Устройство для контроля степени размыва грунтов над трубопроводом Советский патент 1982 года по МПК F17D5/02 

1

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть иснользо- вано для контроля степени размыва грун- та над подводным трубопроводом,

Известна система контроля подводных переходов магистральных трубопроводов, включаюшая аппаратуру подводного телевидения Краб-ЗМ с видеоконтрольным устройством и подводную камеру, под водный трассоискатель Ориентир- и моторный катер 1

Недостаток системы состоит в сложности, громоздкости аппаратуры и слабой эффективности контроля за размывом грунтов на подводных J переходах трубопроводов с период1гчески изменяющимися уровнями воды.

Цель изобретения - повышение эффективности контроля по высоте шрюфиля трассы подводного перехода(с учетом периодических изменений уровня воды.

Зта цель достигается тем, что корпус датчика выполнен в виде жестко связанных головной части и трубы с продольным вырезом, закрытым эластичной оболочкой, при этом головная часть перфорирована и отделена от полости трубы герметичной мембраной, а контакторы выполнены в виде жестко закрепленного . на корпусе цилшадра с подпружиненным юришем, предназначенным для взаимодей- ртвия с эластичной оболочкой, причем на ко1ще поршня установлено токопроводя-

10 щее кольцо, а в теле цилиндра - электроч ды, соединенные с кабелем через элеи рическое сощэотивление.

На фиг. 1 показано устройство, обищй вид; яа фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Ij

15 на фиг. 3 - электрическая схема устрой ства и приборной панели.

Устройство состоит из корпуса 1 с жестким пластинчатым основанием 2,

20 головки 3, эластичной оболочки 4, мембраны 5, контактора 6, включаюитего в себя цилиндр 7, плунжер 8, пружину 9. На конце плунжера 8 запрессовано ме397таллическое (например, медное) кольцо 10, а в теле цилиндра 7 - электроды 11 Корпус 1 выполней из вертикально расположенной трубы с продольным вырезом, у которой пластинчатое основание 2 имеет прямоугольную конфигурацию, выполненную по форме верхней образующей трубопровода 12f а крепится к трубопроводу, например, клеем и изоляционной лентой. Головка 3 содержит отверстия .13 и навинчивается на резьбу корпуса 1« Оболочка 4 выполнена в виде трубки из эластичного материала (например, резины с внутренним диаметром, несколько меньшим диаметра трубы-«орпуса 1) и надевается на трубу натягом, Поверхность мембраны 5 соответствует внутренней поверхности головки 3. Края эластичрых оболочек 4 и мембраны 5 зажимаются при завинчивании головки 3 на корпус 1. Контактор 6 выполнен из дластического электроизоляционного мате риала, при этом цилиндр 7 крепится к ко лусу при помощи, болтовогх соединения 14, а плунжер 8 одним концом упирается в оболочку 4, другим - в пружину 9. В продольном вьфезе корпуса 1 по eixt высоте встроено три контактора 6, К электродам II присоединены электрически I сопротивления 15 и 16. При сборке первоначально устанавливают контакторы 6. Для этого чфез выреЬ в трубе 1 при помощи болта 14 за-крепляют цилиндр v7, затем вставляют пружину 9 и плунжер 8. На трубу (корпу 1 надевают оболоч1су 4, которая в нижней части прижимается пружинным кольцом 17. Внутрь трубы 1 заливают вьюокоомную электроизоляционную жидкость (например, трансформаторное масло, дистиллированную воду и т.п.). Сверху трубы 1 устанавливают мембрану 5, котору вместе с верхней частью оболочки 4 зажимают при завинчивании головки 3.. Многожильный электрический кабель , 18 (например, телефонный, так как токи небольшие) уложен вдоль верхней образуюшей трубопровода 12, например, под его изоляционным покрытием, и для каждого датчика имеет отводы. При этом одна жила кабеля 18, присоединенная к источнику элeктpoэнepгии является обще для всех датчиков, кроме этого по одной жиле приходится на каждый датчик. Таким образом, общее количество жил долж но быть на одну больше, чем число датчиков. Каждый кабельный ввод в корпус 1 уплотняется герметиком. 8 Приборная панель устанавливается за пределами водной преграды.. Она включает в себя неоновые лампы,/L-Л и сопротивления 19 и 20. Неоновые лампы располагают по три штуки в ряд соответственно расположению датчиков, таким образом, каждому контактору 6 соответствует своя неоновая лампа. Сопротивления 20, 16 и 15 образуют делитель напряжения, С выхода его (сопротивления 20) напряжение подается на параллельно включенные неоновые лампы с различным напряжением (например, 65, 9О, 220 В), последовательно с которыми включены сопротивления 19 для ограничения тока в цепи ламп. Контгосты К;)-К ступенчато зменяют величину сопротивления делителя напряжения. Это приводит к ступенчатому изменению величины напряжения на сопротивлении 20. При разомкнутых контактах ток в цепи делителя отсутствует и лампы Л1-Л- не гЪрят. Призамыкания контакта Ki напряжение на сопротивлении 2О минимальное (определяется сул арной величиной сопротивлений 2О, 16 и 15) и загорается лампа Л, у которой напряжение зажигания соответствует минимальному напряжению выхода делителя. При замыкании контакта К напряжение на сопротивлении 20 будет paBHfciM напряжению зажигания лампы Л, и станут гореть лампы Д и Л. При замыкании контакта К на сопротиипешш 2Обудег напряженне равное напряжению источника питания и загорятся все три лампы П, Л л и Л Грунт, находящийся на дне водной преграды над подводным трубсшроводом, во- . донасышен. На подводный трубопровод и на датчики, установленные на нем, оказывают давление грунт и столб воды водоема, высота которого в зависимости от времени года непостоянная. Втиате колебаний уровня воды на точность пока-, заний датчика устраняется путем уравнивания давления воды на эластичную оболочку 4 за счет давления воды на ofкрытую эластичную мембрану 5. Устройство работает следующим обра зом. Давление столба воды и грунта передается во все стороны равномерно. Под влиянием бокового давления эластичная оболочка 4 в продольном вырезе 1 прогибается вместе с плунжером 8 н тем самым сжимает пружину 9. Контахг ты 10 и 11 размыкаются, электрическая цепь обесточивается, неоновые лампь , соответствующие этому датчнку.

