Способ дистанционного проведения гидроиспытаний Российский патент 2025 года по МПК G01M3/08 

Изобретение относится к области испытаний, в частности гидравлических испытаний трубопроводов и оборудования, работающих под избыточным давлением.

Известен способ гидравлических испытаний [СТО Газпром 2-3.5-354-2009 «Порядок проведения испытаний магистральных газопроводов в различных природно-климатических условиях], включающий способы, методы, типы, этапы, параметры и порядок проведения испытаний, а также требования безопасности и мероприятия по охране окружающей среды при проведении испытаний.

Недостатками такого способа являются низкая информативность и достоверность испытаний, в следствии обеспечения безопасности необходимо выполнить требование по недопущению нахождения людей в охранной зоне при проведении испытаний, для чего требуется монтаж временного трубопровода, с целью подключения опрессовочного агрегата за пределами охранной зоны, длина и диаметр которого зависит от диаметра заготовки и необходимого для испытания давления от чего растет металлоемкость и при всем этом персонал в любом случае при проведении испытаний находится в опасной зоне элементов конструкции под высоким избыточным давлением, в том числе и самого временного трубопровода, особенно в моменты осмотра, набора давления, оперативных переключениях по сбросу давления.

Известен способ гидравлического испытания (пат. RU № 2649619, опубл. 04.04.2018. Бюл. № 10), предназначенный для проведения такого испытания для испытуемого изделия путем увеличения давления в испытываемом изделие до заранее определенного испытательного давления и поддержания испытательного давления в течение заранее определенного времени за счет подачи воды, имеющей высокое давление, из бустерного цилиндра, приводимого в действие гидравлическим маслом Изменение давления, по известному решению заключается в его повышении до заданного значения с помощью усилителей давления, выполненных в виде бустерных цилиндров, подключаемых к испытуемому изделию параллельно. Количество бустерных цилиндров может быть равно единице, но предпочтительным вариантом, по известному решению, является поочередное использование множества бустерных цилиндров с последовательно увеличивающимися коэффициентами усиления. Количество бустерных цилиндров соответствует количеству насосов для их привода. Привод усилителей давления осуществляется за счет подачи на их входы второй технологической жидкости. При достижении заданного уровня давления во внутренней полости изделия все бустерные цилиндры, кроме одного, отключают и выдерживают изделие под давлением в течение заданного временного интервала.

Его недостатками являются использование множества насосов, сложность конструкции, что значительно увеличивают металлоемкость, и исключают возможность проведения испытания в полевых условиях.

Задачей изобретения является создание способа дистанционного проведения гидравлических испытаний предварительно подготовленных изделий (заготовок), обеспечить подъем, сброс и наблюдение за давлением в заготовках на безопасном расстоянии для персонала, участвующего в проведении испытаний, обеспечить автоматическую защиту заготовки от высокого давления, снижение металлоёмкости и обеспечить управление, наблюдение, видео фиксацию процесса испытания с безопасного расстояния (более 350 м), исключив нахождение персонала в опасной зоне.

Техническим результатом изобретения является снижение металлоемкости заготовки, повышение информативности и достоверности процесса испытания, обеспечение безопасности проведения испытаний.

Поставленная задача и указанный технический результат решаются и достигаются тем, что в способе дистанционного проведения гидравлических испытаний заготовок, в целях обеспечения безопасности задействованных работников, исключена необходимость монтажа временного трубопровода для подключения опрессовочного агрегата за границей опасной зоны испытаний, так как для безопасности проведения испытаний реализуется дистанционное наблюдение и управление , реализуемое при помощи двух точек удаленного доступа, одна из которых посредством коммутаторов подключена к камерам видеонаблюдения установленных в близи заготовки, а другая подключается к персональному компьютеру, находящемся на рабочем месте оператора, при этом дистанционное управление насосом и клапаном высокого давления осуществляется при помощи пульта управления, электрическим шкафом и генератором, в случае отсутствия сетевого напряжения, при этом обеспечение защиты от превышения давления в заготовке реализуется за счет применения двух электро-контактных манометров, которые отключают электродвигатель насоса и открывают клапан высокого давления обеспечивая автоматический сброс давления в заготовке.

