DE1979994U

DE1979994U - MEASURING DEVICE FOR MINERAL OIL LINES.

Info

Publication number: DE1979994U
Application number: DE1967F0032902
Authority: DE
Inventors: Janos Dipl Ing Foeldiak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-09-29
Filing date: 1967-09-29
Publication date: 1968-02-29

Description

RA. 559 273*29.3.87RA. 559 273 * 3/29/87

MeßäH?£ie-für Mineralölfernleitungen k MeßäH? £ ie-for mineral oil pipelines k

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßstelle für Mineralölfernleitungen (Pipelines), von welcher mehrere dieser Stellen über die gesamte Leitungslänge verteilt sind und von denen jede aus einer von einem Absperrorgan gebildeten Anschlußstelle, einer an dieser angeschlossenen Meßleitung mit mindestens einem Meßgerät am freien Ende und einem diesem vorgeschalteten Ausgleichsgefäß besteht.The invention relates to a measuring point for mineral oil pipelines (Pipelines), from which several of these points are distributed over the entire length of the line and each of which from a shut-off device formed connection point, with a measuring line connected to this consists of at least one measuring device at the free end and an upstream compensation tank.

Die bekannten Meßstellen dieser Art dienen vorzugsweise zu Druck- und Druckdifferenzmessungen, die eine Beurteilung des Betriebszustandes der Fernleitung ermöglichen. Die Meßleitungen weisen eine verhältnismäßig kleine lichte Weite (1 bis 2 Zoll) und eine geringe Länge auf. Das die Anschlußstelle der Meßleitung an die Fernleitung bildende Absperrorgan ist vorzusehen, um Reinigungs- und Instandsetzungsarbeiten an der Meßleitung oder den Meßgeräten während des Betriebes der Fernleitung vornehmen zu können. Das Ausgleichsgefäß ist mit einer bei den praktisch vorkommenden Außentemperaturen nicht erstarrenden Flüssigkeit gefüllt, um eine Druckweiterleitung zum Meßgerät auch bei extremer Kälte zu gewährleisten.The known measuring points of this type are preferably used for pressure and Differential pressure measurements that enable an assessment of the operating condition of the pipeline. The measuring lines have a relatively small inside width (1 to 2 inches) and a short length. The shut-off device which forms the connection point between the measuring line and the long-distance line is to be provided for cleaning and repair work on the measuring line or the measuring devices while the pipeline is in operation. The equalizing vessel is with one of the practically occurring Outside temperatures non-solidifying liquid filled to a pressure transfer to ensure the measuring device even in extreme cold.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Mineralölfernleitungen infolge der sorgfältigen Verlegung und Ausführung der Rohrverbindungen sowie der eingehenden Prüfung dieser Verbindungen vor der Inbetriebnahme und der ständigen Überwachung im Betrieb einen außerordentlich hohen Grad an Sicherheit bieten und Schäden an diesen Leitungen kaum auftreten können. Hingegen trifft dieser hohe Sicherheitsgrad bei den Meßstellen nicht zu und es konnte schon festgestellt werden, daß Meßleitungen gebrochen und auch die Druckmeßgeräte undicht geworden sind. Derartige Schaden an den Meßstellen führen zum Austritt des Mineralöles aus dem schadhaften Teil der Meßstelle und zum Versickern des ausgetretenen Öles im Erdreich, wodurchIt has been found that these mineral oil pipelines as a result of careful laying and execution of the pipe connections as well as the thorough examination of these connections before commissioning and the constant monitoring during operation offer an extraordinarily high level of security and damage to these lines can hardly occur. On the other hand, this high level of security does not apply to the measuring points and it has already been established that measuring lines are broken and the pressure gauges have also become leaky. Such damage to the Measuring points lead to the escape of mineral oil from the damaged part of the Measuring point and for seepage of the leaked oil into the ground, whereby

