore be useful after To provide notification of a leak for the exact location of the same means that it allow temporarily the liquid level in the pipe arrangement uTn such To lower the level of electrical connections between the liquid and the surrounding medium are canceled over electrically conductive parts of the pipe arrangement. This lowering of the liquid level means no additional lic business interruption, since it is only carried out after a leak has been reported, a.h. then if anyway an interruption of operation is necessary to rectify the leak.

Ein etwaiger Einfluß von durch die Flüssigkeitssäule fließenden Ruheströmen auf die Leckmeldung läßt sich: mit einfachen Mitteln ausschalten, beispielsweise dadurch, dj: in Reihe mit der Spannungsquelle eine Wicklung eines Differentialrelais liegt, dessen andere Wicklung von einem derart bemessenen Hilfsstrom durchflossen ist, daß eine Auslösung des Relais durch die Flüssigkeit in der Rohrleitung und die eine Wicklung durchfließende Dauerströme vormieden ist. Das Differentialrelais spricht also erst dann an, wenn der seine eine Wicklung durchfließende Strom infolge Auftretens eines Lecks merklich steigt.Any influence of quiescent currents flowing through the liquid column the leak message can be: switched off with simple means, for example thereby, dj: in series with the voltage source a winding of a differential relay whose other winding is traversed by an auxiliary current of such dimensions is that a triggering of the relay by the liquid in the pipeline and the continuous currents flowing through a winding have to be avoided. The differential relay therefore only responds when the current flowing through its one winding is the result The occurrence of a leak increases noticeably.

tritt mit einer Brückenschaltung kann der elektrische Leiter :tit dem Eingang eines Grenzwertmelders für Wiaerstandänderungen verbunden sein, der einen Uperationsverstärker enthält, der, sobald der Isolationswiderstand zwischen dem elektrischen Leiter, und dem weiteren Leitergebilde unter einen vorgegebenen Grenzwert sinkt, einen Signalgeber in seinem Ausgangskreis betätigt.occurs with a bridge circuit, the electrical conductor can be: tit be connected to the input of a limit monitor for changes in resistance, the contains an operation amplifier which, as soon as the insulation resistance between the electrical conductor, and the further conductor structure under a predetermined Limit value sinks, a signal transmitter is activated in its output circuit.

Die Figuren 2 bis 6 dienen zur Veranschaulichung versclliederer Ausführungsbeispiele der Erfindung.FIGS. 2 to 6 serve to illustrate various exemplary embodiments the invention.

Betrachtet man zunachst die Ausführungsform nach Figur 2, so ist innerhalb der Rohrleitung 1, die in diesem Ausführungsbeispiel eine elektrisch leitende Flüssigkeit transportiert, der elektrische Leiter 2 angeordnet; er hat die Länge L, Seine Enden sind dicht durch das Rohr 1 an Klemmen 3 und 4 geführt, die, wie später anhana Figur 3 erläutert wird, zur Einschaltung des elektrischen Leiters 2 in eine Brückenschaltung dienen. Weitere, mit 5 bezeichnete Abgriffe ellen die einengung der Stelle eines Lecks erleichtern, indem der eingemessene Bereich des Leiters 2 von Messung zu Messung verkleinert wird.If one first considers the embodiment according to FIG. 2, then within of the pipeline 1, which in this embodiment is an electrically conductive liquid transported, the electrical conductor 2 arranged; it is of length L, its ends are tightly guided through the pipe 1 to terminals 3 and 4, which, as later anhana figure 3 is explained, for switching on the electrical conductor 2 in serve as a bridge circuit. Further taps marked 5 ellen the constriction facilitate the location of a leak by measuring the area of the conductor 2 is reduced from measurement to measurement.

