Устройство для обнаружения под снеговым покровом утечек углеводородов из магистральных трубопроводов

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при эксплуатации магистральных газонефтепроводов. Сущность изобретения: всасывающий патрубок размещен с тыльной стороны в нижней части криволинейного снегового ножа, имеющего режущую кромку и лыжу для скольжения по поверхности земли, и расположенного впереди гусеничного вездехода на раме, имеющей с вездеходом шарнирную связь, внутри всасывающего патрубка в виде полого цилиндра находится на упругой подвеске и двух направляющих груз с иглами, имеющими диаметр меньший, чем диаметр цилиндрических отверстий малого диаметра на торцевой поверхности полого цилиндра, всасывающий патрубок и снеговой нож снабжены электронагревателями, датчиком температуры и термореле. Рама снабжена кронштейном с установленным на нем трассоискателем, а кронштейн, рама и всасывающее устройство выполнены из немагнитного материала. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике трубопроводного транспорта и может быть использовано, прежде всего, при эксплуатации магистральных газопроводов, нефте- и продуктопроводов.

Известны устройства для определения места утечки транспортируемой среды из трубопровода, содержащие расположенную вдоль трубопровода оболочку для сбора утечек и насос для отвода утечек, выход которого соединен с входом анализатора (авт. св. N 1665164, кл. F 17 D 5/02, 1991).

Такие устройства позволяют выявить наличие утечки транспортируемой среды на всем участке магистрального трубопровода, вдоль которого уложена оболочка, однако не позволяют выявить конкретное месторождение утечки. Вследствие того, что магистральные трубопроводы имеют протяженность в сотни и тысячи километров, такие устройства для обнаружения утечек характеризуются значительной стоимостью.

Известно устройство для обнаружения утечек газов в магистральных трубопроводах, включающее вертолет с патрубком для всасывания воздуха и приборами для контролирования воздуха на опасные концентрации газа, перемещающееся над зоной пролегания трубопровода (авт.св. N 1815467, кл. F 17 D 5/02, 1993).

Это устройство позволяет выявить конкретное место утечки только при значительной концентрации углеводородов в воздухе, так как несущий винт вертолета нагоняет в большом количестве массы воздуха на поверхность трассы. Кроме того, при наличии толстого снегового покрова, достигающего в Сибири 1,5 2 м, жидкие углеводороды (нефть, дизтопливо, бензин) не выходят на поверхность снега и не образуют, особенно при низкой отрицательной температуре, значительных концентраций паров углеводородов, которые могли бы быть выявлены на поверхности с помощью газоанализатора.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обнаружения утечек углеводородов из магистральных трубопроводов, представляющий собой автомобиль, предназначенный для объезда трассы, с установленным на нем детектором для обнаружения в окружающем воздухе углеводородов (Патент Великобритании N 1436983, кл. В 65 G 51/08).

Однако известное устройство, также как и аналог, не предназначено для обнаружения углеводородов под снежным покровом.

Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего эффективно и надежно обнаруживать под снеговым покровом утечки углеводородов из магистральных трубопроводов.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обнаружения под снеговым покровом утечек углеводородов из магистральных трубопроводов, включающем транспортное средство для объезда трассы трубопровода с установленным на нем детектором для обнаружения в окружающем воздухе присутствия углеводородов, транспортное средство выполнено в виде гусеничного вездехода с рамой, расположенной впереди него и имеющей с ним шарнирную связь, при этом к раме прикреплен криволинейный нож с режущей кромкой и лыжей для скольжения по поверхности земли, а с тыльной стороны ножа установлен всасывающий воздух патрубок, связанный с детектором для обнаружения углеводородов.

Для предотвращения засасывания большого количества снега всасывающий патрубок выполнен в виде полого цилиндра, имеющего на торцевой поверхности цилиндрические отверстия малого диаметра. Для предотвращения забивания цилиндрических отверстий малого диаметра снегом и льдом, внутри полого цилиндра находится на упругой подвеске и двух направляющих груз с иглами, имеющими диаметр меньший, чем диаметр цилиндрических отверстий малого диаметра. Для повышения чувствительности обнаружения утечек углеводородов, всасывающий патрубок и снеговой нож снабжены кронштейном с установленным на нем трассоискателем, а кронштейн, рама и всасывающее устройство выполнены из немагнитного материала.

