устройство для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода

Формула изобретения

Устройство для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода, включающее линию опроса, состоящую из последовательно соединенных контролируемых участков, стыкуемых между собой в точках контроля и включающих последовательно соединенные рефлектометр и контрольные провода, проложенные на расстоянии один от другого в термоизоляции продуктопровода, при этом контрольные провода выполнены оголенными по всей длине продуктопровода, в местах соединения контролируемых участков продуктопровода контрольные провода состыкованы между собой посредством кабелей и соединены в каждой точке контроля для мониторинга продуктопровода с рефлектометром, при этом один контрольный провод выполняет сигнальную функцию, отличающееся тем, что на контролируемом участке линии опроса рефлектометр соединен с точкой контроля продуктопровода посредством коаксиального кабеля с устройством согласования импедансов коаксиального кабеля и металлической трубы продуктопровода с контрольным проводом, а кабели, соединяющие контрольные провода в местах соединения контролируемых участков продуктопровода, выполнены коаксиальными, при этом контрольные провода соединены с коаксиальными кабелями посредством устройств согласования импедансов металлической трубы продуктопровода с контрольным проводом и коаксиального кабеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для контроля состояния влажности теплоизоляции продуктопроводов и обнаружения с помощью стационарных или переносных локаторов (рефлектометров) участков с повышенной влажностью термоизоляции, вызванной либо проникновением влаги через внешнюю оболочку продуктопровода, либо за счет утечки транспортируемого продукта из стального трубопровода вследствие коррозии или дефектов сварных соединений.

Известно устройство для обнаружения утечек в трубопроводе для жидкости, в котором датчик течи выполнен в виде коаксиального кабеля, проложенного в теплоизоляции вдоль трубопровода и подключенного к импульсному генератору (авторское свидетельство СССР №612102, кл. F 17 D 5/02, опубл. 25.05.78).

Известное устройство не обеспечивает высокой точности контроля за утечками в трубопроводах, расположенных под углом к линии горизонта, равным даже нескольким десятым градуса.

Известно также устройство для обнаружения утечек в трубопроводах для жидкости, в котором датчик течи выполнен в виде коаксиального кабеля, проложенного в теплоизоляции вдоль трубопровода и подключенного к импульсному генератору, при этом коаксиальный кабель проложен в теплоизоляции по спирали (авторское свидетельство СССР №706641, кл. F 17 D 5/02, опубл. 30.12.79).

Недостатком известного устройства является то, что оно значительно снижает протяженность контролируемого участка трубопровода за счет увеличения длины контрольного кабеля, проложенного в теплоизоляции по спирали.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода, включающее линию опроса, состоящую из последовательно соединенных контролируемых участков, стыкуемых между собой в точках контроля и включающих последовательно соединенные рефлектометр и контрольные провода, проложенные на расстоянии один от другого в термоизоляции продуктопровода, при этом контрольные провода выполнены оголенными по всей длине продуктопровода, в местах соединения контролируемых участков продуктопровода контрольные провода состыкованы между собой посредством кабелей и соединены в каждой точке контроля для мониторинга продуктопровода с рефлектометром, при этом один контрольный провод выполняет сигнальную функцию (Система нормативных документов в строительстве. Свод правил по проектированию и строительству. "Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке". СП41-105-2002. Госстрой России, М., 2003, п.п.3.6-3.9 - прототип).

Известное устройство обладает следующими недостатками:

- малой протяженностью контролируемых участков продуктопровода из-за быстрого затухания зондирующих импульсов генератора рефлектометра в линии опроса;

- недостаточной точностью определения места повреждения термоизоляции продуктопровода из-за большого влияния на контрольные измерения паразитных токовых помех и потенциалов от внешних источников.

Технической задачей изобретения является создание нового устройства для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода, способного контролировать участки продуктопровода повышенной протяженности с большой точностью при производстве измерений контролирующими приборами (рефлектометрами).

Техническая задача решается в устройстве для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода, включающем линию опроса, состоящую из последовательно соединенных контролируемых участков, стыкуемых между собой в точках контроля и включающих последовательно соединенные рефлектометр и контрольные провода, проложенные на расстоянии один от другого в термоизоляции продуктопровода, при этом контрольные провода выполнены оголенными по всей длине продуктопровода, в местах соединения контролируемых участков продуктопровода контрольные провода состыкованы между собой посредством кабелей и соединены в каждой точке контроля для мониторинга продуктопровода с рефлектометром, при этом один контрольный провод выполняет сигнальную функцию, в котором согласно изобретению на контролируемом участке линии опроса рефлектометр соединен с точкой контроля продуктопровода посредством коаксиального кабеля с устройством согласования импедансов коаксиального кабеля и металлической трубы продуктопровода с контрольным проводом, а кабели, соединяющие контрольные провода в местах соединения контролируемых участков продуктопровода, выполнены коаксиальными, при этом контрольные провода соединены с коаксиальными кабелями посредством устройств согласования импедансов металлической трубы продуктопровода с контрольным проводом и коаксиального кабеля.

