测量室和测量台架

测量室和测量台架

技术领域

本发明涉及用于检查线路布置对被加压到测试压力的测试流体的防泄漏密封性的测量室。本发明还涉及具有至少一个测量室并具有评价装置的测量台架。

背景技术

在化学工业领域，总是必须将多种多样类型的许多化学品，例如从生产场所输送到使用场所。在化工厂内部，这通常借助于被连接以形成管线系统的管线进行。为了构造这些管线系统，除了提及的管线外，还需要许多其它系统组件，例如阀、法兰、耦接头、传感器、分支器和类似组件。为了确保所述管线系统的安全操作，所有系统组件必须至少经受防泄漏密封性测试。然而，另外，在操作过程中从这些系统组件逸出的任何排放物对于工人防护的评价而言都发挥重要的作用。

在用于检查管线系统(下文中称为线路布置)的系统组件的已知测试方法中，用氦气填充待被测试的线路布置并将其加压至测试压力。然后用冲洗气体(例如氮气)冲洗所述线路布置，并然后研究所述冲洗气体的氦气痕量。同样已知的是，使用嗅吸探头或适当的探测设备记录和探测在泄漏点处逸出的氦气。此处缺点是，所述线路布置不能在真实条件下进行测试。所述测试条件既没有反映安装条件，又没有反映操作压力、操作温度、填充水平或类似参数。此外，同样不可能检查某些物质(例如高腐蚀性化学品)影响所述线路布置的操作安全性的程度。

发明内容

因此被认为是本发明的目的的是，提供便利于在可近似于实际情况的条件下检查所述线路布置的测量室。

根据本发明实现了这个目的，其中所述测量室具有至少一个测量装置，其中使所述测量装置与测量空间(volume)至少间接地活性(active)连接，所述测量空间被所述测量室围绕并围绕所述线路布置的至少一部分，其中所述测量空间气密性密封隔绝于围绕所述测量室的外部气体空间，和其中填充所述测量空间的测量流体的状态的改变可借助于所述测量装置测定，使得由所述线路布置的不足的防泄漏密封性导致的在所述测试流体和所述测量流体之间的活性连接可通过测定所述测量流体状态的改变而测定。

本发明提出，特别地，可借助于一个或多个测量装置测定和/或监测所述测量流体的压力、温度、组成、pH、传导率、折射率、粒子浓度或类似参数。这使得不仅能够识别出任何泄漏的线路布置，而且还使得能够记录和评价所述测试流体的逸出排放物，例如关于在按照预期的应用的过程中所述线路布置的希望的操作安全性。

为了获得所述测量流体的性能的空间和/或时间分辨率，本发明还提出，所述测量室可具有彼此有一定距离并布置在所述测量空间内部的多个测量装置。在所述测量空间内部多个温度传感器的布置使得例如能够测定布置在所述测量空间中的测量流体的时间-和空间-分辨的温度分布曲线，这使得能够特别理解被加热的测试流体从所述线路布置中的逸出。

本发明构思的一个有利实施方案提出，所述测量室具有测试供应线路，其中所述测试供应线路穿过测量室壁，并具有布置在所述测量室内部的内测试连接件和布置在所述测量室外部的外测试连接件，其中可将测试储集器以流体输送的方式连接于所述外测试连接件，其中可由所述测试储集器提供被加压到所述测试压力的测试流体，其中待被测试的线路布置具有至少一个入口部分和末端部分，其中所述入口部分可以流体输送的方式连接于所述内测试连接件，和其中所述线路布置可借助于末端件在所述末端部分以防漏的方式密封。本发明提出，所述入口部分和所述内测试连接件具有彼此匹配的连接装置，例如法兰、具有螺盖和密封元件的螺纹、快速耦接头或类似物。

所述测试储集器可以例如是填充有所述测试流体的压力容器，供应线路(所述测试流体经过该供应线路从所述测试流体贮存和/或生产场所输送到所述测量台架的区域中)，压缩器(该压缩器“当场”压缩和提供所述测试流体)，或类似物。

本发明提出，可静态地，即在恒定压力和/或恒定温度和/或恒定体积流动速率和/或恒定组成情况下，或者动态地，即在可变压力和/或可变温度和/或可变体积流动速率和/或可变组成的情况下，这两种情况下，由所述测试储集器提供所述测试流体。

本发明的一个有利的实施方案提出，所述线路布置由所述末端件以流体密封的方式密封，从而防止所述测试流体流动穿过所述线路布置。在本发明构思的意义上，“流体密封的”意思指防止在所述测试流体和所述测量流体之间的相互交流。特别地，为了在排除流动动力学效应(例如边界层或涡流形成)的情况下测试所述线路布置，所述末端件的流体密封设计是有利的。