schon durch verhältnismäßig geringe Mengen Lecköl eine große Menge Grundwasser verseucht und die Trinkwasserversorgung umliegender Gemeinden in Frage gestellt werden kann. Die zur Vermeidung dieses Übelstandes bisher getroffenen Vorkehrungen bestehen darin, jede Meßstelle in einer großen Ölauffangwanne (bis zu 200 cbm) anzuordnen, welche Maßnahme indessen im Hinblick auf die große Anzahl vorhandener Meßstellen außerordentlich hohe Anschaffungskosten bedingen.even a relatively small amount of leakage oil creates a large amount of groundwater contaminated and the drinking water supply of surrounding communities can be called into question. Those taken so far to avoid this inconvenience Precautions consist in arranging each measuring point in a large oil pan (up to 200 cbm), which measure, however, with regard to it due to the large number of existing measuring points, extremely high acquisition costs condition.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zu Grunde liegt, das Austreten von Mineralöl aus gebrochenen Meßleitungen oder schadhaften Meßinstrumenten der Meßstelle mittels einer einfachen und nur geringe Anschaffungskosten verursachenden Vorrichtung zu unterbinden.This is where the invention comes into play, on which the object is based, the leakage of mineral oil from broken measuring lines or damaged measuring instruments at the measuring point by means of a simple and low acquisition cost To prevent device.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, unmittelbar hinter dem Absperrorgan in die Meßleitung ein auf Druckunterschiede zwischen der Öleintritts- und Ölaustrittsseite ansprechendes Schnellschließventil einzubauen.The solution to this problem is, according to the invention, immediately behind to install a quick-closing valve in the measuring line of the shut-off device which responds to pressure differences between the oil inlet and oil outlet side.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß bei unbeschädigter Meßleitung bzw. unbeschädigtem Meßgerät die Druckübertragung von der Mineralölfernleitung zum Meßgerät der Meßstelle unbehindert erfolgt, weil praktisch kein Unterschied zwischen dem Öldruck auf der Eintritts- und Austrittsseite des Schnellschließventils besteht, dagegen beim Ausfließen von Mineralöl aus der gebrochenen Meßleitung bzw. dem schadhaften Meßgerät ein wesentlicher Druckabfall im Schnellschließgerät zu dessen Austrittsseite erfolgt, der zu dessen sofortigen Schließen führt.These measures ensure that if the measuring line or If the measuring device is undamaged, the pressure transmission from the mineral oil pipeline to the measuring device at the measuring point takes place unhindered, because there is practically no difference between the oil pressure on the inlet and outlet side of the quick-closing valve there is, on the other hand, when mineral oil flows out of the broken measuring line or the damaged measuring device, there is a significant pressure drop takes place in the quick lock device on its exit side, the one on its immediate Closing leads.

In vorteilhafter Weise besteht das Schnellschlußventil bei waagerechter Anordnung des Absperrorganes an der Mineralölfernleitung aus einem Rohrstück, das in beiden Endteilen mit einem Innen- oder Außengewinde versehen und dessen Innenraum zwischen diesen Gewinden faßförmig erweitert ist sowie eine einen grösseren Durchmesser als das eine Raumende aufweisende Kugel enthält.The quick-acting valve is advantageously arranged in a horizontal position of the shut-off device on the mineral oil pipeline from a piece of pipe that is in both End parts provided with an internal or external thread and its interior between these threads is expanded barrel-shaped as well as a larger one Contains diameter than the sphere having a space end.

Bei der lotrechten Anordnung des Absperrorganes an der MineralölfernleitungWith the vertical arrangement of the shut-off element on the mineral oil pipeline

ist eine günstige Ausgestaltung des Schnellschließventils darin zu sehen, daß dieses aus einem rohrförmigen, je ein Innen- oder Außengewinde in den Endteilen aufweisenden Körper besteht, dessen Durchflußquerschnitt auf eine Teillänge wesentlich vermindert sowie zum weiten Teil hin zweistufig abgesetzt ist, wobei in der ersten Absetzstufe eine Tragfeder für eine im weiten Teil angeordnete Kugel und in der zweiten Absetzstufe ein dieser angepaßter Ventilsitz vorgesehen ist.a favorable design of the quick-closing valve can be seen in that this consists of a tubular, each an internal or external thread in the body having the end parts, the flow cross-section of which is substantially reduced to a partial length and, for the most part, in two stages is deposited, with a suspension spring for a ball arranged in the large part in the first step and in the second step a valve seat adapted to this is provided.

