Способ определения продольного профиля затопленного подземного трубопровода
Владельцы патента RU 2406018:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) (RU)
Изобретение относится к контрольно-измерительным системам. Способ применим для определения конфигурации затопленного подземного трубопровода и дальнейшего построения его продольного вертикального профиля. Технический результат - получение данных гидростатического давления для определения заглубления датчика относительно поверхности жидкости через определенные расстояния на всем протяжении исследуемого участка трубопровода для построения продольного профиля. Сущность изобретения заключается в том, что с помощью устройства для определения гидростатического давления жидкой среды, находящейся внутри трубопровода, через определенные промежутки длины измеряется давление на заданном расстоянии от оси трубопровода. Все это позволяет вычислить вертикальные углы участка трубопровода и построить продольный профиль трассы. 2 ил.
Способ относится к контрольно-измерительным системам. Он применим для определения конфигурации затопленного подземного трубопровода, а именно для определения вертикальных углов и построения продольного вертикального профиля трассы трубопровода.
Известна "Инерциальная система контроля за трубопроводом", содержащая снаряд-носитель, имеющий несколько уретановых скребков для обеспечения движения снаряда, бесплатформенную инерциальную систему навигации, включающую триаду акселерометров и гироскопов, одометры, вычислитель, устройства и датчики неинерциальной природы для диагностики состояния трубопровода (Патент USA №4945775, G01C 9/06, 07.08.1990).
Недостатком данной системы является сложность и необходимость применения бесплатформенной инерциальной системы и одометров высокой точности, что во многих случаях неприемлемо для реализации из-за чрезмерно высокой стоимости.
Известна система определения координат трассы и координат дефектов подземного трубопровода, которая состоит из навигационных спутников, маркера камеры пуска, состоящего из последовательно соединенных навигационного приемника, блока обработки и сопряжения, накопителя данных, маркера камеры приема и маркеров трассы, которые состоят соответственно из маркерного приемника, последовательно соединенных навигационного приемника, блока обработки и сопряжения, накопителя данных и внутритрубного инспектирующего снаряда, состоящего из модуля дефектоскопии, синхронизируемого опорного генератора, маркерного передатчика, датчика пути, блока вычислений и управления, регистратора, трехкомпонентного измерителя угловой скорости, трехкомпонентного акселерометра и продольного акселерометра наземной подсистемы. Перед пуском внутритрубного инспектирующего снаряда происходит синхронизация его синхронизируемого опорного генератора с временной шкалой спутниковой радионавигационной системы. Во внутритрубном инспектирующем снаряде осуществляется запись в регистратор данных модуля дефектоскопии, трехкомпонентного измерителя угловой скорости, трехкомпонентного акселерометра, продольного акселерометра, датчика пути, датчика температуры и текущего времени (Патент РФ №2261424, G01M 3/24, F17D 5/05, G01B 17/00, G01V 3/08. 27.09.2005).
Недостатком системы является сложность, невысокая точность определения координат трассы трубопровода, а также невозможность вычисления координат при сильном засорении трубопровода.
Технический результат - получение данных гидростатического давления для определения заглубления датчика относительно поверхности жидкости через определенные расстояния на всем протяжении исследуемого участка трубопровода для построения продольного профиля.
В способе для определения продольного профиля трассы затопленного подземного трубопровода с использованием устройства для определения гидростатического давления внутри подземного, затопленного жидкой средой трубопровода, включающего датчик гидростатического давления, индикаторное устройство, кабель, трос, тяговое устройство, технический результат достигается тем, что гидростатическое давление в затопленном трубопроводе измеряется через заданные промежутки длины и через плотность жидкой среды определяется вертикальное заглубление датчика от поверхности жидкости и на основании полученных расстояний между точками и рассчитанных величин их заглублений строится вертикальный профиль трубопроводного перехода.
Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен трубопровод 1 в продольном сечении, пересекающий водную преграду, 2 - устройство для определения гидростатического давления, 3 - тяговое устройство, 4 - трос, 5 - индикаторное устройство, 6 - кабель.
На фиг.2 представлен трубопровод 1 в продольном сечении, пересекающий водную преграду, 2 - устройство для определения гидростатического давления, 7 - гидростатическое давление (Нгс), 8 - величина заглубления устройства относительно свода трубопровода (Нзагл), 9 - половина (0,5) диаметра трубопровода.
Способ осуществляется следующим образом.
В отключенный вскрытый трубопровод 1 протаскивается трос с одного берега на другой. На одном берегу устанавливается тяговое устройство 3, на другом берегу к тросу 4 закрепляется устройство для измерения гидростатического давления 2, соединенного кабелем 6 с индикаторным устройством 5. После этого тяговое устройство натягивает и наматывает на барабан (на фиг. не показан) трос 4. Через каждый метр производят остановки движения устройства для осуществления замеров давления. Данные гидростатического давления поступают на индикаторное устройство 5. Остановки необходимы также для того, чтобы исключить погрешность замеров гидростатического давления, возникающую в движущейся струе воды. Горизонтальное положение устройства фиксируется по длине измерительного кабеля. После прохождения устройства по всей длине затопленного трубопровода устройство открепляется от троса. Зная расстояние датчика от продольной оси трубы, можно определить вертикальный профиль трубопровода.
Носи=Нгс+0,5Dтр-Нзагл, где
Нзагл - расстояние от свода трубопровода до оси датчика
Нгс - гидростатическое давление, приведенное к пресной воде, соответствующее величине заглубления прибора;
Δв.с. - плотность жидкой среды;
Нприб - гидростатическое давление, фиксируемое датчиком.
Полученные данные заносят в компьютер и с помощью специальной программы отстраивается вертикальный профиль трубопроводного перехода. Точность измерения определяется моделью применяемого датчика.
Глубина нахождения приемного устройства датчика определяется через плотность воды данного объекта при существующей замутненности, степени минерализации и температуре.
Данный способ обеспечивает непрерывный цикл определения через заданные промежутки длины исследуемого участка вертикального положения затопленного трубопровода, пересекающего водную преграду.
Способ для определения продольного профиля трассы затопленного подземного трубопровода с использованием устройства для определения гидростатического давления внутри подземного затопленного жидкой средой трубопровода, включающего датчик гидростатического давления, индикаторное устройство, кабель, трос, тяговое устройство, отличающийся тем, что гидростатическое давление в затопленном трубопроводе измеряется через заданные промежутки длины и через плотность жидкой среды определяется вертикальное заглубление датчика от поверхности жидкости и на основании полученных расстояний между точками и рассчитанных величин их заглублений строится вертикальный профиль трубопроводного перехода.
