ИНДИКАТОР ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ Российский патент 1995 года по МПК G01L7/00 G01L19/12 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к сигнализаторам давления, и может быть использовано при контроле герметичности нефтепродуктопроводов в процессе перекачки, трубопроводов, используемых для транспортирования жидких продуктов химической промышленности (щелочи, кислоты и т. д. ), а также на трубопроводах высокого давления первого и второго контуров атомных электростанций.

Индикаторы гидравлических импульсов давления известны [1]
Известен первичный преобразователь импульсов с внутренней поверхностью корпуса, имеющей переменную по длине площадь поперечного сечения, с устройством, разъединяющим камеры, выполненным в виде жесткого диска, размещенного в исходном положении в плоскости наименьшего сечения внутренней поверхности корпуса с кольцевым зазором относительно нее, причем диск снабжен пружинами, имеющими упоры для разгрузки его в исходном положении [2] Это устройство является наиболее близким к предлагаемому.

Однако это устройство не обладает требуемой надежностью при эксплуатации, так как имеет большое количество трущихся частей.

Целью изобретения является повышение надежности индикатора при эксплуатации.

Цель достигается тем, что предлагаемый индикатор гидравлических импульсов снабжен дополнительным сигнализатором перепада давления и перегородкой с дроссельным отверстием, установленной в корпусе с образованием третьей и четвертой камер. При этом первая и третья камеры соединены между собой каналом, сообщенным с полостью подводящего штуцера, а основной и дополнительный сигнализаторы выполнены идентичными в виде токопроводной втулки с осевым отверстием, вмонтированным через изолятор в соответствующую жесткую перегородку, и плоской токопроводной пружины, закрепленной одним концом на перегородке и установленной соответственно со стороны первой и третьей камер с возможностью перекрытия отверстия втулки, при этом на корпусе размещены выводные клеммы, две из которых соединены с втулками. Кроме того, индикатор гидравлических импульсов снабжен двумя уплотненными поршнями, цилиндрами, сильфонами и разделительными дисками с осевыми отверстиями, установленными соответственно во второй и четвертой камерах. При этом каждый цилиндр первым концом закреплен в отверстии диска, а второй его конец установлен с зазором относительно дна камеры, причем каждый уплотненный поршень размещен в полости второго конца цилиндра, а полость, образованная стенками камер и наружной поверхностью соответствующего цилиндра, заполнена инертным газом под давлением. При этом сильфоны установлены соответственно в первой и третьей камерах. Один конец каждого сильфона закреплен на корпусе, а второй выполнен закрытым, причем каждая полость корпуса между закрытым концом сильфона и поршнем заполнена разделительной жидкостью, а сами сильфоны выполнены однослойными и двухступенчатыми.

Существенными отличиями предлагаемого индикатора гидравлических импульсов является то, что в его конструкции предусмотрено размещение разделительных дисков, герметично соединенных с корпусами крышек, образующих силовые камеры воздействия на контактные пары, которые, как и сильфоны, заполнены жидкостью, и камеры зарядного давления, заполняемые инертным газом, давление в которых должно быть на 0,3 МПа отлично от рабочего давления контролируемой среды (для камеры, контролирующей аварийное падение давления в трубопроводе, на 0,3 МПа меньше рабочего давления в трубопроводе, а для камеры, контролирующей аварийное повышение давления в трубопроводе, на 0,3 МПа больше рабочего давления в трубопроводе), между которыми установлены неподвижные втулки, внутри которых находятся поршни, имеющие ограниченную длиной втулок подвижность и оснащенные герметизирующими фторированными эластичными кольцами, выполняющими функцию компенсаторов, усиливающих воздействие жидкости на контрольные пары и разгружающих сильфонные разделители, позволяя изготавливать их однослойными и двухступенчатыми, что значительно повышает надежность, чувствительность и расширяет границы использования индикатора.

Такое техническое решение задачи дистанциометрирования факта и места аварийного повреждения напорного трубопровода (разгерметизация или засорение) имеет ряд преимуществ перед существующими устройствами, а именно значительно повышается надежность и чувствительность индикатора гидравлических импульсов, а следовательно, и всей системы контроля герметичности и работоспособности трубопровода; позволяет с минимальными искажениями измерять длительность фронта регистрируемого гидравлического импульса (что особенно важно при определении расстояния до места аварии на заглубленных в грунт трубопроводах); значительно расширяет область применения индикатора, так как он работоспособен в широком диапазоне давлений от 0,4 до 15,0 МПа (верхняя граница по давлению определяется прочностными характеристиками корпуса индикатора и может быть при необходимости увеличена).

На чертеже изображен индикатор гидравлических импульсов.

