DE10306635A1 - Long-distance insulated pipeline, to carry heat or hazardous materials, has a channel through the insulation between the mantle and pipe to take a cable to identify the location of leakages - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a measuring device according to the generic term of claim 1.
Der Einsatz von Sensorelementen zur Überwachung
von Anlagen bestehend aus Kunststoffmantelrohren bei der Fernwärmeversorgung
oder Rohranlagen zum Transport von umweltgefährdenden Stoffen ist aus den
folgenden Schriften bekannt:
Aus dem Artikel „Gewährt ein Überwachungssystem
dem Betreiber einer Fernwärmeanlage
zusätzliche
Vorteile durch die Unabhängigkeit
der Überwachung
?" (Verfasser: Metropolitan
Consulting Group, Berlin, veröffentlicht:
Zeitung für
Kommunale Wirtschaft ZfK 07/02, Seite 21) ist ein Überwachungssystem
bestehend aus zwei metallenen Überwachungsadern
die in der Wärmedämmung des
Mantelrohrs eingeschäumt
sind und den dazugehörigen
elektronischen Messgeräten
bekannt. Beschädigungen
des Mantelrohres und Eintritt von Feuchtigkeit sowie undichte Stellen
der Verbindungsschweißnaht
bei den Stahlmediumrohren verursacht durch Bewegungen im Erdreich
oder Fremdeinwirkung können
vom Überwachungssystem
gemeldet werden, bevor visuell erkennbare Schäden entstehen. Nachteil dieser
elektronischen Überwachungsmethode
ist, dass die Überwachungsstrecken
relativ kurz sind und zusätzlich
Verstärker
zur Übertragung
des Messsignals in kurzen Abständen
benötigt
werden.The use of sensor elements for monitoring systems consisting of plastic jacket pipes for district heating supply or pipe systems for transporting environmentally hazardous substances is known from the following documents:
From the article "Does a surveillance system grant the operator of a district heating system additional advantages through the independence of the surveillance?" Monitoring wires that are foamed in the thermal insulation of the casing pipe and the associated electronic measuring devices are known Damage to the casing pipe and the ingress of moisture as well as leaks in the connection weld seam in the steel medium pipes caused by movements in the ground or external influences can be reported by the monitoring system before visually recognizable damage occurs. The disadvantage of this electronic monitoring method is that the monitoring distances are relatively short and additional amplifiers are required to transmit the measurement signal at short intervals.
Die
Aus der
Aus der PCT/EP99/05998 ist ein Meßfühler zur Feststellung von Wassereintritt in Muffen von Fernmeldeanlagen bekannt, welches aus einem Sensorteil besteht, das in Muffen montiert ist. Auch dieser Wassersensor zeichnet sich hierbei dadurch aus, daß bei Wassereintritt in die Glasfaserverbindungsmuffe ein Viskose-Preßschwamm durch Quellen die zur Überwachung in den Sensor eingelegte Einmodenfaser des Glasfaserkabels verformt und somit bei der biegeempfindlichen Meßwellenlänge 1625 nm am fernen Meß-/Überwachungsende eine Dämpfungserhöhung signalisiert wird. Vorteilhaft ist, dass eine Standard-Einmodenfaser als Messfühler eingesetzt wird, die die Messung der Dämpfungsänderung über Fernstrecken mit bis zu 80 km Länge ermöglicht, einfach, wirtschaftlich und schnell installiert werden kann und die Nutzung bestehender Netze zulässt.From the PCT / EP99 / 05998 is a sensor for Detection of water ingress in sleeves of telecommunications systems known, which consists of a sensor part that is mounted in sleeves. This water sensor is also characterized in that when water enters a viscose sponge into the glass fiber connection sleeve by swelling the for surveillance deformed single-mode fiber of the fiber optic cable and thus at the bending-sensitive measuring wavelength 1625 nm at the far measuring / monitoring end an increase in damping signals becomes. It is advantageous that a standard single-mode fiber is used as a sensor is the measurement of the change in attenuation over long distances up to 80 km in length allows can be installed easily, economically and quickly and allows the use of existing networks.