Способ дистанционного проведения гидравлических испытаний заготовок поясняется описанием варианта его осуществления и графическими материалами на фиг. 1, 2, где на фиг. 1 изображена функциональная схема дистанционного управления гидравлическими испытаниями заготовок, а на фиг. 2 - изображена схема управления при дистанционном гидравлическом испытании.

Далее со ссылкой на прилагаемые графические материалы приводится описание варианта осуществления способа дистанционного проведения гидравлических испытаний заготовок.

Способ дистанционного проведения гидравлических испытаний заготовок, реализуется при использовании оборудования для дистанционного наблюдения и управления гидравлическими испытаниями, позволяющими вести видеонаблюдение, а также осуществлять набор, сброс и контроль давления в заготовке.

Наблюдение за приборами контроля и заготовкой осуществляется посредством получения изображения с видеокамеры 12, в реальном времени, через коммутаторы 2 и 7, две точки доступа 1 и 6 на персональный компьютер 3 оператора обеспечивая непрерывный контроль и видео-фиксацию всего процесса испытания.

Посредством коммутаторов 2 и 7, расположенных во всепогодном шкафу управления, возможно подключать до четырех камер видеонаблюдения, позволяющих наблюдать за протеканием процесса испытания с разных ракурсов и контролировать синхронизацию часов 13 на заготовке и часов 4 у оператора, наблюдающим за протеканием испытания. Кроме того, камеры могут быть поворотными и с необходимым качеством разрешения.

Коммутатор 7 находящийся в зоне испытаний располагается в шкафу уличном всепогодном 8, обеспечивающим работу системы видеонаблюдения при различных погодных условиях.

Точки доступа 1 и 6 обеспечивают усиление сигнала беспроводной сети и передачу получаемой информации через коммутатор 7 с видеокамеры 12 на персональный компьютер 3 через коммутатор 2, на расстоянии более 350 м от места проведения испытаний.

В целях определения нестабильной работы (прерывания передачи, зависание кадров) средств наблюдения часы 4 и 13 позволяют контролировать синхронизацию получаемого изображения с видеокамеры 12 в реальном времени.

Видеокамера 12 направлена на заготовку 17, часы 13 и приборы контроля давления, а именно на манометр 14 и электро-контактные манометры (ЭКМ) 15 и 16, установленные на линии нагнетания. Уставка на ЭКМ устанавливается в соответствие с максимально допустимыми значениями для испытуемой заготовки, при превышении которых происходит отключение насоса и открытие клапана высокого давления 18 для снижения давления до допустимых значений после чего клапан 18 закрывается.

Подъем давления производит гидравлический плунжерный насос высокого давления с электроприводом 19, управление которым осуществляется путем подачи команды с пульта управления 5, расположенного за пределами опасной зоны, в шкаф управления 11 находящегося на месте проведения испытаний, подключенные между собой трехжильным гибким кабелем длиной от 350 до 1000 метров, при этом осуществляется забор жидкости с ёмкости 9 или с системы водоснабжения (при наличии) и подается в линию нагнетания, на которой расположены запорные устройства (краны), приборы контроля давления в заготовке, для защиты от изменений параметров потока установлен обратный клапан и с целью осуществления защиты от превышения давления установлен клапана высокого давления 18.

При отсутствии внешнего электроснабжения, питание системы может осуществляться от генератора 10.

Шкаф управления 11 на фиг.2 включает в себя два пускателя магнитных 20, 21 с помощью которых осуществляется пуск гидравлического насоса 19. Сигнал управления на пуск насоса 19 поступает с дистанционного пульта управления 5 посредством кнопки повышения давления 26 и промежуточных реле 22, 23. Автоматическое отключение насоса 19 происходит при достижении заданного значения давления на ЭКМ 15 и 16 путем подачи сигнала на реле 22 и 23.

