устройство для обучения специалистов по устранению утечек газа из газопроводов

Формула изобретения

1. Устройство для обучения специалистов по устранению утечек газа из газопроводов, включающее источник сжатого газа и/или средство для подключения устройства к источнику сжатого газа, пульт управления и модель газопровода, один из участков трубы которой имеет отверстие в стенке, предназначенное для перекрытия бандажом в процессе обучения, и включает проходной клапан и концевой выключатель, при этом последний предназначен для взаимодействия с запорным органом проходного клапана и соединен с электропневмораспределителем, и сигнализатор давления, который пневматически связан с отверстием на указанном участке трубы и электрически соединен с пультом управления и электропневмораспределителем.

2. Устройство по п.1, в котором сигнализатор давления пневматически соединен с отверстием в стенке участка трубы модели газопровода посредством, по меньшей мере, одной соединительной трубки.

3. Устройство по п.1, в котором средство для подключения к источнику сжатого газа выполнено в виде соединительной трубки и штуцера, который установлен на входе электропневмораспределителя и связан с упомянутой трубкой.

4. Устройство по п.1, в котором источник сжатого газа выполнен в виде баллона со сжатым воздухом.

5. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, часть соединительных трубок размещена внутри трубы модели газопровода.

6. Устройство по п.1, которое снабжено закрепленным на участке трубы штуцером для подключения к сигнализатору давления через соединительную трубку.

7. Устройство по п.1, которое снабжено сигнальным устройством.

8. Устройство по п.7, в котором сигнальное устройство выполнено звуковым.

9. Устройство по п.8, в котором сигнальное устройство выполнено в виде свистка, имитирующего звук выходящего из отверстия в стенке трубы сжатого газа.

10. Устройство по п.7, в котором сигнальное устройство размещено внутри участка трубы и связано с отверстием в стенке упомянутого участка.

11. Устройство по п.7, в котором сигнальное устройство прекращает выдачу сигнала при правильном перекрытии бандажом отверстия в стенке упомянутого участка трубы.

12. Устройство по п.1, которое снабжено индикатором правильности выполнения упражнения, расположенного на пульте управления.

13. Устройство по п.12, в котором индикатор правильности выполнения упражнения выполнен звуковым и/или световым.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам обучения и может быть использовано для подготовки специалистов по устранению утечек газа из газопроводов в спасательной и пожарной службах, в нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности для обучения личного состава подобных подразделений, отработки тренировочных задач, связанных с устранением аварийных ситуаций.

К известным техническим средствам обучения в этой области относится тренажер оператора магистральных трубопроводов, раскрытый в описании к а.c. CCCP №1262557, МКИ G 09 B 9/00, опубл. 07.10.1986. Данный тренажер обеспечивает качественную профессиональную подготовку операторов газопроводов без необходимости обучения на штатных установках, требующих значительного расхода воздуха и ресурсов, т.е. не является объектом повышенной опасности в условиях учебной аудитории или в полевых условиях. Однако данный тренажер не обеспечивает имитацию утечки газа.

Известные имитаторы утечки газа, не заполняемые рабочим агентом (воздухом), в которых срабатывает только концевой выключатель, устанавливаемый снаружи на запорном клапане и сигнализирующий о выполнении упражнения, не обеспечивают звукового эффекта наличия утечки газа, что снижает эффективность подготовки.

В качестве наиболее близкого аналога принято устройство обучения, известное из описания к а.с. СССР №1312631, МКИ G 09 B 9/00, опубл. 23.05.1987, которое, также как и заявленное изобретение, содержит пульт управления и средство моделирования реальных процессов, предназначенное для обеспечения сходства условий при моделировании условиям реальной ситуации с целью достижения максимальной эффективности обучения. Однако в известных технических решениях такое сходство весьма неполно, что снижает эффективность обучения.

Преимуществом предлагаемого устройства является достижение полного сходства условий работы с учебным устройством условиям в реальной обстановке при минимальном расходе воздуха в процессе обучения и выполнения устройства автономным за счет модульной конструкции, в результате чего пульт управления, как наиболее уязвимый блок устройства, может быть отсоединен от модели для транспортировки в особых (щадящих) условиях, поэтому устройство можно считать мобильным (переносным); и, наконец, упрощен монтаж устройства, поскольку при сборке, например, в полевых условиях, не требуется обеспечения герметичности мест соединения участков труб и вентиля.

Эффективность заявленного технического решения, его экономичность, мобильность и простота конструкции обеспечиваются за счет того, что устройство для обучения специалистов по устранению утечек газа из газопроводов включает источник сжатого газа и/или средство для подключения к источнику сжатого газа, пульт управления и модель газопровода, один из участков трубы которой выполнен с отверстием в стенке, перекрываемым учащимся бандажом в процессе выполнения упражнений по обучению или тестированию, и имеет проходной клапан с запорным органом, при этом последний предназначен для взаимодействия с концевым выключателем, соединенным с электропневмораспределителем, и сигнализатором давления, который пневматически связан с отверстием на указанном участке трубы и электрически соединен с пультом управления и электропневмораспределителем.

В частности, сигнализатор давления пневматически соединен с отверстием в стенке участка трубы модели газопровода посредством, по меньшей мере, одной соединительной трубки.