Weiter ist aus der PCT/EP03/00261 ein Meßfühler zur Feststellung von Wassereintritt oder Kohlenwasserstoffverbindungen in isolierten Rohranlagen bekannt, der in einem Sensor- oder Sensor-Hybridkabel (geeignet zur Überwachung und Datenübertragung) integriert ist. Bei diesem Sensor-/Sensor-Hybridkabel sind Einmodenfasern als optischer Meßfühler eingesetzt, welche die Überwachungsfunktion übernehmen. Bei Auftreten von Hitze oder bestimmten Kohlenwasserstoffverbindungen verursachen die übrigen, im Kabel enthaltenen Materialien durch Eigenschaftsänderung (quellen, auflösen, brechen etc.) die Aktivierung des optischen Meßfühlers durch Erzeugung einer Biegung des optischen Meßfühlers, wobei die übrigen Einmodenfasern, die ggfs. für Datenübertragungszwecke im Kabel enthalten sein können, nicht beeinflusst werden. Dieser mittels Biegung des Einmodenfaserabschnitts erzeugte Dämpfungsanstieg ist so hoch, dass er bei der biegeempfindlichen Meßwellenlänge 1625 nm am fernen Meß-/Überwachungsende mittels Überwachungsystem/Messgerät ohne Schwierigkeit feststellbar ist. Vorteilhaft ist, dass eine Standard-Einmodenfaser als Messfühler eingesetzt wird, die die Messung der Dämpfungsänderung über Fernstrecken mit bis zu 80 km Länge ermöglicht, eine einfache, wirtschaftliche und schnelle Installation ermöglichen und die Nutzung bestehender Netze zulassen.Next is from PCT / EP03 / 00261 a sensor for Detection of water ingress or hydrocarbon compounds in insulated pipe systems known in a sensor or sensor hybrid cable (suitable for surveillance and data transfer) is integrated. This sensor / sensor hybrid cable is single-mode fiber used as an optical sensor, which take over the monitoring function. When heat or certain hydrocarbon compounds occur cause the rest, Materials contained in the cable due to changes in properties (swell, dissolve, break etc.) the activation of the optical sensor by generating a Bend of the optical sensor, where the remaining Single-mode fibers, which if necessary for Data transmission purposes can be contained in the cable, not be influenced. This by bending the single-mode fiber section generated damping increase is so high that it is at the bending-sensitive measuring wavelength 1625 nm at the far end of measurement / monitoring by means of a monitoring system / measuring device without difficulty is noticeable. It is advantageous that a standard single-mode fiber as a sensor is used, the measurement of the change in attenuation over long distances with up to 80 km in length allows enable simple, economical and quick installation and allow the use of existing networks.
Durch die Schrift IEC EN 60793-1-22 Verfahren B ist die Messung der Dämpfungserhöhung und die Feststellung von Leckstellen über eine Entfernung von über 80 km bei der Messwellenlänge 1625 nm an Einmodenfasern des Typs B.1.1 bekannt.Through the writing IEC EN 60793-1-22 Method B is the measurement of the increase in damping and the determination of Leaks over a distance of over 80 km at the measuring wavelength 1625 nm of single-mode fibers of type B.1.1 are known.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Messvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, um Sensorelemente und Materialien nach PCT/EP99/05998 und PCT/EP03/00261 universell zur Überwachung von Fernstrecken mit bis zu 80 km Länge einzusetzen und eine schnelle, zuverlässige und eindeutig identifizierbare Ortung von Leckstellen zu ermöglichen.The object of the invention is therein, a measuring device mentioned in the preamble of claim 1 Art to create sensor elements and materials according to PCT / EP99 / 05998 and PCT / EP03 / 00261 universal for monitoring long-distance routes up to 80 km in length deploy and a fast, reliable and clearly identifiable To allow location of leaks.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task comes with the characteristics of claim 1 solved.
