Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода

Авторы патента:

Сусликов Сергей Петрович (RU)

Гераськин Вадим Георгиевич (RU)

Шабров Сергей Николаевич (RU)

Шабров Пётр Николаевич (RU)

Ткаченко Игорь Григорьевич (RU)

Шатохин Александр Анатольевич (RU)

G01B5/00 - Приспособления к измерительным устройствам, отличающимся механическими средствами измерения (измерительные устройства как таковые G01B 3/00)

E02D1/00 - Основания и фундаменты; котлованы; насыпи (для гидротехнических сооружений E02B); подземные и подводные сооружения

Владельцы патента RU 2531979:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ КРАСНОДАР" (RU)

Изобретение относится к устройству для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, расположенного в местах с возможными оползневыми явлениями. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения перемещения грунта. Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода состоит из измерительного телескопического двухзвенного рычага с датчиком удлинения, шарнира, узла отсчета перемещений с блоком акселерометров. Причем устройство дополнительно содержит два измерительных телескопических двухзвенных рычага с датчиками, один из которых шарнирно закреплен на трубопроводе и установлен узлом отсчета перемещений вниз, а второй своим якорем установлен в грунт, не подверженный оползневым явлениям, и соединен шарниром с трубопроводом. 1 ил.

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями, для принятия своевременных мер по их защите от разрушения при перемещениях грунтовых масс, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта или иными причинами.

Известно устройство для измерения направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода, содержащее корпус, соединенный с ним посредством сферического шарнира измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном выступающем из корпуса конце, двухкоординатный узел отсчета перемещений, размещенный внутри корпуса и взаимодействующий с другим концом измерительного рычага [1] (Патент RU 2205919, кл. С2 7 E02D 1/100, G01B 5/00, оп. 20.07.2000 г.).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству является устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, измерительный узел которого представляет собой измерительный телескопический двухзвенный рычаг с датчиком удлинения, шарнир, узел отсчета перемещении [2] (Патент RU 2338031 С2).

Недостатком обоих устройств является то, что они фиксируют смещение верхнего слоя грунта относительно подземного газопровода, при этом не отслеживается движение грунта под газопроводом, а также движение самого газопровода вместе с грунтом. В последнем случае измерительный рычаг вообще не покажет никакой информации, при этом в трубопроводе возникнут дополнительные напряжения, которые могут привести к нештатной ситуации.

Целью настоящего изобретения является отслеживание абсолютных величин движения грунта относительно газопровода, а также смещение самого трубопровода относительно его первоначального положения.

Указанная цель достигается за счет применения в устройстве для измерения скорости и направления движения грунта 3-х телескопических измерительных рычагов, аналогичных используемому во втором прототипе.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в заявляемом устройстве для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, состоящем из измерительного телескопического двухзвенного рычага с датчиком удлинения, шарнира, узла отсчета перемещений с блоком акселерометров, согласно изобретению дополнительно применены два измерительных телескопических двухзвенных рычага с датчиками, один из которых шарнирно закреплен на трубопроводе и установлен узлом отсчета перемещений вниз, а второй своим якорем установлен в грунт, не подверженный оползневым явлениям, и соединен шарниром с трубопроводом.

На фиг.1 представлено заявляемое устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, где:

1 - измерительный телескопический двухзвенный рычаг;

2 - подземный трубопровод;

3 - шарнир;

4 - узел отсчета перемещений с блоком акселерометров;

5 - датчик удлинения измерительного телескопического двухзвенного рычага;

6 - тросик;

7 - якорь;

8 - грунт, не подверженный оползневым явлениям.

Перед установкой измерительных телескопических двухзвенных рычагов 1 на подземный трубопровод 2 устанавливаются шарниры 3. Каждый измерительный телескопический двухзвенный рычаг 1 оснащен узлом отсчета перемещений с блоком акселерометров 4, датчиком удлинения измерительного телескопического двухзвенного рычага 5 с тросиком 6. Измерительные рычаги 1 устанавливаются на подземный трубопровод 2 через шарниры 3. Первый измерительный рычаг 1 устанавливается узлом отсчета перемещений 4 вверх, второй - вниз. Третий измерительный рычаг 1 шарнирно соединен с якорем 7. Якорь фиксируется в грунте, не подверженном оползневым явлениям 8. Для установки второго и третьего измерительных рычагов предварительно бурятся скважины.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии грунта на устройство измерительные телескопические двухзвенные рычаги 1 наклоняются и удлиняются, при этом тросик 6 воздействует на датчик удлинения измерительного телескопического двухзвенного рычага 5. Информация о скорости движении грунта и о смещении трубопровода с датчика удлинения 5, а также данные о направлении движения с блока акселерометров узла отсчета перемещений 4 передаются оператору.

