DE3047908A1

DE3047908A1 - Gas- oder fluessigkeitsleitung

Info

Publication number: DE3047908A1
Application number: DE19803047908
Authority: DE
Inventors: Bert Dipl.-Ing. 6800 Mannheim Brauers
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1982-07-15

Description

Gas- oder Flüssigkeitsleitung
Die Erfindung betrifft eine Gas- oder Flüssigkeitsleitung, die einen hohen Innendruck aufweist und die im Bedarfsfall mit einer Wärmeisolierschicht versehen ist, insbesondere ein(.
Rohrleitung eines Wasser-Dampf-Kreislaufes bei Kernreaktoranlagen.
Es ist bekannt, daß bei Gas oder Flüssiykeitsleitungen, insbesondere bei Rohrleitungen, deren Medium einem hohen Innendruck und einer hohen Temepratur ausgesetzt ist, eine kontinuierliche Kontrolle erforderlich ist. Dieses Erfordernie ergibt sich nicht nur aus einschlägigen Vorschriften, sondern auch aus dem Bedürfnis, die die Leitung umgebenden Vorrichtungen und Instrumentierungen vor länger andauernden Beschädigungen der Leitunaen, bei denen das Gas- oder Flüssigkeitsmedium aus den Leitungen strömen kann, zu schützen.
Bei Rohrleitungen, bei denen das Medium keinen großen betrieblichen Druckschwankungen unterworfen ist, kann die Kontrolle der Leitungen bekannterweise durch an die Leitungen angeschlossene Druckmeßvorrichtungen durchgeführt werden. Das Bedürfnis einer schnellen und einer genaueren Lokalisation der Beschädigung in der Rohrleitung ist proportional mit der in der Rohrleitung herrschenden Temperatur und dem Druck des Mediums.
Bei Kernreaktoranlagen ist das Problem einer rechtzeitigen Erkennung von RohrbrücheniF bei denen heißes Gas (Dampf) oder Flüssigkeit (Druckwcsser) aus den Rolirlei tungen unter hohem Druck strömen kann, nicht ausreichend gelöst. Derartige Rohrleistungen werden gewöhnlich den Wärmeverlust beim Transport des Mediums zu minimieren, mit einer Wärmeisolierschicht versehen. Kleine Bräche und Leckagen, die zu keiner optisch vernehmbaren Ver inderung der Rohrleitungen führen, können bei wiederkehrenden Prüfungen festgestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Brüche in einer unter hohem Innendruck stehenden Gas- oder Flüssigkeitsleitung, ins.
besondere einer Rohrleitung innerhalb eines Wasser-Dampf-Kreislaufes bei Kernreaktoranlagen, bei denen einen bestimmte Ausströmrate des Mediums überschritten wird, feststellen und lokallsieren zu können.
Diese Aufgabe wird bei einer Gas- oder Flüsseigkeit6sleitung eingangs genannter Art daduich gelöst, daß die Außenwand der Rohrleitung oder der Wärmeisolierschicht mit einer Folie versehen ist, die an eine elektrische Schaltung angeschlossene Leiter aufweist.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der beim Rohrbruch auftretende Gas (Dampf) -oder Flüssigskeitsstrahl (Wasserstrahl), die um das Iohr hzw. die Wärmeisolierschicht lowickelte Folie und die in der Folie kaschierten Eelektro-Definition: Als "Rohrbrüche" weiden hier alle Leckagen bezeichnet mit Leck- bzw. Bruchquerschnitten im Bereich 04 FB # t 2F.
drähte in Nähe der Bruchstelle zerstört, wodurch der Stromkreislauf unterbrochen wird.
Bei Gas- oder Flüssigkeitsleitungen, die unter einem hohen Innendruck stehen und deren Medium eine mit der Raumtemperatur vergleichbare Temperatur aufweisen, bei denen also keine Wärmeiselierschicht erforderlich ist, kann die vorgeschlagenen Folle direkt um die Leitung gewickelt we erden. W(nn die Temperatur des Mediums höher als die Temperatur der umgebung ist und wenn die beim Transport des Mediums auftreiende Wärmeverluste verringert werden sollten, wird die Rohrleitung mit einer Wärmeisolierschicht, z.B. aus Mineralwolle versehen. In diesem Fall wird die Folie um die Wärmeisolierschicht, die an ihrer Außenwand noch mit einer anderen Folie versehen sein kann, gewickelt. Die erfindungsgemäße Folie besteht aus zwei zusammengeschweißten Folien, zwischen denen die elektrischen Leiter kaschiert sind. Bei der Ausbildung der Folie und der dazwischenliegenden elektrischen Leiter kann man von jeweils gegebenen Betriebsbedingungen (Druck und Temperatur) des Mediums ausgehen.
Eine optimale Folie soll einerseits so stark sein, daß sie lediglich durch die bei Brüchen auftretenden Belastungen beschädigt wird und nicht bei einer Man@pulation mit ihr.
Andererseits sollte die Folie so dünn sein, daß der kleinste Dampf- oder Wasserstrahl zu ihrer Beschädigung führt. Eine reelle Folie ist also ein Kompromiß zwischen den zwei extremen Erfordernissen, die an sie gestellt werden. Die Folie, die in Form eines Bandes ausgebildet ist, weist mehrere elektrische Leiter auf, die in der Folie jeweils eine Schleife bilden.
Hierbei werden die Schleifen derart angeordnet, daß bei einer Beschädigung des Bandes mindestens zwee von drei Schleifen gleiczeitig beschädigt werden. Deswegen ist es zweckmäßig drei nebeneinanderliegende Leiter mit einem Abstand von ca, 15 mm anzuordnen.
Jede von den Schleifen ist an eine elektrische Schaltung die aus einer Stromquelle. einem Relais, einem Voltmeter und aus einem variablen Widerstand besteht, angeschlossen.
Das Relais ist an eine Signalvorrichtung angeschlossen, die bei Unterbrechung des elektrischen Schaltkreises eingeschaltet wird. Bei einer Rohrleitung, die mehrere Meter lang ist,ist es zweckmäßig wegen einer genaueren Lokalisation die Rohrleitung mit mehreren voneinandergetrennten Folien zu umwickeln, wodurch jeder Streckenabschnitt der Rohrleitung mit einer eigenen Schaltvorrichtung bestückt wird.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß aufgrund einer einfachen Maßnahme, die keine Veränderung und Beeinträchtigung bei der Ausbildung von Gas- oder Flüssigkeitsleitungen bedeutet, Rohrbrüche festgestellt und lokalisiert werden können.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folqenden Beschreibung von Ausführunqsbeispielen im Zusammenhung mit der schematischen Zeichnung hervor Hierbei zeigen Fig. 1 eine Rohrleitung mit einer erfindungsgemäßen Folie im Längsschnitt, Fig. 2 eine Rohrleitung im Querschnitt, Fig. q die Folie mit elektrischen Schleifen und Schaltungsanlagen Die in Fig. 1 und 2 dargestelite Rohrleitung 1 weist einen Fachcisenhalter 2 auf, auf dem mit einer Asbestzwischenlage 3 Rinqe 4 aus Flacheisen geschraubt sind. Auf diesen liegen die Isolierbleche 5. Der Raum zwischen dem Rohr 1 und dem Isolierblech 5 ist mit Mineralwolle 6 ausgestopft. Die äußeren Isolierbleche 5 bestehen aus dünnen verzinkten Stahlblechen.
-Um die Stahlbleche 5 ist die Folie 7 gewickelt, die'die elek- trischen Leiter 8 aufweist, wobei die elektrischen Leiter 8 an eine Schaltvorrichtung 9 angeschlossen sind.
Die in Fig. 3 dargestellte Folie 7 ist 225 mm breit und besteht aus zwei Folien, zwischen denen zwölf Elektroleiter 8 mit aufgedampfter Isolierung in eiem Abstand von 15 mm in paralleler Anordnung Knschieit sind. deder elektrische Leiter 8 bildet in der Folie 7 drei elektrische Schleifen 10.
Die Drahtschleif.en 10 sind jeweils mit einer Gleichspannungsquelle 11 einem Reklais 12, einem variablen Widerstand 13 und einem an das Relais 12 parallelgeschalteten Voltmeter 14 in Reihe geschaltet, so daß die Drahtschleifen 10 ein Ruhestrom durchfließt. Der Stromkreis ist so ausgelegt, daß die an dem Relais 12 abfallende Spannung genügend groß ist, damit dieses sicher anzieht. Tritt ein Rohrbruch auf, so führt dieses Ereignis,tzum Aufplatzen des äußeren Blechmantels der Rohrisolierung. Gleichzeitig werden die um den Blechmantel gewickelten Folien, 7 und die kaschierten Elektrodrähte 8 in Nähe der Bruchstelle z'rstört. Der Abstand zwischen den elektrischen Leitern 8 beträgt 15 mm und ist allgemein so zu wählen, daß durch einen Rohrbruch mindestens zwei nebeneinanderliegende Drähte 8 zerstört werden. Mit Zerreißen der Drähte 8 ist der Strom in den entsprechenden Schleifen 10 unterbrochen und an Relais liegt keine Spannung mehr an. Die Folge ist, daß die Relais 12 abfallen urid die Stromkreise auf der Signalseite schließen, welche zu einer zwei oder drei A,uswahlschaltung logisch miteinander verknüpft sind. Werden also mindestens zwei nebeneinandderliegende Drähte 8 zerstört, kommt es zur Auslösung.von sicherheitsgerichteten Aktionen. Dle Folie 7 kann nach Bedarf mit gitterartigen Gelenken aus Draht (nicht dargestellt) oder Kunststoffasern verstärkt werden.
ab einer bestimmten Bruchquerschnittsgröße

