способ определения места контакта трубопровода с защитным кожухом в системе перехода магистрального трубопровода через дорогу
Классы МПК: | F17D5/00 Защитные устройства или устройства для наблюдения за оборудованием |
Автор(ы): | Аксютин Олег Евгеньевич (RU), Власов Сергей Викторович (RU), Горяев Юрий Анатольевич (RU), Егурцов Сергей Алексеевич (RU), Митрохин Михаил Юрьевич (RU), Пиксайкин Роман Владимирович (RU), Проскуряков Александр Михайлович (RU), Степаненко Александр Иванович (RU) |
Патентообладатель(и): | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ГАЗПРОМЭНЕРГОДИАГНОСТИКА" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-02-24 публикация патента:
27.06.2011 |
Способ определения места контакта трубопровода с защитным кожухом в системе перехода магистрального трубопровода через дорогу относится к трубопроводному транспорту и может быть использован для диагностики технического состояния переходов магистрального трубопровода, через автомобильные и железные дороги. Способ определения места контакта трубопровода с защитным кожухом в системе перехода магистрального трубопровода через дорогу заключается в воздействии на стенки трубопровода и защитного кожуха зондирующим полем, приеме прошедшего зондирующего поля вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха и определении места контакта трубопровода с защитным кожухом по параметрам принятого поля. В качестве зондирующего поля применяют упругие возмущения, при этом ввод и прием упругих возмущений в стенки трубопровода и защитного кожуха, и из стенок трубопровода и защитного кожуха проводят с одной стороны дороги. Технический результат - определение места контакта магистрального трубопровода и защитного кожуха путем использования упругих, например, звуковых волн. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Формула изобретения
1. Способ определения места контакта трубопровода с защитным кожухом в системе перехода магистрального трубопровода через дорогу, заключающийся в воздействии на стенки трубопровода и защитного кожуха зондирующим полем, приеме прошедшего зондирующего поля вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха и определении места контакта трубопровода с защитным кожухом по параметрам принятого поля, отличающийся тем, что в качестве зондирующего поля применяют упругие возмущения, при этом ввод и прием упругих возмущений в стенки трубопровода и защитного кожуха и из стенок трубопровода и защитного кожуха проводят с одной стороны дороги.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве упругих возмущений применяют акустический импульс, а в качестве параметра, по которому определяют место контакта трубопровода с защитным кожухом, используют время распространения зондирующего акустического импульса вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве акустического импульса применяют заполненный импульс прямоугольной формы.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве упругих возмущений применяют ударный импульс, а в качестве параметра, по которому определяют место контакта трубопровода с защитным кожухом, используют время распространения зондирующего ударного импульса вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что магистральный трубопровод и защитный кожух соединены звукопроводом, расположенным на известном расстоянии от места ввода упругих возмущений,
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве звукопровода используют звукопроводную манжету защитного кожуха.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что ввод и прием упругих возмущений проводят в одной точки магистрального трубопровода или защитного кожуха.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для диагностики технического состояния переходов магистрального трубопровода (МТ) через автомобильные и железные дороги.
Известны способы аналогичного назначения, заключающиеся в воздействии на стенки МТ и защитного кожуха (ЗК) электромагнитным излучением, приеме прошедшего зондирующего излучения вдоль стенок МТ и ЗК и определении места контакта МТ и ЗК по параметрам принятого зондирующего электромагнитного излучения /патент РФ № 2189519, кл. F16L 58/00, 2002. Патент РФ № 2317479, кл. F17D 5/00, 2008/.
В первом аналоге между МТ и ЗК подают электрическое напряжение и измеряют электрическое сопротивление между МТ и ЗК.
Во втором аналоге между МТ и ЗК также подают электрическое напряжение, но измеряют градиент электрического напряжения вдоль ЗК.
По измеренным значениям электрического сопротивления или градиента электрического напряжения определяют место электрического контакта МТ и ЗК.
Таким образом любой из приведенных аналогов, например, последний может быть принят за прототип данного способа.
Недостатком прототипа является необходимость использования электромагнитного поля для определения места контакта МТ и ЗК.