В таком устройстве применение в линии опроса коаксиальных кабелей и устройств согласования для соединения точек контроля продуктопровода с рефлектометрами и с контрольными проводами расширяет протяженность контролируемых участков продуктопровода, так как затухание зондирующих импульсов в коаксиальных кабелях происходит значительно меньше, чем в обычных проводах, а также при этом повышается точность определения места дефекта термоизоляции продуктопровода, так как коаксиальные кабели защищены от воздействия паразитных токовых помех и потенциалов от внешних источников.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании нового устройства для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода, способного контролировать участки продуктопровода повышенной протяженности с большой точностью при производстве измерений контролирующими приборами (рефлектометрами).

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "существенные отличия".

Применение заявляемого изобретения в трубопроводном транспорте обеспечивает ей соответствие критерию "промышленная применимость".

Заявляемое изобретение изображено на чертеже, на котором представлен общий вид в разрезе устройства для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода.

Устройство для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода 1 включает линию опроса, состоящую из последовательно соединенных контролируемых участков, стыкуемых между собой в точках контроля 2 и включающих последовательно соединенные рефлектометр 3 и контрольные провода, проложенные на расстоянии один от другого в термоизоляции 4 продуктопровода 1, при этом контрольные провода выполнены оголенными по всей длине продуктопровода 1, в местах соединения контролируемых участков продуктопровода 1 контрольные провода состыкованы между собой посредством кабелей и соединены в каждой точке контроля 2 для мониторинга продуктопровода 1 с рефлектометром 3, при этом один контрольный провод 5 выполняет сигнальную функцию и на контролируемом участке линии опроса рефлектометр 3 соединен с точкой контроля 2 продуктопровода 1 посредством коаксиального кабеля 6 с устройством 7 согласования импедансов коаксиального кабеля 6 и металлической трубы 8 продуктопровода 1 с контрольным проводом 5, а кабели 6, соединяющие контрольные провода в местах соединения контролируемых участков продуктопровода 1, выполнены коаксиальными, при этом контрольные провода соединены с коаксиальными кабелями 6 посредством устройств 9 согласования импедансов металлической трубы 8 продуктопровода 1 с контрольным проводом 5 и коаксиального кабеля 6.

Устройство для определения места дефекта термоизоляции продуктопровода 1 работает следующим образом.

На каждом участке контроля продуктопровода 1 зондирующие импульсы от генератора рефлектометра 3 по соединительному коаксиальному кабелю 6 через устройство 7 согласования, включающее согласующие трансформаторы, доходит до точки контроля 2. В месте точки контроля 2 установлена коробка с разъемами для соединения устройства 7 согласования с контрольными проводами, выполненными из меди, проложенными в термоизоляции 4 металлической трубы 8 продуктопровода 1 и состыкованными между собой в местах соединения контролируемых участков продуктопровода 1 посредством коаксиальных кабелей 6 с устройствами 9 согласования импедансов металлической трубы 8 продуктопровода 1 с контрольным проводом 5 и коаксиального кабеля 6.

Если зондирующий импульсный сигнал, поступивший на контрольный мониторинговый провод, встретит поврежденную зону термоизоляции 4, выполненной из пенополиуретана, в которую попадает влага либо из внешней среды, либо из поврежденной металлической трубы 8, либо разрыв контрольного провода 5, то этот импульсный сигнал, отразившись в зоне повреждения, по сигнальному контрольному проводу 5 через коаксиальные кабели 6 поступает в приемник рефлектометра 3, после чего сигнал обрабатывается и определяются характер повреждения и расстояние до места повреждения термоизоляции 4 продуктопровода 1. В случае отсутствия повреждения термоизоляции 4 или обрыва контрольного провода 5 на контролируемом участке продуктопровода 1 зондирующий импульс не изменяется.

Соединение рефлектометра 3 с точкой контроля 2 продуктопровода 1 посредством коаксиального кабеля 6 с устройством 7 согласования импедансов коаксиального кабеля 6 и металлической трубы 8 продуктопровода 1 с контрольным проводом 5, а также соединение контрольных проводов в местах соединения контролируемых участков продуктопровода 1 между собой посредством коаксиальных кабелей 6 с устройствами 9 согласования импедансов металлической трубы 8 продуктопровода 1 с контрольным проводом 5 и коаксиального кабеля 6 повышают протяженность контролируемых участков продуктопровода 1, увеличивают точность определения места повреждения термоизоляции 4 продуктопровода 1 при производстве измерений контролирующими приборами (рефлектометрами 3), что выгодно отличает заявляемое изобретение от прототипа.