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DE19643637A1 - Einrichtung und Verfahren zur Leckageerkennung - Google Patents

Einrichtung und Verfahren zur Leckageerkennung

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Publication number
DE19643637A1
DE19643637A1 DE19643637A DE19643637A DE19643637A1 DE 19643637 A1 DE19643637 A1 DE 19643637A1 DE 19643637 A DE19643637 A DE 19643637A DE 19643637 A DE19643637 A DE 19643637A DE 19643637 A1 DE19643637 A1 DE 19643637A1
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DE
Germany
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leak
manifold
metal wire
voltage source
metal
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DE19643637A
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Peter Dr Rer Nat Jax
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/22Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00Protection or supervision of installations
    • F17D5/02Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Leckageerkennung und Leckageortung an einer Anlage, insbesondere an einer Rohrleitung, mit einer Sammelleitung, die für einen Stoff permeabel ist, und die mit einer Pumpe und mit einem Sensor für den Stoff verbunden ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Leckageerken­ nung und Leckageortung an einer Anlage, insbesondere an einer Rohrleitung, wobei ein Konzentrationsmaximum eines Stoffes, der in eine permeable Sammelleitung eingedrungen ist, detek­ tiert und geortet wird.
Aus der DE 24 31 907 C3 ist ein Leckerkennungs- und Ortungs­ system (LEOS) bekannt. Dieses System beinhaltet eine Sammel­ leitung, die für zu detektierende Stoffe durchlässig ist. Mit der Sammelleitung ist eine Pumpe verbunden, mit der nachein­ ander Volumina eines Transportmediums, das z. B. Luft ist, durch die Sammelleitung hindurch befördert wird. Am Ende der Sammelleitung ist mindestens ein Sensor angeordnet, der in die Sammelleitung eingedrungene Stoffe erkennt. Die Sammel­ leitung ist in der Nähe einer zu überwachenden Anlage, insbe­ sondere entlang einer Rohrleitung, angeordnet. Bei einem Leck in der Anlage oder in der Rohrleitung gelangt dann der aus dem Leck ausgetretene Stoff zur Sammelleitung und dringt in die Sammelleitung ein. Es bildet sich dadurch in der Nähe des Lecks in der dort verlegten Sammelleitung ein Konzentrations­ maximum des Stoffes aus. Beim nächsten Pumpvorgang des Leck­ erkennungs- und Ortungssystems gelangt dieses Konzentrations­ maximum zum Sensor. Aus der Zeitspanne, die zwischen dem Ein­ schalten der Pumpe und dem Ansprechen des Sensors vergeht, kann der Leckageort bestimmt werden.
Dieses bekannte System ist nur einsetzbar, wenn in der zu überwachenden Anlage ein Stoff vorhanden ist, der einerseits in die Sammelleitung eindringen kann und andererseits von ei­ nem Sensor zu detektieren ist.
Aus der EP 0 525 593 B1 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der bei Einsatz des genannten Leckerkennungs- und Ortungssystems (LEOS) aus einem Leck ausgetretene Säure detektiert und das Leck geortet werden kann. Das ist dadurch möglich, daß in der Nähe der Sammelleitung ein Material angebracht ist, das bei Kontakt mit der Säure unter Bildung eines detektierbaren Stoffes, für den die Sammmelleitung permeabel ist, chemisch reagiert. Dieses Material kann Zink, insbesondere ein Zink­ draht, sein. Zink reagiert mit Säure nämlich unter Bildung von Wasserstoff, der mit dem bekannten Leckerkennungs- und Ortungssystem in einfacher Weise detektiert werden kann.