Figur 3 zeigt das Ersatzchaltbild der Anordnung nach Fugur 2 sowie die Einschaltung des elektrischen. Leiters 2 in eine Drückenscilultung. In diesem Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß die Rohrleitung 1 im Erdreich verlegt ist, also die Erde das weitere Leitergebilde darstellt. Im @rs@tzschaltbild besteht der elektrische Leiter 2 jetzt aus Längswiderständen RL und Querkapazitäten RC, die sich jedoch infolge Verwendung einer Gleichspannungsquelle U1 nicht störend bemerkbar machen. Ohnehin sind die Widerstandsverhältnisse bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines elektrischen Leiters günstiger als bei iiusnutzung einer Flüssigkeitssäule als Leiter für den Signalstrom, so daß grundsatzlich auch eine Wechselspannung verwendet werden S fern die Flüssigkeitssäule bis zu den in Figur 2 mit 6 und 7 bezeichneten geerdeten Einrichtungen reicht, fließt ein @aucrstrom iF1 bzw. iF2 über diese mit RF1 und RF2 bezeichneten Teile der lelüssigkeitssaule nach Erde. Diese Ruheströme sind in dcm in Figur 3 bezeichneten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Fehlmeldung einer Leckstelle :i'('-durch unwirksam gemacht, daß. in die Brückenschaltung das die beiden Wicklungen Sl und S2 enthaltende Differentialrelais eingeschaltet ist. Die ein auslösendes Drehmoment erzeugende Wicklung Sl liegt in Reihe mit der Gleichspannungsquelle U1 zur Erzeugung des Signalstromes. Die ein Gegenarehmoment -erzeugende Wicklung S2 wird von der HilSsspannungsquelle U2 gespeist. Der Speisestrom ist mittels des Potentiometers P so eingestellt, daß die Ruhe ströme iF1 und iF2, die die erste Wicklung S1 des Differentialrelais durchfließen, keine Auslösung desselben bewirken können. Erst wenn infolge Auftretens einer Leckstelle und damit infolge Herstellung einer leitenden Verbindung zwischen den elektrischen Leiter 2 und dem Erdreich ein zusätzlicher Strom durch die Wicklung S1 fließt, kann das FQelais eine Meldung hervorrufen.Figure 3 shows the equivalent circuit diagram of the arrangement according to Fugur 2 and the activation of the electrical. Conductor 2 in a pushing line. In this Embodiment is assumed that the pipeline 1 is laid in the ground, so the earth represents the further conductor structure. In the @ rs @ tz circuit diagram the electrical conductor 2 now from series resistances RL and transverse capacitances RC, the however, due to the use of a DC voltage source U1, this is not noticeable in a disturbing manner do. In any case, the resistance ratios are in the use according to the invention an electrical conductor is cheaper than using a column of liquid as a conductor for the signal current, so that an alternating voltage is also used in principle S far the liquid column up to those designated in Figure 2 with 6 and 7 earthed devices are sufficient, a @aucrstrom iF1 or iF2 flows through them RF1 and RF2 designate parts of the liquid column after earth. These calm currents are in the embodiment designated in FIG. 3 with regard to the error message a leak: i '(' - made ineffective by that. in the bridge circuit that the two windings Sl and S2 containing differential relay is switched on. The winding Sl which generates a triggering torque is in series with the DC voltage source U1 to generate the signal current. The winding that generates a counter torque S2 is fed by the auxiliary voltage source U2. The feed stream is by means of of Potentiometer P adjusted so that the quiescent currents iF1 and iF2, which are the first Flow through winding S1 of the differential relay, do not trigger it can. Only if as a result of the occurrence of a leak and thus as a result of manufacture a conductive connection between the electrical conductor 2 and the ground If additional current flows through winding S1, the relay can generate a message.

Sobald beispielswelse an der Stelle X ein Leck in der Rohrleitung 1 auftritt, wird über die in diesem Bereich elektrisch leitende Flüssigkeit eine Verbindung zwischen den elektrischen Leiter-2 und dem hier durch das Erdreich gebildeten weiteren Leitergebilde hergestellt, wodurch der Lockstrom iL die Wicklung S1 des Differentialrelais durchfließt.As soon as, for example, a leak in the pipeline at point X. 1 occurs, a Connection between the electrical conductor-2 and the one formed here by the soil further conductor structure produced, whereby the lure current iL the winding S1 of the Differential relay flows through.

Die Leckstelle X unterteilt die Leiterlänge L in zwei Teillängen L1 und L2. Da diese teillängen zwei Arme der Brückenschaltung bilden, kann man durch Ändern des Brückenicterstandes Ra unter Beobachtung des als Nullindikator dienenden Galvanoneters G die Brücke auf Null abgleichen.The leakage point X divides the conductor length L into two partial lengths L1 and L2. Since these partial lengths form two arms of the bridge circuit, you can go through Change the bridge reading Ra while observing the zero indicator Galvanoneters G adjust the bridge to zero.

