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Title:
LEAKAGE WARNING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/219293
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a leakage warning system (1) for detecting escaping fluid, having a collecting tray (2) in which at least one sensor (14a, 14b) is arranged, and a control unit (11) which is connected to the sensor (14a, 14b) and by means of which a warning signal can be generated if a fluid is detected by the at least one sensor (14a, 14b), wherein the at least one sensor (14a, 14b) is resistant to a chemically aggressive leakage (4) in the form of an acid, lye, hydrocarbon-containing fluid, paints and/or lacquers, said leakage being able to be detected by the sensor (14a, 14b) in the collecting tray (2).

Inventors:
ROITHER ANDREAS (DE)
LANGE ULRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/058508
Publication Date:
November 21, 2019
Filing Date:
April 04, 2019
Export Citation:
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Assignee:
DENIOS AG (DE)
International Classes:
G01M3/18; B65D90/24; B65D90/50
Foreign References:
DE4119961A11992-12-24
US20120167669A12012-07-05
DE202016107032U12017-04-04
Attorney, Agent or Firm:
DANTZ, Jan et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Leckage-Warnsystem (1 ) zur Detektierung austretender Fluide, mit einer Auffangwanne (2), in der mindestens ein Sensor (14a, 14b) angeordnet ist, einer mit dem Sensor (14a, 14b) verbundenen Steuerung (1 1 ), mittels der bei Detektierung eines Fluides durch den mindestens einen Sensor (14a, 14b) ein Warnsignal generierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (14a, 14b) resistent gegenüber einer chemisch aggressiven Leckage (4) in Form einer Säure, Lauge, einem kohlenwas serstoffhaltigen Fluid, Farben und/oder Lacken ist, und diese durch den Sensor (14a, 14b) in der Auffangwanne (2) detektierbar ist.

2. Leckage-Warnsystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14a) an oder in einem Gehäuse (10) angebracht ist.

3. Leckage-Warnsystem (1 ) nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass Gehäuse (10) aus chemisch beständigem Material besteht.

4. Leckage-Warnsystem (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet

dadurch, dass mehrere Sensoren (14a, 14b) an oder in dem Gehäuse (10) angebracht sind.

5. Leckage-Warnsystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass im Falle einer Leckage (4) mittels der Steue rung (1 1 ) ein Alarm (1 b) auslösbar ist.

6. Leckage-Warnsystem (1 ) nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Alarm (1 a) ein akustisches Signal ist.

7. Leckage-Warnsystem (1 ) nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Alarm (1 a) ein optisches Signal ist.

8. Leckage-Warnsystem (1 ) nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Alarm (1 a) ein Funksignal ist.

9. Leckage-Warnsystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass eine stromnetzunabhängige Energieversor gung (12) für den mindestens einen Sensor (14a, 14b) vorgesehen ist.

10. Leckage-Warnsystem (1 ) nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass die Energiequelle (12) durch die Steuerung (1 1 ) bezüglich ihres La dezustandes überwacht wird.

11. Leckage-Warnsystem (1 ) nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass die Steuerung (1 1 ) einen Alarm (1 a) auslöst, sobald der Ladezustand der Energiequelle (12) einen kritischen Mindestwert erreicht hat. 12. Leckage-Warnsystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass ein Gehäuse (10) und/oder der mindestens eine Sensor (14a, 14b) mit der Auffangwanne (2) verklebt ist.

13. Leckage-Warnsystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge- kennzeichnet dadurch, dass die Auffangwanne (2) aus einem metalli schen Werkstoff hergestellt ist und ein Gehäuse (10) und/oder der mindes tens eine Sensor (14a, 14b) mittels magnetischer Befestigungsmittel (15) in der Auffangwanne (2) fixiert ist. 14. Leckage-Warnsystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass ein Gehäuse (10) und/oder der mindestens eine Sensor (14a, 14b) derart gestaltet oder gekapselt sind, dass diese keine eigene Zündquelle darstellen und in einem explosionsgeschützten Bereich (Atex) einsetzbar sind.