Bisher ist es noch nicht möglich, mit dem bekannten Lecker­ kennungs- und Ortungssystem aus einem Leck ausgetretene Lö­ sungen, die neutral oder sogar alkalisch sein können, zu de­ tektieren. Eine solche Lösung, die durch eine Pipeline trans­ portiert wird, kann beispielsweise Salzwasser sein. Bei der Herstellung unterirdischer Gasspeicher für Erdgas muß nämlich häufig Salzwasser entfernt werden, das bis zu 300 g Salz pro Liter enthält. Dazu muß häufig eine Salzwasserleitung über sehr große Strecken, beispielsweise bis zum Meer, geführt werden. Da das Salzwasser Pflanzen schädigen kann, ist es er­ forderlich, diese Salzwasserleitungen zu überwachen, um ein Leck schnell und zuverlässig feststellen und orten zu können.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, das als solches bekannte Leckerkennungs- und Ortungssystem (LEOS) und das da­ zugehörige Verfahren so auszugestalten, daß auch Lösungen, die nicht sauer zu sein brauchen, z. B. Salzwasser, detektiert werden können.
Die Aufgabe, LEOS in geeigneter Weise auszugestalten, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß außerhalb der Sammel­ leitung an ihr entlang ein Metalldraht angeordnet ist, der mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle in Verbin­ dung steht.
Falls aus der zu überwachenden Rohrleitung eine Lösung, bei­ spielsweise eine Salzlösung, austritt, die an einer Stelle den Draht berührt, kommt es dort zu einer Elektrolyse. Da­ durch bedingt wird am Metalldraht, der als Kathode wirkt und der mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist, Wasserstoff erzeugt. Schon geringe Mengen Wasserstoff reichen dann aus, um in die Sammelleitung einzudringen, die für Wasserstoff permeabel ist. Beim nächsten Spülvorgang ge­ langt dann der Wasserstoff, der sich am Ort des Leckes in der Sammelleitung angesammelt hat, zum Sensor, der den Wasser­ stoff detektiert. Der Ort des Leckes wird dann in üblicher Weise ermittelt.
Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß an einem Be­ hälter oder an einer Rohrleitung ein Leck geortet werden kann, wenn eine Lösung, insbesondere Salzwasser, aus dem Leck austritt. Die Lösung braucht nicht sauer zu sein.
Es reicht aus, wenn die Gleichspannungsquelle eine Gleich­ spannung, die kleiner als 48 Volt ist, liefert. Man kommt also mit einer kleinen, kostengünstigen Gleichspannungsquelle aus.
Unterhalb der Sammelleitung und dem ihr zugeordneten Metall­ draht kann eine Auffangrinne angeordnet sein. Damit wird er­ reicht, daß nach einem Leck die austretende Flüssigkeit stets den Metalldraht benetzt.
Beispielsweise können die Sammelleitung und der Metalldraht von einem saugfähigen Material, z. B. Sand, umgeben sein. Durch die Kapillarkräfte im saugfähigen Material wird sicher­ gestellt, daß stets ausreichend viel Leckflüssigkeit zum Me­ talldraht gelangt und folglich ausreichend Wasserstoff produ­ ziert wird.
Beispielsweise kann die Sammelleitung zusammen mit dem Me­ talldraht in 8-Uhr- bis 9-Uhr-Position oder in 3-Uhr- bis 4-Uhr- Position an einer Rohrleitung entlang angeordnet sein. Mit einer solchen Positionierung wird der Vorteil erzielt, daß Regenwasser, ohne daß es eine Leckageanzeige auslöst, im Bo­ den versickern kann. Wenn hingegen durch ein Leck eine re­ lativ große Flüssigkeitsmenge freigesetzt wird, staut sich diese bis zur Sammelleitung hin auf, so daß eine Leckage er­ kannt und geortet werden kann. Die genannte Positionierung der Sammelleitung ist besonders dann vorteilhaft einsetzbar, wenn die Rohrleitung und die Sammelleitung in einem Sandbett angeordnet sind.
Beispielsweise ist die Sammelleitung mit den Metalldraht un­ terhalb einer Rohrleitung angeordnet. Dadurch ist sicherge­ stellt, daß aus einem Leck austretende Flüssigkeit den Me­ talldraht erreicht.
Beispielsweise kann die Gleichspannungsquelle variabel sein. Dadurch kann die entstehende Wasserstoffmenge auf die Emp­ findlichkeit des Systems aus Sammelleitung und Sensor ein­ gestellt werden.