Zur bestimmung der Leckstelle dienen dann die beiden Beziehungen L1 = Ra (1) L2 Rb Ra L1 = L . ---- (2) Ra + Rb Um keine Beeinträchtigung des Nullabgleichs der Brückenschaltung bei der Ortung der Leckstelle zu haben, kann es zweckmäßig sein, die Ruheströme iF1 und iF2 während dieser Messung, also nach der Anzeige des Auftretens einer Leckstelle zu beseitigen. Zu diesem Zwecke kann man, wie in Figur 2 durch unterbrochene Linien angedeutet, den Flüssigkeitsspiegel so weit absenken, daß eine Verbindung zwischen der leitenden Flüssigkeit einerseits und dcn mit i;rde verbundenen Einrichtungen 6 und 7 der Rohrleitung andererseits nicht mehr vorliegt. Dies kommt in elektrischer Hinsicht einer Auftrennung der Leitung bei A und B in Figur 3 gleich.The two relationships L1 are then used to determine the leakage point = Ra (1) L2 Rb Ra L1 = L. ---- (2) Ra + Rb Um no impairment of the zero adjustment Having the bridge circuit when locating the leak can do it expedient the quiescent currents iF1 and iF2 during this measurement, i.e. after the display of the Eliminate the occurrence of a leak. For this purpose one can, as in figure 2 indicated by broken lines, lower the liquid level so far, that a connection between the conductive liquid on the one hand and dcn with i; rde connected devices 6 and 7 of the pipeline on the other hand no longer exists. From an electrical point of view, this results in a separation of the line at A and B Figure 3 is the same.

Um eine dauernde Überwachung der Rohrleitung auf Dichtigkeit zu haben, müssen die verschiedenen Verbinaungs- und Anschlußleitungen für das Galvanometer G und die Brückenwiderstände a und Rb stets fest verlegt sein. In der Regel werden die Leitungen auf den verschiedenen Seiten des Galvanometers G und der Widerstände Ra, Rb unterschiedlich lang sein. Um Meßfehler durch die unterschiedlichen Leitungswiaerstände auszuschließen, müssen diese gegebenenfalls bei der Dimensionierung der Widerstände Ra und Rb oder rechnerisch berücksichtigt erden.In order to have constant monitoring of the pipeline for leaks, the various connecting and connecting lines for the galvanometer G and the bridge resistors a and Rb must always be permanently installed. Usually be the leads on the different sides of the galvanometer G and the resistors Ra, Rb can be of different lengths. About measurement errors due to the different line resistance to exclude, this may have to be done when dimensioning the resistors Ra and Rb or account for arithmetic.

Es sei bemerkt, daß die Absenkung des Flüssigkeitsspiegels während der Ortung nicht unbedingt erforderlich ist. Sie wird sich in der Regel auch nur dann durchführen lassen, wenn die Enden des Rohres senkrecht nach oben weisen.It should be noted that the lowering of the liquid level during location is not absolutely necessary. She usually just gets up too then have it carried out when the ends of the pipe are pointing vertically upwards.

Bei Änderungen der Betriebsbedingungen, z.B. bei Änderungen der Konzentration der Flüssigkeit, kann es erforderlich werden, durch Verstellen des Potentiometers P den Ansprechstrom des Differentialrelais den geänderten Ruheströnen iF1 und iF2 anzupassen.When the operating conditions change, e.g. when the concentration changes the liquid, it may be necessary to adjust the potentiometer P the response current of the differential relay the changed quiescent tones iF1 and iF2 adapt.

Daj:iit ein Falschalarm beispielsweise bei Erschöpfung einer Batterie vermieden ist, ist es zweckmäßig, alle erforderlichen Ströme derselben Spannungsquelle zu entnehmen. Dies gilt auch für die Ströme eventuell vorhandener Signalerzeuger, beispielsweise Lampen oder akustischer Signalgeber.Daj: iit a false alarm, for example when a battery is exhausted is avoided, it is advisable to use the same voltage source for all required currents refer to. This also applies to the currents of any signal generators that may be present, for example lamps or acoustic signal generators.

In dem in den Figuren 2 und 3 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist angenommen, daß die Flüssigkeit eine elektrisch leitende Flüssigkeit ist. Die Signalisie rund und Ortung einer Leckstelle erfolgt auch bei nicht leitenden Flüssigkeiten prinzipiell in derselben Weise, nur daß dann uer elektrische Leiter nicht in der Rohrleitung Ülbt, sondern in der Nahe derselben und in ihrer Richtung verlaufend angeordnet ist. Beispielsweise kann inan seine Isolation aus einem Werkstoff herstellen, der von der austrctenden Flüssigkeit möglichst schnell zerstört wird. Ist diese Flüssigkeit ein Öl, so kann ran als Isolation für den elektrischen Leiter beispielsweise liaturkautschuk verwenden. Das Vorsehen eines Differentialrelais erübrigt sich in diesem Falle, weil kein Ruhestrom über die Flüssigkeitssäule fließen kann. Dagegen wird man die den Meßstrom erzeugende Spannung Ul erheblich größer wählen, um den elektrischen Durchbruch in der Isolation des elektrischen Leiters an der Stelle des Lecks zu beschleunigen.In the embodiment shown in FIGS The invention assumes that the liquid is an electrically conductive liquid is. The signaling around and the location of a leak also takes place in the case of non-conductive ones Liquids in principle in the same way, only that then their electrical conductors not in the pipeline, but in the vicinity of it and in its direction is arranged to run. For example, its insulation can be made of one material which is destroyed as quickly as possible by the escaping liquid. If this liquid is an oil, it can act as insulation for the electrical conductor use, for example, natural rubber. The provision of a differential relay is not necessary in this case because no quiescent current can flow through the liquid column can. On the other hand, the voltage U1 generating the measuring current is considerably greater choose the electrical breakdown in the insulation of the electrical conductor to accelerate at the point of the leak.