Источники информации

1. Патент RU 2205919, кл. С2 7 E02D 1/100, G01B 5/00, оп. 20.07.2000 г.

2. Патент RU 2338031 C2.

Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, состоящее из измерительного телескопического двухзвенного рычага с датчиком удлинения, шарнира, узла отсчета перемещений с блоком акселерометров, отличающееся тем, что дополнительно применены два измерительных телескопических двухзвенных рычага с датчиками, один из которых шарнирно закреплен на трубопроводе и установлен узлом отсчета перемещений вниз, а второй своим якорем установлен в грунт, не подверженный оползневым явлениям, и соединен шарниром с трубопроводом.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения взаимного расположения плоскостей и наружной сферической поверхности. Заявленный способ измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности заключается в том, что на установочной плоскости размещают базирующий элемент, содержащий коническое отверстие.

Способ определения координат точек поверхности в трехмерной системе координат // 2515200

Изобретение может быть использовано для контроля крупногабаритных изделий, отладки и контроля стабильности и точности технологических процессов механической обработки, для определения отклонений формы и расположения деталей машин в полевых условиях.

Способ калибровки рычажных профилемеров и устройство для его осуществления // 2498212

Способ калибровки рычажных профилемеров включает установку прибора с раскрытыми рычагами, последующую установку калибрующего устройства сверху на профилемер с совмещением пазов калибрующего устройства и паза для перемещения рычага под калибрующим элементом, выставленным на определенный размер радиуса раскрытия рычагов, затем перемещение калибровочного устройства вдоль оси прибора и установку под калибрующим элементом другого рычага калибруемого профилемера, при этом наружная поверхность калибруемого профилемера и опорная поверхность калибровочного устройства совмещаются соосно и беззазорно с помощью прижима опорной поверхности калибруемого прибора и опорной поверхности калибровочного устройства, и величины раскрытия всех рычагов последовательно калибруются однонаправленным устройством.

Измерительное устройство // 2493540

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в производстве арматуры питания газогидравлических машин для изготовления компенсирующих втулок.

Устройство для измерения неровностей листовых вязкоупругих материалов // 2464527

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения профиля поверхностей низкомодульных вязкоупругих листовых материалов легкой промышленности, а именно искусственных и натуральных кож, нетканых материалов и пр.

Способ измерения отклонений расположения плоскостей относительно центра наружной сферической поверхности // 2456539

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, для измерения взаимного расположения плоскостей и наружной сферической поверхности. .

Способ когерентной электронной томографии // 2427793

Изобретение относится к области полупроводниковых диагностических технологий, к кристаллографии и петрографии, в частности к анализу кристаллических наноразмерных гетероструктур с помощью электронного томографа с управляемой когерентностью, позволяющего бесконтактно определять толщину и число межплоскостных атомных нанослоев полупроводниковых кристаллических гетероструктур и картирования ориентации кристаллитов для исследования динамических процессов и фазовых переходов.

Способ измерения геометрических параметров оболочки вращения // 2426067

Изобретение относится к области технических измерений и может быть использовано при измерении геометрических параметров (отклонений формы и биений) преимущественно крупногабаритных корпусных изделий.

Устройство активного контроля и измерения действительных размеров наружной поверхности изделия типа оболочка вращения // 2420712

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения, к технике метрологического обеспечения, а именно к средствам активного контроля и измерения действительных размеров наружных поверхностей изделий типа оболочка вращения.

Способ подбора пружин рессорного комплекта тележек подвижного состава // 2404414

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается контрольно-сортировочной проверки параметров пружин сжатия, а также подбора пар пружин с заданным полем допуска по требуемым характеристикам для их работы в рессорном комплекте тележек подвижного состава.