Индикатор гидравлических импульсов содержит корпус 1, крышки 2, 3, которые образуют его внутреннюю полость. Эта полость разделена на камеры жесткими дисками 4, 5, в которые на изоляторах 6, 7 вмонтированы втулки 8, 9 с коническими отверстиями и пружинные пластины 10, 11, образующие совместно с втулками 8, 9 контактные пары, изолированные от контролируемой среды двухступенчатыми разделительными сильфонами 12, 13, полость которых заполнена жидкостью 14 с вязкостью не более 84 сП, являющейся рабочим телом и одновременно обеспечивающей взрывобезопасность работы электрических контактных пар 8-10, 9-11. Жесткие диски, кроме того, снабжены переточными каналами 15, суммарный диаметр которых на каждом диске определяется требуемой чувствительностью индикатора по нижним и верхним показателям. Камеры, образуемые крышками 2, 3 и жесткими дисками 4, 5, представляют собой воздушно-гидравлические емкости, в которых размещены разделительные диски 16, 17, герметично соединенные с корпусами крышек 2, 3, образующих силовые камеры 18, 19 воздействия на контактные пары 8-10, 9-11, которые, как и сильфоны 12, 13, заполнены жидкостью 14, и камеры зарядного давления 20, 21, заполняемые инертным газом, между которыми установлены неподвижные втулки 22, 23, внутри которых находятся поршни 24, 25, имеющие ограниченную длиной втулок 22, 23 подвижность и оснащенные герметизирующими эластичными кольцами 26. Установка сигнализатора на контролируемый трубопровод осуществляется посредством штуцера 27.

Для снятия сигналов с индикатора гидравлических импульсов предусмотрены контакты 28-30 и 29-31, причем контакты 28 и 29 подведены к втулкам 8 и 9 через изоляторы и закреплены на втулках пайкой.

Индикатор гидравлических импульсов работает следующим образом.

При плавном изменении давления в трубопроводе (на чертеже не показан) переток жидкости при выравнивании давления происходит через переточные отверстия (каналы) 15 в жестком диске, не вызывая срабатывания пружинных контактов 10, 11, так как и поршни 24, 25, и сильфоны 12, 13 перемещаются плавно, не оказывая необходимого для разрыва контактов 8-10 и 9-11 воздействия на жидкость.

При резком изменении давления в контролируемом трубопроводе в сторону верхнего или нижнего пределов жидкость не успевает под воздействием поршней и сильфонов пройти через переточные каналы 15 и вызывает отклонение пружинных пластин 10 или 11, размыкающих соответствующую электрическую цепь.

Индикатор гидравлических импульсов устанавливают на контролируемый трубопровод с помощью штуцера 27 в любом удобном для установки положении. При заполнении трубопровода перекачиваемый продукт заполняет полость сигнализатора, сжимая разделительные сильфоны 12, 13 и соответственно воздействуя на положение поршней 24, 25. После выравнивания давления в трубопроводе и индикаторе устройство готово к работе.

Индикатор гидравлических импульсов практически готов к технической реализации, так как изготовлена опытная партия образцов, которые прошли всесторонние испытания в лабораторных и полевых условиях.

Использование: относится к измерительной технике для контроля герметичности газопроводов. Сущность изобретения: в корпусе со штуцером установлены две перегородки с дроссельными отверстиями, которые образуют первую, вторую, третью и четвертую камеры. Камеры первая и третья соединены между собой каналом и сообщены с полостью подводящего штуцера. В перегородках установлены два сигнализатора, каждый из которых выполнен в виде токопроводной втулки с осевым отверстием и плоской токопроводной пружины, установленной с возможностью перекрытия отверстия втулки. При падении давления пружины отклоняются и размыкают электрическую цепь. 1 з. п. ф-лы. 1 ил.

1. ИНДИКАТОР ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий корпус с подводящим штуцером, установленную в нем перегородку с дроссельным отверстием, которая образует первую и вторую камеры, и основной сигнализатор перепада давления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительными сигнализатором перепада давления и перегородкой с дроссельным отверстием, установленной в корпусе с образованием третьей и четвертой камер, при этом первая и третья камеры соединены между собой каналом, сообщенным с полостью подводящего штуцера, а основной и дополнительный сигнализаторы выполнены идентичными в виде токопроводной втулки с осевым отверстием, вмонтированным через изолятор в соответствующую жесткую перегородку, и плоской токопроводной пружины, закрепленной одним концом на перегородке и установленной соответственно со стороны первой и третьей камер с возможностью перекрытия отверстия втулки, при этом на корпусе размещены выводные клеммы, две из которых соединены с втулками. 2. Индикатор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен двумя уплотненными поршнями, цилиндрами, сильфонами и разделительными дисками с осевыми отверстиями, установленными соответственно во второй и четвертой камерах, причем каждый цилиндр первым концом закреплен в отверстии диска, а второй его конец установлен с зазором относительно дна камеры, при этом каждый уплотненный поршень размещен в полости второго конца цилиндра, а полости, образованные стенками камер и наружной поверхностью соответствующего цилиндра, заполнены инертным газом под давлением, при этом сильфоны установлены соответственно в первой и третьей камерах, один конец каждого сильфона закреплен на корпусе, а второй выполнен закрытым, причем каждая полость корпуса между закрытым концом сильфона и поршнем заполнены разделительной жидкостью. 3. Индикатор по п. 2, отличающийся тем, что сильфоны выполнены однослойными и двухступенчатыми.