Um eine Verfälschung der Messergebnisse durch Regenwasser zu verhindern, in dem Salze gelöst sein können, werden geringe und gleichmäßig über die Länge der Sammelleitung verteilte Wasserstoffkonzentrationen für die Erkennung eines Leckes nicht berücksichtigt. Nur lokale große Maxima der Wasser­ stoffkonzentration werden als Indiz für ein Leck angesehen.
Bei der Verwendung einer Auffangrinne für die Lösung kann diese Auffangrinne einen Auslaß an ihrer tiefsten Stelle ha­ ben, der so ausgelegt ist, daß der Flüssigkeitseintrag durch Regen sofort durch die Rinne hindurch wieder abfließt. Der Metalldraht, der zusammen mit der Sammelleitung in der Auf­ fangrinne angeordnet ist, wird dann nicht von einer Lösung bedeckt. Nur bei einem Leck in der oberhalb der Auffangrinne angeordneten Rohrleitung bzw. Anlage gelangt soviel Lösung in die Auffangrinne, daß mehr zuläuft als ablaufen kann. Dadurch wird der Metalldraht von der Lösung bedeckt und es wird Was­ serstoff erzeugt, der dedektiert werden kann. Hiermit wird der Vorteil erzielt, daß selbst bei Regen keine Fehlmessungen auftreten können.
Mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle ist bei­ spielsweise eine Metallelektrode verbunden, die im Erdboden anzuordnen ist. Damit wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß sich selbst bei einer sehr langen Betriebs zeit der Ein­ richtung nur die positive Metallelektrode, nicht aber der entlang der Sammelleitung angeordnete Metalldraht auflösen kann. Wie beim als solchen bekannten Kathodenschutz für Me­ talleitungen wird das mit den negativen Pol einer Gleichspan­ nungsquelle verbundene Metallteil nicht korrodiert.
Insbesondere wird der Vorteil erzielt, daß die an einer be­ kannten Stelle im Erdboden angeordnete Metallelektrode, die beispielsweise aus einem Metallstab bestehen kann, wenn sie stark korrodiert ist, leicht ausgetauscht werden kann. Es ist folglich nicht erforderlich, den an der Sammelleitung ange­ ordneten Metalldraht auszutauschen, was wegen der in der Re­ gel sehr großen Länge der Sammelleitung und damit des Me­ talldrahtes sehr aufwendig wäre. Darüber hinaus sind die Sam­ melleitung und der Metalldraht häufig unterirdisch angeordnet und damit schwer zugänglich.
Nach einem anderen Beispiel kann mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle ein weiterer Metalldraht verbunden sein, der vom mit dem negativen Pol verbundenen Metalldraht beabstandet außerhalb der Sammelleitung an ihr entlang ange­ ordnet ist.
Die beiden Drähte berühren sich nicht. Auch am der Gleich­ spannungsquelle gegenüberliegenden Ende der Drähte, ist keine Verbindung zwischen den Drähten vorhanden. Beispielsweise verlaufen die beiden Metalldrähte parallel zueinander.
Beispielsweise können die beiden Metalldrähte aus unter­ schiedlichen Metallen bestehen. Es ist dann keine separate Gleichspannungsquelle erforderlich. Die Drähte bilden dann aufgrund der unterschiedlichen Niveaus der beiden Metalle in der elektrochemischen Spannungsreihe selbst eine Spannungs­ quelle. Man kommt dann vorteilhafterweise ohne separate Span­ nungsquelle aus.
Der eine Metalldraht kann z. B. aus Kupfer und der andere aus verzinktem Kupfer bestehen. Es kommt dann nicht zu Oberflä­ chenveränderungen an den Metalldrähten.