15. An eine Steuerung (1 1 ) angeschlossener Sensor (14a, 14b) für ein Lecka ge-Warnsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Leckage-Warnsystem

Die Erfindung betrifft ein Leckage-Warnsystem zur Detektierung austretender Fluide, mit einer Auffangwanne, in der mindestens ein Sensor angeordnet ist, einer mit dem Sensor verbundenen Steuerung, mittels der bei Detektierung ei nes Fluides durch den mindestens einen Sensor ein Warnsignal generierbar ist.

Die DE 20 2016 107 032 U1 offenbart eine Wannenanordnung mit einer Auf fangwanne, auf der ein die Auffangwanne abdeckender Tropfboden angeord net ist. Auf oder über dem Tropfboden können ein oder mehrere Gebinde ge lagert oder transportiert werden, so dass bei einer Leckage das Fluid aus dem Gebinde in der Auffangwanne gesammelt wird. Gerade bei aggressiven Flüs sigkeiten mit flüchtigen Bestandteilen ist die frühe Erkennung einer Leckage vorteilhaft, was durch eine optische Kontrolle nicht immer möglich ist.

Die nach dem Stand der Technik bekannten Sensoren zur Erfassung eines Wasseraustrittes sind meist nicht in der Lage, für chemisch aggressive Medien eingesetzt zu werden, da die chemische Beständigkeit nicht gegeben ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Leckage-Warnsystem zu schaffen, das eine verbesserte Erkennung von Leckagen an einer Auffang wanne ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Leckage-Warnsystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Sensor resistent gegenüber einer chemisch aggressiven Leckage in Form einer Säure, Lauge, einem kohlen wasserstoffhaltigen Fluid, Farben und/oder Lacken, wobei die Leckage durch den Sensor in der Auffangwanne detektierbar ist. Dadurch kann eine Leckage auch für chemisch aggressive Fluide erfasst werden, was eine schnelle Ortung der Leckage und eine Schadensbehebung ermöglicht.

Vorzugsweise ist der mindestens eine Sensor an oder in einem Gehäuse an gebracht. Das Gehäuse kann dabei aus chemisch beständigem Material be stehen, beispielsweise aus einem Kunststoff oder Metall, wobei optional eine chemisch resistente Umhüllung oder Beschichtung an dem Gehäuse ange ordnet ist.

In dem Gehäuse können vorzugsweise mehrere Sensoren angebracht sein, die beispielsweise auf unterschiedlichen Messprinzipien basieren und somit auf unterschiedliche Art Fluide detektieren können.

Zum Einsatz kommende, mögliche Sensoren sind:

1. Kapazitive Sensoren: Veränderung eines anliegenden elektrischen Feldes durch eine Masse (Flüssigkeit), die zwischen die beiden„Platten“ des Sen sors gelangt.

2. Sensoren zur Erfassung einer Veränderung eines elektrischen Widerstan des: Die durch die Leckage ausgetretene Flüssigkeit verändert den elektri schen Widerstand und somit einen überwachten Strom innerhalb des Sen sors.

3. Ultraschall Sensor: Der Sensor überwacht eine definierte Strecke. Durch einen ansteigenden Flüssigkeitspegel (Leckage) verändert sich diese Ste cke.

4. Akustischer Sensor: Definierte Geräuschmuster, die auf eine Leckage hin deuten (z.B. Das Tropfen austretender Flüssigkeiten) werden erkannt.

Vorzugsweise ist im Falle einer Leckage mittels der Steuerung ein Alarm aus lösbar. Der Alarm kann dabei ein akustisches Signal, ein optisches Signal und/oder ein Funksignal sein.

Die Steuerung kann auf einer Platine in dem Gehäuse angeordnet sein. Alter nativ oder zusätzlich ist vorzugsweise eine stromnetzunabhängige Energie versorgung für den mindestens einen Sensor vorgesehen, die durch die Steu erung bezüglich ihres Ladezustandes überwacht wird. Diese gewährleistet ein hohes Maß an Sicherheit gegen einen Ausfall. Durch die interne elektrische Versorgung des Leckage-Warnsystems durch einen elektrischen Energiespei cher entfällt die Notwendigkeit, eine externe Energieversorgung bereitzustel len, die zudem eine Verkabelung des Leckage-Warnsystems notwendig ma chen würde, was die Flexibilität bei der Anbringung als Nachrüstsystem und die Nachrüstbarkeit einschränkt.