Claims

A n s p r ü c h e 1, Gas- oder Flüssegkeitsleitung, die einen hehen Innendurck aufweist und die im Bed@@ isfall mit einer W@@mesellet schicht versehen ist, insbesondere eine Rohreitung eines Was ser-Dampf -Kreisl aufes bei Kernreaktoranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand der Rohrleitung (1) oder der Wärmeisolierschicht (6) mit einer Folie (7) versehen ist, die an eine elektrische Schaltung (9) angeschlossene Leiter 8 aufweist.
2. Gas- oder Flüssigkeitsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (7) ein Band ist.
3, Gas- oder Flüssigkeitsleitung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (7) um die Rohrleituny (1) oder die Wärmeisolierschicht (6) gewickelt ist.
4. Gas- oder Flüssigkeitsleitung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (7) aus zwei zusammengeschweißten Folien besteht, zwischen denen die elektrischen Leiter (8) kaschiert sind.
5. Gas- oder Flüssigkeitsleitung n.ach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (8) in der Folie (7) eine Schleife (10) bildet.
oder Flüssigkietsleitung nach Anspruch 1 bis 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Leiter (8) mehrere Schlelfen (10), vorzugsweise drei bildet.
7. Gas- oder Flüssigkeitsleitung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei nebeneinander angeordneten Leiter (8) ca. 15 mm beträgt.
8. Gas- oder Flüssigkeitsleitung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des elektrischen Leiters (8) ca. 0,25 mm beträgt.
9. Gas- oder Flüssigkeitsleitung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung (9) aus einer elektrischen St romqueJ le (11), einem Relais (12), einem Voltm»-ter (14) und aus einem variablen Widerstand (13) besteht.