Beispielsweise ist in mindestens einen der Metalldrähte ein Amperemeter eingebunden. Falls nämlich die Leckflüssigkeit, die aus einem Leck herausläuft, elektrisch leitend ist, wer­ den die beiden Metalldrähte durch die Leckflüssigkeit leitend verbunden und das Amperemeter zeigt einen Stromfluß an. Bei geeigneter Auslegung der Spannung kann die Stromstärke zwi­ schen 1 mA und 20 mA liegen. Unabhängig von dem Vorhandensein eines Amperemeters wird durch Elektrolyse Wasserstoff produ­ ziert, durch den eine Bestimmung des Leckageortes möglich ist.
Mit der Strommessung wird der Vorteil erzielt, daß in kurzer Zeit zuverlässig erkannt werden kann, ob irgendwo ein Leck vorhanden ist. Es kommt nämlich zu einer meßbaren Stromstärke in den Metalldrähten, wenn eine leitende Flüssigkeit diese verbindet. Es ist dann vorteilhafterweise möglich, daß nur dann, wenn das Amperemeter einen Stromstärkeanstieg regi­ striert hat,zum Bestimmen des Leckageortes eine Messung mit LEOS erfolgt, indem die Sammelleitung gespült und am Sensor das Eintreffen einer erhöhten Wasserstoffkonzentration regi­ striert wird. Es ist folglich nicht notwendig, die Sammellei­ tung in regelmäßigen Abständen zu spülen. Es reicht aus, ei­ nen Spülvorgang einzuleiten, wenn durch die elektrische Mes­ sung ein Leck angezeigt worden ist.
Ein Leck kann also viel schneller als bisher geortet werden.
Auch wenn kein Leck festgestellt wird, sollte die Sammellei­ tung etwa alle sieben Tage mit Frischluft gespült werden, um die Bildung von Kondenswasser in der Leitung zu verhindern. Es ist auch möglich, die Sammelleitung, wenn keine Messung erfolgt, an beiden Enden abzudichten, nachdem sie mit trocke­ ner Luft gefüllt worden ist.
Beispielsweise kann an die beiden Enden der Metalldrähtepaare nacheinander eine Gleichspannungsquelle angeschlossen sein, der ein Amperemeter zugeordnet ist. Sollten die beiden Drähte an einem Leckageort durch leitende Flüssigkeit miteinander verbunden sein, kann dann aus den gemessenen Stromstärken der Leckageort elektrisch bestimmt werden, wenn der Widerstand der Metalldrähte pro Längeneinheit bekannt ist. Man kann also den Leckageort zweimal, elektrisch und mit dem Leckerken­ nungs- und -Ortungssystem (LEOS), bestimmen, und damit die Meßgenauigkeit erhöhen.
Die Drähte oder der einzelne Draht können durch Kunststoff­ bänder, z. B. durch ein Geflecht aus Kunststoffbändern, die um die Sammelleitung herum verlaufen, an dieser fixiert sein. Dadurch ist auch ein mechanischer Schutz gegeben.
Die Aufgabe, ein geeignetes Verfahren zur Leckageerkennung und Leckageortung an einer Anlage, insbesondere an einer Rohrleitung, anzugeben, wird gemäß der Erfindung dadurch ge­ löst, daß aus einer Lösung, die aus einem Leck ausgetreten ist, durch Elektrolyse ein Gas, z. B. Wasserstoff, gewonnen wird, dessen Konzentrationsmaximum in der Sammelleitung, z. B. mit Hilfe des als solchen bekannten Leckerkennungs- und Or­ tungssystems (LEOS), detektiert und geortet wird. Aus dem Zeitunterschied zwischen dem Einschalten der Pumpe des Leck­ erkennungs- und Ortungssystems und dem Eintreffen eines Kon­ zentrationsmaximums des Gases am Sensor wird dann der Lecka­ geort bestimmt.
