Способ определения места контакта трубопровода с защитным кожухом в системе перехода магистрального трубопровода через дорогу

Способ определения места контакта трубопровода с защитным кожухом в системе перехода магистрального трубопровода через дорогу

Реферат

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.

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.