Im Detektionsfall gibt der Sensor ein Signal an die im Gehäuse befindliche Steuerung oder Auswerteeinheit ab, die autark über einen Energiespeicher versorgt wird. Die Auswerteeinheit löst einen Alarm aus, der optisch über eine Warnlampe und / oder akustisch über einen Lautsprecher kommuniziert wird. Ebenso wird ein Alarm ausgelöst, wenn der Energiespeicher seine Entla dungsgrenze erreicht hat und das System seine Funktionsfähigkeit zu verlie ren droht.

Eine Montage des Leckage-Warnsystems gelingt dadurch, dass zur Befesti gung Mittel verwendet werden, die eine mechanische Bearbeitung vorhande ner Elemente vermeidet. Solche Mittel sind z.B. Haftmagnete bei magneti schen Oberflächen, oder lösbare Klebeverbindungen, wie ein doppelseitiges Klebeband, die effizient an Kunststoffen oder Nichteisenmetallen haften. Bei spielsweise kann das Gehäuse über ein doppelseitiges Klebeband in der Auf fangwanne fixiert werden. Das Leckage-Warnsystem kann dabei an der zu Er fassung der Leckage am günstigsten liegenden Position an der Auffangwanne installiert werden. Die Position ist dabei frei veränder- und anpassbar, falls notwendig.

Im einfachsten Fall wird das Leckage-Warnsystem, lose, also ohne Befesti gungselemente, in den tiefsten Punkt des Tropfboden der Auffangwanne ge legt.

Der verwendete Sensor kann vorzugsweise ein kapazitiver Sensor sein, so dass er berührungslos Änderungen des elektrischen Feldes, hervorgerufen durch Flüssigkeiten wie Säuren oder Basen, die zwischen die Platten des ka pazitiven Sensors gelangen, detektieren kann. Dabei ist der Sensormesskopf und das an ihm angeschlossene Kabel derart gekapselt, dass er in einer säu re- oder basenresistenten Ausführung vorliegt. Beispielsweise kann der Mess kopf aus hochlegiertem Edelstahl oder chemisch beständigen Kunststoffen bestehen oder mit diesen umhüllt sein, um auch Überflutungen überstehen zu können. Alternativ kann der Sensor auch für eine berührungslose Messung vorgesehen sein, beispielsweise über eine optische oder eine kapazitive Er fassung der Leckage.

Der Sensor ist in einer vorteilhaften Gestaltung der Erfindung derart am Ge häuse des nachrüstbaren Leckage-Warnsystems angebracht, dass er mit sei ner Messspitze den tiefsten Punkt einer Auffangwanne erreicht, da sich an dieser Stelle zuerst eine Leckageflüssigkeit sammelt. Ein Ausführungsbeispiel ist in den nachfolgenden Figuren dargestellt und wird im Folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Ansicht eines Leckage-Warnsystems mit ei nem Gefahrgutgebinde, und

Fig. 2: ein perspektivische schematische Ansicht eines erfindungsge mäß ausgebildetes Leckage-Warnsystems.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigt ein Leckage-Warnsystem 1 mit einer Auffangwanne 2 auf der ein Gitterrost 5 angeordnet ist, auf dem ein Gebinde 3 mit einem Gefahrgut gelagert ist. In dem Gebinde kann eine chemisch aggres sive Flüssigkeit in Form einer Säure, Lauge, einem kohlenwasserstoffhaltigen Fluid, Farben und/oder Lacke enthalten sein.

Das Gebinde 3 hat eine Leckage 4, die durch die Tropfen unterhalb des Ge bindes 3 symbolisiert ist. Die flüssige Leckage 4 wird in der Auffangwanne 2 gesammelt. Hat der Leckagepegel 6 eine Füllstandshöhe erreicht, die von dem Leckage-Warnsystem 1 erfasst werden kann, erfolgt ein Alarm 1 a.

In Fig. 2 sind die Komponenten des Leckage-Warnsystems 1 näher gezeigt. Das Leckage-Warnsystem 1 umfasst ein Gehäuse 10, an dem ein erster Sen sor 14a und ein zweiter Sensor 14b angeschlossen sind, eine Auswerteeinheit oder Steuerung 1 1 , eine Energiequelle 12 und einen Signalemitter 13. Das Gehäuse 10 ist über Befestigungsmittel 15 mit der Auffangwanne 2 verbun den, wobei die Auffangwanne 2 in dieser Figur nicht gezeigt ist.