Diese Schnellschlußventile beanspruchen nicht nur geringe Anschaffungskosten, sondern arbeiten auch sehr verläßlich, weil deren als Absperrorgan vorgesehene Kugel beim Auftreten eines Druckabfalles infolge Ölaustrittes aus einem schadhaften Meßstellenteil vom austretenden Öl mitgenommen und in den Ventilsitz gepreßt wird. Nach der Instandsetzung des schadhaften Meßstellenteiles hebt sich die Kugel infolge des nun wiederhergestellten Druckausgleiches vor und hinter dem Schnellschließventil wieder von ihrem Sitz ab und ermöglicht daher wieder die ständige Druckmessung im Meßgerät.These quick-closing valves not only require low acquisition costs, but also work very reliably because they act as a shut-off device intended ball in the event of a pressure drop due to an oil leak taken from a damaged part of the measuring point by the leaking oil and is pressed into the valve seat. After the repair of the damaged measuring point part, the ball rises as a result of the now restored Pressure equalization in front of and behind the quick-closing valve from its seat and therefore enables constant pressure measurement again in the measuring device.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindurgsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt:The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown schematically. It shows:

Fig. 1. ein Schaubild über die Anordnung der Leitungen und Geräte in einer Meßstelle,Fig. 1. A diagram showing the arrangement of the lines and devices in a measuring point,

Fig. 2. einen Längsschnitt durch ein in waagerechter Lage anzuordnendes Schnellschlußventil undFig. 2. a longitudinal section through a to be arranged in a horizontal position Quick closing valve and

Fig. 3. einen Längsschnitt durch ein in lotrechter Lage anzuordnendes Schnellschließventil.Fig. 3. a longitudinal section through a to be arranged in a vertical position Quick closing valve.

Um den Betriebszustand einer Mineralölfernleitung 1 laufend überwachen zu können, sind an dieser eine größere Anzahl Meßstellen 2 in einem größeren Abstand voneinander angeordnet, die von einer mit der Überwachung betrauten und die Fernleitung in regelmäßigen Zeitabschnitten abgehenden Person kontrolliert werden. Jede dieser Meßstellen besteht aus einem an die Mineralölfernlei-In order to be able to continuously monitor the operating status of a mineral oil pipeline 1, are arranged at this a larger number of measuring points 2 at a greater distance from each other, entrusted with the monitoring and the Pipeline to be checked at regular intervals of time outgoing person. Each of these measuring points consists of a

tung 1 unmittelbar angeschlossenen Absperrventil 3, an dem eine Meßleitung zu einem Ausgleichsgefäß 5 führt, an das ein Meßgerät 6 oder Meßumformer angeschlossen ist. Zur Vermeidung von Ölaustritten aus gebrochenen Meßleitungen 4 ist erfindungsgemäß unmittelbar hinter dem Absperrventil 3 ein Schnellschließventil 7 an dieses angeordnet, an das die Meßleitung 4 angeschlossen ist.device 1 directly connected shut-off valve 3, on which a measuring line leads to a compensating vessel 5 to which a measuring device 6 or transducer connected. To avoid oil leaks from broken measuring lines 4, according to the invention, a valve 3 is provided immediately downstream of the shut-off valve Quick-closing valve 7 is arranged on this, to which the measuring line 4 is connected is.

