Способ определения места утечки жидкости из трубопровода
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,
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИCTViЧЕ СКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 F 17 D 5/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Ф
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
О 4
1 )
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744740/29 (22) 03.10.89 (46) 23.01.92. Бюл, М3 (72) А.П. Белкин и B.ß. Спасенов (53) 621.643 (088.8) (56) Жуковский Н.Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. М-Л.; Гостехиздат, 1949. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА
УТЕЧКИ ЖИДКОСТИ ИЗ ТРУБОПРОВОДА (57) Изобретение позволяет повысить чувствительность опр делс.",ия места малых утеИзобретение 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 случа„„SU „„1707429 А1 чек 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 в трубопроводе на участке от источника волн до места утечки и измеряют резонансную частоту, Расстояние до места утечки определяют делением скорости распространения волн на учетвер нную частоту их следования, 1 ил, ях, когда утечка жидкости является результатом аварии трубопровода.
Прототипол 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- яния до утечки.
Цельк настоящего изобретения является повыш=:,ие чувствительности сп->ссра к малым утечкам и точности определения их местоположения.
Указанная цель достигается тел1, что в процессе перекачки в контролируемом трубопроводе последовательно посылают гид1707429
1 роударные волны малок амплитуды с плавно изменяющейся частотой их следования до наступления резонанса колебаний посылаемых и отраженных от места утечки гидроударных волн, фиксируют резонансную 5 частоту, после чего вычисляют расстояние от источника гидроударных волн до места утечки по формуле
10 х—
4 ьрез где х — расстояние от источника гидроударных волн до места утечки жидкости из трубопровода; 15
С вЂ” скорость распространения основной энергии гидроударной волны;
fpes — резонансная частота колебаний жидкости в трубопроводе, Отличительными признаками предлага- 20 емого способа является то, что для его осуществления используется явление резонанса при колебательном гидромеханическом процессе в трубопроводе на участке, отделенном утечкой. 25
Такое техническое решение задачи определения места утечки жидкости из трубопровода имеет ряд преимуществ перед существующими гпособам л.
Значительн1 повышается достовер- 30 ность получаемых результатов при малых утечках.
° Становится возможным выявление места утечки жидкости из трубопровода, поврежденного коррозией (свищи, микро- 35 поры) или имеющего иные дефекты (негерметичность сварного шва), определение которых другими способами практически исключено.
Определение места утечки жидкости иэ трубопровода предлагаемым способом производится в такой последовательности.
Источник зондирующих гидроударных 45 волн монтируют в начало участка диагностируемого трубопровода либо непосредственно в его линейную часть, либо в байпас.
Трубопровод заполняют жидкостью и осуществляют ее перекачку. 50
Включают в работу с наименьшей частотой повторения источник зондирующих гидроударных волн малой амплитуды.
Плавно увеличивают частоту следованЪ я посылаемых гидроударных волн до мо- 55 мента 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 началедиагностируемого участка трубопровода 3, посылает гидроударные волны малой амплитудь1 (на графике распространения волн— сплошная наклонная линия OB) с плавно изменяющейся частотой их следования.
Дойдя до места утечки В, гидроудгрная волна частично отражается от места утечки и возвращается к источнику 1 волн (пунктирная линия ВО1), от которого отражается еще раз. В момент отражения от него возвратившейся гидроударной волны источник волн, вошедший в 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 импульсообразным изменением давления жидкости (pea) 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 иэ трубопровода по интервалу времени между зондирующей и отраженной от места утечки гидроударными волнами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности к малым утечкам и точности определения их местоположения, гидроударные волны посыла:от 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.
1707429
r2 C
Составитель В.Спасенов
Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец
Редактор-Т.Куркова
Заказ 2 3 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН Г СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101! ай и/ма дРр„
