Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов Советский патент 1989 года по МПК G01M3/28 

Изобретение относится к технике испытаний изделий па герметичность, в частности к способам дистанционного определения мест разгерметизации трубопроводов с ограниченным доступом, т.е. закрытых наружной защитой любого вида или расположенных в труднодоступных для визуального осмотра местах, и может быть использовано в судостроении, энергетике,, так и в других областях промышленности, связанных с трубопроводными системами.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа путем обеспечения контроля трубопроводов с односторонним доступом

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа дистанционного контроля герметичности трубопровода; на фиг. 2 - схема, поясняющая предпагаемый способ.

Устройство для реализации способа дистанционного контроля герметичности трубопровода 1, размещенного в закрытом технологической изоляцией помещении 2 и обеспечивающего работу изделия 3, включает шланг 4 линии подачи сжатого воздуха, соед -шенный через клапан 5 с коллектором 6, Источник 7 контрольного газа, в качестве которого используют, например, азот, ,соединен с коллектором 6 через редуктор 8, ротаметр 9 и клапан 10. Дроссельное устройство 11 и дифманометр 12 соединены с коллектором 6 через редуктор 13 и клапан 14. Последовательно соединенные датчик 15, измерительный блок 16, электронный блок 17 с индикатором 18, при.этом вход рабочей камеры датчика 15 соединен с восходом дроссельного устройства 11, а выход рабочей камеры датчика 15 - с атмосферой через клапан 19.

5Л

00

о го

ный насос 20 соединен через ротамет

21 и клапан 22 с коллектором 6. Манметр 23 соединен с коллектором 6, кторый через шланг 24 соединен с испытываемым трубопроводом 1 .

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Осуществляют контроль герметичности трубопровода 1, состоящего из двух частей( первой части длиной 1, 20 м с внутренним диаметром d 50 мм, второй части 20 м с внутренним диадпиной 1

г

метром d ,40 мм), обеспечиваняцего

работу изделия 3 в закрытом технологической изоляцией помещении 2 и имеющего объем внутреннего пространства,

„ Td , iTdi3

V --i- 1, + -|i- б4370см

К цеховой магистрали (не показана) сжатого воздуха подключают шланг 4 подачи сжатого воздуха при открытом клапане 5 и закрытых клапанах 10 14, 19 и 22. Воздух через шланг 24 заполняет внутреннее пространство трубопровода 1, при этом избыточное давление в трубопроводе 1, регистрируемое манометром 23, поднимается от О до величины избыточного давления РВ , равного 4 кгс/см (фиг. 2а). После чего клапан 5 закрывают. Вследствие утечки воздуха через повреждение в трубопроводе I давление снижается до величины Р (фиг. 26). При величине сниженного избыточного давления Р(.ц , равного 1 кгс./см, открывают клапан 10 и подают через редуктор 8 и ротаметр 9 предварительно рассчитанную порцию сжатого : азота в коллектор 6 и далее через шланг 24 в трубопровод 1 из баллона 7 под избыточным давлением РКЦ , равным 6 кгс/см , большим давления . воздуха РСЦ в трубопроводе I (фиг. 2в). Необходимое количество азота в подаваемой порции вычисляют по формуле

V.

де Р

..PtlY

(1 + р,,)

ш, - давление, при котором азот

подают в трубопровод 1,

кгс/см ;

V - объем трубопровода 1, см ; Pj - заранее заданная величина

давления в трубопроводе 1 ,

кгс/см .

Одновременно открывают клапаны 14 и 19. Посредством редуктора 13 устанавливают давление газа в дроссельном устройстве П, равное 3 «10 кгс/см , регистрируемое дифмано- метром 12, для получения сигнала датчика 15. При открытых клапанах 10, 14 и 19 азот начинает заполнять внутреннее пространство испытываемого трубопровода 1, вытесняя воздух по направлению к месту разгерметизации. Одновременно часть азота для получения сигнала датчика 15. через редукТ.ОР 13 и дроссельное устройство 11 направляется в рабочую камеру датчика 15, затем через открытьй клапан 19 в атмосферу. Электрический сигнал о поступлении азота в испытываемый

трубопровод 1 с датчика 15 подается для усиления и стабилизации на измерительный блок 16, а затем на электронный блок 17, Индикаторная зеленая 18 электронного блока 17

гасне т, сигнализируя о поступлении азота в испытываемый трубопровод 1. В этот мом.ент включают механический секундомер.

Необходимое время подачи азота выисляют по формуле

Vv

456,

5 где Q

0

fOTOM

кц

V.. 5

величина расхода газа по шкале ротаметра 9,

избыточное давление, при котором азот подают в трубопровод 1,кгс/см ; объем подаваемого контрольного газа при нормальных условиях, кгс/см .

По истечению времени t, равного 456 с, клапаны 1Q, 14 и 19 закрывают, секундомер выключают. Испытьшаемый трубопровод 1 перекрывают (фиг. 2г). Вследствие утечки воздуха через по0 вреждение в трубопроводе 1 к месту разгерметизации устремляется сжатый воздух, а за ним азот, давление среды в трубопроводе при этом снижается. При снижении избыточного давления до

5 заранее заданной величины Р, равной в данном случае 0,5 кг.с/см, запускают вакуумный насос 20, открывают клапаны 14, 22 и посредством.редук14

тора 13 устанавливают давление в дроссельном устройстве 11, равное 3 - 10 ксг/см .регистрируемое дифма- нометром 12, и при этом включают секундомер (фиг. 2д).

