Способ контроля правильности монтажа трубопроводов Советский патент 1992 года по МПК F17D5/00 

Изобретение относится к акустическому контролю и может быть использовано при безразборной проверке правильности монтажа, например, манометровых трубопроводов.

Известен способ акустической дефектоскопии, основанный на использовании упругих колебаний, преимущественно звукового диапазона частот (до 20 кГц), заключающийся в том, что на одном конце пучка на проверяемую трубу устанавливают источник возбуждения колебаний, возбуждают акустические колебания, принимают и фиксируют сигнал на другом конце проверяемой трубы индикатором колебаний,

По величине принятого сигнала судят о наличии дефектов соединений в многослойных конструкциях слоистых пластиков и др.

Известный способ акустической дефектоскопии наиболее близок к предлагаемому, поэтому он принят в качестве прототипа.

Недостатком этого способа является низкая достоверность контроля при использовании широкого диапазона частот (до 20

кГц) из-за затухания сигнала или рассеива- ния его на соседние трубы.С/)

Целью изобретения является повыше- Ј ние достоверности контроля правильности монтажа трубопроводов за счет исключения 3 затухания сигнала или его рассеивания.

Для этого в известном способе, заключающимся в том, что на одном конце пучка , на проверяемую трубу устанавливают ис- ч точник возбуждения колебаний, возбужда- СА) ют акустические колебания, принимают и (J фиксируют сигнал на другом конце проверя- Q емой трубы индикатором колебаний, воз- Q буждают колебания с частотой 3-6 кГц.

Сопоставительный анализ предлагав- мого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемое решение отличается наличием признаков, не совпадающих с прототипом, а именно: возбуждают колебания с частотой 3-6 кГц.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию изобретения новизна.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с другими известными техническими решениями показал, что акустический способ широко используется для неразрушающего контроля и для дефектоскопии.

Однако в известном решении этот спо- соб имеет широкий звуковой диапазон частот до 20 кГц, что не позволяет достоверно контролировать возбуждаемый сигнал при проверке правильности монтажа трубопроводов.

В предлагаемом техническом решении определен звуковой диапазон частот прохождения возбуждаемого сигнала от 3 до 6 кГц, так как при частотах до 3 кГц происходит затухание и потеря сигнала при прохож- дении через акустические препятствия (ШТС, клапаны, переборки, газоплотные настилы, вварные стаканы), а при частотах более 6 кГц происходит распространение его на соседние трубопроводы (т.е. сигнал наво- дится в соседних трубопроводах).

Таким образом, возбуждение сигнала только в предлагаемом диапазоне обеспечивает его прохождение по всей проверяемой трубе, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию изобретения существенные отличия.

На чертеже изображены трассы трубопроводов, собранные в пучок. Каждая трасса состоит из отдельных труб 1, соединенных между собой штуцерно-торцовыми соединениями (ШТС) 2. Трубы проходят через настилы 3 и подсоединены к переборочным стаканам 4, клапанам 5 и приборам 6. На одном конце пучка установлен источник возбуждения колебаний 7, а на другом конце пучка - индикатор акустических сигналов 8.

Способ осуществляется следующим об- разом.

С помощью источника возбуждения колебаний 7, установленного на трубе 1 проверяемого трубопровода, на одном конце пучка возбуждают колебания частотой 3-6 кГц, подсоединяя индикатор акустических колебаний последовательно к концам трубопроводов на другом конце пучка. По интенсивности воспринятого сигнала определяют на каком трубопроводе уста- новлен источник возбуждения колебаний, и на основании этого судят о правильности монтажа трубопроводов.

Для экспериментальной проверки п редлагаемого способа возбуждался спектр частот от 200 Гц до 10 кГц.

Частотный спектр в проверяемом и соседних трубопроводах анализировался после прохождения колебаний через ШТС 2,

переборочные стаканы 4, газоплотные настилы 3 и манометровые клапаны 5.

Для анализа взяты измерения при следующих частотах.

Пример 1. Сигнал возбуждают с частотой 200 Гц.

