184456. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kis gázszivárgások gyors kimutatására
1 184 456 2 A találmány tárgya olyan eljárás, és annak foganatosítására szolgáló berendezés, amely alkalmas gázok tárolására, és/vagy szállítására szolgáló terek, tartályok, csővezetékek, és ezek tartozékai (csőidomok, szerelvények, záróelemek érzékelők, mérőműszerek és automatikák stb.) tömörségének, egyben a záróelemek tömör zárásának gyors és pontos ellenőrzésére. Gázok tárolására, szállítására szolgáló terek, tartályok és csővezetékek, ezek tartozékai, így különösen a csőidomok, szerelvények, érzékelők (jelátalakítók), mérőműszerek, zárószerelvények tömörségének ellenőrzése, illetőleg mérése fontos feladat úgy a kivitelezést követően (műszaki átadás), mint a későbbiek során (biztonságtechnikai ellenőrzés, hibahelyek megállapítása stb.), különösen akkor, ha a tárolt és/vagy szállított gáz egészségre ártalmas, mérgező, vagy tűz és robbanásveszélyes, tehát gyakorlatilag a gázok legnagyobb részénél. Ennek során vizsgálni kell a berendezés és a környezet közötti tömörségi viszonyokat (külső tömörség), mert az itt mutatkozó hibák veszélyek forrásai lehetnek, de vizsgálni kell a zárószerelvények be-, és kimenete közötti zárási tömörséget (belső tömörség), mert az itt jelentkező hibák a veszélyhelyzeten kívül még a berendezés működésében is zavarokat okozhatnak. A tömörség vizsgálatára legelterjedtebben az ú.n. „nyomáspróbát” alkalmazzák. Ennek során a vizsgálandó s egyben minősítendő rendszert gázzal feltöltik, egy bizonyos meghatározott nyomásra, ezt a nyomást folyamatosan mérik és/ vagy regisztrálják, majd a feltöltést beszüntetve megfigyelik a nyomásérték változását. A nyomás esése utal a tömörtelenségre, a nyomásesés mértéke pedig a tömörtelenség mértékére. Ezt a vizsgálatot néha összekötik a berendezés mechanikai szilárdságának vizsgálatával (a nyomáspróbát tehát az előírt „próbanyomáson” végzik, amelynek értéke nyilvánvalóan magasabb az üzemi nyomás értékénél), de ez csak kisnyomású berendezések esetén lehetséges, mert nagyobb próbanyomások esetén az esetleges szilárdsági hibáknál veszélyhelyzetek adódhatnak, ezért nagy nyomáson a nyomáspróbákat összenyomhatatlan folyadékokkal kell végezni. Nyilvánvaló, hogy kis tömörtelenségi hibák ezzel a módszerrel csak hosszú idő alatt mutathatók ki, különösen akkor, ha a vizsgálandó rendszer nagy térfogatú. Ekkor azonban a mérés közben bekövetkező hőmérsékletváltozások a mérés eredményét teljesen megbízhatatlanná tehetik. A hőmérsékletváltozást különösen szabadtéri berendezések (távvezetékek stb.) esetében nem lehet kiküszöbölni, mert a mérés közben a napszak-, és időjárásváltozás következtében ezek szükségképpen előállnak, ezért alkalmaztak már az ilyen mérések pontosságának növelésére a vizsgálandó berendezésen belül elhelyezett ún. „referenciatartályt”, amely — és a benne lévő közeg, általában gáz — kis késéssel felveszi a vizsgált rendszerben lévő gáz hőmérsékletét, és így amennyiben a „referenciatartály” nyomása, valamint a rendszerben lévő nyomás közötti különbséget mérik (differenciálmanométerrel), úgy a hőmérsékletváltozás okozta durva hibák kiküszöbölhetők. Ez az eljárás azonban nem változtat azon, hogy az ilyen módszerrel végzett mérések rendkívül hosszú ideig tartanak. Igen kis szivárgások kimutatására alkalmaztak már olyan eljárást, amikor a vizsgálandó berendezés gázellátását a feltöltést követően nem szüntetik meg, hanem egy nyomásstabilizátoron keresztül állandó értéken tartják, és a gázbevezető csőben áramlásmérő műszert, pl. folyadékmutatót tartalmazó üvegcsövet, esetleg kapilláriscsövet helyeznek el. Ez az eljárás természetesen csak rendkívül kis szivárgások esetén alkalmazható, és ha a szivárgás értéke egy bizonyos határt meghalad, az egész mérőberendezés használhatatlanná válik (a folyadékcsepp bekerül a vizsgált rendszerbe, és a továbbiakban semmiféle jelzés nem észlelhető). Külső tömörtelenség vizsgálatára kiterjedten alkalmazzák a gázindikátorokat is. Ezen műszerek általában a gáz (bizonyos fajta gáz) jelenlétét, és/vagy koncentrációját jelzik (mérik), és a műszert a vizsgált berendezés felületén, valamint kritikus pontjain végigvezetve jelzi az esetleges szivárgást. A külső tömörség ilyen vizsgálatát szabadtéri berendezésnél a szél zavarja nagymértékben, mivel a kismértékben szivárgó gázt elviszi a mérés helyéről, még mielőtt a műszerbe jutna, belső munkahelyen pl. laboratóriumban végzett sorozatos mérések esetén pedig a szomszéd munkahelyek, valamint a laboratórium levegőjében egyéb úton bejutó gáz tudja a mérés pontosságát kérdésessé tenni. Ezenfelül az összes ilyen rendszerű műszerek (gázanalizátorok, égetős indikátorok, félvezetős (TGS) érzékelővel ellátott műszerek) csak meghatározott gázok jelenlétét érzékelik, minek következtében a tömörség vizsgálatára általánosan pl. inertgázok esetében nem alkalmazhatók. Éppen ezen tulajdonságuknál fogva azt sem teszik lehetővé, hogy a mérést veszélytelen közömbös gáz alkalmazásával végezzük, — esetleg éppen a nagyobb biztonság, vagy a fokozott egészségvédelem érdekében. A (kisméretű) vizsgálandó berendezés folyadékba mártása, vagy (a nagyobb méretű berendezés) habképző anyaggal való bevonása, és a keletkező buborékok megfigyelése csak a tömörtelenség tényének megállapítására alkalmas, de nem teszi lehetővé a szivárgó gáz mennyiségének mérését, ugyanakkor komoly problémát okozhat a folyadék, illetve a habképző anyag eltávolítása, és annak korróziós hatása. Ha pedig a tömörséget magasabb hőmérsékleten is vizsgálni kell, a kifreccsenő folyadék komoly balesetet is okozhat. Nyomjelző (különösen radioaktív) anyagokkal történő tömörségvizsgálat rendkívüli körültekintést igényel, balesetnek, valamint a környezet szennyezésének veszélyét idézheti elő, ezért az ilyen módszereket a gyakorlatban általában elkerülik. E hibákon kíván segíteni a jelen találmány. Jelen találmány azon a felismerésen alapul, hogy a nyomás változását nem a teljes vizsgá-5 10 5 20 25 30 35 40 4.5 50 55 60 65 2