Устанавливают режим откачивания азота с регистрированием показания ротаметра 21 (фиг. 2е). При полном откачивании азота из внутреннего

пространства трубопровода 1 следующий за ним воздух через редуктор 13 и дроссельное устройство 11 направляется в рабочую камеру датчика 15, загорается индикаторная зеленая лампоч- ка 18 электронного блока 17, сигнализируя о выходе азота из испытываемого Трубопровода, при этом выключают секундомер. Регистрируют время t,

например, равное 1256 с. Рассчитывают объем откачанного азота по формуле

V

t

25120 смПр о ч ротсим

где tg - время откачивания азота из

внутреннего пространства испытываемого участка трубопровода 1, с;

q- величина расхода газа по

дротамг, ,/3

шкапе ротаметра 21, см/с .

Рассчитывают расстояние до места разгерметизации по формуле

4У„

1

ITd

2000 см.

где V

пр

If- 1

2

объем откачанного азота-, принятый равным объему внутреннего пространства трубопровода I до места разгерметизации, см ; 40 диаметр внутреннего сечения испытываемого участка трубопровода, см. Делают вывод о разгерметизации трубопровода 1 на расстоянии 20 м, т.е. в сварном соединении первого и второго участков трубопровода 1. Б районе сварного соединения вскрывают стенку помещения, удаляют технологическую изоляцию и восстанавливают герметичность трубопровода 1.

Способ основан на том, что порция сжатого контрольного газа, введенная в испытываемый трубопровод 1, заполненный сжатым воздухом, расширяется при истечении из трубопровода 1 сжатого воздуха через место разгерметизации и снижении его давления. Поэтому учас ок трубопровода 1 от точ

д

20

25

30

35

40

45

50

55

подачи контрольного газа до места разгерметизации заполняется газом, который затем откачивают. Величины объемов отдельных участков постоянного сечения, составляющих трубопровод 1, сравнивают с объемом откачанного контрольного газа.т.е. определяют в каком объеме внутреннего пространства трубопровода 1 геометрически укладывается объем откачанного контрольного газа. Расстояние от точки подачи сжатого воздуха и контрольного газа в трубопровод 1 до места разгерметизации определяют по известной формуле, связываклцей длину участка трубопровода 1 площадь поперечного сечения и-величину, выражающую количество откачанного контрольного газа

1 -Yip- F;

где У„ - объем откачанного контрольного газа, приведенный к нормальным условиям; F; - площадь внутреннего сечения испытываемого участка трубопровода.

Предлагаемый способ позволяет осуществить контроль герметичности прямых и изогнутых трубопроводов 1 постоянного и переменного сечения, . имеющих доступ для подключения технических средств только с одной стороны, Ш1И вход и выход которых расположен в различных помещениях, а также трубопроводов I, размещенных в труднодоступных для визуального осмотра и проверки посредством приборов местах. Кроме того, предлагаемый способ позволяет сократить трудозатраты при обслуживании трубопроводов 1 путем осуществления технологических .опера- ций контроля централизованно - из одной точки подключения технических средств.

Формула изобретения

Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов, заключающийся в том, что заполняют трубопровод сжатым воздухом, изолируют его и регистрируют снижение . давления, подают под давлением в трубопровод порцию контрольного газа заданного объема, регистрируют снижение давления газовой смеси до заранее заданной величины, удаляют газовую смесь

из трубопровода и измеряют в ней объем удаленного контрольного газа, по которому рассчитывают расстояние от входа трубопровода до места разгерметизации, отличающий с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем

4568028

обеспечения контроля трубопроводов с односторонним доступом, заполнение сжатым воздухом и подачу контрольного газа осуществляют с одной стороны трубопровода, а удаление газовой смеси осуществляют с этой же стороны трубопровода путем откачки.

Изобретение относится к технике испытаний на герметичность трубопроводов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей, что достигается путем обеспече- ния контроля трубопроводов с односторонним доступом. Контролируемый трубопровод с одной стороны заполняют сжатым воздухом и регистрируют сния;е- ние его давления. Затем с этой же стороны в трубопровод подают под давлением порцию контрольного газа, регистрируют снижение давления газовой смеси до заранее заданной величины. Откачивают газовую смесь с той же стороны,трубопровода, измеряют в ней объем удаленного контрольного газа и по нему рассчитывают расстояние до места разгерметизации трубопровода. 2 ил.

: --Д

;y;: V5 v

.vft

: ; : К

о

.

:.

:: . f;

.

-:-У---«.

.J./.%y«.y -;;y|v,...л,|...,....|,

V И-ч(Ч. -.Ь .

ГЁШ|у-- -f V

ГПТУ й

.Фиа.1

a r

fu

1 -Волд{/х

E

Cff

:

V.

H

0 - - -

лоп

I„ /Vn i 4WV4V MBH

с f gsJti± iJii± CTr

M

(jp

влк

M+JJHK JJK

3om

MK

I

.2

3Otn