Mit der Einrichtung und mit dem Verfahren nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß aus einem Leck austretende Lösungen, insbesondere Salzwasser, zuverlässig erkannt und der Leckageort bestimmt werden kann.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen zwei Varianten einer Einrichtung zur Leckageerkennung und Leckageortung nach der Erfindung an einer Salzwasserleitung,
Fig. 3 zeigt die Anordnung einer Sammelleitung, der ein Me­ talldraht zugeordnet ist, neben einer Salzwasserleitung,
Fig. 4 zeigt die Anordnung einer Sammelleitung, der zwei Me­ talldrähte zugeordnet sind, unterhalb einer Salzwasserlei­ tung,
Fig. 5 zeigt die Anordnung einer Sammelleitung, der zwei Me­ talldrähte zugeordnet sind, in saugfähigem Material.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Salzwasserleitung 1, an der Lecks erkannt und geortet werden sollen. Dieser Salzwasser­ leitung 1 ist das als solches bekannte Leckerkennungs- und Ortungssystem (LEOS) zugeordnet. LEOS besteht aus einer per­ meablen Sammelleitung 2, die an der Salzwasserleitung 1 ent­ lang verlegt ist. Die Sammelleitung 2 steht mit einer Pumpe 3 in Verbindung, mit der in zeitlichen Abständen ein Volumen eines Transportmediums, das in der Regel trockene Luft ist, durch die Sammelleitung 2 hindurchgepumpt wird. Am Ende der Sammelleitung 2 ist ein Sensor 11 angeordnet. Die Sammellei­ tung 2 ist für zu detektierende Stoffe permeabel. Wenn ein solcher zu detektierender Stoff an einem bestimmten Ort in die Sammelleitung 2 eindringt, bildet sich dort ein Konzen­ trationsmaximum des Stoffes aus. Beim nächsten Pumpvorgang wird dieses Konzentrationsmaximum zum Sensor 11 transportiert und dort registriert. Aus dem Zeitunterschied zwischen dem Beginn des Pumpvorganges und dem Registrieren des Maximums im Sensor 11 wird bei bekannter Strömungsgeschwindigkeit in der Sammelleitung 2 derjenige Ort bestimmt, an dem der Stoff in die Sammelleitung 2 eingedrungen ist.
Wenn in einer zu überwachenden Leitung ein Stoff transpor­ tiert wird, auf den LEOS anspricht, kann ein Leckageort zu­ verlässig bestimmt werden.
Salzwasser kann jedoch allein mit LEOS nicht erkannt werden. Die Einrichtung der Fig. 1 sieht daher vor, daß außerhalb der Sammelleitung 2 an ihr entlang ein Metalldraht 4 angeord­ net ist, der mit dem negativen Pol einer Gleichspannungs­ quelle 5 in Verbindung steht. Der positive Pol dieser Gleichspannungsquelle 5 ist mit einer Metallelektrode 12 ver­ bunden, die an einem beliebigen Ort im Erdboden angeordnet sein kann. Beispielsweise kann die Metallelektrode 12 in ein­ facher Weise in den Erdboden hineingesteckt sein.
Falls aus einem Leck in der Salzwasserleitung 1 Salzwasser austritt, kommt am Leckageort der Metalldraht 4 mit dem Salz­ wasser in Berührung. Es kommt dann zu einer Elektrolyse, wo­ bei Wasserstoff gebildet wird.
Die verwendete Sammelleitung 2 ist für Wasserstoff permeabel. Daher dringt der durch die Elektrolyse erzeugte Wasserstoff in die Sammelleitung 2 ein und bildet dort ein Konzentrati­ onsmaximum an der Position des Lecks in der Salzwasserleitung 1. Beim folgenden Pumpvorgang gelangt das Wasserstoffkonzen­ trationsmaximum zum Sensor 11, der ein Wasserstoffsensor ist.
In der bereits geschilderten Weise wird dann der Leckageort bestimmt.
Durch die Elektrolyse wird nur die mit dem positiven Pol ver­ bundene Metallelektrode 12 korrodiert. Die Metallelektrode 12 kann bei weit fortgeschrittener Korrosion in einfacher Weise ausgetauscht werden. Der mit dem negativen Pol verbundene Me­ talldraht 4, der sehr lang und nur schwer zugänglich ist, korrodiert nicht. Es ist folglich auch bei einer langen Be­ triebsdauer kein Austausch des Metalldrahtes 4 erforderlich.
