DE19529413A1 - Lecksuchgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lecksuchgerät zur Ortung einer Leckage an toxische Gase enthaltenden Rohrleitungen oder Anlagen. Als Detektor wird bei dem Gerät ein Indikatorpapier verwendet, das sich bei Einwirkung des toxischen Gases in charakteristischer Weise verfärbt.

Aufgrund der hohen Toxizität vieler Reaktionsgase in der chemischen Industrie, insbesondere von Phosgen und Blausäure, werden bei Anlagen, die diese Stoffe enthalten, erhebliche Sicherheitsvorkehrungen getroffen. Trotz dieser Sicherheits­ maßnahmen sind aber Störfälle, bei denen Leckagen auftreten, nie ganz auszu­ schließen. In der Nähe der Anlage sind daher i.a. stationäre Meßgeräte installiert, die beim Überschreiten einer toxischen Grenzkonzentration Alarm auslösen. Die anschließende Ortung der Leckage muß vom Betriebspersonal unter Vollschutz, d. h. mit einem gasdichten Gummianzug und Preßluftbeatmung, erfolgen.

Stationäre Meßgeräte arbeiten entweder mit elektrochemischen oder mit optischen Detektoren. Diese Geräte sind jedoch für die mobile Lecksuche wegen ihrer Größe und komplizierten Handhabung ungeeignet. Davon abgesehen haben stationäre Gasmeßgeräte auf der Basis elektrochemischer Meßzellen auch eine verhältnis­ mäßig langsame Ansprechzeit und sind empfindlich gegenüber zu hohen Bela­ stungen. Würde man daher ein solches Gerät zum Aufspüren einer Leckage ver­ wenden, so wird der Sensor aufgrund einer "Vergiftung" der elektrochemischen Meßzelle irreversibel überlastet, und das Meßsignal wäre nicht mehr verwertbar.

Weiterhin sind Indikatorpapiere bekannt, die sich bei Einwirkung eines bestimmten toxischen Gases in charakteristischer Weise verfärben (siehe z. B. DE- A 32 13 661). Derartige Indikatorpapiere werden bei Dosimeterplaketten zum Zwecke des Personenschutzes verwendet. Sie sind jedoch zur Feststellung von Leckagen ungeeignet, da sie sich schon in großer Entfernung vom Leck verfärben würden.

Hier setzt die Erfindung an. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfach zu bedienendes, empfindliches Lecksuchgerät zur schnellen Ortung von Leckagen an Rohrleitungen oder Anlagen in der chemischen Industrie zu entwickeln, an denen toxische Gase, insbesondere Phosgen, in die umgebende Atmosphäre austreten. Die schnelle Ortung ist eine wesentliche Voraussetzung, um derartige Störfälle möglichst schnell zu beheben und die Gefahr von Personenschäden zu minimieren.

Die von einem Lecksuchgerät auf der Basis eines Indikatorpapierstreifens aus­ gehende, erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch eine in einem Gehäuse eingebaute, gasgeschützte Kassette, die eine Rolle des Indika­ torpapierstreifens enthält und durch eine handbetätigte Vorschubmechanik, die den Indikatorpapierstreifen beim Ziehen oder Drücken eines aus dem Gehäuse heraus­ ragenden Handgriffs abschnittweise aus der Kassette durch einen von der Kassette ausgehenden und zu einem Mundstück am Gehäuse führenden Papierkanal zieht und anschließend durch das Mundstück in Form einer überstehenden Zunge zur Exposition in die zu untersuchende Gasatmosphäre austreten läßt.

Tritt eine Verfärbung der Zunge oder Lasche ein, so wird diese abgerissen und durch erneute Betätigung des Geräts der nächste Indikatorstreifenabschnitt zur Exposition freigegeben. Ein wichtiges funktionelles Merkmal dieser Vorrichtung besteht darin, daß der Anwender aus einem hermetisch geschützten Vorrat mit einer einfachen Fingerbewegung Teilstücke für die Exposition freigeben kann. Dabei ist eine Einhandbedienung möglich. Außerdem kann das Gerät leicht und raumsparend gebaut werden.

