Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов Советский патент 1987 года по МПК G01M3/28 

Изобретение относится- к технике дистанционного определения мест негер м§тичности трубопроводов, в частности разветвленных и изогнутых, а также других систем с ограниченным доступом

Цель изобретения - повьпиение точности определения места негерметичности трубопровода путем обеспечения гарантированного истечения контроль- ного газа через место негерметичности в трубопроводе..

На фиг, 1 представлена общая схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг, 2 - схема реализации способа путем подачи увеличивающихся по объему порций контрольного газа; на фиг, 3 - схема реализации способа путем подачи уменьшающихся порций контрольного газа; на фиг, 4 - схема реализации способа для разветвленного трубопровода.

Устройство для реализации способа содерлшт, ишанг 1 с установле гным на нем клапаном 2 для подачи сжатого воздуха на вход трубопровода 3, Источник 4 контрольного газа подсоединен через редуктор 5, ротаметр 6.и клапан 7 к коллектору 8, снабженному манометром 9, Коллектор 8 одним концом через шланг 10 подсоединен к выходу трубопровода 3, а другой его конец посредством клапана 11 сообщен через редуктор 12 и дроссельное устройство 13 с дифманометром 14, а через рабочую камеру датчика 15 и измерительный блок 16 - с электронным блоком 17, снабженным индикаторной лампочкой 18, Кроме ,того, этот же конец коллектора 8 через ротаметр 19 и клапан 20 сообщает выход трубопровода 3 с атмосферой.

Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов осуществляют следующим образом.

Пример 1„ Открывают клапан 2 и подают сжатый воздух через шланг 1 на вход испытуемого трубопровода 3, при этом клапаны 7 и 11 закрыты Сжатый воздух заполняет внутреннее пространство трубопровода 3 от входа до выхода. Создают избыточное давление

-Щ

регистрируемое манометром 9. Закрывают клапан 2. При наличии мест

- величина расхода контрольного газа по шкале ротаметра 6, , Вследствие утечки воздуха наружу через повреждения в трубопроводе 3 45 от входа трубопровода 3 к местам негерметичности расширяется сжатый воздух, от выхода трубопровода 3 к местам негерметичности расширяется также сжатый воздух, а за ним к ближайшему 50 месту разгерметизации - азот; давление среды в трубопроводе 3 при этом снижается. При снижении из быточного давления до заранее заданной величины Р(,у открывают клапан 2 на входе

негерметичности в трубопроводе 3 ежа- gg трубопровода 3 и подают сжатый воз- тый воздух выходит наруягу и давление дух; одновременно открывают клапан 7 в трубопроводе 3 падает. При снижении и клапан 11 на выходе трубопровода 3,

5

0

5

0

5

через редуктор 5, ротаметр 6 и коллектор 8 из источника 4 контрольного газа подают порцию V, контрольного газа, например сжатого азота, под давлением Р.... , большим давления

и

сжатого воздуха в трубопроводе 3. Одновременно открывают клапан 11 и при помощи редуктора 12 устанавливают заданное давление контрольного газа в дроссельном устройстве 13, регистрируемое дифманометром 14, Через открытые клапаны 7 и 11 азот начинает заполнять внутреннее пространство испытуемого трубопровода 3 со стороны его выхода, вытесняя сжатый воздух от выхода трубопровода 3 по направлению к местам негерметичности (фиг, 2а), Одновременно часть потока азота от источника 4 через редуктор 12 и дроссельное устройство 13 направляется в рабочую камеру датчика 15, Электрический сигнал о поступлении азота в, испытуемый трубопровод 3 с датчика 15 подается для усиления и стабилизации на измерительный блок 16, затем на электронный блок 17. Индикаторная зеленая лампоч- ;ка 18 электронного блока 17 гаснет, сигнализируя о поступлении азота в испытуемый трубопровод 9, Включают секундомер и по истечении времени t клапаны 7 и 11 закрывают, секундомер выключают. Испытуемый трубс провод 3, вьщерживают закрытым. Вычисляют количество контрольного газа в подаваемой порции по формуле 1

V

К1

ротал

(1)

где Q

рота

- величина расхода контрольного газа по шкале ротаметра 6, , Вследствие утечки воздуха наружу через повреждения в трубопроводе 3 от входа трубопровода 3 к местам негерметичности расширяется сжатый воздух, от выхода трубопровода 3 к местам негерметичности расширяется также сжатый воздух, а за ним к ближайшему месту разгерметизации - азот; давление среды в трубопроводе 3 при этом снижается. При снижении из быточного давления до заранее заданной величины Р(,у открывают клапан 2 на входе