Bei der in Fig. 1 dargestellten waagerechten Anordnung des Absperrventils 3 an der Mineralölfernleitung 1 ist ein Schnellschließventil 7 vorgesehen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Dieses Ventil besteht im wesentlichen aus einem Rohrstück als Gehäuse 8, dessen beide Endteile 9 und 10 mit einem Außengewinde 11 und 12 versehen sind. An das Gewinde 11 ist der mit einem Innengewinde versehene Ableitungsstutzen des Absperrventils 3 und an das andere Außengewinde 12 des Endteiles 10 des Gehäuses 8 ist die Muffe des Meßleitungsendes flüssigkeitsdicht angeschraubt. Der Durchfluß- bzw. Innenraum 13 des Gehäuses ist faßförmig gestaltet, besitzt also einen in der Mitte angeordneten größten Durchmesser, der sich nach beiden Seiten zum Durchmesser der Eintritts- und Austrittsöffnung 14 und 15 verjüngt. In diesem faßförmigen Innenraum 13 des Gehäuses 8 ist eine Kugel 16, vorzugsweise aus Kunststoff lose angeordnet, die einen größeren Durchmesser als die Austrittsöffnung 15 des Innenraumes 13 aufweist. Beim ordnungsgemäßen Zustand der Meßstelle 2 befindet sich die Kugel 16 an der tiefsten Stelle des Innenraumes 13, weil das in der Meßleitung 4 befindliche Mineralöl keine nennenswerte Bewegung ausführt und daher auf die Kugel auch keine Strömungskräfte ausgeübt werden. Wenn jedoch ein Bruch der Meß leitung auftritt, so wird die Kugel 16 von dem aus der Bruchstelle ausströmenden Mineralöl bis zur Austrittsöffnung 15 mitgenommen und legt sich dort abdichtend auf deren Umfangsrand, da deren Durchmesser kleiner als der der Kugel 16 ist. Die Abdichtung der Austrittsöffnung 15 wird auf die Dauer der offenen Meßleitung 4 aufrechterhalten, weil beim Abfließen des Mineralöles in der Bruchstelle ein wesentlicher Druckabfall hinter der Absperrstelle durch die Kugel 16 eintritt und der volle Druck des Mineralöles in der Mineralölfernleitung auf die KugelIn the horizontal arrangement of the shut-off valve 3 shown in FIG. 1 A quick-closing valve 7 is provided on the mineral oil pipeline 1, as shown in FIG. This valve consists essentially of one Pipe section as a housing 8, the two end parts 9 and 10 of which have an external thread 11 and 12 are provided. On the thread 11 is the one with an internal thread provided discharge nozzle of the shut-off valve 3 and on the other external thread 12 of the end part 10 of the housing 8 is the socket of the measuring line end screwed on in a liquid-tight manner. The flow or interior space 13 of the housing is barrel-shaped, so it has a largest one in the middle Diameter, which is on both sides to the diameter of the entry and Outlet opening 14 and 15 tapered. In this barrel-shaped interior 13 of the housing 8 is a ball 16, preferably made of plastic loosely arranged, the one has a larger diameter than the outlet opening 15 of the interior 13. When the measuring point 2 is in the correct state, the ball 16 is located on the deepest point of the interior 13, because that located in the measuring line 4 Mineral oil does not perform any movement worth mentioning and therefore no flow forces are exerted on the ball. However, if the measuring line breaks occurs, the ball 16 is affected by the mineral oil flowing out of the fracture point taken up to the outlet opening 15 and lies there in a sealing manner on its peripheral edge, since its diameter is smaller than that of the ball 16. The waterproofing the outlet opening 15 is maintained for the duration of the open measuring line 4, because when the mineral oil drains into the fracture point substantial pressure drop occurs behind the shut-off point through the ball 16 and the full pressure of the mineral oil in the mineral oil pipeline on the ball