Durch das erfindungsgemäße Gerät wird die Lecksuche erheblich vereinfacht. Es ist sehr robust aufgebaut und als rein mechanisches Gerät, insbesondere auch in explosionsgefährdeten Bereichen problemlos einzusetzen. Durch die neue Art der Bereitstellung des Indikatorstreifens als Band in einer gasgeschützten Kassette stehen bei einem neu konfektionierten Gerät typischerweise ca. 100 Indikator­ streifenabschnitte für Leckortungen zur Verfügung. Aufgrund der speziellen Form­ gebung mit der am Mundstück des Geräts austretenden Indikatorstreifenzunge­ bzw. -lasche können auch schwer zugängliche Stellen untersucht werden. Außer­ dem wird dadurch die Beobachtung der Verfärbung vereinfacht.

Vorteilhaft hat das Lecksuchgerät die Form einer kleinen Pistole, wobei das Mundstück der Mündung und der Auslösegriff dem Abzug der Pistole entspricht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Vorschubmechanik aus zwei gegenüberstehenden, einander berührenden, drehbaren elastischen Rollen, zwischen denen das Indikatorband hindurch geführt ist, wobei mindestens eine der beiden Rollen durch ein mit dem Handgriff mechanisches, gekoppeltes Zahnstan­ gengetriebe angetrieben wird. Der Hub der Zahnstange wird dabei zweckmäßig so gewählt, daß bei einer Betätigung des Handgriffs das Indikatorband jeweils um 0,3 bis 3 cm, vorzugsweise 0,5 bis 1 cm weiter vorgeschoben wird. Bei einer Betäti­ gung des Geräts tritt also jeweils eine Zunge oder Lasche des Indikatorstreifens mit einer Länge von 0,3 bis 3 cm (vorzugsweise 0,5 bis 1 cm) aus dem schlitz­ förmigen Mundstück aus.

Die aus den beiden Antriebsrollen bestehende Vorschubmechanik ist in vorteil­ hafter Weise so ausgebildet, daß die beiden Rollen mit ihren Oberflächen bis auf ein Spiel von 0,01 bis 0,1 mm an den Innenflächen des Gehäuses anliegen. Dadurch wird eine Gassperre für den zwischen den Rollen und der Kassette liegenden Papierkanalabschnitt gegenüber der Atmosphäre gebildet.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß die gasgeschützte Kassette aus zwei schachtelartig zusammenfügbaren, gasdicht schließenden Halb­ schalen besteht, die in ihrem Innenraum ein Papierrollenfach und einen spiral­ förmig bis zur Peripherie der Halbschale verlaufenden Führungskanal für den Papierstreifen freilassen, an dessen äußeren Ende ein am Innenumfang der Halb­ schalenmantelfläche anliegender Dichtungszylinder aus einem elastischen Material angeordnet ist, der eine gasdichte Schleuse für den Papierstreifen zwischen dem zum Mundstück des Gerätes weitergeführten Papierkanal und dem Führungskanal in der Kassette bildet.

Um die am Mundstück herausragende Indikatorstreifenzunge oder -lasche besser abreißen zu können, ist das Mundstück mit einer scharfen oder gezackten Kante versehen.

Das erfindungsgemäße Gerät hat sich insbesondere bei der Ortung von Leckagen an Phosgen-Anlagen bewährt. Zu diesem Zweck enthält die gasgeschützte Kassette eine Rolle mit Phosgen-empfindlichem Indikatorpapier.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Gesamtansicht des Geräts,

Fig. 2 das Mundstück mit den Vorschubrollen in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 eine Draufsicht der gasgeschützten Kassette,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Unterteil und

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Oberteil der gasgeschützten Kassette.