трубопровода 3 и подают сжатый воз- дух; одновременно открывают клапан 7 и клапан 11 на выходе трубопровода 3,

давления до величины Pj открывают клапан 7 на выходе трубопровода 3 и

Включают секундомер и контролируют давление по дифман ометру 14. Осуществляют продувку трубопровода 3 при избыточном давлении , вытесняя порцию азоТа в атмосферу через ротаметр 19 и рабочую камеру датчика 15. При полном вытеснении порции азота из внутреннего .пространства трубопровода 3 сжатый воздух через редуктор 12 и дроссельное устройство 13 направляется в рабочую камеру датчика 15, загорается индикаторная лампочка 18 электронного блока 17, сигнализируя о выходе всей порции азота из испытуемого трубопровода 3. Выключают секундомер, фиксируют время t, выхода азота и рассчитывают количество вытесненной порции азота по форW

15

муле (1), в которой Q ротам суммарная величина расхода контрольного газа через рабочую камеру датчика 15, регистрируемая по шкале ротаметра 19,20 . Сравнивают количества контрольного газа в подаваемой и вытесненной порциях азота и если при равных условиях они оказываются одинаковыми , т.е. V

порций контрольного газа позвилЯ ет определить удаленное место негерметичности от выхода трубопровода 8 по формуле (3).

Кроме того, если в первой порции контрольного газа его количество окажется больше необходимого (фиг. За), т.е. ., , что регистрируется снижением давления контрольного газа по дифманометру 14, то следующую порцию контрольного газа-уменьшают, например, в три раза (V, , фиг. 35), регистрируют снижение давления сжатого воздуха манометром 9 до заданной величины, продувают порцию контрольного газа V и сравнивают количества подаваемой и вытесненной порций

(Р +Р

К1 Бар х«

следовательно, исследуемый участок трубопровода 3 герметичен на длину 1, рассчитываемую по формуле

1

4Vnp (Р

di(P6op+Pc«

.И )

)

где d.

3i

Бар

-внутренний диаметр второй части трубы (фиг. 1);

-барометрическое давление окружающего воздуха.

Для испытания следующей части тру- бопровэда 3 увеличивают порцию V азота, например, в два раза (фиг. 25), 40 повторяют описанные операции при тех же параметрах среды, регистрируют время продувки t и рассчитывают количество вытесненного азота Vnpi и сравнивают его с величиной Vx и ли при равных условиях

2. прг пр, и следовательно, на длине 1 от выхода

трубопровода 3, рассчитываемой по формуле (3), находится место разгерметизации. Для уточнения места разгерметизации трубопровода 3 порцию азота Vv: еще раз увеличивают, например, в 1,2 раза,(фиг,2Ь). Операции

азота. Подачу в трубопровод 3 уменьшающихся по объему порций азота производят до тех пор, пока количества контрольного газа в подаваемой порции и вытесненном объеме не окажутся равными при одинаковых условиях, после чего порции контрольного газа уве- 25 личивают (фиг. 3 6,-г ), что обеспечи- ) ) вает более точное определение места (2) негерметичности, а расстояние до места разгерметизации от выхода трубопровода 3 определяют по формуле (3), 30 при этом Vpp постоянное значение объема вытесненного контрольного газа при двух и более измерениях.

П р и м е р 2. Те же операции и в той же последовательности производят и для дистанционного определения места негерметичности для разветвленных трубопроводов (фиг.4, где а - подача порций контрольного газа Vi,,-V участка трубопровода 3 от л.хода до разветвления; а - определе(3)

I, ес-45

50

ние расстояния 1 по формуле (3), вскрытие наружной защиты трубопровода 3 в месте негерметичности d, и устранение близко расположенного от выхода трубопровода дефекта; &, 2. - подача порции контрольного газа V на вход трубопровода 3 до его разветвления, установление факта герметичности этого участка).

Однако регистрация снижения давления сжатого воздуха свидетельствует о наличии второго дефекта в трубопроводе 3 - d в кольцевом участке трубопровода 3. Дальнейшую подачу

повторяют. Получение постоянного увеличивающихся пЪрций контрольного ченйя количества вытесненного контрольного газа Vnp. consi ДВУХ и

более измерениях при подаче в трубопровод 3 увеличивающихся по объему

газа на кольцевой участок трубопровода 3 производят с входа (фиг.43), а затем с выхода трубопровода 3 (фиг. 4е) и определяют расстояния

5

0

порций контрольного газа позвилЯ ет определить удаленное место негерметичности от выхода трубопровода 8 по формуле (3).

