Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов

Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике испытаний изделий на герметичность, в частности изогнутых трубопроводов с переменным сечением полости. Целью изобретения является сокращение расхода индикаторного газа путем содержания его в одинаково минимальт ном количестве в различных увеличивающихся по объему контрольных порциях этого газа. После установления факта негерметичности контролируемого трубопровода определяют расстояние от его выхода до места разгерметизации путем подачи на выход контрольных порций индикаторного газа, вытесняют индикаторный газ со стороны входа сжатым технологическим газом, измеряют и сравнивают поданный и вытесненный объемы индикаторного газа. При .равенстве сравниваемых объемов повторяют подачу контрольной порции, увеличивая ее объем посредством введения в нее увеличивающихся порций сжатого технологического газа, который вводят после подачи одинаковых .по объему порций индикаторного газа. Вытесняют его контрольную порцию и измеряют ее объем до определения момента превышения объема поданной контрольной порции индикаторного га за над вытесненной, а по результатам измерения последней определяют местонахождение дефекта в контролируемом ; трубопроводе. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G Oi М 3/28

p;" с-:. с ..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с..Э. с:, .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4274097/25-28 (22) 01.07.87 (46) 15.03.89. Бюл. 1«10 (72) В;М.Корниенко (53) 620. 165.29(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1355882„ кл. G 01 М 3/28, 1986 (54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

ГЕРМЕТИЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к технике испытаний изделий на герметичность, в частности изогнутых трубопроводов с переменным сечением полости. Целью изобретения является сокращение расхода индикаторного газа путем содержания его в одинаково минималь-, ном количестве в различных увеличивающихся по объему контрольных порциях этого газа. После установления факта негерметичности контролируемого трубопровода определяют расстояние

Изобретение относится к технике испытаний изделий на герметичность, в частности к способам дистанционного определения мест негерметичности изогнутых трубопроводов, а также трубопроводов с изменяющейся площадью внутреннего сечения по трассе и трубопроводов с ограниченным доступом, например закрытых наружной защитой любого вида и недоступных для визуального осмотра, и может быть использовано в судостроении, трубопроводном транспорте, энергетике и других областях промышленности при ремонте трубопроводных систем. от его выхода до места разгерметиза-. ции путем подачи на выход контрольных порций индикаторного rasa вытесняют индикаторный газ со стороны входа сжатым технологическим газом, измеряют и сравнивают поданный и вытесненный объемы индикаторного газа. При .равенстве сравниваемых объемов повторяют подачу контрольной порции, увеличивая ее объем посредством введения в нее увеличивающихся порций сжатого технологического газа, который вводят после подачи одинаковых .по объему порций индикаторногс газа.

Вытесняют его контрольную порцию и измеряют ее объем до определения мо- а мента превьппения объема поданной контрольной порции индикаторного ra за над вытесненной, а по результатам измерения последней определяют место- Се нахождение дефекта в контролируемом трубопроводе. 2 ил.

«ш :

«@»

Цель изобретения — сокращение рас- © хода индикаторного газа путем обеспе чения возможности содержания его в одинаково минимальном количестве в .различных увеличивающихся по объему контрольных порциях этого rasa.

На фиг. 1 представлена схема подключения устройства для осуществле1 ния способа дистанционного контроля герметичности трубопроводов; на ф, фнг. 2 — схемы, поясняющие способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов.

Устройство для контроля герметичности трубопровода 1 включает шланг

3 14657

2 линии подачи сжатого технологического газа, соединенный через клапан

3 с трубопроводом 1. Шланг 4 линии подачи сжатого технологического газа

5 соединен через клапан 5 с входом редуктора 6. Источник 7 индикаторного газа, в качестве которого используют, ( например, азот, соединен с коллектоом 8 через клапан 9, редуктор 6, отаметр 10 и клапан 11. Дроссельное стройство 12 и дифманометр 13 соединены с коллектором 8 через редуктор

14 и клапан 15.

Клапан 16 линии выпуска газов в атмосферу соединен через ротаметр,7 и клапан 15 с коллектором 8. Датчик

18 последовательно соединен с измерительным блоком 19, управляющим блоком 20 и индикатором 21. Манометр 22 соединен с коллектором 8, который через шланг 23 соединен с испытуемым трубопроводом 1.

Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов осуществ- 25 ляют следующим образом.

Испытуемый,, например„ изогнутый трубопровод 1 (фиг. 1) состоящий из двух частей (первая часть длиной 1, = 30 м и внутренним диаметром 4., 50 мм, вторая часть длиной 1 =

20 м и внутренним диаметром 4 < =— 40.мм) и имеющий полный объем внутреннего пространства

И 4 1 4г 35

V = -- .1 + — 1 . =- 84000 см

4 4

55 подключают к цеховой магистрали технологического газа, например сжатого воздуха, со стороны входа трубопровода 1 посредством шланга 2 при открытом клапане 3 и закрытых клапанах5, 9, 11, 15 и 16. Воздух заполняет внутреннее пространство от входа трубопровода 1 до его выхода. Избыточное давление в трубопроводе регистрируемое манометром 22.(типа

ТМЗ), поднимается от 0 до величины иЗбыточного давления P, „ например, равного 4 кгс/см . Клапан 3 эакры50

° вают. Вследствие утечки воздуха на-. ружу через повреждения давление в трубопроводе 1 снижается. При величине сниженного избыточного давления

Р например, равного 2 кгс/см, с открывают клапаны 9 и 11 и подают через редуктор 6 (типа ДКП-1-65) и ротаметр 10. (типа PM-0,63 ГУЗ) порцию сжатого индикаторного газа, на31 4 пример азота, в коллектор 8 и далее через шланг 23 в трубопровод 1 иэ

i баллона 7 под избыточным давлением

Р,„, например, равным 5 кгс/см, большим давления воздуха Р „в трубопроводе (фиг. 2а).

Одновременно открывают клапан 16 и посредством редуктора 14 (типа

ДАП- 1-65) устанавливают давление газа в дроссельном устройстве 12, равное

3 10 З кгпв/см, регистрируемое дифманометром 13.

После открытия клапанов 9, 11 и 15 сжатыйл индикаторный газ, например азот, начинает заполнять внутреннее пространство испытуемого трубопровода

1 со стороны его выхода,,вытесняя сжатый технологический гаэ от выхода трубопровода 1 по направлению к местам разгерметизации. Одновременно часть азота через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направляется в рабочую камеру датчика 18 (типа

MK-62). Электрический сигнал о поступлении азота в испытуемый трубопровод 1 с датчика 13 подается для усиления и стабилизации на измерительный блок 19 (типа И вЂ” МК-62), затем на управляющий блок 20, выполненный на микросхеме типа К140УД8А и включающий микроамперметр (индикаторный)

21. Стрелка микроамперметра 21 отклоняется, сигнализируя о поступление азота в испытуемый трубопровод 1. В зтотмомент включают секундомер (He показан) и по истечении времени с,, например, равном 60 с, клапан 9 закрывают, а клапан 5 открывают, регулируя подачу сжатого воздуха по ротаметру 10 с расходом, равным предыдущему расходу индикаторного газа. Одновременно часть воздуха через редуктор 14 и дроссель— ное устройство 12 направляется в рабочую камеру датчика 18. Электрический сигнал о поступлении технологического газа вслед эа индикаторным в испытуемый трубопровод 1 с датчика

18 подается на измерительный блок 19 и управляющий блок 20, стрелка микроамперметра 21 возвращается в первоначальное положение, секундомер при этом не выключают. По истечении времени t, например, равном 240 с, клапаны 5, 11 и 15 закрывают, секундомер выключают. Испытуемый трубопровод выдерживают закрытым. Вычисляют суммарное количество 7к„индикаторного

Вследствие утечки технологического газа наружу через повреждения в трубопроводе от входа трубопровода

1 к местам разгерметизации расширяется сжатый технологический газ и от выхода трубопровода 1 к местам разгерметизации расширяется также сжатый технологический газ, за ним к ближайшему месту разгерметизации— индикаторный газ, а за ним — сжатый технологический газ, давление среды в трубопроводе 1 при этом снижается.