本发明还提出，所述末端件可具有所谓的破裂密封件或压力破裂密封件。这种类型的密封件在限定的破裂压力下发生材料破坏并促使在所述线路布置内部的压力突降。这使得能够检查在这种类型的压力突降的情况下所述线路布置的行为以及所述线路布置的压力承载能力。

在根据本发明的测量室的一个有利的实施方案中，本发明提出，所述测量室具有测试排放线路，其中所述测试排放线路穿过所述测量室壁并具有布置在所述测量室内部的内排放线路连接件和布置在所述测量室外部的外排放线路连接件，其中所述内排放线路连接件可以流体输送的方式连接于所述末端件的流体出口，使得所述测试流体能够流动穿过所述线路布置。考虑到动力学效应，特别是流动动力学效应，这种类型的测量室实施方案还使得能够进行所述线路布置的测试。

此外，所述测试还可以在测试操作过程中所述测试流体改变的情况下进行，这也使得能够检查在各种测试流体和所述线路布置之间的相互作用。

本发明提出，所述流体出口和所述内排放线路连接件具有彼此匹配的连接装置，例如法兰、具有螺盖和密封元件的螺纹、快速耦接头或类似物。

本发明构思的一个有利实施方案提出，将或者可以将至少一个阀元件布置在所述线路布置的末端部分和所述外排放线路连接件之间，使得可以便利于或防止所述测试流体流动穿过所述线路布置。所述阀元件例如使得能够实现在没有体积流动速率情况下的静态测试和有体积流动速率情况下的动态测试之间的切换。

本发明还提出，所述阀元件可被设计为节流阀，其使得能够借助于所述阀元件调节所述测试流体的压力和/或体积流动速率和/或流速。

所述阀元件还可以被设计为压力释放阀和/或具有泄压阀，从而使所述测试流体从处于限定的过高压力下的线路布置和/或测量室中排出，并且因此防止了所述线路布置和/或测量室的损坏。

本发明的一个有利的实施方案提出，所述测量室具有测量供应线路，其中所述测量供应线路穿过所述测量室壁并在所述测量室壁的内侧上进入到所述测量空间中，其中所述测量供应线路具有布置在所述测量室外部的第一测量连接件，其中可将测量储集器以流体输送的方式连接于所述第一测量连接件，其中可由所述测量储集器提供测量流体，并可使其经过所述测量供应线路而引入到所述测量室的测量空间中。这种类型的测量室实施方案使得能够影响所述测量流体的参数。

在所述测量室的一个特别有利的实施方案中，以便利于改变所述测量流体的压力的方式设计所述测量储集器，例如其中将或者可以将所述测量储集器与压缩器活性连接。这特别地在如下条件下是有利的：如果意于测试不意于在具有国际标准气氛(温度15℃，压力1013.25hPa)的环境中而是例如在具有降低或升高的压力的气氛内部操作的线路布置。

在根据本发明的测量室的一个有利的实施方案中，本发明提出，所述测量室具有测量排放线路，其中所述测量排放线路从所述测量空间延伸穿过所述测量室壁，并具有布置在所述测量室外部的第二测量连接件，其中所述测量流体可经过所述测量排放线路从所述测量室的测量空间中传输出来。这使得所述测量流体能够流动穿过所述测量空间。

本发明还提出，所述测量流体可恒定地进行更换和/或对于单个的测试部分进行更换。因此，例如在第一测试部分中，所述测量流体可以是室温下的氮气，其填充所述测量空间而不流动穿过它，而在一个另外的测试部分中，所述测量流体可以是在80℃下的二氧化碳，其在限定的体积流动速率下流动穿过所述测量空间。在这种类型的测量室实施方案中，特别有利的是，可根据所述线路布置的实际操作参数调节和/或改变所述测量流体。

此外，本发明还提出，为了测定所述线路布置的流动机械性能，可使用流动穿过所述测量空间的测量流体。为此目的，可以例如将光学标记物添加到所述测量流体中，所述光学标记物例如雾化剂、碳烟或类似物，其可借助于光学方法进行探测并且因此使得能够测试边界层、涡流、死水区或类似物的形成。

本发明构思的一个有利实施方案提出，将至少一个所述测量装置布置在所述测量排放线路内部或者使其与所述测量排放线路活性连接。本发明提出，使或可以使所述测量装置，例如借助于上升管、旁路或类似物，与所述测量排放线路活性连接。

本发明的一个有利的实施方案提出，所述测量室具有温度控制装置，借助于该装置，所述线路布置的温度可被直接和/或间接地改变，至少分段改变。所述温度控制装置可包括加热以及冷却两者。