Кроме того, если в первой порции контрольного газа его количество окажется больше необходимого (фиг. За), т.е. ., , что регистрируется снижением давления контрольного газа по дифманометру 14, то следующую порцию контрольного газа-уменьшают, например, в три раза (V, , фиг. 35), регистрируют снижение давления сжатого воздуха манометром 9 до заданной величины, продувают порцию контрольного газа V и сравнивают количества подаваемой и вытесненной порций

ние расстояния 1 по формуле (3), вскрытие наружной защиты трубопровода 3 в месте негерметичности d, и устранение близко расположенного от выхода трубопровода дефекта; &, 2. - подача порции контрольного газа V на вход трубопровода 3 до его разветвления, установление факта герметичности этого участка).

Однако регистрация снижения давления сжатого воздуха свидетельствует о наличии второго дефекта в трубопроводе 3 - d в кольцевом участке трубопровода 3. Дальнейшую подачу

увеличивающихся пЪрций контрольного

газа на кольцевой участок трубопровода 3 производят с входа (фиг.43), а затем с выхода трубопровода 3 (фиг. 4е) и определяют расстояния

1. и 1 и с помощью этих данных точно определяют место негерметичности разветвленного трубопровода.

Способ служит для определения обыкновенных и макрокапиллярных утечек, когда по манометру можно визуально заметить падение давления в полости трубопровода 3, и позволяет определить несколько мест негерметичности при различном их расположении в трубопроводах 3 любой протяженности и конфигурации. Кроме того, предлагаемый способ уменьшает объем сопутствующих работ по вскрытию наружной защиты, ограничивающей доступ к трубопроводам 3, путем более точного определения мест негерметичности.

Формула изобретения

1. Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов, заключающийся в том, что трубопровод заполняют сжатым воздухом, изолируют его и регистрируют негерметичность изделия по снижению давления, затем на выход трубопровода подают порцию контрольного газа под давлением, регистрируют снижение давления до заданной величины, вытесняют контрольный газ путем подачи сжатого воздуха на вход трубопровода и измеряют количество вытесненного контрольного газа, по которому определяют расстояние от выхода трубопровода до .места

Возбух

а

SojSyx ,

5

0

5

0

5

разгерметизации, отличающи й-- с я тем, что, с целью повышения точности определения места негерметичности трубопровода цри равенстве количеств поданного и вытесненного . контрольного газа, повторяют подачУ контрольного газа увеличивающимися по объему порциями, после подачи каждой контрольной порции повторяют регистрацию снижения давления, вытес няют контрольный газ и измеряют его количество до тех пор, пока количество поданного контрольного газа не превысит коли,чество вытесненного по меньшей мере при двух измерениях, а количество вытесненного контрольно-- го газа в последних случаях равно при одинаковых условиях.

2. Способ по п. 1,отличаю- щ и и с я тем, что после измерения количества вытесненного контрольного газа в первой порции при превышении количества поданного контрольного газа над количеством вытесненного повторяют подачу контрольного газа уменьшающимися по объему порциями, регистрируют снижение давления до заданной величины, вытесняют контрольный газ и измеряют его количество, подачу .порций осуществляют до достижения равенства количеств поданного и вытесненного контрольного газа, а подачу после этого увеличивающихся порций контрольного газа осуществляют с меньшей .разницей их объемов.

:j.:ggie2L

ЗШМ31Ш

Шдух , 1

- Азот

а -- - -

..HL;.tV.

-.-Н4,.Д АЗОгг,

1

Возвм Pup ,

iU-Tttittig Азот

B03iy г;;ШшД Азот и

АЗОШ

.,b. Азош . ,,,„,,ОТ

Фие,3

фие.4

Изобретение относится к технике дистанционного определения мест негерметичности трубопроводов. Целью изобретения является повышение точности определения места негерметичности трубопровода путем обеспечения гарантированного истечения контроль- ного газа через место негерметичности. -Трубопровод 3 со стороны его вхог да заполняют сжатым воздухом. Манометром 9 регистрируют снижение давления до заданной величины, что свидетельствует о негерметичности трубопровода.3. Подают от источника 4 на выход трубопровода 3 увеличивающиеся по объему порции контрольного газа. Подачей сжатого воздуха на вход трубопровода 3 вытесняют порцию контрольного газа через ротаметр 19 и датчик 15 в атмосферу. Сравнивают количества поданного и вытесненного контрольного газа. При превышении количества поданного контрольного газа над вытесненным осуществляют подачу уменьшающихся по обьему порций контрольного газа до достижения равен- ства вытесненного и поданного количества контрольного газа по меньшей мере при двух измерениях и рассчитывают расстояние до места негерметичности. 1 з.п, ф-лы, 4 ил. (Л Я 17№ ff к1. d2 . toGO Сл СП оо 00 to