Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов

Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области испытания на герметичность изделий, в частности разветвленных и изогнутых трубопроводов с ограниченным доступом, и позволяет повысить точность определения места разгерметизации. После установления факта негерметичности трубопровода подают на выход трубопровода под давлением контрольную порцию, состоящую из фиксированных порций индикаторного газа и изменяющейся по объему порции сжатого воздуха или другого технологического газа, которую подают на выход трубопровода после подачи порции индикаторного газа, регистрируют снижение давления до заданной величины, вытесняют контрольную порцию путем подачи сжатого воздуха на вход трубопровода, объем вытесненных порций технологического газа и индикаторного газа измеряют и рассчитывают расстояние, с которого порция технологического газа и половина порции индикаторного газа вытеснены, подачу контрольных порций повторяют при неравенстве расстояний, на которые порция технологического газа и половина порции индикаторного газа поданы и с которого они вытеснены, а совпадение расстояний соответствует месту разгерметизации. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (Я)5 G 01 M 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4499277/25-28 (22) 25. 10.88 (46) 30. 11.90. Бюл. N - 44 (72) В.M. Корниенко (53) 620.165.29 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (56) Авторское свидетельство СССР

У 1465731, кл. С 01 М 3/28, 1987, (54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

ГЕРМЕТИЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к области испытания на герметичность изделий, в частности разветвленных и изогнутых трубопроводов с ограниченным доступом, и позволяет повысить точность определения места разгерметизации. После установления факта негерметичности трубопровода подают на выход трубопровода под давлением контрольную порцию, состоящую иэ фиксированных

Изобретение относится к технике дистанционного определения мест негерметичности трубопроводов, в частности разветвленных и изогнутых с изменяющейся площадью внутреннего сечения по трассе с ограниченным доступом, т.е. закрытых наружной защитой любого вида или высокорасположенных и недоступных для визуального осмотра.

Цель изобретения — повышение точности определения места разгерметизации.

На фиг ° 1 представлена схема подключения устройства длч дистанционно2 порций индикаторного газа и изменяющейся по объему порции сжатого возду-ха или другого технологического газа, которую подают на выход трубопровода после попачи порции индикаторного газа, регистрируют снижение давления до заданной величины, вытесняют контрольную порцию путем подачи сжатого воздуха на вход трубопровода, объем вытесненных порций технологического газа и индикаторного газа измеряют и рассчитывают расстояние, с которого порция технологического газа и половина порции индикаторного газа вытеснены, подачу контрольных порций повторяют при неравенстве расстояний, на которые порция технологического газа и половина порции индикаторного газа поданы и с которого они вытеснены, а совпадение расстояний соответствует месту разгерметизации, 4 ил . го определения места разгерметизации трубопровода; на фиг.2, 3 и 4 — иллюстрации способа дистанционного определения места разгерметизации трубопровода.

Установка для осуществления способа дистанционного контроля герметичности трубопровода 1 включает шланг 2, линии подачи сжатого воздуха, соединенный через клапан 3 с трубопроводом 1; шланг 4 линии подачи сжатого воздуха, соединенный через клапан 5 с входом редуктора 6, источник 7 индикаторного газа, в качестве которого используют, например, азот, соединен1610356 ный с коллектором 8 через клапан 9, редуктор 6, ротаметр 10 и клапан 11, дроссельное устройство 12 и дифманометр 13, соединенные с коллектором 8 через редуктор 14 и клапан 15, клапан

16 линии выпуска газа в атмосферу, соединенный через ротаметр 17 и клапан 15 с коллектором 8; последова- . тельно соединенные датчик 181 измери- 10 тельный блок 19, управляющий блок 20 с индикатором 21, манометр 22, соединенный с коллектором 8, который через шланг 23 соединен с испытываемым трубопроводом 1. 15

Для дистанционного определения мест разгерметизации испытываемого изогнутого трубопровода 1 (фиг.1) например, состоящего из двух частей (первой части длиной 1<=30 м с внут,ренним диаметром 6 =50 мм, второй части длиной 1 =20 M c внутренним диаметром 6 =40 мм) и имеющего полный объем внутреннего пространства ий, !1с1 3 14,52 25

V = 1 + - 1 =- — — - 3000+

4 " 4 4

3 14 4

+ - — — - ° 2000 = 84000 смз

4. подключают со стороны входа трубопровода шланг 2 подачи сжатого воздуха при открытом клапане 3 и закрытых клапанах 5, 9, 11 15 и 16. Воздух заполняет внутреннее пространство от входа трубопровода до его выхода, избыточное давление в трубопроводе, регистрируемое манометром 22 типа ТХЗ, поднимается от нуля до величины избыточного давления. Рщ, .например равно-, го 4 кгс/см . Клапан 3 закрывают, Вследствие утечки воздуха наружу че- 40 рез повреждения давление в трубопроводе снижается.

На схеме трубопровода (фиг.2) намечают расстояние 1 о<, равное полови. „ не длины второй части трубопровода, имеющей объем внутреннего пространства

3 14 4

Ч = — — 1 =- — — - 1000=12560 см а 4 о< 4

При величине сниженного избыточно" го давления Рв,, например равного

2 кгс/см2, открывают клапаны 9, 11; подают через редуктор 6 типа ДКП-1-65 и- ротаметр 10 типа PM-О, 63ГУЗ порцию сжатого. индикаторного газа, например, азота, в коллектор 8, а далее через шланг 23 — в трубопровод 1 из баллона

7 под избыточным давлением Р„„, нап1 1 - — --t =5 — — — 160 = ! ag Р "41+Р „ a 1+2,5

= 4272 де Ч отцф, см величина расхода сжатого азота и сжатого воздуха по шкале ротаметра 10, смЗ /с ° избыточное давление, при котором в испытываемый трубопровод подают сжатый азот и сжатый воздух, кгс/см2; время, в течение которо-. го сжатый азот подают в испытываемый трубопровод, с.

Кц!

Одновременно часть воздуха через редуктор 14 и дроссельное устройство

12 направляется в рабочую камеру датример равным 2,5 кгс/см, большим. давления воздуха Р в трубопроводе °

Одновременно открывают клапан 15, посредством редуктора 14 типа ДАП-1-65 устанавливают давление газа в дроссельном устройстве 12, равное 3 х х10 кгс/см2, регистрируемое дифманометром 13.

После открытия клапанов 9, 11, 15 азот начинает заполнять внутреннее пространство испытываемого трубопровода со стороны его выхода, вытесняя воздух от выхода трубопровода 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 испытываемый трубопровод с датчика 18 подается для усиления и стабилизации на измерительный блок 19 типа И-MK-62, затем — на управляющий блок 20, выполненный на микросхеме типа К14ОУД8А и включающий индикатор 21 например, микроамперметр. Стрелка индикатора

21 отклоняется, сигнализируя о поступлении азота в испытываемый трубопровод. В этом момент включают секундомер, например механический по ГОСТ

5072-79Е (не обозначен), По истечении времени tä, например

160 с, клапан 9 закрывают, а клапан

5 открывают, регулируя подачу сжатого воздуха по ротаметру 10 с расходом, равным предыдущему расходу азота, при этом объем сжатого азота в трубопроводе определяется

5 161 чика 18. Электрический сигнал о пос-— туплении воздуха вслед за азотом в испытываемый трубопровод с датчика 18 подается на измерительный 19 и управляющий 20 блоки, стрелка индикатора

21 возвращается в первоначальное положение секундомер при этом не выключают. По истечении времени, соответствующего продвижению средней линии порции азота на расстояние 1 <, - равного: а< <3 12560+0 5 4272

Ь!

1 1 е 50 оотам 1+Р 1+2,5

Кц

= 550 с, клапаны 5, 11 и 15 закрывают, секундомер выключают. Испытываемый трубопровод выдерживают закрытым. Вследствие утечки воздуха наружу через повреждения в трубопроводе от входа трубопровода к местам разгерметизации расширяется сжатый воздух, от выхода трубопровода к местам разгерметизации расширяется также сжатый воздух, за ним азот; а за ним сжатый воздух давление среды в трубопроводе при этом снижается. При снижении избыточного давления до заранее назначенной величины P и, например, равной

2,3 кгс/см, открывают клапан 3 на входе трубопровода и подают сжатый воздух; одновременно открывают клапаны 15 и 16 на выходе трубопровода, при этом включают секундомер и контролируют давление по дифманометру 13, равное .3 10 кгс/см . В этом состоянии работающей системы осуществляют продувку трубопровода при избыточном давлении P „ „, например, равном

1 кгс/см, для вытеснения контрольной порции (сначала сжатого воздуха, а затем азота) в атмосферу через ротаметр 17 и рабочую камеру датчика 18.

После вытеснения сжатого воздуха из внутреннего пространства трубопровода азот через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направляется в рабочую камеру датчика 18, отклоняется стрелка индикатора 21. Фиксируют время и В вытеснения сжатого воздуха из трубопровода, например, равное 668 с, посредством которого определяют объем сжатого воздуха в трубопроводе:

1 1

Ч

=O — — — =24 668 ---= воър q рота н, 82 1+Р пр.и — 11335 см, 0356 6 где 0 — величина расхода воздуха . рота М.1 и азота по шкале ротамет-, ра 17,см /с;

С --время в течение которого о2

i воздух вытесняют из испытываемого трубопровода, с;

P — избыточное давление, при по,и котором осуществляют про10 дувку трубопровода,кгс/см, !

При полном вытеснении азота из в нутре нне го про с транс тва трубопровода воздух через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направляется в рабочую камеру датчика 18, стрелка индикатора 21 возвращается в исходное положение, сигнализируя о выходе азота из испытываемого трубопровода; при

20. этом выключают секундомер регистри-"

Э руют время t, например, равное

941 с, Рассчитывают объем вытесненной контрольной порции (воздуха и азота):

25 1

Чар.а! Яротс м,2 t>! 1+p

+ np,u х 941) = 15967 см

Г1

11+1

i где а! — время, в течение которого

30 воздух, а затем азот вытесняют из испытываемого трубопровода, с.