所述温度控制装置可具有例如流体流动经过的通道，其中本发明提出，流动经过所述通道的温度控制流体可将热能引入到所述测量室中和/或将热能从所述测量室中移除，使得能够在所述测量室内部设定温度。其它可能的温度控制装置特别是Peltier元件、电加热丝、红外灯、微波发生器或类似物。

本发明还提出，所述温度控制装置可以如下方式匹配于所述测量室和/或线路布置，所述方式为：为了例如仅加热和/或冷却所述线路布置，仅便利于在所述测量室内部的温度的局部改变。

本发明还涉及具有至少一个前文描述的测量室实施方案和评价装置的测量台架，其中使所述评价装置至少以信号传输的方式与所述测量室的测量装置活性连接，并且可借助于所述评价装置评价已经由所述测量装置测定的所述测量流体的参数，从而可借助于所述测量台架测定布置在所述测量室中的线路布置对被加压到测试压力的测试流体的防泄漏密封性。

在所述测量台架的一个特别有利的实施方案中，本发明提出，可借助于一个评价装置监控多个测量室，所述测量室中的每一个可具有多个测量装置。

此外，本发明还提出，所述测量室可经由中心控制装置进行控制。借助于所述控制装置，可以控制和/或监控特别是所述测试流体和所述测量流体的压力和温度，以确保所述测量台架的安全操作。

本发明构思的一个有利实施方案提出，所述测量台架具有至少一个测试储集器和至少一个测量储集器，其中所述测试储集器以流体输送的方式连接于所述测量室的外测试连接件，其中所述测量储集器以流体输送的方式连接于所述测量室的第一测量连接件。

本发明提出，可将测试储集器分配给所述测量台架的每个测量室，或者可将一个测试储集器分配给至少两个测量室。所述测量台架也可以具有测试储集器，借助于该测试储集器，可提供多种测试流体。其中已经将和/或将测试储集器和测量室以流体传输的方式彼此连接的组合最终取决于所述测量台架的具体要求。

本发明的一个有利的实施方案提出，至少一个所述测量室具有测试排放线路和/或可借助于阀元件阻断的测试排放线路，其中所述外排放线路连接件至少间接地进入到所述测量台架的第一废气装置中，其中可由所述第一废气装置，特别以防止已经从所述测量室中输送出来的测试流体影响围绕所述测量台架的气体空间(volume)的方式操作所述测试流体。在本发明构思的意义内，“可……操作”意思既指所述测试流体可例如通过泵送到处置系统中或吹出到环境中而被处置，又指所述测试流体可在测试流体回路中循环。

在根据本发明的测量台架的一个有利的实施方案中，本发明提出，至少一个所述测量室具有测量排放线路和/或具有至少一个测量装置的测量排放线路，其中所述第二测量连接件至少间接地进入到所述测量台架的第二废气装置中，其中可由所述第二废气装置，特别以防止已经从所述测量室中输送出来的测量流体影响围绕所述测量台架的气体空间的方式操作所述测量流体。在本发明构思的意义内，“可……操作”意思既指所述测量流体可例如通过泵送到处置系统中或吹出到环境中而被处置，又指所述测量流体可在测量流体回路中循环。

本发明构思的一个有利实施方案提出，所述测量台架具有至少两个测量室。这使得特别可能同时测试多个线路布置。

本发明还提出，所述测量台架可具有多个测量储集器和/或测试储集器，它们含有相同或不同的测量和/或测试流体。

本发明的一个有利的实施方案提出，至少一个所述测量室具有温度控制装置。在这种情况下，本发明提出，可通过所述控制装置控制所述温度控制装置。

附图说明

参照在附图中描绘的示例性实施方案解释所述测量室的进一步有利的实施方案，其中：

图1至4显示了所述测量室的实施方案的图解视图，和

图5显示了所述测量台架的实施方案的图解视图。

图1显示了根据本发明的测量室1的实施方案的图解视图。测量室1具有围绕测量空间3的测量室壁2。测量空间3气密性密封隔绝于围绕测量室1的外部气体空间4。测量室1具有测量装置5，其已经与测量空间3活性连接并以信号传输的方式连接于评价装置6。

被测量空间3围绕并包围线路空间(line volume)8的线路布置7被布置在测量室1内部。将线路布置7的开口(未描绘)密封，并由加压到测试压力的测试流体填充线路空间8。测量装置5和所述测试流体以可借助于测量装置5探测极少量的所述测试流体的方式彼此匹配。借助于所描绘的测量室1，可通过借助于测量装置5测定测试流体是否进入所述测量流体来确定线路布置7对被加压到用于其目的应用的测试压力的测试流体是否是充分防漏密封的。