Die äußere pistolenähnliche Form des in Fig. 1 dargestellten Lecksuchgeräts wird durch sein Gehäuse 1 bestimmt. Es kann üblicher Weise aus zwei annähernd symmetrisch gestalteten Hälften bestehen, die beim Zusammenbau ineinander gesteckt (Schnappverschluß) oder zusammen geschraubt werden. Im Gehäuse 1 ist ein kreisrundes Kassettenfach 2 eingearbeitet, das eine ebenfalls kreiszylindrische, gasgeschützte Kassette 3 aufnimmt. In der gasgeschützten Kassette 3 befindet sich ein zu einer Papierrolle 4 aufgewickeltes Indikatorband 5 zur Detektion eines toxi­ schen Gases, z. B. Phosgen. Das Kassettenfach 2 im Gehäuse 1 kann mittels eines schwenkbaren Deckels 6 geöffnet bzw. geschlossen werden. Im Gehäuse 1 wird ferner mittels geeigneter Stege ein ca. 1 bis 2 mm breiter (Spaltbreite), schlitz­ förmiger Papierkanal 7 gebildet, der vom Kassettenfach 2 bis zum Mundstück 8 am Kopfteil des Gehäuses 1 führt. Durch den Papierkanal 7 wird der Indikator­ papierstreifen (Indikatorband) 5 gasdicht hindurchgeführt. Zur Weiterbewegung des Indikatorbandes 7 ist im Kopfteil des Gehäuses 1 eine Vorschubmechanik einge­ baut, die im wesentlichen aus zwei sich gegeneinander berührenden Gummirollen 9a und 9b besteht, zwischen denen eng anliegend das Indikatorband 7 hindurch­ geführt ist (siehe auch Fig. 2). Die beiden Gummirollen 9a und 9b werden durch achsgleiche Zahnräder 10a und 10b angetrieben, die in Fig. 2 oberhalb der Zei­ chenebene liegen (während in Fig. 1 die Gummirollen 9a, 9b jeweils unterhalb der Zahnräder 10a und 10b liegen). Eines der beiden oder auch alle beiden Zahnräder 10a, 10b können durch ein Zahnstangengetriebe 11 in Drehung versetzt werden. Das Zahnstangengetriebe 11 ist seinerseits mechanisch mit einem am Gehäuse 1 angebrachten Handgriff 12 gekoppelt, der, wie in Fig. 1 dargestellt (Pfeilrichtung), gegen die Rückstellkraft einer Feder 13 gezogen bzw. gedrückt werden kann. Der Handgriff 12 ist mit dem Abzug einer Pistole vergleichbar. Beim Gebrauch des Geräts umschließt die Hand des Anwenders den Teil des Gehäuses, der das Kassettenfach 2 enthält, während der Zeigefinger am Handgriff 12 liegt. Bei der Betätigung des Handgriffs 12 überträgt das Zahnstangengetriebe 11 die Bewegung auf eines der beiden Zahnräder 10a, 10b und bewirkt dadurch, daß sich die Gummirollen 9a, 9b um eine achtel bis viertel Umdrehung weiter drehen. Dabei wird das zwischen den Rollen liegende Indikatorband 5 in Pfeilrichtung (Fig. 1) aus der Öffnung im Mundstück 8 herausgeschoben. Der Vorschub ist so bemessen, daß bei jeder Betätigung des Handgriffs ca. 0,5 cm langes Stück des Indika­ torbands 5 in Form einer überstehenden Zunge oder Lasche 14 herausgeführt wird. Zum Nachweis eines Lecks an einer Rohrleitung oder Anlage wird das Gerät der überstehenden Zunge 14 in die leckverdächtige Umgebung der Anlage oder Rohr­ leitung gebracht, so daß eine Exposition des überstehenden Indikatorpapierstreifens stattfinden kann. Dabei kommt es zu einer Verfärbung der Zunge oder Lasche 14, die umso stärker ist, je höher die Konzentration des toxischen Gases an dem betreffenden Ort ist. Danach wird die überstehende Zunge 14 am Mundstück 8 abgerissen und der Handgriff 12 erneut betätigt und dadurch der nächste Zungen­ abschnitt freigegeben. Der Benutzer kann also aus dem hermetisch geschützten Vorrat an Indikatorpapier in der gasgeschützten Kassette 3 durch einen einfachen Fingerdruck wiederholt Teilstücke des Indikatorpapierstreifens für Ortungszwecke entnehmen bzw. freigeben. Aufgrund der pistolenähnlichen kompakten Ausführung des Geräts ist dabei ein leichter Transport und eine Einhandbedienung möglich. Um das Abreißen der überstehenden Zunge 14 zu erleichtern, ist an dem Mundstuck eine scharfe, gegebenenfalls gezackte Abreißkante 15 angebracht.