Die Sensoren 14a und 14b sind gegenüber den zu detektierenden Substanzen resistent, d.h. ein Kontakt mit den zu detektierenden Substanzen der Leckage 4 führt nicht zum Ausfall der Sensoren 14a, 14b. Bevorzugt ist auch das Ge häuse 10 aus chemisch beständigem Material, so dass keine Schädigung bei einem Kontakt mit der Leckage 4 auftritt.

Der Sensor 14b ist über ein zwischen dem Gehäuse 10 und dem Sensor 14b befindliches Kabel 14c flexibler an der Auffangwanne 2 positionierbar, insbe sondere an deren tiefstem Punkt, wo sich zuerst Flüssigkeit ansammelt. Die Länge des Kabels 14c kann dabei frei gewählt werden, beispielsweise kann das Gehäuse 10 außerhalb der Auffangwanne 2 und nur der Sensor 14b in der Auffangwanne 2 angeordnet werden. Die Befestigung des Gehäuses 10 an oder in der Auffangwanne 2 erfolgt mit Befestigungsmitteln 15, die bei metallischen Wannen über Haftmagnete si chergestellt werden kann, bei Kunststoffwannen über Adhäsionsmittel, die ei nen sicheren Halt garantieren. Die Sensoren 14a, 14b werden an einer geeig neten Stelle in der Auffangwanne 2 platziert.

Wird nun eine Leckage 4 erkannt, gibt zumindest einer der Sensoren 14a, 14b ein Signal an die Steuerung 1 1 , die wiederum einen Alarm 1 a auslöst, der über den Signalemitter 13 kommuniziert wird.

Eine Energiequelle 12, bevorzugt eine Niedervolt-Energiequelle, speist die Steuerung 1 1 und optional auch die Sensoren 14a und 14b. Dabei kann der Austausch einer solchen Energiequelle 12 im Rahmen einer Wartung problem los durchgeführt werden. Der Ladezustand der Energiequelle 12 wird dabei von der Steuerung 1 1 ständig oder in kurzen Intervallen überwacht. Sollte der Ladezustand unter einen kritischen Wert sinken und der Austausch der Ener giequelle 12 notwendig werden, erfolgt optional ein Signal der Auswerteeinheit an den Signalemitter 13, der einen Alarm 1 a aussendet.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Signalemitter 13 geeignet, zusätzlich zu einem akustischen Signal ein optisches Signal abzugeben, wie z. B. ein Warnblinklicht, um die Leckagestelle schneller zu lokalisieren (bei spielsweise in einem weiträumigen Lager mit vielen Lagerstellen).

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Signalemit ter 13 geeignet, ein Signal über eine drahtlose Verbindung an einen Empfän ger zu senden, beispielsweise über ein WLAN-Netzwerk. Diese Variante eig net sich insbesondere für die Überwachung von weitläufigen Großlagern von einer zentralen Kontrollstelle aus, um. Die Auswertung der Ereignisse erfolgt dort EDV - unterstützt, so dass die Leckage 4 schnell lokalisiert und die Stö rung beseitigt werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, mehrere Sensoren 14a, 14b miteinander zu koppeln und an einem Leckage- Warnsystem 1 anzuschließen, um eine größeren Gefahrenbereich zu erfassen und zu kontrollieren, beispielsweise bei sehr großen Auffangwannen 2 mit sehr großen Gebinden 3 oder Tanks, die keinen eindeutigen tiefsten Punkt aufweisen und daher an mehreren Stellen kontrolliert werden müssen. Die Anzahl der Sensoren 14a und 14b kann vom Fachmann an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eignet sich die LW 1 insbeson dere auch für leicht entzündliche Medien, wie zum Beispiel Kraftstoffe oder Lacke. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Leckage-Warnsystem auch die ATEX-Richtlinien zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen erfüllen.

Bezuqszeichenliste:

1 Leckage-Warnsystem

1 a Alarm

2 Auffangwanne

3 Gebinde

4 Leckage

5 Gitterrost

6 Leckagepegel

10 Gehäuse

1 1 Auswerteeinheit

12 Energiespeicher

13 Signalemitter

14a Sensor

14b Sensor, kabelgebunden 14c Kabel

15 Befestigungsmittel