Die Einrichtung der Fig. 2 sieht vor, daß außerhalb der Sam­ melleitung 2 an ihr entlang zwei beabstandete Metalldrähte 4 und 13 angeordnet sind, die mit einer Gleichspannungsquelle 5 in Verbindung stehen.
Falls aus einem Leck in der Salzwasserleitung 1 Salzwasser austritt, werden am Leckageort die beiden Drähte 4 und 13 durch das Salzwasser miteinander verbunden. Es kommt dann dort zu einer Elektrolyse, wobei Wasserstoff gebildet wird. Im übrigen arbeitet die Einrichtung der Fig. 2 wie diejenige der Fig. 1.
In einem der beiden Metalldrähte 4 ist beispielsweise ein Am­ peremeter 6 eingebunden. Da Salzwasser elektrisch leitend ist, kommt es im Bereich des Lecks in der Salzwasserleitung 1 zu einer leitenden Verbindung der Metalldrähte 4 und 13. Der dadurch fließende Strom wird vom Amperemeter 6 registriert. Ein Stromfluß weist folglich darauf hin, daß irgendwo an der Salzwasserleitung 1 ein Leck vorhanden ist.
Die Ortung des Lecks erfolgt dann mit dem geschilderten Sy­ stem (LEOS). Aufgrund der Strommessung ist es möglich, daß auf regelmäßige Pumpvorgänge verzichtet werden kann. Erst, wenn das Vorhandensein eines Lecks durch den Stromfluß er­ kannt worden ist, wird ein Pumpvorgang eingeleitet, um den Ort des Lecks zu bestimmen. Darüber hinaus kann jedoch die Salzwasserleitung 1 sofort nach dem Stromfluß im Amperemeter 6 abgeschaltet werden, um einen weiteren Austritt von Salz­ wasser zu vermeiden. Die Leckageortbestimmung dient dann dazu, den Ort, wo eine Reparatur notwendig ist, zu ermitteln.
Falls die Gleichspannungsquelle 5 variabel ist, kann dadurch die durch Elektrolyse entstehende Wasserstoffmenge auf die Empfindlichkeit des Systems (LEOS) eingestellt werden.
Fig. 3 zeigt in einem Querschnitt die Sammelleitung 2 in 8-Uhr-Position zur Salzwasserleitung 1. Der Sammelleitung 2 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Metalldraht 4 zugeordnet. Dieser Metalldraht 4 ist mit Kunststoffbändern 7 an der Sam­ melleitung 2 befestigt. Die Sammelleitung 2 mit dem Me­ talldraht 4 ist in saugfähigem Material 10, z. B. in Sand, eingebettet, der bis zur Salzwasserleitung 1 reicht und diese auch zumindest unten umgibt. Durch das Sandbett versickert Regenwasser ohne Staunässe im Boden. Nur im Falle einer Leckage in der Salzwasserleitung 1 staut sich die dann aus­ tretende große Wassermenge bis zum Sensorschlauch 2 hin auf.
Fig. 4 zeigt in einem Querschnitt die Sammelleitung 2 unter­ halb der Salzwasserleitung 1. Der Sammelleitung 2 sind zwei Metalldrähte 4 und 13, wie in Fig. 2 gezeigt, zugeordnet. Sie sind dazu mit Kunststoffbändern 7 an der Sammelleitung 2 befestigt. Unterhalb der Sammelleitung 2 und der Metalldrähte 4 und 13 ist eine Auffangrinne 8 angeordnet, die eine Auslaß­ öffnung 9 aufweist. Sollte Regenwasser in die Auffangrinne 8 gelangen, wird dieses sofort durch die Auslaßöffnung 9 ab­ fließen. Bei einem Leck in der Salzwasserleitung 1 gelangt jedoch soviel Salzwasser in die Auffangrinne 8, daß der Was­ serspiegel in der Auffangrinne 8 relativ schnell die Metall­ drähte 4 und 13 erreicht, so daß Wasserstoff erzeugt wird. Auf diese Weise werden Fehlmessungen durch Regenwasser ver­ mieden.