При снижении избыточного давления

40 до заранее назначенной величины Р р, например, равной 2 кгс/см2, открывают клапан 3 на входе трубопровода 1 и подают сжатый технологический газ, одновременно открывают клапаны 15 и 16 на выходе трубопровода 1,.при

45 этом включают секундомер и контролируют давление по дифманометру 13.

В этом состоянии работающей системы осуществляют продувку трубопровода

1 при избыточном давлении Рд „, на50 пример, равном 1 кгс/см, для вытеснения контрольной порции (сначала сжатого технологического газа — сжатого воздуха, а затем индикаторного газа) в атмосферу через ротаметр 17 и рабочую камеру датчика 18. После вытеснения технологического газа иэ внутреннего пространства трубопро55

5 1465 газа сжатого азота и технологического газа — сжатого воздуха, в подаваемой контрольной порции по формуле

Чк1= Vä1 + Vbi=

Ки

+ 240) = 8568 см, где V — объем сжатого азота, являю0l! щего индикаторным газом,см, !0

V — объем технологичесКого гаЬ за, см з Ъ величина расхода индикаторного отр м газа и технологического газа по шкале ротаметра 10, см /с;

Р„ — избыточное давление, при котором в испытуемый трубопро- . вод подают индикаторный и технологический газы, кгс/см, с — время в течение которого инOl q

У дикаторный газ подают в испытуемый трубопровод 1, с; с — время в течение которого техь!

Э нологический газ подают вслед за индикаторным газом в испы-. 25 туемый трубопровод 1, с.

731 б вода 1 азот — индикаторный гаэ — через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 нап."..;.:".,†.ляется в :абоч„-:ю камеру датчика 18, стрелка микроамперметра 2! отклоняется. При полном вытеснении азота иэ внутреннего пространства трубопровода 1 воздух через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направляется в рабочую камеру датчика 18,. стрелка микроамперметра 21 возвращается в исходное положение, сигнализируя о выходе азота из испытуемого трубопровода 1.

При этом выключают секундомер, регистрируют время с„, например, равное .

15!5 с. Рассчитывают объем вытесненной контрсльной порции технологического ra=- и азота по формуле

= Q с — — — =24х

"р1 ро ам1 s 1 +р пр.ц х 1515) — — = 25706 смз, 1

1 где Q — величина расхода технолоротмм i гического и индикаторного газов по шкале ротаметра

17 см /с, с, — время, в течение которого сжатый технологический газ, а затем индикаторный газ вытесняют из испытуемого трубопровода

1, с;

Р„ „ — избыточное давление, при котором осуществляют продувку трубопровода 1 тех" нологическим газом, кгс/см °

Сравнивают объемы подаваемой и вытесняемой контрольных порций индикаторного газа (азота и воздуха) в соответствии с формулой

V (Pppp + Р ки) 1 пр.1(Рбар+ PAL) э т. е. 8568 (1+5) = 25706(1+1) или

514!0 = 51410, которые для равных условий оказались одинаковыми. Сле" довательно, участок второй части трубопровода 1 на длину

4Чп (Рв«р + Pngv )

i7g ° (Р + Р

4 25706(1+1)

1364 см

3, 14 4 (1+2) оказался герметичным.

Для дальнейшей проверки участка второй части трубопровода 1 в тече ние времени с,(60 с) подают порцию К2

=I 70

420) = 137! 8 смз величина расхода индикаторного газа и сжатого технологического газа по шкале ротаметра 10, смЗ /с. избыточное давление, при . котором в испытуемый трубопровод 1 подают сжатый технологический гаэ, кгс/см -; время, в течение которого индикаторный газ подают в испытуемый трубопровод, 1, время, в течение которого сжатый технологический гаэ ки

Ь2 подают вслед эа индикаторным газом в испытуемый трубопровод 1, с.

Повторяя описанные операции, рег стрируют время продувки 2 контрольной порции индикаторного газа сжатым воздухом, подаваемым на вход трубопровода (2220 с), и рассчитывают объем вытесненных индикаторного и технологического газов по формуле

1 .=0 — 24 х пр ротам L 11, р пр.и х 2220 - — = 37680 см .

