用于收集和运输气体样本的软管或者管道制造技术

本发明专利技术涉及一种用于运输气体样本的软管(2)或者管道，具有内壳体(4)，形成扩散障碍物并且包括多个穿孔(6)，和外壳体(8)，形成扩散层并且支撑在该内壳体(4)上。本发明专利技术的目的是开发一种该类型的软管(2)或管道以便确保气体样本在尽可能长距离上的运输，而没有实质性的浓度减少，同时没有损害待检测的气体扩散进入软管(2)或管道的能力。为此目的，根据本发明专利技术，外壳体(8)在它的内表面(18)上包括扩散-抑制密封区域(20)，该区域与内壳体(4)中的穿孔(6)重叠。当周围环境中有足够高的浓度时，气体分子从外部扩散进入扩散层，由此导致外壳体膨胀。这引起通常支撑在内壳体上的外壳体与内壳体甚至在密封区域的部位脱离。气体分子能够流动通过外壳体的扩散层，在外壳体和内壳体之间形成的临时间隙并且通过穿孔，由此绕过密封区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于运输气体样本的软管或者管道，具有●内壳体，形成一种扩散障碍物并且包括多个穿孔，和●外壳体，形成一种扩散层并且支撑在该内壳体上。这种类型的软管，也被认为是传感器软管，例如从EP0175219B1知道。其中描述的专利技术涉及一种用于确定液体或气体物质在一个距离上的浓度分布的中空管线，该管线意欲容纳测试介质，该测试介质以间隔通过其中并且被引导经过检测器，该检测器被构造成使得物质能够穿透进入该管线的内部。这个中空管线由一种材料构成，通过该材料该物质能够扩散到该管线的内部。在该管线的内部提供了一个中空的内管线，其内管的壁具有开口，并且其内管由不可渗透该物质的材料构成。这种类型的软管的缺点是：虽然待检测的物质能够从外部扩散到软管的内部，并且能够在其中借助于一种运输或清除气体引导到远端检测器，然而一部分气体样本在运输中经由内壳体的穿孔再次逃脱到周围环境。虽然穿孔的合适数量，尺寸和分布能够导致这个方面的一定程度上的优化，但是在实际中可获得的运输距离通常被限制为最大2km至5km。对于难以检测的物质，这在任何情况下都是真实的，相对少的该物质在泄露部位扩散进入软管，意味着沿着运输路径吸收/扩散损失具有特别显著的后果。本专利技术的目的是开发一种上述类型的软管或管道以便确保气体样本在尽可能长距离上的运输，而没有实质性的浓度减少，并且同时没有损害待检测的气体扩散进入软管或管道的能力。根据本专利技术该目的是通过以下事实获得的：外壳体在它的内部或者内表面上包括扩散-抑制或防扩散密封区域，该区域与该内壳体中的穿孔重叠，由此实质上形成盖子样的局部障碍层。本专利技术是基于这样的发现：当在环境中存在足够高的浓度时，气体分子从外部扩散进入扩散层，由此导致外壳体的膨胀。这转而引起通常支撑在内壳体上的外壳体脱离内壳体，甚至在密封区域的部位也是如此。通过这种方式，气体分子能够流动通过外壳体的扩散层、在外壳体和内壳体之间形成的临时间隙并且通过穿孔，由此绕过密封区域，几乎无障碍地进入软管或管道的内部。另一方面，在可忽略浓度的扩散气体存在于软管或管道的外部环境中的运输路径部分中，外壳体紧密配合内壳体。密封区域与穿孔重叠由此塞住在内部运输的气体样本可能渗漏到外部的渗漏路径。因此，至少在原理上以这种方式产生了“扩散二极管”，其允许从外部到内部的扩散，但是防止或至少很大地抑制在反方向的扩散。然而，在实际中，气体分子能够实际上在一定程度上也穿过对应的密封区域，但是在任何情况下相对于没有密封区域而言都是以显著低的数量/低的扩散流穿过。为了这个效果的特别有效的使用，密封区域充分地与所有的穿孔重叠是有利的，以致每个穿孔实质上分配一个密封区域。另一个方面，优选地密封区域被设置成实质上仅仅在穿孔的区域中而不是在穿孔之间的空间的区域中。这保证了当外壳体膨胀时，气体分子能够实质上畅通无阻地在密封区域之间流动，并且进入在内壳体和外壳体之间的间隙，最终通过穿孔进入管道或软管的内部。为了获得在当扩散二极管关闭时的充分密封效果和当流动二极管打开时足够尺寸的流动横截面之间的良好妥协，重叠优选地选择成使得内壳体的重叠的边缘(marginal)表面与对应的穿孔的孔表面之间的比率是在10％至50％的范围。在一个有利的构造中，对应的密封区域通过对这个区域中的外壳体表面的化学和/或物理处理，尤其通过与含氟气体接触来形成。在一个更优选的构造中，软管或管道的内壳体被密封层或密封剂(sealing)充分地覆盖在其内部或内表面上，该密封层或密封剂方便地由对内壳体表面的化学和/或物理处理来形成，尤其通过与含氟气体的接触来产生。在限定流动通道的内表面上的这种类型的密封提高了内壳体的扩散抗性，尤其是减少气体分子在内表面的吸收。