В связи с тем что транспортируемая среда (газ, нефть и т.п.) - является горючей и взрывоопасной средой, целесообразно применять другие виды зондирующих полей при определении места электрического (и механического) контакта между МТ и ЗК.
Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является решение задачи определения места контакта МТ и ЗК путем использования упругих, например звуковых волн.
Данный технический результат достигают за счет того, что в способе определения места контакта в системе перехода магистрального трубопровода через дорогу, заключающемся в воздействии на стенки трубопровода и защитного кожуха зондирующим полем, приеме прошедшего зондирующего поля вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха и определении места контакта трубопровода с защитным кожухом по параметрам принятого поля, в качестве зондирующего поля применяют упругие возмущения, при этом ввод и прием упругих возмущений в стенки трубопровода и защитного кожуха и из стенок трубопровода и защитного кожуха проводят с одной стороны дороги.
В качестве упругих возмущений применяют акустический импульс, а в качестве параметра, по которому определяют место контакта трубопровода с защитным кожухом, используют время распространения зондирующего акустического импульса вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха.
В качестве акустического импульса применяют заполненный импульс прямоугольной формы.
В качестве упругих возмущений применяют ударный импульс, а в качестве параметра, по которому определяют место контакта трубопровода с защитным кожухом, используют время распространения зондирующего ударного импульса вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха.
Магистральный трубопровод и защитный кожух соединены звукопроводом, расположенным на известном расстоянии от места ввода упругих возмущений.
В качестве звукопровода используют звукопроводную манжету защитного кожуха.
Ввод и прием упругих возмущений проводят в одной точке магистрального трубопровода или защитного кожуха.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема реализации способа определения места контакта 1 МТ 2 с ЗК 3 в системе перехода МТ 2 через железную дорогу 4.
Для реализации способа с одной стороны дороги 4 на край ЗК 3 устанавливают, например, пьезоэлектрический излучатель 5 упругих, например, акустических волн, а на МТ 2 - пьезоэлектрический приемник 6.
Возможны и другие варианты установки пьезоэлектрических пьезопреобразователей 5, 6. Например, излучатель устанавливают на МТ 2, а приемник - на ЗК 3. Или в качестве преобразователей 5, 6 используют один обратимый приемопередающий пьезоэлектрический преобразователь, установленный или на МТ 2 или на ЗК 3.
Вместо акустических волн можно применять упругие волны, возникающие в металле при ударном воздействии на него. В этом случае в качестве приемника импульсного возмущения используют виброметр.
На торце ЗК 3 устанавливают отражатель упругих волн, в качестве которого можно использовать манжету 7.
Способ реализуется следующим образом.
С помощью пьезоэлектрического (или другого) возбудителя 5 упругих волн вдоль стенки ЗК 3 направляют волну в виде импульсного упругого возмущения.
(Иногда его называют звуковой вибрацией)
Импульс, распространяясь вдоль стенки ЗК 3, частично проходит через место контакта 1 МТ 2 - ЗК 3 и затем попадает на приемник 6.
Время t распространения упругого импульса вдоль стенок МТ 2 - ЗК 3 при известной скорости импульса с дает информацию о пространственной координате l места контакта 1.
Учитывая, что часть импульса отражается от места контакта 1, а часть проходит к отражающей манжете 7, возвращаясь также к приемнику 6, пройдя расстояние L, приемник будет регистрировать несколько импульсов, один из которых используется как информативный, а другие как опорные или контрольные.
Для увеличения соотношения сигнал - шум в качестве упругого возмущения целесообразно использовать заполненный акустический импульс прямоугольной формы или акустический импульс прямоугольной формы, или акустический радиоимпульс (звуковую волну, близкую по форме к участку синусоиды).
Если в качестве излучателя и приемника акустического импульса использовать обратимый пьезоэлектрический преобразователь, то для определения места 1 контакта МТ 2 - ЗК 3 используется отраженная от мест контакта 1 звуковая волна.
Класс F17D5/00 Защитные устройства или устройства для наблюдения за оборудованием