与描绘在图1中的测量室1的实施方案形成对照的是，描绘于图2中的测量室1具有穿过测量室壁2的测试供应线路9。测试供应线路9具有布置在测试室1内部并以流体输送方式连接于线路布置7的入口部分11的内测试连接件10。此外，测试供应线路9具有外测试连接件12，其中测试储集器13以流体输送的方式连接于外测试连接件12。测试储集器13提供被加压到所述测试压力的测试流体。除了入口部分11外，线路布置7还具有末端部分14，其中借助于末端件15以防漏的方式密封线路布置7。由末端件15以流体密封方式在末端部分14中密封线路布置7，从而防止了所述测试流体流动穿过线路布置7。

与描绘在图1和2中的测量室1的实施方案形成对照的是，描绘在图3中的测量室1具有测试排放线路16，其穿过测量室壁2并具有布置在测量室1内部的内排放线路连接件17和布置在测量室1外部的外排放线路连接件18。布置在测量室1中的线路布置7的末端件15具有流体出口19，其中内排放线路连接件17以流体输送的方式连接于流体出口19。外排放线路连接件18进入到排气系统20中，排气系统20仅被概略描绘。

在所描绘的测量室1中，所述测试流体流动穿过线路布置7被便利化。此外，还为了便利于线路布置7的静态检查，测量室1具有在线路布置7的末端部分14和外排放线路连接件18之间的阀元件21，借助于阀元件21，可便利于或防止测试流体流动穿过线路布置7。

与描绘在图1至3中的测量室1的实施方案形成对照的是，描绘在图4中的测量室1具有测量供应线路22，其穿过测量室壁2并进入到测量空间3中的测量室壁2的内侧(未指定)。测量供应线路22具有布置在测量室1外部的第一测量连接件23。测量储集器24以流体输送的方式连接于第一测量连接件23，借助于测量储集器24，可将测量流体经过测量供应线路22提供并引入到测量室1的测量空间3中。

此外，描绘在图4中的测量室1具有测量排放线路25，其从测量空间3延伸穿过测量室壁2，并具有布置在测量室1外部的第二测量连接件26。第二测量连接件26以流体输送的方式连接于排气系统20，使得所述测量流体能够从测量室1的测量空间3经过测量排放线路25排放到排气系统20中。

测量室1具有两个测量装置5，其中一个布置在测量排放线路25内部。测量装置5以信号传输的方式连接于评价装置6。

为了改变线路布置7的温度，测量室1具有温度控制装置27，温度控制装置27仅被概略描绘。温度控制装置27的形式例如是电加热丝。

图5显示了测量台架28，其具有三个测量室1，评价装置6，测试储集器13，测量储集器24和测量台架控制装置29。测量室1借助于它们的测量供应线路22以流体输送的方式连接于测量储集器24，和借助于它们的测量排放线路25连接于排气系统20，使得所述测量流体能够流动穿过所述测量室的测量空间3。

将在每种情况下借助于测试供应线路9以流体输送的方式连接于测试储集器13和借助于测试排放线路16以流体输送的方式连接于排气系统20的线路布置7布置在每个所述测量室1中。所描绘的测量台架28的排气系统20包含第一废气装置29和第二废气装置30。所述测试流体由第一废气装置29再加工，并借助于供应线路进料回到测试储集器13，其未被描绘。将测量流体借助于第二废气装置30进料到未被描绘的处置系统中，并进行处置。

将测量台架28的评价装置6以信号传输的方式与测量室1的测量装置5活性连接，使得能够借助于评价装置6评价已经由测量装置1测定的测量流体的参数。

所描绘的测量台架28的测量室1中的一个具有用于加热所述线路布置的温度控制装置27。将温度控制装置27以可由测量台架控制装置29控制温度控制装置27的方式，与测量台架控制装置29活性连接。

在图5的描绘中，相同类型的个体多重元件在每种情况下是例如用单一的附图标记标明的。

附图标记列表

1.测量室

2.测量室壁

3.测量空间

4.外部气体空间

5.测量装置

6.评价装置

7.线路布置

8.线路空间

9.测试供应线路

10.内测试连接件

11.入口部分

12.外测试连接件

13.测试储集器

14.末端部分

15.末端件

16.测试排放线路

17.内排放线路连接件

18.外排放线路连接件

19.流体出口

20.排气系统

21.阀元件

22.测量供应线路

23.第一测量连接件

24.测量储集器

25.测量排放线路

26.第二测量连接件

27.温度控制装置

28.测量台架

29.测量台架控制装置

30.第一废气装置

31.第二废气装置