Die beiden elastischen Gummirollen 9a und 9b besitzen gleichzeitig eine Dich­ tungsfunktion und bilden eine Gassperre für den rückwärtigen Teil des Papier­ kanals zwischen den Rollen und der gasgeschützten Kassette 3. Zu diesem Zweck sind die Rollen 9a und 9b und die Zahnräder 10a und 10b so ausgeführt, daß sie mit ihren Stirnflächen bis auf geringes Spiel an den Innenflächen des Gehäuses anliegen. Vom Mundstück her in den Papierkanal 7 eindringendes Gas kann daher nicht in den rückwärtigen Teil des Papierkanals 7 zwischen den Rollen und der Gaskassette eindringen. Darüberhinaus sind die Gehäuseteile entlang des Papier­ kanals mit Dichtungslippen 16 versehen, die ebenfalls die Aufgabe haben, den Papierkanal und das Innenvolumen des Gehäuses 1 gegenüber der Umgebung abzudichten.

Nachfolgend wird die gasgeschützte Kassette 3 anhand der Fig. 3 bis 5 näher erläutert. Sie besteht aus zwei schachtelartig zusammenfügbaren, gasdicht schlie­ ßenden, zylindrischen Halbschalen 17 und 18 (siehe Fig. 4 und Fig. 5), wobei das Unterteil 17 hier den Boden und das Oberteil 18 den Deckel bildet. Das Unterteil bzw. der Boden hier enthält im Innenraum ein Papierrollenfach 19 mit kreis­ förmigem Querschnitt. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das Papierrollenfach 19 exentrisch in der zylindrischen Kassette angeordnet ist. Vom Außenumfang des Papierrollenfachs 19 erstreckt sich ein schlitzförmiger spiralförmig nach außen verlaufender Führungskanal 20 für das Indikatorband 7 bis zur äußeren Peripherie der Kassette 3. An der Austrittsstelle des Indikatorbands ist an der Kassette 3 wiederum eine gasdichte Schleuse angebracht. Sie besteht aus einem parallel zur Kassettenachse in einer Aussparung 21 angeordneten Dichtungszylinder 22 aus einem elastischen Material, z. B. Gummi. Der Durchmesser des Dichtungszylinders 22 ist so bemessen, daß seine Außenfläche gerade die Innenwand der gasdichten Kassette berührt. Das Indikatorband wird zwischen beiden Teilen hindurchgeführt. Auf diese Weise wird verhindert, daß eventuell in das Gehäuse 1 eindringendes Gas zumindest nicht in die Kassette 3 eindringen kann. Bei der Betätigung des Handgriffs 12 wird das Indikatorband 5 von den beiden Gummirollen 9a, 9b um 1 bis 1,5 cm vorgezogen und dabei die Rolle 4 entsprechend der herausgezogenen Länge des Indikatorbandes abgewickelt. Das Indikatorband 5 wird dabei von der Papierrolle 4 aus gesehen durch den Führungskanal 20 und die durch den Dichtungszylinder 22 gebildete Schleuse und anschließend durch den Papierkanal 7 hindurchgezogen. Sämtliche Gehäuse- und Kassettenteile werden zweckmäßig durch Spritzgießen hergestellt.

Die Verwendung eines Indikatorbandes als Detektor für ein toxisches Gas beruht darauf, daß sich das Indikatorband bei der Einwirkung des toxischen Gases (Exposition) in charakteristischer Weise verfärbt. Zu diesem Zweck ist das Indi­ katorband, i.a. ein Papierstreifen, mit einem Reagenz imprägniert, das bei der Exposition mit dem toxischen Gas eine Verfärbung hervorruft. Derartige Phosgen­ empfindliche Indikatorpapiere sind z. B. in DE-A 28 41 991 und DE-A 32 13 661 beschrieben.

Claims (8)

1. Lecksuchgerät zur Ortung einer Leckage an toxische Gase enthaltenden Rohrleitungen oder Anlagen mit einem Indikatorpapier, das sich bei Ein­ wirkung des toxischen Gases in charakteristischer Weise verfärbt, gekenn­ zeichnet durch eine in einem Gehäuse (1) eingebaute, gasgeschützte Kassette (3), die eine Rolle (4) des Indikator-Papierstreifens (5) enthält und durch eine handbetätigte Vorschubmechanik (9a, 9b, 10a, 10b, 11, 12)< die den Indikator-Papierstreifen (5) beim Ziehen oder Drücken eines aus dem Gehäuse (1) herausragenden Handgriffs (12) abschnittweise aus der Kasset­ te (3) durch einen von der Kassette (3) ausgehenden und zu einem Mund­ stück (8) am Gehäuse (1) führenden Papierkanal (7) zieht und anschließend durch das Mundstück (8) in Form einer überstehenden Zunge (14) zur Exposition in die zu untersuchende Gasatmosphäre austreten läßt.

2. Lecksuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät die Form einer Pistole hat, wobei das Mundstuck (8) der Mündung und der Handgriff (12) dem Abzug der Pistole entspricht.

3. Lecksuchgerät nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der überstehenden Zunge (14) 0,3 bis 3 cm, vorzugsweise 0,5 bis 1 cm beträgt.

4. Lecksuchgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubmechanik aus zwei gegenüberstehenden, einander berührenden, drehbaren, elastischen Rollen (9a, 9b) besteht, zwischen denen das Indi­ katorband (5) hindurchgeführt ist, wobei mindestens eine der beiden Rollen durch ein mit dem Handgriff (12) mechanisch gekoppeltes Zahnstangen­ getriebe (10a, 10b, 11) angetrieben wird.

5. Lecksuchgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rollen (9a, 9b) mit ihren Oberflächen bis auf ein Spiel von 0,01 bis 0,1
mm an den Innenflächen des Gehäuses (1) anliegen und dadurch eine Gassperre für den zwischen den Rollen (9a, 9b) und der Kassette (3) liegenden Papierkanalabschnitt gegenüber der Gasatmosphäre bilden.

6. Lecksuchgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gasgeschützte Kassette (3) aus zwei schachtelartig zusammenfügbaren, gasdicht schließenden Halbschalen (17, 18) besteht, die in ihrem Innenraum ein Papierrollenfach (19) und einen spiralförmig bis zur Peripherie der Halbschalen verlaufenden Führungskanal (20) für das Indikatorband (5) freilassen, an dessen äußeren Ende ein am Innenumfang der Halbschalen- Mantelfläche anliegender Dichtungszylinder (22) aus einem elastischen Material angeordnet ist, der eine gasdichte Schleuse für das Indikatorband (5) zwischen dem zum Mundstück (8) weitergeführten Papierkanal (7) und dem Führungskanal (20) in der Kassette (3) bildet.

7. Lecksuchgerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (8) mit einer scharfen oder gezackten Kante (15) zum Abreißen des Indikatorpapierstreifens (5) versehen ist.

8. Lecksuchgerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gasgeschützte Kassette (3) ein Phosgen-empfindliches Indikatorpapier ent­ hält.