способ диагностики линейной части магистрального трубопровода

Формула изобретения

Способ диагностики линейной части магистрального трубопровода, включающем посылку импульса, использование отраженной информации и ее интерпретацию, отличающийся тем, что посылку импульса осуществляют непосредственно в трубопровод, после этого отслеживают динамику изменений картины отраженных импульсов от электрических неоднородностей самого трубопровода, затем полученную информацию сравнивают с имеющейся в базе данных, а на основе полученного результата определяют картину распределения дефектов исследуемого трубопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области диагностики и контроля состояния линейной части магистральных трубопроводов и может быть реализовано для оперативного контроля состояния участка магистрального трубопровода.

Известен ряд способов получения информации о состоянии линейной части магистрального трубопровода: устройства для контроля состояния проходного сечения магистрального трубопровода /а.с. 909405 SU/, использование внутритрубных инспекционных снарядов с ультразвуковыми датчиками /а.с. 1629683 SU/. Также используются передвижные газоанализирующие установки, электрометрия и акустические определители мест утечек /а.с. 1715212 SU/.

Указанные способы, обладая высокой информационной ценностью, не позволяют получать информацию о состоянии магистрального трубопровода в совокупном виде - обо всех возможных недостатках объекта и обладают низкой оперативностью.

Известен способ обнаружения утечек в магистральном трубопроводе с использованием проходящего у трубопровода коаксиального кабеля, который в месте утечки меняет свое волновое сопротивление /а.с. 263734 SU/. При этом способе анализируется состояние коаксиального кабеля, что существенно ограничивает полезную информацию о состоянии магистрального трубопровода. Данный способ позволяет определить только место утечки, не обладает возможностью прогнозирования и высокой стоимостью, вследствие необходимости специальной прокладки кабеля.

Известен также способ дистанционного контроля состояния изоляции трубопровода, в котором сигнал посылают через канал связи в виде трубопровода, при этом используют обмотки, размещенные непосредственно на нем /заявка 98118212, G 01 N 27/90, опубл. 20.08.2000, бюл. 23/.

В данном решении трубопровод используют как канал связи, и осуществляют только контроль состояния изоляции. Осуществление приема и передачи сигнала реализуется посредством антенн, а подсоединение к трубопроводу происходит через размещенные на нем обмотки, изолированные проводом. Комплексная оценка состояния трубопровода не производится.

Наиболее близким способом к заявляемому решению по совокупности существенных признаков является способ определения наличия и местоположения неоднородностей в линии передачи электромагнитной волны СВЧ-диапазона, основанный на зондировании исследуемой линии передачи электромагнитной волны СВЧ-диапазона импульсным сигналом и регистрации отраженного от неоднородности импульсного сигнала, в качестве которого используют упругие волны нормальной 00 моды /а.с. 1084707 SU/.

Однако в данном решении определяют наличие и местонахождение неоднородностей в линии передачи электромагнитной волны СВЧ-диапазона. Повышение разрешающей способности и точности происходит при использовании упругих волн.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является усовершенствование диагностики линейной части магистрального трубопровода.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении полноты и снижении затрат получения информации путем посылки импульса микросекундной длительности в сам исследуемый трубопровод.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе диагностики, включающем посылку импульса, использование отраженной информации и ее интерпретацию, особенностью является то, что посылку импульса осуществляют непосредственно в трубопровод, после этого отслеживают динамику изменений картины отраженных импульсов от электрических неоднородностей самого трубопровода, затем полученную информацию сравнивают с имеющейся в базе данных, а на основе полученного результата определяют картину распределения дефектов исследуемого трубопровода.

Данный способ может быть реализован с помощью устройства импульсной диагностики, структурная схема которого изображена на чертеже. Устройство состоит из импульсного генератора 1, посылающего синусквадратные импульсы в трубопровод, как в длинную линию, аттенюатора 2, ослабляющего первый зондирующий импульс, для первичной фиксации времени и формы посылки, приемника-компенсатора 3, для приемки и преобразования отраженной картины, анализатора спектра 4, который используется как визуализатор отраженной картины, аналого-цифрового преобразователя 5, реализующего один из типовых интерфейсов и персонального компьютера 6. Интерфейс и персональный компьютер необходим для реализации параметрического или непараметрического анализа полученной отраженной картины с помощью специального программного обеспечения, без которого невозможно выявление большей части полезной информации.

В процессе прохождения по контролируемому участку магистрального трубопровода, импульс претерпевает изменения и отражения. Последние происходят в местах существенного изменения волнового сопротивления и обладают разной амплитудой, формой и полярностью. Каждый отражающий участок магистрального трубопровода обладает уникальным распределением волнового сопротивления и дает индивидуальную картину отражения. При этом существенное изменение волнового сопротивления можно интерпретировать как некую дефектную область контролируемого участка магистрального трубопровода: отраженный импульс отрицательной полярности соответствует заземлению трубопровода, то есть разрушению изолирующего материала, а импульс положительной полярности соответствует возрастанию волнового сопротивления контролируемого участка, например большим коррозионным площадям на трубопроводе.

Данный способ позволяет также отслеживать динамику изменения картины отраженных импульсов, постепенно пополняя банк данных типовых участков отраженной картины, облегчая интерпретацию и повышая ее точность. Вместе с тем, появляется возможность отслеживать постоянное и периодическое изменение состояния контролируемого участка магистрального трубопровода. Местоположение участка изменения состояния определяется по времени прохождения первого зондирующего импульса и отраженного сигнала обратно. Повысить эффективность и точность интерпретации полученной информации можно посредством сравнения отражений и динамики отражений с данными, полученными при использовании других способов диагностики линейной части магистральных трубопроводов.