在氟化或为了达到类似效果的其他加工气体的应用的情况下，优选地可以产生本专利技术的该类型的软管或管道，即提供一种软管或管道，其具有●内壳体，形成一种扩散障碍物并且包括多个穿孔，和●外壳体，形成一种扩散层并且支撑在内壳体上，并且该加工气体，尤其包含氟作为反应成分，和例如包含氮作为载体气体，从内部应用(涂覆)到软管或管道持续一段合适的处理时间。一个典型的布置是例如90％N2中10％F2，相比于周围大气压力＜200mbar的过压，室温，＞8小时暴露时间。作为可逆的化学表面反应的结果，当外壳体具有合适的特性，在分配的穿孔区域中形成期望的密封区域。根据内壳体的特性，通过相似的表面反应这个壳体被同时密封。当内壳体由这些反应机制不可实现的材料制成时，至少在外壳体上形成密封区域。为了实现特别简单的生产，软管或管道的外壳体优选地不穿孔。然而，它也可以是穿孔的，只要外壳体中的穿孔不被设置成与内壳体的穿孔叠合即可。当在本说明书中提到软管或管道成分的扩散-抑制或者扩散-促进效果，这优选指的是烃(或称碳氢化合物)，尤其是具有3个以上的碳原子数(例如丙烷或者更高级)。其他的气体分子例如H2O，H2S或CO2和CH4(甲烷)不引起扩散层的膨胀，并且根据“正常的”渗透原理(＝吸附/解吸和扩散)能够通过，但是相比于膨胀烃以显著更低的扩散流通过。因此内壳体和外壳体的材料被合适地选择。软管或管道的内壳体优选地至少主要地包括聚氯乙烯(PVC)，聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚乙烯(PE)，尤其是高密度聚乙烯(HDPE)。基于聚乙烯的材料是特别优选的，因为它们容易加工，能够在广泛的温度范围使用，并且能够通过如上所述的表面氟化来密封对抗吸附。软管或管道的外壳体优选地由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或硅树脂构成。这些材料形成以上描述的意义上的扩散层，并且在它们无法允许(宏观的)对流的空气气流通过的意义上优选地是气密的。本专利技术获得的优点尤其是利用样本气体浓度引起的扩散层的膨胀或弯曲，结合局部地设置在穿孔区域中的密封区域，产生功能为“扩散二极管”的传感器软管或传感器管道。这意味着从外部到内部的渗透性特性被保持，其对于该功能是至关重要的，然而在相反方向上防止所述的渗透性。因此可能在大距离上(典型地20km至50km，即，比先前的远大致10倍)运输很大程度上无损失地扩散到软管或管道的气体样本，即最小的运输抑制。在后面的阶段通过简单方法应用外壳体的密封区域和内壳体的密封的选项改善可利用材料的选择和可能的构造原理。这种类型的软管或管道的典型使用是在管线和槽中的渗漏监测领域，尤其是用于原油及其精炼产品，例如汽油和柴油。本专利技术的实施例将在下面参考附图更详细地描述，其描述是示意性的并且不依比例确定，其中：...

【技术保护点】
一种用于运输气体样本的软管(2)或者管道，具有内壳体(4)，形成扩散障碍物并且包括多个穿孔(6)，和外壳体(8)，形成扩散层并且支撑在内壳体(4)上，其特征在于外壳体(8)的内表面(18)包括与内壳体(4)的穿孔(6)重叠的扩散‑抑制密封区域(20)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.28 DE 102013221799.41.一种用于运输气体样本的软管(2)或者管道，具有
内壳体(4)，形成扩散障碍物并且包括多个穿孔(6)，和
外壳体(8)，形成扩散层并且支撑在内壳体(4)上，
其特征在于
外壳体(8)的内表面(18)包括与内壳体(4)的穿孔(6)重叠的扩散-抑制密封区域(20)。
2.权利要求1所述的软管(2)或者管道，其中密封区域(20)一起与所有的穿孔(6)重叠。
3.权利要求1或2所述的软管(2)或者管道，其中密封区域(20)被设置成仅仅在穿孔(6)
的区域中。
4.权利要求1至3中任一项所述的软管(2)或者管道，其中所述重叠以这样的方式被选
择：使得在内壳体(4)的重叠边缘面积和对应的穿孔(6)的横截面积之间的比例在0％至
50％的范围内。
5.权利要求1至4中任一项所述的软管(2)或者管道，其中相应的密封区域(20)通过在
那个区域中...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特·诺巴拉赫，
申请(专利权)人：阿海珐有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE