Способ контроля состояния вертикальных и наклонных закрытых каналов

Способ контроля состояния вертикальных и наклонных закрытых каналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для определения количества отложений и наличия дефектов внутренней поверхности в закрытых каналах при контроле трубопроводов в энергетике, нефтехимической и газовой промышленности . Сущность изобретения: непосредственно в исследуемый канал порциями определенного объема заливают жидкость, измеряют ее уровень в каждом участке и определяют по нему параметры проходного сечения. Б соответствующих участках канала исходного сечения измеряют уровень жидкости, заливаемой порциями того же объема. Параметры проходного сечения исследуемого канала и канала исходного сечения на каждом участке сравнивают между собой и по результатам сравнения определяют состояние внутренней поверхности канала: количество отложений, наличие и характер ее дефектов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4766293/12 (22) 11.12.89 (46) 15.10.92. Бюл. М 38 (71) Физико-энергетический институт (72) С.В.Аксенов, А,Н.Балдов, В.А.Воробьев и С,K.Êoðoòàåâ (56) Авторское свидетельство СССР

М 548793 кл, G 01 N 17/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

fk 1124174.кл. F 28 G 13/00, 1983. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ

ВЕРТИКАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ЗАКРЫTbl X КАНАЛОВ (57) Использование: для определения количества отложений и наличия дефектов внутренней поверхности в закрытых каналах

Изобретение относится к технике анализа состояния проходных сечений закрытых каналов, в частности к способам определения количества отложений и их распределения по длине канала и может быть использовано в энергетике, нефтехимической и газовой промышленности.

Известен способ определения наносных и коррозионных отложений на внутренней поверхности обогреваемых труб, согласно которому о количестве отложений в трубе судят по их количеству на поверхности образца-свидетеля, устанавливаемого в исследуемую трубу и по извлечении используя метод взвешивания.

Недостатками известного способа являются: — наличие в исследуемой трубе образцасвидетеля уменьшает проходное сечение исследуемой трубы;

» ЫЛ,, 17б89б9А1 (s>)s G 01 В 13/08 // В 08 В 9/46 при контроле трубопроводов в энергетике, нефтехимической и газовой промышленности, Сущность изобретения: непосредственно в исследуемый камал порциями определенного объема заливают жидкость, измеряют ее уровень в каждом участке и определяют по нему параметры проходного сечения. Б соответствующих участках канала исходного сечения измеряют уровень жидкости, заливаемой порциями того же объема. Параметры проходного сечения исследуемого канала и канала исходного сечения на каждом участке сравнивают между собой и по результатам сравнения определяютсостояние внутренней поверхности канала: количество отложений, наличие и характер ее дефектов, 2 ил. — при значительной длине исследуемой трубы установка образцов-свидетелей представляет определенные трудности; — для каналов сложной геометрической формы указанный способ йе пригоден.

Указанные недостатки обусловлены конструктивными особенностями устройства для его осуществления.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ определения межпромывочного периода парогенератора по состоянию внутренней поверхности канала, заключающийся в том, что в байпасную по отношению к парогенератору линию устанавливают трубчатый индикатор отложений, моделируют с помощью обогрева условия образования отложений, эквивалентные условиям на поверхностях нагрева парогенератора и производят контроль состояния поверхна1768969 сти индикаторной трубки, для чего индикаторную трубку извлекают и определяют величину нарастания отложений на ее поверхности по разности размеров проходных сечений после испытаний и исходных, Способ позволяет осуществлять контроль состояния поверхности не конкретного рабочего канала, а вспомогательного, который устанавливают вне работающего парогенератора, и поэтому является косвенным, Недостатками способа-прототипа, кроме указанного, являются: — значительные энергозатраты; — применение указанного способа ограничено каналами простейшей геометрии, в основном прямолинейными участками труб; — способ не пригоден для исследования каналов сложной геометрии и имеющих различные внутренние устройства (пучки стер>кней, кольцевые каналы с дистанционирующими устройствами и т.д,).

Указанные недостатки обусловлены конструктивными особенностями устройства, с помощью которого осуществляется способ, и схемой его подключения к рабочему агрегату, Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля, расширенле технологических возможностей при снижении энергозатрат.

Для достижения указанной цели в способе, заключающемся в определении размеров проходных сечений исследуемого канала в процессе эксплуатации, сравнения их с исходными и определении состоянии внутренней поверхности канала по результатам сравнения, размеры проходных сечений исследуемого канала определяют путем последовательного заполнения канала порциями жидкости заданного объема и измерения уровня жидкости в каждом заполняемом участке. а исходные размеры проходных сечений определяют путем измерения уровня жидкости в соответствующем участке канала исходного сечения при заполнении его порцлей жидкости того же объема.

Измерение уровня можно производить любым из известных способов.

Положительный эффект при осуществлении предлагаемого способа достигается за счет того, что высота подъема уровня жидкости в каждом участке заполнения и в канале в целом зависит от проходного сечения, которое в процессе эксплуатации может измениться из-за наличия отложений на поверхности канала., деформации конструкции, смещения внутренних устройств и т.д, 5

Предлагаемый способ может быть применен как для контроля отдельных каналов вне агрегата, так и в его составе. В последнем случае необходимо иметь возможность подключения к нему в нижней точке линии для заполнения водой через дозирующее устройство. Точками подключения могут быть дренажные и продувочные патрубки.

На фиг.1 изображено устройство для реализации способа; на фиг.2 — схема реализации способа.

Устройство для реализации способа содержит измерительную трубку 1 с воронкой

2, присоединенную к исследуемому каналу с помощью соединительной трубки 3, сливной вентиль 4 и сливную емкость 5.

Контролируемый канал 6 с известными исходными размерами и измерительную трубку 1, оттарированную в единицах объема, соединяют по схеме сообщающихся сосудов с помощью соединительной трубки 3.

Затем. через воронку 2 измерительную трубку, заполняют жидкостью до исходного уровня У "О", после чего в канал 6 заливают порцию жидкости заданного обьема, измеряют объем и высоту подъема уровня жидкости в измерительной трубке и по полученным данным вычисляют среднее значение проходного сечения контролируемого канала в пределах измеренного уроьня от У

"О" до Ь2, Произведя сравнение полученного значения проходного сечения с рассчитаиным для исходных значений диаметра канала, находят среднее значение толщины отложений 7 для участка канала в пределах измеренных значений уровней. Повторяя операции заливки и производя вычисления, находят средние для каждого участка заполнения значения проходных сечений канала и толщины отложений последовательно по всей длине канала, Например, имеем две вертикальные, расположенные параллельно друг другу и сообщающиеся между собой в нижней части, трубы (см.фиг.1), где D — диаметр контролируемой трубы без отложений; D — диаметр контролируемой трубы с отложениями (D , если же на стенках контролируемой трубы будут находиться отложения толщиной, то уровень воды от заливки порции воды займет положение

1768969

55 дг, Суммарный объем воды и отложений запишем как V1+Vz+v,v — обьем отложений.

Суммарную площадь сечения обеих труб можно представить как: 1 + 1 2

F=—

h — без отложений (1)

V1+Vz+v

F— 12 — с учетом отложений (2)

V1 + V2 + v » + V2

Отсюда

h2 h1

Произведя соответствующие преобразования, получим выражение для расчета среднего значения проходного сечения контролируемой трубы на участке hz;

О1=v/ (г z — 1, (3)

2 4 h1 h2 и соответственно для средней толщины отложений;

0-01 д — 2 (4)

В качестве примера возьмем трубу с внутренним диаметром = 17 мм и измерительную трубку d=10 мм, за контрольную порцию воды примем V=50 см . Тогда для з чистой "контролируемой" трубы изменение уровня от заливки этой порции судет равно

h1=163 мм, Допустим, что вместо этого значения измереннь и уровень оказался равным 170 мм. Тогда согласно (3) средний диаметр проходного сечения контролируемой трубы в пределах измерения уровня будет равен

D =16,52 мм, а толщина отложений соответственно 51=0,24 мм.

Заполняем вторую порцию воды V,hz-z

ih1-1 — расчетная, остается прежней — 163 мм). Допустим, что высота подъема уровня составила hz-2=-180 мм. Диаметр проходного сечения контролируемой трубы согласно (3) будет равен 15,88 мм, а толщина отложений при этом — дг=0,56 мм.

Заливаем следующую порцию воды, производим вычисления и т.д„получаем сведения по всей интересующей длине трубы.

На фиг.2 для примера качественно пока5 зано влияние различных возможных факторов, изменяющих в процессе эксплуатации геометрию канала (б), на изменение уровня воды каждого из последовательных участКоВ заполнения в сравнении с его исходны10 ми геометрическими размерами (а): ! — геометрические размеры не изменились;

II — в рабочий канал установлено дистанционирующее устройство;

15 ill — на стенке рабочего канала образовались отложения;

IV — на стенке рабочего канала возникли язвы;

V — отверстие (разгерметизация канала).

20 Цифрами 8 и 9 обозначены измеритель уровня и дозатор порций жидкости соответственно.

Формула изобретения

25 Способ контроля состояния вертикальных и наклонных закрытых каналов, заключающийся в определении размеров проходных сечений исследуемого канала. сравнении их с исходными и определении

30 состояния внутренней поверхности исследуемого канала по результатам сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, расширения технологических воз35 можностей при снижении энергозатрат, размеры проходных сечений исследуемого канала определяют путем последовательного заполнения канала порциями жидкости заданного объема и измерения уровня жид40 кости в каждом заполняемом участке, а исходные размерь проходных сечении определяют путем измерения уровня жидкости в соответствующем участке канала исходного сечения при,заполнении его

45 порцией жидкости того же обьема. (768969 ! !

2 („А Л

T - J

1768969

h„

;.г. 2

Составитель С. Коротаев

Техред М.Моргентал Корректор Н. Кешеля

Редактор О. Федотов

Заказ 3638 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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