не горят. Следовательно, размьша грунта нет.,

При размыве грунта над подводным трубопроводом 12 верхняя часть соответствующего датчика обнажается (положение 5 J на фиг. 1), Под действием пружины 9 и за счет собственной упругости эластичная оболочка 4 вместе с плунжер л 8 переместится в начальное положение, контакт К замкнет электрическую цепь и при включении источника питания на npi&борной панели загорится неоновая лампа Л, Это предупредительный сигнал для службы эксплуатации трубопровода о том, что происходит провесе размьша грунта. При дальнейшем увеличении размьша грун-. та по высоте (положения М и Ц ) за- , горятся лампы /1 и Л. Будут получены предварительный и аварийный сигналы.

; Координаты казкр1ого датчика и|контак 30 тора б в датчике известны. Они апрёр лены при их установке, поэтому по заго ранию неоновых ламп на приборной пане- . ли можно судить о размыве грунта на подводном переходе вдоль трассы , провода и на определенные даты иметь профиль дна боднб Ьэ объекта на трассе.

Количество и места установки датчн о ков на подводном /щубопроводе сшреде- зо лякхтся йо результатам гвдрологнческих изысканий.

Предлагаемое устройство повьшшет эффективность контроля р азмывов грунтов над подводными трубопроводами. Трудо- jj ««кость и стоимос-пь работ по контролю в десятки раз ниже известных 16пособов и устройств, Кошроль можно осушает -:.

впять в любое время года независимо от погодных условий. Конструкция простая и надежная. Формулаизобретения

Устройство для контроля отецени раэмьша грунтов над трубопроводом на участке подводного перехода, содержащее приемный блок, связанный кабелем с установленными на трубопроводе датчиками, состоящими из корпуса с разме- щенными -в нем контакторами, отличающееся тем, что, с целью повышения эфф ктивности контроля по высоте, профиля -фассы подводного перехода с учетом периодических изменений уровня воды, KOpoiyc датчика выполнен -в виде жестко связанных головной части и трубы с продольным вырезом, закрытым эластичной оболочкой, при этом головная часть перфорирована и отделена от полости трубы герметичной мембраной, а контакторы выползюны в виде жестко закрепленного на корпусе цилиндра с подпружиненным порршем, предвазначеввь длявзанмодейст я с эластичной оболо« кой, причем на конце поршня установлено токопроводяшее колыю, а в теле диянвдраэлектроды, соединенные с кабелем через электрическое сопротивление.

Источники информация, принятые во внимание при экспертизе.

1. Монастьфев А. Б. Станция СПО-1 для обследования подводных переходов магистральных газопроводов. Информационный ВНИИ ЭКОНОМИКЕ, орта1шзацни щхжзволства и технико-эконрмв- ческвх исследований в газовой прокола лвшюсти, 197О, № 5.

А.

ut.i

(Vt

Л., (

Й