Устройство для измерения деформаций грунтов // 2529214

Изобретение относится к устройству диагностики и прогноза состояния грунтовых технических систем на слабых грунтах и оползневых склонах. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности устройства при однократном воздействии вибродинамической нагрузки с сохранением высокой точности измерения.

Устройство для отбора почвы // 2525080

Изобретение относится к устройствам для отбора почв с нарушенной структурой и может быть использовано при извлечении различного типа почвенно-грунтовых образцов в полевых условиях для комплексного анализа земли сельскохозяйственного назначения.

Способ моделирования горизонтального термоэрозионного размыва мерзлых грунтов // 2520590

Изобретение относится к промышленному или гражданскому строительству, в частности к определению устойчивости мерзлых грунтов, и может быть использовано при строительстве нефте- и газопроводов для установления степени устойчивости грунтов к термоэрозионному размыву.

Устройство для комплексного определения физических и механических свойств грунтов в полевых условиях // 2510440

Изобретение относится к строительству, а именно к определению механических свойств грунтов в полевых условиях при проведении инженерно-геологических изысканий и обследовании грунтов в основании существующих фундаментов.

Способ определения деформации горных пород в зонах, недоступных для прямых измерений // 2509889

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых и строительстве подземных сооружений открытым способом.

Способ динамического зондирования грунтов и устройство для его осуществления // 2507341

Изобретение относится к области строительства, а именно к исследованию физико-механических характеристик грунтов динамическим зондированием. Способ динамического зондирования грунтов, при котором погружают штангу с зондом в грунт посредством периодических ударов и во время каждого удара определяют параметры воздействия грунта на датчики измерительной системы, обеспечивая усиление сигналов от датчиков, их аналого-цифровое преобразование, регистрацию и передачу данных, включая зависимость перемещения зонда от времени и зависимость изменения лобового сопротивления от времени, во внешний блок обработки данных с помощью соответствующего программного обеспечения, в результате чего определяют физико-механические характеристики грунта.

Комплект устройств для отбора вертикального монолита почвогрунтов // 2505792

Изобретение относится к сельскому хозяйству и мелиорации земель и может быть использовано при отборе вертикального монолита-образца почвогрунтов ненарушенного (природного) сложения с целью определения их водно-физических и фильтрационных свойств.

Способ оценки содержания крупнообломочных включений на характеристики сжимаемости смесей глинистых грунтов // 2503776

Изобретение относится к области строительства, в частности к оценке деформационных свойств смесей глинистых грунтов с крупнообломочными включениями при возведении противофильтрационных устройств, тела дамб, плотин, дорог и др., а также оснований сооружений.

Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода // 2498015

Способ определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя // 2498014

Изобретение относится к строительному производству и предназначено для определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя. Способ определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя включает бурение скважины перед началом его промерзания, отбор образцов грунта, измерение глубины сезонного протаивания ξ, определение на образцах плотности сухого грунта ρd,th.

Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды // 2537725

Изобретение относится к области физики материального (контактного) взаимодействия, а именно к способу определения угла φн внутреннего трения и удельного сцепления - сн материальной связной среды нарушенной структуры, воспринимающей давление свыше гравитационного. Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды заключается в определении при лабораторном сдвиге образцов среды ненарушенной структуры в условиях компрессии угла φ=φстр внутреннего трения и удельного сцепления с=сстр среды ненарушенной структуры при построении графика Кулона-Мора τi=pi·tgφстр+сстр предельного состояния среды под давлением pi, где τi - напряжение сдвига среды под давлением сжатия pi. Для определения угла внутреннего трения среды с нарушенной структурой, образующейся при достижении под штампом давления, равного бытовому давлению рстр.б=рб=(γ·h-сстр)ctgφстр на отметке h массива ее естественного сложения, определяют угол θ=φстр+φн=arcsin[2sinφстр/(1+sin2φстр)]. Определяют угол внутреннего трения среды с нарушенной структурой по выражению φн=θ-φстр, а удельное сцепление материальной среды с нарушенной структурой определяют по зависимости с н = с с т р [ 2 − t g φ н t g φ с т р ] . Технический результат - получение связи физических параметров прочности φн и сн нагруженной материальной среды сверх природного гравитационного (бытового) давления с параметрами структурной прочности среды φстр и сстр.2 ил.