Die Meßvorrichtung besteht aus, in der Fernwärmeversorgung oder zum Transport von umweltgefährdenden Stoffen verwendeten Mantelrohren, die integrierte Transportrohre, Überwachungselemente in einem Kanalsystem, welches sich im Dämmmaterial des Mantelrohres befindet, enthalten und einer am fernen Ende angeschlossenen Messeinrichtung,The measuring device consists of district heating supply or for the transport of environmentally hazardous Fabrics used jacket pipes, the integrated transport pipes, monitoring elements in a duct system, which is in the insulation material of the casing pipe located, included and a measuring device connected at the far end,
Entgegen der bislang bekannten Überwachungsart mit metallenen Adern im Inneren des Mantelrohres zeichnet sich die Messvorrichtung der Erfindung durch Einsatz eines optischen Meßfühlers in Ausbildung eines Sensor-, Sensor-Hybridkabels gemäß PCT/EP03/00261 oder eines, mittels Sensor gemäß PCT/EP99/05998 überwachten Fernmeldekabels anstelle der bislang metallenen Überwachungsader sowie einer geeigneten Abdichtung der Verbindungsstellen der einzelnen Mediumrohre und Muffen, die sich als hauptsächliche Fehlerquelle erwiesen haben aus und ist daher zur Überwachung von Fernstrecken mit bis zu 80 km Länge und einer schnellen, zuverlässigen und eindeutig identifizierbaren Ortung von Leckstellen geeignet.Contrary to the previously known type of surveillance with metallic veins inside the jacket tube, the Measuring device of the invention by using an optical sensor in Formation of a sensor, sensor hybrid cable according to PCT / EP03 / 00261 or one monitored by a sensor in accordance with PCT / EP99 / 05998 Telecommunication cable instead of the previously metal monitoring wire and one suitable sealing of the connection points of the individual carrier pipes and sleeves, which are the main ones Have proven to be a source of error and is therefore for monitoring of long-distance routes with a length of up to 80 km and a fast, reliable and suitable for clearly identifiable location of leaks.
Als Sensormeßfühler wird in den optischen Sensoren, Sensor-/Sensor-Hybridkabeln nach Patentanmeldung PCT/EP99/05998 und PCT/EP03/00261 eine biegeempfindliche Standard Einmodenfaser gemäß ITU-T G.652 eingesetzt, welche die Überwachungsfunktion übernimmt. Das optische Sensorelement gemäß der genannten Erfindung weist als Meßsignalgeber Werkstoffe und/oder Bauelemente auf, die sich infolge Leckagen auflösen, aufquellen, brüchig oder schrumpfend verhalten und im Leckage- oder Störungsfall den optischen Meßfühler mechanisch beanspruchen. Diese mechanische Beanspruchung ist im langwelligen Bereich 1625 nm so hoch, dass sie mittels einer Dämpfungsmeßeinrichtung ohne Schwierigkeiten über weite Entfernungen sofort, zuverlässig und eindeutig identifizierbar ist.As a sensor sensor is in the optical Sensors, sensor / sensor hybrid cables according to patent application PCT / EP99 / 05998 and PCT / EP03 / 00261 a standard single mode fiber sensitive to bending according to ITU-T G.652 used, which takes over the monitoring function. The optical sensor element according to the above Invention has as a signal generator Materials and / or components that dissolve as a result of leaks, swell, brittle or behave shrinkingly and in the event of a leak or malfunction the optical sensor mechanically claim. This mechanical stress is in the long-wave Range 1625 nm so high that it uses an attenuation measuring device with no difficulty long distances immediately, reliably and clearly identifiable is.
Zusätzlich bietet die Verwendung einer Standard Einmodenfaser als optischen Meßfühler die Vorteile, weitere Überwachungssensoren zur Messung von Pegelständen, Temperaturen, Beschädigungen einzusetzen, sowie einer wirtschaftlichen, schnellen Installation und Nutzung des zum Teil vorhandenen Zugangs-/Verteilnetz durch Nutzung bestehender eigener Telekommunikationsnetze, Netze der Telekom, Carriern oder zusätzlichen Datenübertragungswegen wie z.B. Video-, Schieber-, Reglersteuerung etc.In addition, the use offers the advantages of a standard single-mode fiber as an optical sensor, additional monitoring sensors for measuring water levels, Temperatures, damage use, as well as an economical, fast installation and use of the existing access / distribution network Use of existing own telecommunication networks, Telekom networks, Carriers or additional Data transmission paths such as. Video, slide, controller control etc.
Vorteilhafte Ausbildungen der Meßvorrichtung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.Advantageous training of the measuring device are in the subclaims resigned.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is based on exemplary embodiments explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
In
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Der optische Meßfühler
Nummerierung der Zeichnungen Numbering of the drawings
Claims (9)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-02-18 DE DE2003106635 patent/DE10306635A1/en not_active Withdrawn
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