im Sinne des Abdichtens der Austrittsöffnung 15 ausgeübt wird. Der Vorgang der Mitnahme der Kugel 16 durch das ausströmende Mineralöl und der Vorgang des Abdichtens der Austrittsöffnung 15 durch die Kugel 16 erfolgt in einem Bruchteil einer Sekunde, so daß die Austrittsmenge des Mineralöles nur ganz geringfügig ist. Die Eintrittsöffnung 14 des Innenraumes 13 muß natürlich einen größeren Durchmesser als die Kugel 16 aufweisen, um diese in den Innenraum 13 einbringen zu können. Um ein Herausfallen der Kugel 16 aus dem Innenraum 13 beim Transport oder bei der Montage zu vermieden, ist in der Eintrittsöffnung eine Ringnut 18 für einen Spreizring 17 vorgesehen.in the sense of sealing the outlet opening 15 is exercised. The process of entrainment of the ball 16 by the outflowing mineral oil and the process of sealing the outlet opening 15 by the ball 16 takes place in a fraction of a second, so that the amount of mineral oil that escapes is only very slight. The inlet opening 14 of the interior 13 must of course have a larger diameter than the ball 16 in order to be able to introduce it into the interior 13. In order to prevent the ball 16 from falling out of the interior 13 during transport or assembly, an annular groove 18 for an expanding ring 17 is provided in the inlet opening.

Bei einer lotrechten Anordnung des Absperrventil 3, also auf dem höchsten oder tiefsten Punkt des Querschnittes der Mineralölfernleitung 1 ist die in Fig. 3 gezeigte Ausbildung des Schnellschließventiles 7 vorgesehen. Der Körper 19 des Schnellschließventiles 7 ist im wesentlichen rohrförmig gestaltet und so wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel in den Endteilen 9 und 10 mit je einem Innen- oder Außengewinde 11 und 12 versehen, um dieses Ventil mit dem Absperrventil· und mit der Meßleitung druckdicht verbinden zu können. Der Durchflußquerschnitt des rohrförmigen Körpers ist auf eine Teillänge, die sich von dem Innengewinde 12 bis etwa zur halben Körperlänge erstreckt, wesentlich vermindert und bildet hierbei einen Kanal 20, der in einem im oberen Teil des Körpers 19 gebildeten weiten Raum 21 mündet. Dieser Raum dient zur Aufnahme einer Kugel 16 aus Kunststoff. In Durchflußrichtung ist der Kanal 2D zweistufig abgesetzt. In der dem weiten Raum 20 benachbarten Absetzstufe 22 ist ein Ventilsitzring 23 angeordnet, dessen Sitz der Form der Kugel 16 angepaßt ist. In der folgenden Absetzstufe 24 ist eine Schraubenfeder bzw. Tragfeder 25 angeordnet, die durch den Ventilsitzring 23 hindurch in den weiten Raum 21 ragt und dort die Kugel 16 auf ihrem freien Ende trägt. Im Fall eines Meßleitungsbruches wird vom nachströmenden Mineralöl ein Druck auf die Kugel 16 ausgeübt und diese entgegen der Kraft der Tragfeder 25 in den Ventilsitzring 23 gedrückt sowie hierdurch der Kanal 20 flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist in dem die Kugel 16 aufnehmenden weiten Raum des Körpers 19 oberhalb die-With a vertical arrangement of the shut-off valve 3, that is to say at the highest or the lowest point of the cross section of the mineral oil pipeline 1 is that in FIG. 3 The design of the quick-closing valve 7 shown is provided. The body 19 the quick-closing valve 7 is designed essentially tubular and so like in the previous embodiment in the end parts 9 and 10 each provided with an internal or external thread 11 and 12 in order to connect this valve with the shut-off valve and to be able to connect to the measuring line in a pressure-tight manner. The flow area of the tubular body is a part of the length that extends from the Internal thread 12 extends to about half the body length, significantly reduced and hereby forms a channel 20 which is formed in a channel formed in the upper part of the body 19 wide space 21 opens. This space is used to accommodate a ball 16 Plastic. Channel 2D is offset in two stages in the direction of flow. In the a valve seat ring 23 is arranged in the wide space 20 adjacent step 22, the seat of which is adapted to the shape of the ball 16. In the following weaning stage A helical spring or suspension spring 25 is arranged 24, which protrudes through the valve seat ring 23 into the wide space 21 and there the ball 16 carries on its free end. In the event of a break in the measuring line, the following Mineral oil exerted pressure on the ball 16 and pressed it against the force of the suspension spring 25 into the valve seat ring 23 and thereby the Channel 20 sealed liquid-tight. In this embodiment, too, is in the wide space of the body 19 receiving the ball 16 above the

