Способ контроля герметичности стенки изделия Советский патент 1990 года по МПК G01M3/28 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет контролировать герметичность запорных органов компрессорных станций газопрово- дов, находящихся под давлением транспортируемого газа .

Целью изобретения является повышение достоверности при контроле запорных органов магистралей с нестационарным режимом прокачки среды.

На чертеже изображена блок-схема устройства для реализации способа контроля герметичности стенки изделия.

Устройство содержит блок 1 опреде- легия температуры поверхности отдельных участков запорной арматуры, блок 2 определения среднего значения тем- ературы иг чрруности запорного арматуры блок 3 определения зависимости между приращением температуры окружающей среды и средней температуры поверхности, блок 4 определения отклонения средней температуры поверхности крана за счет утечек через неплотности запорного органа, блок 5 определения величины приращения утечки. Клоки 1, 2, 4 и 5 соединены последовательно, второй вьжод блока 2 соединен с входом блока 3, выход которого соединен с вторым входом блока 4. Датчик (не изображен) температуры окружающей среды с сдшшн с вторым входом блока 3. Датчики давления магистрали нысокпго и изнгг о давлении (HP mo6p.i/umO и датчи - температуры v.nncrp.i ;п ььн окого давления (не то piAia) it .-динень; соо.сл

N5

Ј s|

«о.

ветственно со вторым, третьим и четвертым входами блока 5.

Способ с помощью устройства реализуется следующим образом.

С помощью блока 1 принимают инфракрасное излучение поверхности запорного органа, определяют температуру отдельных участков поверхности и передают сигналы, соответствующие . этим температурам в блок 2, где определяют среднее значение температуры поверхности, и передают сигнал средней температуры в блок 4. В блок 3 вводят температуру окружающей среды t0 и среднюю температуру поверхности, получаемую в блоке 2. Выходной сигнал блока 3 поступает в блок 4. В последнем определяют отклонение средней температуры за счет утечек через неплотность запорной арматуры. Сигнал блока 4 подают в блок 5, куда также подают значение давления магистралей высокого Р , низкого P.J давлений и значение температуры t4 в магистрали высокого давления.

Для реализации блока 1 используют тепловизор, с помощью которого получают термограмму поверхности запорного органа бесконтактным способом, с помощью ее определяют температуру отдельных участков поверхности крана.

Для реализации блока 2 используют ЭВМ. Так как температура поверхности запорного органа неоднородная, то для получения интегральной температурной характеристики запорной арматуры оп- ределяют среднее значение температуры поверхности.

Для реализации блока 3 используют ЭВМ. В этом блоке определяют связь между приращением температуры окружающей среды и приращением средних значений, найденных в процессе эксплуатации.

Связь между приращением температуры окружающей среды и приращением средней температуры поверхности запорного органа определяют с помощью корреляционной функции этих приращет ний, найденной в процессе нормальной эксплуатации.

Для реализации блока 4 используют. ЭВМ.

s

Сигнал от блока 2, поступающий в блок 4, представляет собой среднюю температуру поверхности, которая является результатом влияния температу

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ры окружающей среды и газа, охлажденного в результате эффекта дросселирования газа.

В блок 4 поступает также величина приращения температуры поверхности за счет изменения температуры окружающей среды.

Путем алгебраического сложения сигналов блока 2 и Л определяют приращение средней температуры поверхности за счет изменения утечки газа через неплотности запорного органа.

Для реализации блока 5 используют ЭВМ. По сигналу, пропорциональному отклонению средней температуры поверхности запорной арматуры, в блоке 5 определяют величину приращения утечки.

Для построения зависимости между приращением температуры поверхности запорного органа приращением утечки через кран необходимо учесть, что при протекании газа из магистрали высокого давления в магистраль низкого давления через неплотности запорной арматуры происходит снижение температуры газа. Приближенно эффект дросселирования можно записать в виде соотношения между температурами и давлениями в следующем виде:

t - t, - D-(P, - Р2),

где t - текущая температура запорного органа;

t - начальная температура газа, равная температуре в магистрали высокого давления;

D; - коэффициент Джоуля/Томпсона; Р( иР2- .давления в магистралях высокого и низкого давлений.

Для нахождения распределения температуры пользуются методом источников и принципов положения температурных полей.

Наиболее низкая температура возникает в месте наибольшего значения удельного теплового потока в нормальном направлении к поверхности.

Зная связь между приращением объема протекающего газа и локальным изменением температуры по поверхности запорного органа, можно определить изменение средней температуры и по этой средней температуре судить о величине приращения утечки.

Использование способа позволяет контролировать возникновение добавочных утечек через неплотности запорной

арматуры и принимать меры к их спор- временному устранению, что приведет к повышению КПД компрессорной станции за счет снижения циркуляции потоков газа по замкнутьм контурам обвязо компрессорной станции, а также снижения общего уровня потерь при-транс- порте газа.

Формула изобретения

Способ контроля герметичности стенки изделия путем создания на стенке перепада давления, непрерывного измерения инфракрасного излучения ее поверхности, отлич ающийся тем, что, с целью повышения достоверности при контроле запорных органов

0

5

магнстр ч ле с , прокачки среды, непрерывно регистрируют давление в магистралях то и низкого давлений и температуру магистрали высокого давления, по измеряемому ннфракраснбму излучению поверхности запорного органа определяют его среднюю температуру, и .-о -емт изменения этой температуры измерял г значения высокого и низкого давлений и температуры магистрали высокого давления и окружающей среды и по изменению средней температуры и измеренным значениям давления и температуры магистрали и окружающей с роды определяют негерметичность заторного органа.

Изобретение относится к контролю герметичности запорных органов компрессорных станций газопроводов и позволяет повысить достоверность при нестационарном режиме прокачки среды. Измеряют тепловизором инфракрасное излучение поверхности запорного органа, по которому определяют среднюю температуру. Постоянно регистрируют давление в магистралях высокого и низкого давления и температуры магистрали высокого давления и окружающей среды. В момент изменения средней температуры измеряют значение высокого и низкого давления, температуры окружающей среды и магистрали высокого давления. По всем измеренным значениям определяют негерметичность запорного органа. 1 ил.

1

,

п