Fig. 5 zeigt eine Anordnung aus einer Sammelleitung 2 und Metalldrähten 4 und 13, die mit einem saugfähigen Material 10 umgeben sind. Dieses saugfähige Material 10 nimmt das aus ei­ nem Leck austretende Salzwasser auf und bewirkt, wie auch die Auffangrinne 8, daß das Salzwasser möglichst lange mit den Metalldrähten 4 und 13 zur Erzeugung von Wasserstoff in Kon­ takt ist.
Die Variante der Fig. 3 kann wie in den Fig. 2, 4 und 5 gezeigt, eine Sammelleitung 2 aufweisen, der zwei Metall­ drähte 4 und 13 zugeordnet sind. Ebenso können die Varianten der Fig. 4 und 5, wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, eine Sammelleitung 2 aufweisen, der nur ein Metalldraht 4 zugeord­ net ist.
Es kann auch die Spannung an der Spannungsquelle 5 so einge­ stellt werden, daß bei Regenwasser die Wasserstoffproduktion nicht für ein meßbares Konzentrationsmaximum in der Sammel­ leitung 2 ausreicht. Nur wenn Salzwasser aus der Salzwasser­ leitung 1, das deutlich mehr Salze enthält, den Metalldraht 4 erreicht, wird dann eine meßbare Wasserstoffmenge erzeugt.
Mit der Einrichtung nach der Erfindung kann ein Leck in der Salzwasserleitung 1 zuverlässig erkannt und geortet werden.

Claims (13)

1. Einrichtung zur Leckageerkennung und Leckageortung an ei­ ner Anlage, insbesondere an einer Rohrleitung (1), mit einer Sammelleitung (2), die für einen Stoff permeabel ist, und die mit einer Pumpe (3) und mit einen Sensor (11) für den Stoff verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Sammelleitung (2) an ihr entlang ein Metalldraht (4) angeord­ net ist, der mit dem negativen Pol einer Gleichspannungs­ quelle (5) in Verbindung steht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Sammelleitung (2) und des Metalldrahtes (4) eine Auffang­ rinne (8) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammel­ leitung (2) und der Metalldraht (4) von einem saugfähigen Ma­ terial (10) umgeben sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (2) zusammen mit dem Metalldraht (4) in 8-Uhr- bis 9-Uhr-Position oder in 3-Uhr- bis 4-Uhr-Position an der Rohrleitung (1) entlang angeordnet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammel­ leitung (2) mit den Metalldraht (4) unterhalb einer Rohrlei­ tung (1) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleich­ spannungsquelle (5) variabel ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle (5) eine Metalle­ lektrode (12) verbunden ist, die im Erdboden anzuordnen ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle (5) ein weiterer Metalldraht (13) verbunden ist, der vom mit dem negativen Pol verbundenen Metalldraht (4) beabstandet außerhalb der Sammel­ leitung (2) an ihr entlang angeordnet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metalldrähte (4 und 13) aus unterschiedlichen Metallen be­ stehen.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Me­ talldraht (4) aus Kupfer und der andere Metalldraht (13) aus verzinktem Kupfer besteht.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in minde­ stens einem der Metalldrähte (4, 13) ein Amperemeter (6) ein­ gebunden ist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die Me­ talldrähte (4, 13) nacheinander an beiden Enden eine Gleich­ spannungsquelle (5) anschließbar ist, der ein Amperemeter (6) zugeordnet ist.
13. Verfahren zur Leckageerkennung und Leckageortung an einer Anlage, insbesondere an einer Rohrleitung (1), wobei ein Kon­ zentrationsmaximum eines Stoffes, der in eine permeable Sam­ melleitung (2) eingedrungen ist, detektiert und geortet wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Lösung, die aus einem Leck ausgetreten ist, durch Elektrolyse ein Gas gewonnen wird, dessen Konzentrationsmaximum in der Sammelleitung (2) detektiert und geortet wird.
DE19643637A 1996-03-26 1996-10-22 Einrichtung und Verfahren zur Leckageerkennung Withdrawn DE19643637A1 (de)

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