ser Kugel eine Ringnut 18 zur Aufnahme eines Spreizringes 17 angeordnet, um ein Herausfallen der Kugel 16 aus dem Raum 21 des Körpers 19 zu verhindern.this ball an annular groove 18 for receiving an expansion ring 17 is arranged to to prevent the ball 16 from falling out of the space 21 of the body 19.

Um die Wirkung des Schnellschließventiles 7 inspektionsmäßig überprüfen zu können, ist an die Meßleitung 4 kurz vor dem Ausgleichsgefäß 5 ein kurzer Rohrstutzen 25 α angeschlossen, der am freien Ende ein Absperrventil 26 trägt. Durch Öffnen dieses Ventils kann ein Rohrbruch simuliert und das Schließen des Schnellschließventils 7 kontrolliert werden. Nach dem Wiederschließen des Absperrventils 26 kehrt die Kugel 16 unter dem Druck der Tragfeder 25 in ihre Normallage zurück. Sollte die Kugel 16 jedoch in ihrem Sitz festhaften, was an der Nichtanzeige der Druckmeßgeräte erkennbar ist, so kann an das Absperrventil 26 eine Pumpe angeschlossen werden, die einen den Druck des Mineralöles in der Mineralölfernleitung 1 übersteigenden Druck aufzubringen vermag, wodurch die Kugel 16 von ihrem Sitz abgehoben wird und durch die Tragfeder 25 vom Ventilsitzring 23 entfernt gehalten wird.To check the effectiveness of the quick-closing valve 7 for inspection can, is to the measuring line 4 just before the expansion tank 5 is a short one Pipe socket 25 α connected, which carries a shut-off valve 26 at the free end. By opening this valve, a pipe rupture can be simulated and the closing of the quick-closing valve 7 can be checked. After closing again of the shut-off valve 26, the ball 16 returns under the pressure of the suspension spring 25 back to their normal position. However, if the ball 16 sticks in its seat, which can be seen from the non-display of the pressure gauges, then the Shut-off valve 26, a pump can be connected to apply a pressure that exceeds the pressure of the mineral oil in the mineral oil pipeline 1 capable, whereby the ball 16 is lifted from its seat and is held away from the valve seat ring 23 by the suspension spring 25.

Claims

P.A.559 273 * 3/29/87 protection claims

1. MessÄe + te-for mineral oil pipelines, of which several these points are distributed over the entire length of the line and each of which consists of a connection point formed by a shut-off device, one to this connected measuring line with at least one measuring device at the free end and a compensating tank upstream of this consists, thereby characterized in that immediately behind the shut-off element (3) in the measuring line (4) a pressure difference between the oil inlet and oil outlet side responsive quick-closing valve (7) is arranged.

2. Meßwnach claim 1, characterized in that the quick-closing valve (7) from one in both end parts (9, 10) with an external or internal thread (11,12) provided housing (8) ', the interior (13) is barrel-shaped in the middle and has a larger diameter than the outlet opening (15) of this space receiving ball (16).

3. MeßwSÜe according to claim 1, characterized in that the quick-closing valve (7) from a tubular internal or external thread (11, 12) in the end parts (9,10) having body (19) whose flow cross-section is substantially reduced to a partial length and for the greater part (21) is offset in two stages, with a suspension spring (25) in the first offset stage (24) for a ball (16) arranged in the large part and in the second settling stage (22) a valve seat ring (23) adapted to this ball is provided.

4. Mew according to one of the preceding claims, characterized in that that on the measuring line (4) between the quick-closing valve (7) and the expansion tank (5) a shut-off valve (26) opening into the open air is connected.