На фиг. 1 показано устройство, вид сверху; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 продольный разрез всасывающего патрубка; на фиг. 4 поперечный разрез всасывающего патрубка и снегового ножа.

Устройство размещено на гусеничном транспортере 1 (фиг. 1), в корпусе которого находятся соединенные между собой газовый анализатор (детектор) 2, всасывающий насос 3, и шланг 4. К передней части транспортера на шарнирах 5 прикрепляется с возможностью поворота в вертикальной плоскости рама 6 из немагнитного материала, снабженная криволинейным ножом 7 и кронштейном 8, на торце которого находится трассоискатель 9. На нижней тыльной стороны криволинейного снегового ножа расположен всасывающий патрубок, выполненный в виде цилиндра 10, соединенного шлангом 4 с всасывающим насосом 3 и газоанализатором 2. Снеговой нож 7 (фиг. 2) имеет для облегчения процесса вспарывания снегового покрова 11 криволинейную форму и снабжен лыжей 12, которая скользит по поверхности грунта 13.

Полый цилиндр 10 (фиг. 3) имеет торцевую стенку 14 с отверстиями малого диаметра 15, в которые могут входить иглы 16. Иглы установлены на грузе 17, имеющем упругие подвески 18. В боковой стенке цилиндра присоединен шланг 4. У груза 17 (фиг. 4) имеются продольные пазы, в которые входят направляющие 19. К наружной поверхности цилиндра и снегового ножа прикреплены электрические термонагреватели 20 и датчик температуры 21, соединенные с источником электроэнергии и термореле, расположенными в корпусе транспортера.

Устройство работает следующим образом.

Трассоискатель 9 (фиг. 2) позволяет двигаться транспортеру 1 по поверхности снегового покрова вдоль подземного трубопровода 22. При этом нож 7 вспарывает снеговой покров и всасывающий патрубок 10 находится вблизи поверхности грунта 13. При наличии в трубопроводе дефекта 23, например свища, утечка 24 транспортируемых углеводородов достигает поверхности грунта. При нахождении всасывающего патрубка 10 вблизи утечки 24 пары и капли углеводородов через отверстия 15 всасываются насосом 3 по шлангу 4 и подаются в газоанализатор 2, который выдает сообщение о наличии утечки углеводородов из трубопровода. Снежные и ледовые частицы, закупорившие отверстия 15, выбираются иглами 16 при качании груза 17 при движении лыжи 12 и снежного ножа 7 по неровностям трассы. При низкой отрицательной температуре электронагреватели 20 нагревают капли нефтепродукта и улучшают их испаряемость, что позволяет выявить небольшие концентрации углеводородов. При этом датчик температуры 21 позволяет вместе с термореле поддерживать стабильную, заранее определенную температуру всасывающего устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для обнаружения под снеговым покровом утечек углеводородов из магистральных трубопроводов, включающее транспортное средство для объезда трассы трубопровода с установленным на нем детектором для обнаружения в окружающем воздухе присутствия углеводородов, отличающееся тем, что транспортное средство выполнено в виде гусеничного вездехода с рамой, расположенной впереди него и имеющей с ним шарнирную связь, при этом к раме прикреплен криволинейный снеговой нож с режущей кромкой и лыжей для скольжения по поверхности земли, а с его тыльной стороны установлен всасывающий воздух патрубок, связанный с детектором для обнаружения углеводородов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что всасывающий патрубок выполнен в виде полого цилиндра, имеющего на торцевых поверхностях цилиндрические отверстия малого диаметра.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что внутри полого цилиндра всасывающего патрубка находится на упругой подвеске и двух направляющих груз с иглами, имеющими диаметр меньший, чем диаметр цилиндрических отверстий.

4. Устройство по пп.1, 2 и 3, отличающееся тем, что всасывающий патрубок и снеговой нож снабжены электронагревателями и температурным реле.

5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что рама снабжена кронштейном с установленным на нем трассоискателем, а кронштейн, рама и всасывающий патрубок выполнены из немагнитного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4