В частности, устройство может быть снабжено сигнальным устройством.

В частности, сигнальное устройство прекращает выдачу сигнала при правильном перекрытии бандажом отверстия в стенке указанного участка трубы.

В частности, средство для подключения к источнику сжатого газа выполнено в виде соединительной трубки и штуцера, установленного на входе электропневмораспределителя и связанного с упомянутой трубкой.

В частности, источник сжатого газа может быть выполнен в виде баллона со сжатым воздухом.

В частности, по меньшей мере, часть соединительных трубок размещена внутри трубы модели газопровода.

В частности, устройство может быть снабжено закрепленным на участке трубы штуцером для подключения к сигнализатору давления через соединительную трубку.

В частности, сигнальное устройство выполнено звуковым.

В частности, сигнальное устройство выполнено в виде свистка, имитирующего звук выходящего из отверстия в стенке трубы сжатого газа.

В частности, сигнальное устройство размещено внутри участка трубы модели с отверстием в стенке и связано с этим отверстием.

В частности, устройство может быть снабжено индикатором правильности выполнения упражнения, расположенного на пульте управления.

Конструкция устройства изображена на чертеже.

Устройство состоит из следующих элементов: рабочей части - модели газопровода с участком трубы 1 с клапаном запорным проходным 2, пульта управления 3 с переключателями режимов и световыми индикаторами режимов работы и правильности выполнения упражнений, баллона 4 со сжатым воздухом (V=7 л, Р=30 МПа) с вентилем и редуктором, электропневмораспределителя 5, сигнализатора давления 6, пневматических соединительных трубок 7 с разъемом 8 в виде штуцера, свистка 9, концевого выключателя 10, электропроводов 11 с разъемом 12, источника питания постоянного тока 12 V, а также бандажа 13. Один из штуцеров 8, которыми снабжено устройство, закреплен на трубе 1 и предназначен для оперативного подключения устройства к источнику сжатого газа посредством одной из соединительных трубок 7.

Устройство работает следующим образом. При необходимости (например, при автономной работе в полевых условиях) производятся сборка устройства путем подключения к соответствующим разъемам соединительных трубок - через закрепленный на участке трубы штуцер 14 баллона 4 со сжатым воздухом, а также установка и подключение пульта управления 3 - проводами 11 через разъем 12. Затем открывают вентиль баллона 4 со сжатым воздухом и редуктором и подается питание к устройствам по электропроводам 11.

Редуцированное давление воздуха подается к нормально закрытому электропневмораспределителю 5. Запорный проходной клапан 2 находится в исходном положении в открытом состоянии.

При включении на пульте управления 3 преключателя "режим 1" загорается индикатор (например, красного цвета), а электропневмораспределитель 5 подает воздух под редуцированным давлением к сигнализатору давления 6 и по соединительным трубкам 7 через разъем 8 - к свистку 9. Раздается звуковой сигнал, имитирующий звук утекающего под давлением газа.

Задача обучаемого (или экзаменуемого) на этом этапе - завернуть маховик клапана 2 для закрытия этого клапана до обеспечения полного перекрытия газопровода. При этом по сигналу от концевого выключателя 10 электропневмораспределитель 5 прекратит подачу газа к свистку, сбросит остаток давления из трубки 7 в атмосферу и на пульте управления высветится зеленая лампочка, свидетельствующая о выполнении данного этапа упражнения (режим 1).

Следующий режим имитирует другой часто встречающийся на практике случай неисправности газопровода - устранение негерметичности трубопровода в условиях неисправности запорного клапана 2.

При включении на пульте управления 3 переключателя в положении "режим 2" электропневмораспределитель 5 вновь подает воздух к свистку и на пульте управления 3 загорается красный индикатор, свидетельствующий о создании условий в соответствии с режимом 2.

Обучающийся должен отыскать место утечки (отверстие) на участке трубы 1 и устранить утечку путем наложения на отверстие бандажа 13. В случае правильного выполнения операции (полном перекрытии отверстия) свист прекращается, давление в трубке 7 повышается до редуцированного установочного и, свидетельствуя об этом, сигнализатор давления 6 подает команду на пульт управления 3, на котором зажигается зеленый индикатор вместо красного.

При этом в случае некачественной установки бандажа и временного перекрытия отверстия (например, прижатия рукой), после возникновения в дальнейшем утечки, на пульте управления 3 вместо зеленого индикатора вновь загорится красный, что указывает на неудовлетворительное выполнение задания.

После окончания сеанса обучения устройство может быть легко и быстро демонтировано, его отдельные элементы соответствующим образом упакованы с целью безопасной транспортировки.

Таким образом, конструкция предложенного устройства обеспечивает звуковой эффект наличия утечки газа, прекращение свиста при перекрытии запорного клапана и сигнализацию о выполнении упражнения в режиме 1, а также возможность моделирования реальной ситуации - негерметичности запорного клапана в закрытом положении в режиме 2 - поиск места утечки и тренировку в устранении утечки с помощью бандажа с сигнализацией о выполнении упражнения, что позволит повысить качество профессиональной подготовки обучаемых. Кроме того, устройство обеспечивает автономность проведения процессов обучения или тестирования в полевых условиях - при отсутствии сети сжатого газа.