Zu': Schutz der Brückenwiderstände und der dann einzigen Relaiswicklung S1 wird man einen entsprecnend benessenen Schutzwiderstand in Reihe mit der Wicklung legen.To ': Protection of the bridge resistors and then the only relay winding S1 you will have a suitable protective resistor in series with the winding place.

Die Figuren 4 und 5 zeigen Konstuktionseinzelheiten von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung, bei denen zwei elektrische Leiter außerhalb der Rohrleitung verlaufend angeordnet sind. Betrachtet man zunächst Figur 4, so ist dort eine Rohrleitung 10 aus elektrisch leitendem Material verwendet. Die beiden elektrischen Leiter 11 und ?, die sich in diesen Ausführungsbeispiel diametral gegenüber liegen, sind gegen die Rohrleitung 10 durch eine isolierende Zwischenschicht 13 isoliert. Diese Zwischenschicht 13 besteht ebenso wie die weitere Zwischenschicht 14 zur einer Gewebebandage, vorzugsweise aus Leinen. Stellt einer der beiden elektrischen Leiter 11 und 12 das weitere Leitergebilde dar, so ist es zweckmäßig, das Band zur Her-, stellung der Zwischenschichten 13 und 14 so zu wählen, daß der überwiegende Anteil der Fasern in Längsrichtung des Bandes verläuft, die Ausbreitung von aus dem Rohr 10 austretender Feuchtigkeit also hauptsächlich in Umfangsrichtung erfolgt. Dann ist sichergestellt, daß nach dem Auftieten eines Lecks in kürzester Zeit die zur Signalisierung sselben dienende elektrisch leitende Verbindung zwischen L" dc': Leitern 11 und 12 auftritt. In diesen Zusammenist es auch zweckmäßig, das Band nur mit kleiner steigung zu wickeln, damit beim Auftreten eines Lecks sich moglichst schnell ein "Feuchtigkeitsring" bildet. Statt L@inen können auch andere hydroskopische Materialien, wie @apier oder Seide, Verwendung finden.Figures 4 and 5 show construction details of embodiments the arrangement according to the invention, in which two electrical conductors outside the Pipeline are arranged to run. Looking first at Figure 4, so is there a pipe 10 made of electrically conductive Material used. The two electrical conductors 11 and?, Which are in this embodiment are diametrically opposite, are against the pipe 10 by an insulating Intermediate layer 13 isolated. This intermediate layer 13 is just like the other Intermediate layer 14 for a fabric bandage, preferably made of linen. Ask one of the two electrical conductors 11 and 12 represent the further conductor structure, so it is expedient to choose the tape for the production of the intermediate layers 13 and 14 so that the majority of the fibers run in the longitudinal direction of the tape, the The spread of moisture escaping from the pipe 10 is mainly in Circumferential direction takes place. It is then ensured that after a leak has been found in the shortest possible time the electrically conductive connection used for signaling the same occurs between L "dc ': conductors 11 and 12. In this context it is also expedient to wind the tape only with a small pitch, so that if a leak occurs, Forms a "moisture ring" as quickly as possible. Instead of lines, others can also hydroscopic materials such as paper or silk are used.

@ie koaxiale Anordnung nach Figur 4 wird vervollständigt durch das Außenrohr 15, das auch aus einer dünnen Isolierstoffschicht, z.B. aus aufgewickelten, kaltvulkanisierenden Stoffen, Überzügen aus spritz- oder streichfähigen Isolierstoffen usw., , bestehen kann. Ist dieses Außenrohr flüssigkeitsdicht ausgeführt, so ist zumindest für einige Zeit das Eindringen der aus einem Leck ausgetretenen Flüssigkeit in das umgebende Medium verhindert.The coaxial arrangement according to FIG. 4 is completed by the Outer tube 15, which is also made of a thin layer of insulating material, e.g. of wound, cold vulcanizing materials, coatings made of sprayable or brushable insulating materials etc., can exist. If this outer tube is made liquid-tight, then at least for some time the penetration of the leaked liquid into the surrounding medium.

Besteht das innere Rohr 10 aus einem elektrisch isolierenden Material, so können die elektrischen Leiter 11 und 12 unter Verzicht auf die Zwischenschicht 13 unmittelbar auf dcii Rohr 10 angeordnet sein. Ebenso ist es bei Verwendung eines Rohres 15 aus elektrisch isolierendem Material möglicl1, auf die isolierende Zwischenschicht 14 zu verzichten.If the inner tube 10 consists of an electrically insulating material, so the electrical conductors 11 and 12 can dispense with the intermediate layer 13 immediately dcii tube 10 can be arranged. It is the same possible when using a tube 15 made of electrically insulating material to dispense with the insulating intermediate layer 14.

die ersichtlich, dient in dem in Figur 4 gezeigten Ausfüiirungsbeispiel die Zwischenschicht 14 zur Fixierung der elektrischen Leiter 11 und 12.which can be seen, is used in the exemplary embodiment shown in FIG the intermediate layer 14 for fixing the electrical conductors 11 and 12.

Bs ist auch möglich, das äußere Rohr 15 aus elektrisch leitendem Material herzustellen und als weiteres Leitergebilde zu verwenden. Das Vorhandensein der Zwischenschichten 15 und 14 kann also von dem für die Rohre 10 und 15 gewählten Material abhängig sein.It is also possible for the outer tube 15 to be made of electrically conductive material to produce and to use as a further conductor structure. The presence of the Intermediate layers 15 and 14 can therefore be of the one chosen for tubes 10 and 15 Be material dependent.

Will man vermeiden, daß durch undichte Stellen in dem äußeren Rohr 1) eingedrungene Feuchtigkeit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern 11 und 12 herstellt, so Irird man unterhalb des außeren Rohres 15 gegebenenfalls eine feuchtigkeitsdichte Einlage vorsehen.You want to avoid that through leaks in the outer pipe 1) penetrated moisture creates an electrically conductive connection between the electrical If ladders 11 and 12 are produced, then one may irird below the outer tube 15 provide a moisture-proof insert.

In Figur 5 ist angenommen, daß sowohl das die Flüssigkeit leitende ohr 16 als auch das äußere Rohr 17 aus elektrisch isolierendem Material bestehen. In diesem Falle liegen die beiden elektrischen Leiter 18 und 19 unmittelbar auf dem inneren Rohr 16 auf. Sie werden durch die Wendel 20 aus hygroskopischem Bandmaterial fixiert.In Figure 5 it is assumed that both the liquid-conductive Ear 16 and the outer tube 17 are made of electrically insulating material. In this case, the two electrical conductors 18 and 19 are directly on the inner tube 16 on. They are made of hygroscopic strip material by the helix 20 fixed.

Um auch bei Rohrleitungen mit-elektrisch isolierenden Plüssigkeiten eine Dichtigkeitsüberwachung vornehmen zu können, kann es zweckmäßig sein, in der Zwischenschicht Salze vor zusehen, die den austretenden Flüssigkeitsmengen eine ge risse elektrische Leitfähigkeit geben. Auch können die Zwiochenschichten mit Stoffen versehen sein, die beim Feuchtwerden durch Parbgebung die Leckstelle anzeigen.This also applies to pipelines with electrically insulating fluids To be able to carry out a leakage monitoring, it can be useful in the Intermediate layer of salts to ensure that the escaping amounts of liquid a give cracked electrical conductivity. You can also use the intermediate layers Fabrics should be provided that indicate the leakage point when they become damp through parboiling.

A bereits bemerkt, kann es zweckmäßig sein, mehrere elektrische Leiter gleichmäßig über den Umfang der zu überwachenden Rohrleitung verteilt anzuordnen. Figur 6 zeigt im Querschnitt schematisch eine derartige Mehrleiteríinordnung. Jeweils vier der im Querschnitt angedeuteten elektrischen Leiter sind mit einer der Klemmen 21 und 22 verbunden, zwischen denen die Signalspannungsquelle liegt.A noted earlier, it may be useful to have multiple electrical conductors to be distributed evenly over the circumference of the pipeline to be monitored. FIG. 6 shows a schematic cross section of such a multi-conductor arrangement. Respectively four of the electrical conductors indicated in cross section are connected to one of the terminals 21 and 22 connected, between which the signal voltage source is located.

dabei stellen die mit der Klemme 21 verbundenen elektrischen Leiter beispielsweise das weitere Leitergebilde dar, während die anderen vier Leiter als elektrische Leiter im Sinne der Erfindung zu bezeichnen sind. Wie man erkennt, sind die den beiden Vierersystemen zugeordneten Leiter in abwechselnder Folge über den Umfang der Rohrleitung verteilt. Dadurch ist sichergestellt, daß unabhängig von der Lage der Leckstelle in kürzester Zeit eine Signalisierung erfolgt.the electrical conductors connected to terminal 21 represent the process for example, the further conductor structure, while the other four conductors as electrical conductors are to be designated within the meaning of the invention. As you can see are the ladder assigned to the two four-way systems in alternating sequence over the Distributed perimeter of the pipeline. This ensures that regardless of the location of the leak is signaled in the shortest possible time.

Figur 7 schließlich zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, die einen Grenzwertmelder für Anderungen des Isolationswiderstandes zwischen dem elek -trischen Leiter 30 und dem weiteren elektrischen Leiter 31 enthält. Den wesentlichen Bestandteil der Schaltung bildet der invertierende Operationsverstärker V, dessen einer Eingang auf Mittenpotential M liegt. Wesentlich für die Arbeitsweise des Verstarkers Y ist das Potential in dem Punkt Q am anderen Eingang desselben. Liegt kein Leck vor, besteht also keine leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern 30 und 31 und ist demgemäß der Isolationswiderstand R zwischen diesen sehr hochohmig, so fließt über den Punkt Q ein Strom I1 = US/R1. Dieser Strom ist also abhängig von der an dem Abgriff 5 des Spannungsteilers R2 abgenommenen Spannung U5. Dieser Spannungsteiler R2 ist zwischen das Potential M und das positive Potential UP eschaltet. Bei dichter Rohrleitung ist also das Potential im Punkt Q positiv, und der Operationsverstärker V geht in die negative Sättigung, so daß sein Ausgang A negatives Potentittl gegebnüber M führt und der Transistor T gesperrt ist. Demgemäß ist das Relais Z abgefallen.Finally, FIG. 7 shows an embodiment of the invention Arrangement that has a limit monitor for changes in the insulation resistance between the electrical conductor 30 and the further electrical conductor 31 contains. The The inverting operational amplifier is an essential part of the circuit V, one input of which is at center potential M. Essential for the way it works of the amplifier Y is the potential at the point Q at the other input thereof. If there is no leak, there is no conductive connection between the electrical Conductors 30 and 31 and accordingly the insulation resistance R between them is very high high resistance, a current I1 = US / R1 flows through point Q. So this stream is depending on the voltage taken from the tap 5 of the voltage divider R2 U5. This voltage divider R2 is between the potential M and the positive potential UP switched. In the case of a tight pipeline is the potential in the Point Q positive, and the operational amplifier V goes into negative saturation, so that its output A leads negative potential towards M and the transistor T is locked. Accordingly, the relay Z has dropped out.

Wenn äedoch der Isolationswiderstand R zwischen den elektrivehen Leitern 30 und 31 infolge Auftretens eines Lecks abnimmt, so fließt, ausgehend von UN, über die Widerstände R und Re außerdem der Strom -Ie = UN/R+Re über den Punkt Q.If, however, the insulation resistance R between the electrical conductors 30 and 31 decreases as a result of the occurrence of a leak, it flows over, starting from UN the resistances R and Re also the current -Ie = UN / R + Re via the point Q.

Nur dann, wenn I1 = Ie ist, fließt kein Strom in den Verstärker V hinein. Sobald der Strom Ie infolge Verringerung des Isolationswiderstandes R weiter zunimnt, geht der Verstärker V in die positive Sättigung, d.h. sein Ausgang A fiiiirt positives Potential gegenüber I;, und der Transistor T wird leitend und betätigt das Relais Z.Only when I1 = Ie does no current flow into the amplifier V. into it. As soon as the current Ie continues as a result of a reduction in the insulation resistance R. increases, the amplifier V goes into positive saturation, i.e. its output A fiiiiiiert positive potential with respect to I ;, and the transistor T becomes conductive and activated the relay Z.

Diese Anordnung gibt also über das Relais Z, an dessen Stelle verständlicherweise auch eine andere Signaleinrichtung treten kann, ein Signal, sobald durch Absinken des Isolationswiderstandes R unter einen vorgegebenen ert ein Leck angezeigt wird.This arrangement is understandably so via the relay Z, in its place another signaling device can also trigger a signal as soon as it descends of the insulation resistance R below a given value, a leak is indicated.

