Устройство определения напряженных сечений в технологических трубопроводах высокого давления
Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для оперативного определения местоположения сечения трубопроводов с опасными динамическими напряжениями. Цель изобретения - повышение точности определения местоположения напряженного сечения путем одновременного измерения в двух разнесенных точках. Сигналы с первого 1 и второго 4 вибропреобразователей поступают соответственно на входы первого 2 и второго 5 низкочастотных виброизмерительных каналов. Уровни вибрации могут контролироваться блоком 3 индикации величины вибрации. По сигналу с выхода первого блока 7, величина которого может индицироваться блоком 14 индикации, можно судить о наличии в трубопроводе напряжённых сечений. По сигналу с выхода второго блока 13 умножения можно судить о местоположении напряженного сечения. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721652/28 (22) 02.06.89 (46) 23.05.91. Бюл. N 19 (71) Производственное объединение по организации технической эксплуатации энергомеханического оборудования магистральных газопроводов "Союзоргэнергогаз" (72) С.К.Микиртычев, В.П.Комардинкин, А.H.Áóçûëåâ и Д.А.Гридин (53) 620.178.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1388585, кл. F 04 О 27/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННЫХ СЕЧЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДАХ ВЫСОКОГО
ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для оперативного определения местополоИзобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для оперативного определения местоположения сечения трубопроводов с опасными динамическими напряжениями.
Цель изобретения — повышение точности определения местоположения напряженного сечения путем одновременного измерения вибрации в двух разнесенных точках, На фиг.1 представлена схема, поясняющая способ измерений; на фиг.2 — функциональная схема устройства.
Устройство содержит последовательно соединенные первый вибропреобраэователь 1 и первый низкочастотный виброизмерительный канал 2, блок 3 .индикации величины вибрации, последовательно соединенные второй вибропреобраэователь 4, „„5U„„1651126 А1 (я)5 G 01 М 7/00, F 04 О 27/02 жения сечения трубопроводов с опасными динамическими напряжениями. Цель изобретения — повышение точности определения местоположения напряженного сечения путем одновременного измерения в двух разнесенных точках. Сигналы с первого 1 и второго 4 вибропреобразователей поступают соответственно на входы первого 2 и второго 5 низкочастотных виброизмерительных каналов. Уровни вибрации могут контролироваться блоком 3 индикации величины вибрации. По сигналу с выхода перaoro блока 7, величина которого может индицироваться блоком 14 индикации, можно судить о наличии в трубопроводе напряженных сечений, По сигналу с выхода второго блока 13 умножения можно судить о местоположении напряженного сечения.
2 ил. второй низкочастотный виброизмерительный канал 5, первый блок 6 вычитания, первый блок деления 7, второй блок вычитания
8, блок 9 извлечения квадратного корня, первый блок 10 умножения, третий блок 11 вычитания, второй блок 12 деления и второй блок 13 умножения, блок 14 индикации. первый переключатель 15, переключающий контакт которого подключен к входу блока 3 индикации величины вибрации, и второй переключатель 16, переключающий контакт которого подключен к входу блока 14 индикации. Второй вход первого блока 6 вычитания, второй вход первого блока 7 деления и размыкаемый контакт первого переключателя 15 обьединены и подключены к выходу первого низкочастотного виброизмерительного канала 2, замыкаемый контакт первого переключателя 15 подключен к выходу вто1651126 рого низкочастотного виброиэмерительного канала 5. Раэмыкаемый контакт второго переключателя 16 подключен к выходу второго блока 13 умножения, замыкаемый контакт второго переключателя 16 подключен к 5 выходу первого блока 7 деления. Вторые входы второго блока 8 вычитания, трет его блока 11 вычитания и второго блока 12 деления предназначены для подачи на них опорных напряжений. 10
Устройство реализует способ обнаружения опасных сечений в трубопроводах, заключающийся в том, что вибрацию измеряют одновременно в двух точках, лежащих в одной плоскости и разнесенных по длине 15 трубопровода, а по полученным значениям виброперемещений определяют положение . опасного сечения по формуле
Л где Z — расстояние между опасным сечением трубопровода и наиболее удаленной от него точкой измерения вибрации, м;;
А — коэффициент, зависящий отдиамет- 25 ра трубопровода и жесткости опор, равный
0,92...0,98;
S1, $2 — виброперемещения в наиболее и наименее удаленных от опасного сечения точках измерения вибрации, мкм; 30
Л вЂ” расстояние между точками измерения вибрации (база), м, Для более точного определения величины Z необходимо базу Л выбрать максимально возможной для данного участка 35 трубопровода, т,е. база Л2 предпочтительнее базы А1 (см. фиг.1), Однако при этом сигнал от датчика Sz будет уменьшаться и, следовательно, будет уменьшаться соотношение сигнал/шум отношения $2/$1, сни- 40 жая достоверность измерений. В устройстве реализовано измерение соотноS1-Sz шения . При таком измерении
1 ухудшения отношения сигнал/шум не про- 45 исходит. При этом расчетная формула принимает вид
Z=
$1 50
Устройство работает следующим образом.
