Способ определения места утечки жидкости из трубопровода Советский патент 1992 года по МПК F17D5/02 

Изобретение относится к напорному трубопроводному транспорту и может быть использовано для определения места утечки жидкости из напорного трубопровода, расположенного под значительным слоем грунта.

Известные аналогичные оперативные способы определения места утечки жидкости из трубопровода основываются на получении информации об утечке по следующим показателям переходного процесса, возникающего при повреждении трубопровода или создаваемого искусственно: по искажению или затуханию фронта гидроударной волны, стартующей в месте повреждения, по интервалу времени между зондирующей и отраженной от утечки (фонтана) гидроударными волнами, по затуханию переходного процесса при многократных отражениях на границах контролируемого участка трубопровода.

Все эти способы применимы для напорных, проложенных, как правило, наземно трубопроводов большой протяженности (несколько десятков километров), и в случаях, когда утечка жидкости является результатом аварии трубопровода.

Прототипом предложенного способа является способ Н.Е. Жуковского, характеризующийся тем, что определение расстояния до утечки жидкости из трубопровода (фонтана) осуществляется по скорости распространения гидроударных волн, создаваемых искусственно, и интервалу времени между зондирующей и отраженной от места утечки волнами.

Недостатком этого способа является то, что он не обладает достаточной чувствительностью на малые утечки в условиях, когда полезный сигнал меньше уровня случайных помех, а следовательно, и достаточной точностью при определении рассто-1 яния до утечки.

Целью настоящего изобретения является повыше:;ие чувствительности споссПа к малым утечкам и точности определения их местоположения.

Указанная цель достигается тем, что в процессе перекачки в контролируемом трубопроводе последовательно посылают гидел

с

vj

О х|

N ho О

роударные волны малой амплитуды с плавно изменяющейся частотой их следования до наступления резонанса колебаний посылаемых и отраженных от места утечки гидроударных волн, фиксируют резонансную частоту, после чего вычисляют расстояние от источника гидроударных волн до места утечки по формуле

х

рез

где х - расстояние от источника гидроударных волн до места утечки жидкости из трубопровода;

С - скорость распространения основной энергии гидроударной волны;

fpea - резонансная частота колебаний жидкости в трубопроводе.

Отличительными признаками предлагаемого способа является то,что для его осуществления используется явление резонанса при колебательном гидромеханическом процессе в трубопроводе на участке, отделенном утечкой.

Такое техническое решение задачи определения места утечки жидкости из трубопровода имеет ряд преимуществ перед существующими способам/i.

Значительно повышается достоверность получаемых результатов при малых утечках.

Становится возможным выявление места утечки жидкости из трубопровода, поврежденного коррозией (свищи, микропоры) или имеющего иные дефекты (негер- меткчность сварного шва), определение которых другими способами практически исключено.

Определение места утечки жидкости из трубопровода предлагаемым способом производится в такой последовательности.

Источник зондирующих гидроударных волн монтируют в начало участка диагностируемого трубопровода либо непосредственно в его линейную часть, либо в байпас.

Трубопровод заполняют жидкостью и осуществляют ее перекачку.

Включают в работу с наименьшей частотой повторения источник зондирующих гидроударных волн малой амплитуды.

Плавно увеличивают частоту следования посылаемых гидроударных волн до момента наступления резонанса колебаний жидкости в трубопроводе.

Фиксируют частоту следования гидроударных волн, при которой наступает явление резонанса.

Вычисляют расстояние от источника

зондирующих гидроударных волн до места утечки жидкости из трубопровода.

Предложенный способ поясняется схемой.

Способ реализуется следующим образом.

Источник 1 зондирующих гидроударных волн, вмонтированный в байпас 2 в начале- диагностируемого участка трубопровода 3, посылает гидроударные волны малой амплитуды (на графике распространения волн - сплошная наклонная линия 0В) с плавно изменяющейся частотой их следования. Дойдя до места утечки В, гидроударная волна частично отражается от места утечки и

возвращается к источнику 1 волн (пунктирная линия BOi), о т которого отражается еще раз. В момент отражения от него возвратившейся гидроударной волны источник волн, вошедший о резонансный режим работы,

посылает очередную гидроударную волну,- энергия которой складывается с энергией отраженной от источника волн возвратившейся волны и т.д. В течение нескольких секунд наступает явление резонанса колебаний жидко .ти в трубопроводе, характеризующееся импульсообрэзным изменением давления жидкости (АРРез) и которое фиксирует индикатор 4 резонанса.

Реализованный таким образом способ

обеспечивает повышение чувствительности к малым нарушениям герметичности трубопровода и в 3-4 раза сокращает время определения их местоположения. Формула изобретения

Способ определения места утечки жидкости из трубопровода по интервалу времени между зондирующей и отраженной от места утечки гидроударными волнами, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к малым утечкам и точности определения их местоположения, гидроударные волны посылают последовательно с малой амплитудой и плавно изменяющейся частотой их следования до

наступления резонанса при колебаниях жидкости в трубопроводе на участке от источника гидроударных волн до места утечки и измеряют резонансную частоту, а расстояние до места утечки определяют делением

скорости распространения гидроударных волн на учетверенную частоту их следования.

Ifl,

Н/м4

Изобретение позволяет повысить чувствительность определения места малых утечек жидкости из трубопровода по интервалу времени между.зондирующей и отраженной от места утечки гидроударными волнами. Волны посылают последовательно с малой амплитудой и плавно изменяющейся частотой их следования до наступления резонанса при колебаниях жидкости втрубопроводе на участке от источника волн до места утечки и измеряют резонансную частоту, Расстояние до места утечки определяют делением скорости распространения волн на учетверенную частоту их следования. 1 ил,

,

t

/

/