Сброс давления с заготовки производится при помощи нормально закрытого клапана высокого давления 18. Кнопкой сброса давления 27 на пульте управления 5 при этом подается сигнал на реле повторитель 23 которое подает напряжение на блок питания 25 подключенный к клапану 18 и происходит сброс давления с заготовки в ручном режиме. При превышении заданного значения давления в заготовке на ЭКМ 15 и 16 замыкаются нормально разомкнутые контакты и срабатывает реле повторитель 24 сигнал с которого открывает клапан высокого давления 18 сбрасывая давление в заготовке до заданных значений в автоматическом режиме.

Таким образом, реализация предлагаемого способа дистанционного проведения гидравлических испытаний позволит обеспечить дистанционное управление набором и сбросом давления в заготовке, нахождение персонала за пределами опасной зоны и исключить полностью возможность получения травмы, защиту заготовки от превышения давления в автоматическом режиме, повышение информативности и достоверности процесса испытания, путем контроля параметров испытаний на мониторе персонального компьютера в реальном времени, с возможностью видео фиксации, существенно снизить металлоемкость, сократить затраты рабочего времени и времени использования техники при проведении сварочно-монтажных работ по монтажу временного трубопровода, для подключения опрессовочного агрегата на безопасном расстоянии от заготовки.

Изобретение предназначено для проведения дистанционных гидроиспытаний трубопроводов, работающих под избыточным давлением. Способ состоит в том, что увеличивают давление в заготовке испытуемого изделия до заранее определенного испытательного давления, которое поддерживают в течение определенного времени. При этом увеличение давления в заготовке испытуемого изделия выполняют гидравлическим плунжерным насосом высокого давления с электроприводом через нагнетательную линию с расположенными на ней приборами контроля давления и сбросным клапаном высокого давления. Нагнетательная линия с одной стороны соединена с упомянутым насосом высокого давления, а с другой стороны - с заготовкой испытуемого изделия. Управление гидравлическим плунжерным насосом высокого давления осуществляют путем подачи команды с пульта управления, расположенного за пределами опасной зоны. При достижении заданного давления в заготовке испытуемого изделия с приборов контроля за давлением подается сигнал и останавливается нагнетание давления. При превышении заданного давления в заготовке испытуемого изделия с упомянутых приборов контроля подается сигнал и автоматически открывается сбросный клапан высокого давления, снижая давление до заданных значений. Контроль процесса испытания осуществляют дистанционно с регистрацией данных с видеокамеры, направленной на испытуемую заготовку и приборы контроля давления, на персональном компьютере, расположенном за пределами опасной зоны. Причем данные с видеокамеры поступают на персональный компьютер через две точки удаленного доступа и два коммутатора. Технический результат - снижение металлоемкости заготовки, повышение информативности и достоверности процесса испытания, обеспечение безопасности проведения испытаний. 2 ил.

Способ проведения дистанционного гидроиспытания трубопроводов, работающих под избыточным давлением, путем увеличения давления в испытуемом изделии до заранее определенного испытательного давления и поддержания испытательного давления в течение заранее определенного времени, отличающийся тем, что увеличение давления в испытуемом изделии осуществляют дистанционно, подавая сигнал с пульта управления, расположенного за пределами опасной зоны, гидравлическим плунжерным насосом высокого давления с электроприводом через нагнетательную линию с расположенными на ней приборами контроля давления и сбросным клапаном высокого давления, соединенную с одной стороны с насосом высокого давления, а с другой стороны - с испытуемым изделием, при достижении заданного значения сигнал с приборов контроля останавливает нагнетание давления, при превышении заданного значения давления в испытуемом изделии автоматически открывается клапан высокого давления сигналом с упомянутых приборов контроля, снижая давление до заданных значений, при этом контроль процесса испытания осуществляется дистанционно с регистрацией данных на персональном компьютере, расположенном за пределами опасной зоны, полученных через два коммутатора и две точки доступа с видеокамеры, направленной на испытуемое изделие и приборы контроля.