Mit der beschriebenen Anordnung laßt sich auch der Isolationswiderstand R messen. Zu diesem Zweck stellt man zunächst am Spannungsteiler R2 die Spannung US auf den Wert Null ein. Da auch bei vollständig dichter Rohrleitung der Isolationswiderstand R zwischen den elektrischen Leitern 30 und 31 nicht unendlich groß ist, liegt am runkt k negatives Potential, der Verstärker ist positiv gesättigt und das Relais erregt. Durch langsames Verstellen des Potentiometers R2 im Sinne der Vergrößerung des abgegriffenen Widerstandes ermittelt man den Strom 11, bei dem der Verstärker V von der positiven in die negative Sättigung umschaltet. »ann läßt sich der gesuchte Isolationswiderstand R nach folgenden Beziehungen bestimmen: US UN I1 = S = (3) R1 R + Re UN R = . - Re (4) US Verständlicherweise ist der Isolationswiderstand R abhängig von Aufbau und Länge der zu überwachenden Rohrleitung und von dem elektrischen Leiter sowie dem weiteren Leitergebilde. Man mu@ diesen Isolationswiderstand bei dichter Rohrleitung sowie den Isolationswiderstand im Falle eines cks kennen, um die Schaltung entsprechend einstellen zu können. Zur Überwachung wird nämlich die Spannung US auf einen durch Versuche ermittelten Wert eingestellt, der @@ alle eines Lecks vorhanden ist. Dann ist sichergestellt, di; bein auftreten eines Lecks das Relais Z (oder eine andere Signaleinrichtung) durch Umschalten des Operationsverstärkers betätigt wird.With the arrangement described, the insulation resistance can also be achieved Measure R. For this purpose, the voltage is first set at the voltage divider R2 US to the value zero. There is the insulation resistance even with a completely leak-proof pipeline R between the electrical conductors 30 and 31 is not infinitely large, lies on runkt k negative potential, the amplifier is positively saturated and the relay excited. By slowly adjusting the potentiometer R2 in the sense of enlargement of the tapped resistance, the current I1 is determined at which the amplifier V switches from positive to negative saturation. »Now the one you are looking for can be found Insulation resistance Determine R according to the following relationships: US UN I1 = S = (3) R1 R + Re UN R =. - Re (4) US Understandably, the insulation resistance R depends on the structure and length of the pipeline to be monitored and on the electrical Head as well as the further ladder structure. You have to have this insulation resistance dense pipeline as well as the insulation resistance in the event of a cks to be able to adjust the circuit accordingly. For monitoring, the Voltage US set to a value determined by tests, which @@ all one There are leaks. Then it is ensured that di; if a leak occurs Relay Z (or other signaling device) by switching the operational amplifier is operated.

Verständlicherweise kann diese Grenzwertschaltung nach Figur 7 auch in eine Brückenschaltung zur Ortung des Fehlerortes umgebaut werden, wobei der Nullabgleich durch das Umschalten des Operationsverstärkers angezeigt wird. Dann kann anstelle eines Operationsverstärkers auch ein Galvanometer Verwendung finden.Understandably, this limit value circuit according to FIG. 7 can also be converted into a bridge circuit to locate the fault location, with the zero adjustment is displayed by switching the operational amplifier. Then instead of an operational amplifier, a galvanometer can also be used.

Die verschiedenen Dioden in der Schaltung nach Figur 7 dienen lediglich zum Überspannungsschutz. Als Spannung zur Signalisierung des Auftretens eines Lecks kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bei Verwenvon Leitern aus unterschiedlichen Metallen auch die elektrolytisch entstehende Spannung ausgenutzt werden, wenn dic ausgetretene Flüssigkeit mit diesen Metallen ein elektrolytisches Element bildet.The various diodes in the circuit of Figure 7 serve only for overvoltage protection. As a voltage to signal the occurrence of a leak can according to a further embodiment of the invention when using ladders different metals also the electrolytically generated Voltage can be exploited when the leaked liquid with these metals forms an electrolytic element.

Mit der Erfindung ist eine Möglichkeit geschaffen, auftretende Lecks an Rohrleitungen für Flüssigkeiten festzustellen und gegebenenfalls zu orten, ohne daß die Flüssigkeiten spezielle elektrische Eigenschaften besitzen müssen.With the invention, a possibility is created to prevent leaks to be determined on pipelines for liquids and, if necessary, to be located without that the liquids must have special electrical properties.

Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich zur dauernden Überwachung von Rohrleitungen einsetzen.The arrangement according to the invention can be used for permanent monitoring of pipelines.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf Kombinationen von in verechiedenen Ansprüchen enthaltenen Merkmalen.The invention also extends to combinations of various Features contained in the claims.

7 Figuren 23 Ansprüche 7 figures 23 claims

Claims

Claim arrangement for signaling leaks in a Pipeline for liquid transport, characterized in that the at least one electrical conductor is arranged running in the direction of the pipeline in such a way that the occurrence of a leak creates an electrically conductive connection between the electrical conductor and another, also -in the direction of the pipeline Vcrlaufuen conductor structure arises, and that with the electrical conductor and the Another conductor structure is connected to a voltage source, which is a signal stream lets flow through the resulting conductive connection.

Dependent claims 1. Arrangement according to claim, characterized in that d in a pipeline made of electrically insulating material for the transport of a electrically conductive liquid the electrical conductor as a bare conductor inside the pipeline is arranged, while the other conductor structure is also not isolated outside the pipeline.

2. Arrangement according to claim, characterized in that the electrical conductors arranged outside the pipeline and against the other Ladder structure through a Insulating material is insulated, its insulating Effect of tightness of the liquid escaping from a leak is reduced will.

). Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that as at-one Pipeline for transporting an electrical insulating liquid, an insulating material is chosen that is destroyed by the liquid.

4. Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that a the leaked liquid is selected to be absorbent insulating material.

5. Arrangement according to claim, characterized in that the further conductor structure is formed by a medium surrounding the pipeline.

6. Arrangement according to claim, characterized in that the further conductor structures formed by at least one further electrical conductor is arranged outside of the space filled by the liquid in the pipeline is.

7. Arrangement according to dependent claim 6, characterized in that at a pipe made of electrically conductive material, this as the other Ladder structure is used.

8. Arrangement according to dependent claim 6, characterized in that the further conductor structures formed by at least one further electrical conductor which has the same structure as the electrical conductor and is outside the pipeline is arranged extending in the direction of the same.

. Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that d: the electrical conductors and the other conductor structure, provided that it is not through the pipeline itself is formed, between the Kohrleitung and a 1 to this coaxial further tube are arranged.

10. Arrangement according to dependent claim 9, characterized in that the Insulating material envelops the electrical conductor and the further conductor structure and fixed.

11. Arrangement according to dependent claim 8, characterized in that there are several electrical conductors and several other electrical conductors in the circumferential direction alternating sequence around the pipeline and running in the direction of the same are arranged.

2. Arrangement according to dependent claim 6, characterized in that di. as Another conductor structure in the pipeline with the interposition of the insulating material Coaxially surrounding electrically conductive pipe is used.

13. Arrangement according to claim, characterized in that the The voltage source is a DC voltage source.

i. Arrangement according to claim, characterized in that the electrical conductors and the voltage source components of a bridge circuit to locate the leaks.

15. The arrangement according to dependent claim 14, characterized in that da @ dio formed by the leak two sections of the electrical conductor in two Arms of the bridge circuit, while two other arms have balancing resistors are switched, and that in between the ends of the electric Conductor extending a bridge diagonal is a zero indicator, while in the other bridge diagonal enclosing the fault point is the voltage source is looped in.

1@. Arrangement according to dependent claim 15, characterized in that the Resistances of the various connecting lines of the bridge circuit in the balancing resistors are calibrated.

17. The arrangement according to claim, characterized in that the electrical conductor is divided into intervals by tapping.

18. Arrangement according to claim, characterized in that d ("L im In the event of an electrically conductive liquid, means for temporary lowering the liquid level in the consisting of electrically insulating material Pipe arrangement and such a dimension are provided that electrical connections the liquid with the surrounding medium via electrically conductive parts of the pipe arrangement are canceled.

19. The arrangement according to claim, characterized in that im In the case of an electrically conductive liquid in series with the voltage source one Winding of a differential relay is, the other winding of such a rated auxiliary current is flowing through that a trip of the relay by the Liquid in the pipeline and the continuous currents flowing through a winding is avoided.

20. Arrangement according to claim, characterized in that all required voltages are taken from a common voltage source.

21. Arrangement according to claim, characterized in that Qer electrical conductor with aent input of a limit monitor for changes in resistance is connected, the one; Contains operational amplifier, which as soon as the insulation resistance between the electrical conductor and the further conductor structure under a predetermined Limit value sinks, a signal transmitter is activated in its output circuit.

22. Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that the Insulating material contains salts, which are contained in the leaked liquid dissolve and reduce the insulating effect of the same.