Рассчитывают расстояние, с которого вытеснена средняя линия порции ин35 дикаторного газа, т.е. (Чпр. о ь -Чвоъф { )+4Чвоя 1

1 а2 а Д1 1

2(15967 — 11335)+4 11335 08.

40 и сравнивают с расстоянием 1,, на которое она подана: расстояние 1а (1 =10,0 м), на которое фиксированная порция газа подана, меньше, чем

45 расстояние 1а (1а =10,87 м), с которого фиксированная порция газа вытеснена, следовательно, место разгерметизации находится дальше от выхода трубопровода, чем намеченное место.

50 На схеме трубопровода (фиг.3) намечают расстояние 1в равное длине

12 второй части трубопровода, имеющей объем внутреннего пространства: !!д1 3 14 4

55 - V = — — 1 = - - — — 2000

В! 4 82

= 25120 см .

При величине сниженного избыточного давления P2„, например, равного

1б10356

2 кгс/см, повторяют операции, описанные в первом случае; при этом объем сжатого азота, подаваемый в трубопровод на его выходе, например, также Ч ./V@ =4272 см ). По истечении времейи, соответствующего продвижению средней линии порции азота на расстояние 1щ, равного:

Ь + а 25120+0 5,4272 10

0 50

° Pe a «i 1 Ó 1+2 5 Ч

Э

10?1 с, испытываемый трубопровод выдерживают закрытым; После снижения избыточного давления до заранее назначенной величины (Р „ =2,3 кгс/см ) осуществляют продувку трубопровода при избыточном давлении (Рпр1 =1 кгс/см ) длЯ вытеснения сжатого воздуха из трубопровода, фиксируют время ц," например, равное 1472 с, посредством которого определяют объем сжатого воздуха в .трубопроводе: 25

1 о Р Q PoTgth 2 ц 1+Р пр U

=24 1472 = 24977 см .

1+1

При полном вытеснении азота из внутреннего пространства трубопровода регистрируют время t>< например, равное 1488 с. Рассчитывают объем вытесненной контрольной порции (воздуха и азота):

1 пр qg Рот0м.2 az 1+Р

f1p,LI

24 1488 g = 25248 смз .

Г1

11++1

Рассчитывают расстояние, с которого вытеснена средняя линия порции индикаторного газа, т.е.

2(Ч.р О. Чьо.42)+4ЧВоц.. 45

Ь2 > сР

2.

2 (25248-24977)+4 . 24977 1999

3,14 4 и сравнивают с расстоянием 1з,, на которое она подана: расстояния 1

; 50 (1 =20,0 м).>и 1 (1 19,99 м) равйы, следовательно, место разгерметизации находится в намеченном месте.

Затем определяют расстояние от выхода трубопровода до следующего места разгерметизации в стенке первого .участка трубопровода в соответст» вии с указанной методикой.

В изобретении контрольная порция (фиксированная порция индикаторного газа - азота, а за ним фиксированная порция технологического газа — воздуха), введенная в испытываемый трубопровод, заполненный сжатым воздухом, расширяется при истечении из трубопровода сжатого воздуха через место разгерметизации, поэтому индикаторный газ перемещается по направлению негерметичности. Этот факт свидетельствует о том, что порция индикаторного газа внутри трубопровода подана не . в место разгерметизации, поэтому необходимо осуществить повторную подачу контрольной порции с изменением ее путем изменения объема фиксированной порции технологического газа до тех пор, пока индикаторный газ не окажется в месте разгерметизации, при этом фиксирование производится по средней линии порции индикаторного газа. Если с некоторого момента индикаторный газ не вытесняется обратно, то его порцию надо увеличить, так как в этом случае весь индикаторный газ может выйти наружу . в месте разгерметизации.

Формула из обретения .Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов, заключающийся в том, что трубопровод за-. полняют технологическим газом, изолируют его и регистрируют негерметич ность по снижению давления, затем подают на выход трубопровода под давлением контрольную порцию из фиксированных порций индикаторного газа и следующего за ним технологического газа, регистрируют снижение давления до заданной величины, вытесняют контрольную порцию путем подачи техноло -: гического газа на вход трубопровода, повторяют подачу контрольных порций, изменяя их путем изменения объема фиксированных порций технологического газа с последующей регистрацией снижения давления с вытеснением контроль-.. ной порции технологическим газом, при каждой подаче измеряют объем вытесненной контрольной порции, о тл и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью повппения точности, подачу контрольных порций повторяют до совпадения расстояний, на которое подан объем порции технологического газа

10 610356

Фиг.!

Ваздук

8Одук и половина порции индикаторного газа и с которого он вытеснен, и по этому расстоянию судят о месте разгерметизации. А30лУ дазрух йодах

А30Е9

1610356 ддздфх

СИИ

O °

Видфх

° Ф

803dgE

° °

° Ф

Фиг.4

Заказ 3733 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель И.Лучева

Редактор М.Келемеш Техред А.Кравчук . КорректорЭ.Лончакова ки Азот

ЙЯфх лрагоэу

АЖШ ки Азот

ВОЯХ

Во@х

Азоа