Индикатором колебаний сигнал не воспринимается на всех трубопроводах в следующих точках замеров:

после манометровых клапанов;

после газоплотного настила и вварных стаканов;

после ШТС.

Сигнал воспринимается индикатором колебаний перед ШТС (первое соединение от источника возбуждения) на одном из проверяемых трубопроводов, а на соседних трубопроводах сигнал не воспринимается,

Пример 2. Сигнал возбуждают с частотой 2,5 кГц.

Индикатором колебаний сигнал не воспринимается после прохождения манометровых клапанов на всех проверяемых трубопроводах.

После прохождения газоплотного настила индикатором колебаний воспринимается слабый сигнал на одном из проверяемых трубопроводе, на соседних трубопроводах сигнал не воспринимается.

После прохождения ШТС сигнал воспринимается достаточно четко на одном из проверяемых трубопроводе.

Пример 3. Сигнал возбуждают с частотой 3,0 кГц.

Индикатором колебаний сигнал четко воспринимается после прохождения манометрового клапана на одном из проверяемых трубопроводов, на соседних трубопроводах сигнал не воспринимается.

Пример 4. Сигнал возбуждают с частотой 4,0 кГц.

Результаты измерений аналогичны результатам при возбуждении сигнала с частотой 3,0 кГц.

Пример 5. Сигнал возбуждают с частотой 6,0 кГц.

Индикатором колебаний сигнал воспринимается на одном из проверяемых трубопроводе, по интенсивности достаточным для того, чтобы достоверно выделить возбуждаемый сигнал.

Пример 6. Сигнал возбуждают с частотой 6,3 кГц.

Индикатором колебаний воспринимается сигнал различной интенсивности после прохождения манометрового клапана во всех трубопроводах, что затрудняет выделение сигнала в проверяемом трубопроводе.

Пример 7. Сигнал возбуждают с частотой 7,0 кГц.

Индикатором колебаний воспринимаются отчетливо сигналы во всех трубопроводах, что не позволяет выделить сигнал в проверяемом трубопроводе.

Пример 8. Сигнал возбуждают с частотой 10 кГц.

Результаты измеоений аналогичны результатам при возбуждении сигнала с частотой 7,0 кГц.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

сигналы с низкой частотой (200 Гц) не проходят через ШТС и затухают;

сигналы с частотой 2,5 кГц проходят через ШТС, но значительно ослабляются при прохождении через газоплотный настил;

сигналы с частотой 3-6 кГц проходят через акустические препятствия и их можно достоверно выделить в проверяемых трубопроводах;

сигналы с частотой более 6 кГц интенсивно распространяются в соседних трубопроводах (т.е. наводятся), что не позволяет выделить сигнал в проверяемых трубопроводах.

Таким образом, для повышения достоверности результатов проверки правильности монтажа труб малого диаметра целесообразно использовать частоты акустических колебаний в диапазоне 3-6 кГц, что дает новый положительный эффект, а именно позволяет контролировать правильность монтажа манометровых трубопроводов, не производя отсоединения концевых

труб от основной системы, а значит снизить трудозатраты и повысить производительность труда.

Формула изобретения Способ контроля правильности монтажа трубопроводов, при котором на одном конце пучка на проверяемую трубу устанавливают источник возбуждения колебаний, возбуждают акустические колебания, принимают и фиксируют сигнал на другом конце проверяемой трубы индикатором колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля правильности монтажа трубопроводов за счет исключения затухания сигнала и возможности его рассеивания, возбуждают колебания с частотой 3-6 кГц.

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля правильности монтажа трубопроводов. На одном конце пучка на проверяемую трубу устанавливают источник возбуждения колебаний. Возбуждают акустические колебания. Принимают и фиксируют сигнал на другом конце проверяемой трубы индикатором колебаний. Исключают затухание сигнала и возможность его рассеивания. Возбуждают колебания с частотой 3-6 кГц. 1 ил.

t I

2 2

2 2-1

/ /.

7xt

JK

KsSSS q

I

xt

JKIL

q

7