Сигналы от первого 1 и второго 4 вибропреобразователей синхронно поступают через идентичные первый 2 и второй 5 низкочастотные виброизмерительные каналы, работающие в диапазоне частот 0,5...30
Гц, на блок 3 индикации величины вибрации (через переключатель Si) и на первый блок
6 вычитания, выполняющий операцию $1 — S2.
Далее сигнал поступает на первый блок 7 деления, где реализуется операция (Я1Я2)/S1, Величина этого соотношения может выводится через переключатель Sz на блок
14 индикации, так как по его постоянству делается вывод о наличии стационарного процесса колебаний трубопровода, т.е. о наличии определенной формы колебаний, а значит и о наличии динамических напряжений в определенном сечении. При отсутствии постоянной формы колебаний динамических напряжений в трубопроводе не создается и на этом этапе диагностирование можно прекратить.
S1 — $2
Если соотношение индици$1 руется блоком 14 индикации постоянно, то это говорит о том, что в трубопроводе имеются динамические напряжения и тогда производится определение наиболее напряженного сечения на данном участке. Для этого переключателем Sz блок 14 индикации подключают к выходу второго блока 13 умножения.
Сигнал с выхода первого блока 7 деления поступает на второй блок 8 вычитания, где производится операция 1 - (Si - Sz)/Si.
В блоке 9 извлечения квадратного корня берется радикал ,/, S1 S2
S1 а в первом блоке 10 умножения последнее выражение умножается на коэффициент А
А 1
S1
В третьем блоке 11 вычитан л реализуется операция
А Si-Sz
$1 а во втором блоке 12 деления вычисляется отношение
S1
Полученное отношение во.втором блоке умножения 13 умножается на величину Л и на блоке 14 индикации отображается величина
Л ,м, 1 — А 1 — — — —1 — 2
SI равная расстоянию от вибропреобразователя 1 до напряженного се <ения трубопровода
1651126
Константы для второго блока 8 вычитания, третьего блока 11 вычитания и второго блока 12 деления задаются подачей на их вторые входы опорных напряжений.
Формула изобретения
Устройство определения напряженных сечений в технологических трубопроводах высокого давления, содержащее последовательно соединенные йервый вибропреобразователь и первый низкочастотный вибрбизмерительный канал и блок индикации величины вибрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения местоположения напряженного сечения, оно снабжено последовательно соединенными вторым вибропреобразователем, вторым низксчастотным виброизмерительным каналом, первым блоком вычитания, первым блоком деления, вторым блоком вычитания, блоком извлечения квадратного корня, первым блоком умножения, третьим блоком вычитания, вторым блоком деления, и вторым блоком умножения. пер- . вым переключателем, переключающий контакт которого подключен к входу блока индикации величины вибрации, вторым пе5 реключателем и блоком индикации, второй вход первого блока вычитания, второй вход первого блока деления и размыкаемый контакт первого переключателя объединены и подключены к выходу первого ниэкочастот10 ного виброизмерительного канала. замыкаемый контакт первого переключателя подключен к выходу второго низкочастотного виброизмерительного канала, переключающий контакт второго переключателя
15 подключен к входу блока индикации, размыкаемый контакт второго переключателя подключен к выходу второго блока умножения, замыкаемый контакт второго переключателя подключен к выходу первого блока деле20 ния, вторые входы второго блока вычитания, третьего блока вычитания и второго блока деления предназначены для подачи на них опорных напряжений.
1651126
Составитель B.Êîçëîâ
Техред М.Моргентал
Корректор Л.Бескид
Редактор Т.Иванова
Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина 101
Заказ )979 Тираж 372 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5
