СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПЕРЕХОДА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА С УСТРОЙСТВОМ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ ЧЕРЕЗ ДОРОГУ Российский патент 2011 года по МПК F17D5/00 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для контроля технического состояния переходов магистральных трубопроводов (МТ) через автомобильные и железные дороги.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в контроле и своевременном обнаружении развивающихся дефектов в МТ.

Известна система аналогичного назначения, принятая за прототип, содержащая защитный кожух, два датчика акустической эмиссии, расположенные на магистральном трубопроводе, и блок обработки информации, при этом выходы датчиков акустической эмиссии подключены к блоку обработки информации / Патент РФ №2264578, кл. F16L 7/00, 58/00, F17D 5/06.2005 /.

Недостатком прототипа является недостаточно высокая надежность контроля технического состояния перехода, связанная с расположением датчиков акустической эмиссии (ДАЭ) по одну сторону дороги. Это не позволяет вовремя выявить развитие трещин в МТ при их возникновении по другую сторону от оси дороги и затрудняет их точную локализацию.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является повышение надежности контроля технического состояния перехода МТ через дорогу.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известной системе контроля технического состояния перехода магистрального трубопровода через дорогу, содержащей защитный кожух, два датчика акустической эмиссии, расположенных на магистральном трубопроводе, и блок обработки информации, при этом выходы датчиков акустической эмиссии подключены к блоку обработки информации, датчики акустической эмиссии располагают на магистральном трубопроводе по разные стороны от точки пересечения оси магистрального трубопровода и линии, проходящей через середину дороги.

Датчики акустической эмиссии могут располагаться снаружи, либо внутри защитного кожуха на расстояниях от его манжет, равных соответственно половине, либо четверти длины защитного кожуха.

Датчики акустической эмиссии располагаются на магистральном трубопроводе симметрично относительно точки пересечения оси магистрального трубопровода и линии, проходящей через середину дороги.

Система содержит средства калибровки датчиков акустической эмиссии в трассовых условиях.

Средства калибровки датчиков акустической эмиссии в трассовых условиях выполнены, например, в виде имитаторов развивающихся трещин на магистральном трубопроводе в виде электрически управляемых бойков, устанавливаемых на расстояниях, меньших диаметра магистрального трубопровода, либо в виде имитатора утечки транспортируемой среды, расположенного между ДАЭ.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема реализации системы. Система содержит два датчика 1, 2 акустической эмиссии (ДАЭ 1, 2), установленных на МТ 3 в месте его перехода через дорогу 4. Имеется также защитный кожух 5 с двумя торцевыми манжетами 6, 7, в котором под дорогой 4 располагают МТ 3.

Рядом с ДАЭ 1, 2 располагают средства их калибровки в трассовых условиях, выполненные, например, в виде управляемых бойков 8, 9, установленных на расстояниях меньше диаметра МТ 3 (электрические средства управления работой бойков 8,9 (не показаны). Бойки 8, 9 могут быть установлены на равных расстояниях от ДАЭ 1, 2.

Имеется также блок обработки информации (не показан), выполненный в виде микропроцессора, к которому подключены выходы ДАЭ 1, 2.

Особенностью системы по сравнению с прототипом является расположение ДАЭ 1, 2 по разные стороны от точки О пересечения оси МТ 3 и линии АБ, проходящей через середину дороги 4.

При этом в частном случае ДАЭ 1, 2 могут быть расположены снаружи защитного кажуха 5 (как показано на чертеже) симметрично относительно точки O на расстояниях L/2 от манжет 6, 7, где L - длина защитного кожуха.

В другом частном случае ДАЭ 1, 2 могут быть расположены внутри защитного кожуха 5 на расстояниях, равных L/4 от манжет 6, 7 (данный случай на чертеже не представлен).

Конкретные расстояния L/2 и L/4 для расположения датчиков являются субоптимальными с точки зрения чувствительности к развитию трещин и с точки зрения технологии установки датчиков на МТ 3.

Конкретные расстояния между ДАЭ 1, 2 и средствами их калибровки также являются субоптимальными с точки зрения воспроизведения на МТ 3 реального входного сигнала.

Система работает следующим образом. ДАЭ 1, 2 выдают сигналы на блок обработки информации (не показан), где они сравниваются с пороговыми значениями. При превышении сигналами с ДАЭ 1, 2 порогового значения блок обработки информации формирует сигнал тревоги, извещающий о необходимости профилактического осмотра перехода.

Через установленный промежуток времени ДАЭ 1, 2 подвергаются калибровке непосредственно в трассовых условиях. При этом на бойки 8, 9 дистанционно направляют командный электрический сигнал, приводящий их в действие.

Акустические сигналы, генерируемые при ударах бойков 8, 9 о стенку МТ 3, являются стандартными (эталонными) сигналами, направляемыми на вход контролируемых ДАЭ 1, 2.

Характер откликов ДАЭ 1, 2 на эталонный входной сигнал позволяет оценить пригодность датчиков к дальнейшей работе.

Расположение ДАЭ 1, 2 по разные стороны от точки пересечения оси МТ 3 с линией АБ, проходящей через середину дороги 4, позволяет повысить надежность контроля опасного состояния перехода.

Этим достигается поставленный технический результат.

Система контроля технического состояния перехода магистрального трубопровода с устройством катодной защиты через дорогу относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для контроля технического состояния переходов магистрального трубопровода через автомобильные и железные дороги. Система контроля технического состояния перехода магистрального трубопровода через дорогу содержит защитный кожух, два датчика акустической эмиссии, расположенные на магистральном трубопроводе, и блок обработки информации, при этом выходы датчиков акустической эмиссии подключены к блоку обработки информации. Датчики акустической эмиссии расположены на магистральном трубопроводе по разные стороны от точки переселения оси магистрального трубопровода и линии, проходящей через середину дороги. Технический результат - повышение надежности контроля технического состояния магистрального трубопровода через дорогу. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система контроля технического состояния перехода магистрального трубопровода через дорогу, содержащая защитный кожух, два датчика акустической эмиссии, расположенные на магистральном трубопроводе, и блок обработки информации, при этом выходы датчиков акустической эмиссии подключены к блоку обработки информации, отличающаяся тем, что датчики акустической эмиссии расположены на магистральном трубопроводе по разные стороны от точки пересечения оси магистрального трубопровода и линии, проходящей через середину дороги.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики акустической эмиссии расположены снаружи защитного кожуха.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что датчики акустической эмиссии расположены снаружи защитного кожуха на расстояниях от его манжет, равных половине длины защитного кожуха.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики акустической эмиссии расположены внутри защитного кожуха.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что датчики акустической эмиссии расположены внутри защитного кожуха на расстояниях от его манжет, равных четверти длины защитного кожуха.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики акустической эмиссии расположены на магистральном трубопроводе симметрично относительно точки пересечения оси магистрального трубопровода и линии, проходящей через середину дороги.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит средства калибровки датчиков акустической эмиссии в трассовых условиях.

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что средства калибровки датчиков акустической эмиссии в трассовых условиях выполнены в виде имитаторов развивающихся трещин на магистральном трубопроводе.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что имитаторы развивающихся трещин на магистральном трубопроводе выполнены в виде электрически управляемых бойков, устанавливаемых на расстояниях, меньших диаметра магистрального трубопровода.

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что бойки установлены на равных расстояниях от датчиков акустической эмиссии.

11. Система по п.7, отличающаяся тем, что средства калибровки датчиков акустической эмиссии в трассовых условиях выполнены в виде имитатора утечки транспортируемой среды.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что имитатор утечки транспортируемой среды расположен между датчиками акустической эмиссии.