Способ дистанционного обнаружения утечек в трубопроводе Советский патент 1993 года по МПК F17D5/02 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использова- но при диагностике действующих трубопроводов, предназначенных для транспортирования сжиженных газов.

Целью изобретения является дистанционное обнаружение мест утечек сжиженных газов из трубопроводов.

На чертеже изображено схематически сканирующее устройство, посредством которого может быть реализован предлагаемый способ.

Устройство содержит оптически сопряженные сканирующее зеркало 1, установленное с возможностью вращения и связанное с датчиком 2 угла поворота сканирующего зеркала, приёмный объектив 3, плоское зеркало 4, фотоприемник инфракрасного излучения 5, подключенный к сигнальному входу блока селекции сигналов 6. управляющий вход которого соединен с выходом датчика углового положения, и фотоприемник видимого излучения. 7,

подключенный к первому входу смесителя сигналов 8, второй вход которого соединен с выходом блока селекции, а выход с видеоконтрольным устройством 9.

Сканирующее устройство устанавливается на летательный аппарат (ЛА) так, чтобы ось вращения сканирующего зеркала 1. совпадала с направлением полета. При вращении сканирующего зеркала осуществляется построчное сканирование местности поперек направления полета ЛА. Кадровая развертка изображения местности происходит за счет поступательного перемещения ЛА в направлении полета.

Излучение видимого диапазона длин волн преобразуется фотоприемником 7 в электрический сигнал, который через смеситель 8 поступает на видеоконтрольное устройство 9, на экране которого формируется телевизионное изображение контролируемого участка трассы трубопровода.

Фотоприемник 5 воспринимает тепловое излучение визируемого участка местноЈ

СО

о о

Ю

д

Ю

сти и подает электрический сигнал на сигнальный вход блока селекции 6, на управляющий вход которого поступают сигналы с датчика 2, несущие информацию об угловом положении зеркала 1. Кроме того, в блок селекции заводятся уставки пороговых значений длительности и амплитуды сигналов. Пороговое значение длительности сигналов устанавливается в зависимости от высоты полета ЛА и соответствует размерам участка местности в несколько диаметров трубы.

Пороговое значение по амплитуде сигнала устанавливается в зависимости от характера тепловых неоднородностей естественбных фоновых образований, при- сутствуюш,их на контролируемом участке трассы трубопровода, и обеспечивает регистрацию момента превышения, сигнала, вы- званного утечкой, над сигналом естественных тепловых неоднородностей.

Блок селекции анализирует сигналы, поступающие с фотоприемника 5, по длительности и амплитуде и выдает на второй вход смесителя 8 сигнал о наличии в поле зрения сканирующего устройства локального участка местности, обладающего признаками утечки.

Смеситель 8 замешивает сигнал о наличии утечки, поступающий с блока селекции б, с телевизионным сигналом в результате чего на экране аядеоконтрольного устройства, в поле телевизионного изображения, наносятся метки, указывающие местоположение утечки на трассе.

Датчик 2 углового положения сканирующего зеркала служит для синхронизации процессов обработки и отображения информации на экране видеоконтрольного устройства с процессом сканирования местности посредством зеркала 1.

Практическое опробование предлагаемого способа проводилось на действующем участке продуктопровода легких углеводородов и показало возможность обнаружения утечек продукта в атмосферу, в грунт и в стоячую воду из отверстий диаметром более 1 мм при глубине залегания в грунте до 1,5 м. Так как внутри продуктопровода легких углеводородов поддерживается давление порядка 15 а.тм, то обнаруживаемая

величина утечки продукта из отверстия диаметром 1 мм, составляла около 0,02 м3/ч.

Кроме того, в процессе эксперимента было установлено, что размеры локальных участков местности с пониженной температурой, образующихся на поверхности трассы -в результате утечки, не превышают десяти диаметров трубы.

Использование предлагаемого способа дистанционного обнаружения утечек в трубопроводе обеспечивает по сравнению с существующими способами дистанционного обнаружения следующие преимущества: возможность обнаружения утечек в трубопроводах сжиженных газов; упрощение способа диагностики трубопроводов за счет исключения необходимости проведения наземных измерений одновременно с дистан- ционной диагностикой; повышение чувствительности при определении утечек

сжиженных газов из трубопроводов.

Формула изобретения Способ дистанционного обнаружения утечек в трубопроводе для сжиженного газа,

включающий аэросъемку теплового поля трассы, определение пороговых значений яркости, отличающийся тем, что определяют местоположение и размеры локальных участков местности с пониженной

температурой, фиксируют значения яркости теплового поля локальных участков и находят среднее значение яркости теплового поля всего контролируемого участка трассы, а место течи определяют по местоположению

локального участка размерами не более десяти диаметров трубы при превышении разности между средней яркостью теплового поля контролируемого участка трассы и яркостью теплового поля данного локального

участка над заданным пороговым значением.

уст а Јка ле/юга ло лл/ г&лмес ги

j/c га &ка. порога по амплитуЭе

Сущность изобретения: проводят аэросъемку теплового поля-трассы. Определяют пороговые значения яркости. Определяют местоположение и размеры локальных участков местности с пониженной температурой. Фиксируют значения яркости теплового поля локальных участков и находят среднее значение яркости теплового поля контролируемого участка трассы. Место течи определяют по местоположению локального участка размерами не более десяти диаметров трубы при превышении разности между средней яркостью теплового поля контролируемого участка трассы и яркостью теплового поля данного участка над заданным пороговым значением. 1 ил.