Г 1

11+1

Сравнивают объемы подаваемой и

Вытесняемой контрольных порций индии аторного газа (азота и воздуха) в соответствии с формулой

7 )< (Р ц р + Р <ц) = Чдр, (Р цр+ Рдр q) т.е. 13718/1+5) > 37680(1+1), или

82308 ) 75360, которые для равных условий оказались не одинаковыми.

Следовательно, на длине

4V qp.g (Pg„g+ Pnp.u ) (rg,p+ Pcu)

4 37680(1+1)

Ф 2000 см

3,14 4 (1+2)

7 14 и ндикаторного газа, равную по объему предыдущей порции индикаторного газа, а затем в течение времени сЬ (420 с) подают увеличенную порцию технологического газа (фиг. 2б). Выч юсляют суммарное количество азота— и икаторного газа — и сжатого возд а — технологического газа — в под аемой второй раз контрольной п ции по формуле

50 где V — объем вытесненного сжапр.Ь того технологического газа, приведенный к нормальным условиям;

V — объем вытесненного индикапр.а торного газа, приведенный к нормальным условиям, F,. — площадь внутреннего сечения испытуемого трубопровода 1.

Способ позволяет осуществить дистанционный контроль герметичности трубопроводов 1 с минимальным количеством любого индикаторного газа и, кроме того, позволяет на основе такого дорогостоящего индикаторного газа, как гелий, осуществлять дистанционный контроль герметичности про63731 8 находится место разгерметизации. В данном месте восстанавливают герметичность. Затем определяют расстояние от выхода трубопровода 1 до сле5 дующего места разгерметизации в стенке первого участка трубопровода 1 в соответствии с описанной методикой.

Согласно предлагаемому способу контрольная порция сжатого индикаторного газа„ а эа ним порция сжатого технологического газа, введенные в испытуемый трубопровод 1, заполненный сжатым технологическим газом, расширяются при истечении иэ трубопровода 1 сжатого воздуха через место разгерметизации. Поэтому участок трубопровода 1 от.точки подачи контрольной порции до места разгерметизации заполняется индикаторным газом, а за ним сжатым технологическим газом. Величины объемов отдельных участков постоянного сечения, состав25 ляющих трубопровод 1, сравнивают с объемом вытесненной контрольной порции, т.е. определяют, в каком объеме внутреннего пространства трубопровода 1 геометрически укладывается объем вытесненной контрольнбй порции.

Расстояние от точки подачи порций индикаторного газа, а за ним сжатого технологического газа в трубопровод

1 до места разгерметизации определя35 ют по известной формуле, связывающей длину участка трубопровода 1, площадь его поперечного сечения и величину, выражающую количество вытесненной контрольной порции:

VnÄЬ + V p

40 1

Ё, 9 f4 тяженных трубопроводов 1 с микрокапиллярными дефектами. формулаизобретения

Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов, заключающийся в том, что трубопровод заполняют технологическим газом, изолируют его и регистрируют негерметич-. ность по снижению давления, затем подают на выход трубопровода под давлением контрольную порцию индикаторного газа, регистрируют снижение . давления до заданной величины, вытесняют индикаторный газ путем подачи сжатого технологического газа на вход трубопровода и измеряют объем вытесненного индикаторного газа, при равенстве объемов поданного и вытесненного индикаторного газа повторяют

65731 !О подачу контрольных порций последнего, увеличивая их объем, после подачи каждой контрольной порции индикатор5 ного газа регистрируют снижение давления, вытесняют индикаторный гаэ и измеряют его объем до момента, когда объем индикаторного газа в поданной контрольной порции превысит объем вы" тесненного индикаторного газа, и по результатам измерения объема вытесненного индикаторного газа определяют расстояние от выхода трубопровода до места разгерметизации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения расхода индикаторного газа, увеличение объема контрольной порции осуществляют путем введения в нее увеличивающихся порций сжатого технологического газа, который вводят после подачи одинаковых по объему порций индикаторного газа.

1465731

8 озРух — sz

Редактор А.Огар

Заказ 936/42 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035„ Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

ЮюРуя

6 пр. tc

Lfnadgx w

4а îàîóõ

Рлр. ц

BoaÐóõ

6 и

Азов

Ятр. u

Дозам

Составитель С.Мальцевич

Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король