Устройство контроля герметичности запорной арматуры трубопровода


 


Владельцы патента RU 2534428:

Сергеев Сергей Сергеевич (RU)

Изобретение относится к области испытаний на герметичность и может быть использовано для контроля герметичности запорной аппаратуры трубопроводов. Сущность: устройство содержит акустический датчик (1) с усилителем сигналов (2). К усилителю сигналов (2) подключен регулируемый полосовой фильтр (3), на выходе которого установлен преобразователь (4) переменного тока в постоянный. Преобразователь (4) переменного тока в постоянный соединен с блоком памяти амплитуд сигналов, состоящим из ячеек памяти (5-7) и переключателя (8). Блок памяти амплитуд сигналов соединен с индикатором амплитуд сигналов (9), свидетельствующих о состоянии герметичности запорной арматуры. Технический результат: осуществление контроля герметичности запорной арматуры на действующем трубопроводе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к обнаружению и количественной оценке утечки жидкости из трубопровода, в частности к контролю герметичности запорной арматуры с использованием акустических колебаний, возникающих при транспортировке жидкости.

Известен способ контроля герметичности запорной арматуры трубопровода в период его эксплуатации, см. патент RU 2275610. Согласно этому способу на уплотнительном поле задвижки имеются кольцевые канавки, на которых имеются отверстия сквозных каналов, перекрываемых запорными элементами. Определение величины протечки осуществляется при закрытой задвижке, при этом, если при открытом положении запорного элемента не наблюдается протечки из сквозных каналов, то задвижка считается работоспособной. Для реализации указанного способа корпус задвижки должен иметь сквозные каналы, что в большинстве случаев неприемлемо.

Известен также способ и устройство для обнаружения протечки в задвижке трубопровода, см. патент WO 0052442. Задвижка имеет шаровой запорный орган с герметизирующими уплотнениями. В полость корпуса, между уплотнениями, ввернута трубка, на конце которой имеется датчик давления. На некотором расстоянии от этой трубки в канал трубопровода ввернута вторая трубка с вторым датчиком давления. Устройство имеет генератор импульсов давления. Сигналы обоих датчиков используются для определения наличия и величины протечки в задвижке.

Для реализации данного изобретения задвижка и трубопровод должны иметь трубки для подвода жидкости к датчикам давления.

Однако выпускаемая промышленностью запорная арматура не имеет отверстий доля контроля герметичности. Поэтому создание средства для контроля запорной арматуры, не имеющей отверстий, - актуальная задача. Особенно это важно для запорной арматуры, встроенной в действующий трубопровод.

Согласно заявленному изобретению контроль герметичности запорной арматуры осуществляется на действующем трубопроводе.

С этой целью заявляемое устройство использует звуковые колебания, возникающие в неполностью закрытой запорной арматуре трубопровода. Устройство имеет акустический датчик с усилителем сигналов, к которому подключен регулируемый полосовой фильтр, соединенный с преобразователем переменного тока в постоянный, на выходе которого установлен блок памяти амплитуд сигналов в выделенной полосе частот, соединенный с индикатором амплитуд сигналов.

При этом блок памяти амплитуд сигналов содержит ячейки памяти амплитуд сигналов, соответствующих открытому, закрытому и промежуточному положениям запорной арматуры, соединяемых переключателем с преобразователем переменного тока в постоянный.

На чертеже изображена блок-схема устройства контроля герметичности запорной арматуры трубопровода.

Акустический датчик 1 с усилителем 2 подключен к регулируемому полосовому фильтру 3, на выходе которого установлен преобразователь 4 переменного тока в постоянный.

Устройство содержит блок памяти амплитуд сигналов, который состоит из ячеек памяти 5,6,7 соответственно для открытого, закрытого и промежуточного положений запорной арматуры. Ячейки памяти 5,6,7 с помощью переключателя 8 могут подключаться к преобразователю 4 переменного тока в постоянный. Выходы ячеек памяти 5,6,7 подключены к входу индикатора 9 амплитуд сигналов, поступающих из соответствующих ячеек памяти.

Для контроля герметичности акустический датчик 1 устанавливается на запорную арматуру 10 (кран, вентиль, задвижка) трубопровода. Запорный орган арматуры трубопровода ставится в положение «открыто», при этом переключатель 8 соединяется с ячейкой памяти 5, соответствующей открытому положению запорной арматуры. Далее, с помощью регулируемого полосового фильтра 3 ограничивается полоса пропускания частот, характерных для контролируемого участка трубопровода, типа задвижки и величины давления в трубопроводе.

На выходе регулируемого полосового фильтра 3 устанавливается переменный ток, частота которого соответствует частоте пульсаций жидкости в трубопроводе. С помощью преобразователя 4 переменный ток преобразуется в постоянный, уровень напряжения которого характеризует усредненную амплитуду импульсов трубопровода при открытом положении запорной арматуры.

Таким образом, в ячейке памяти 5 фиксируется напряжение, соответствующее открытому положению запорной арматуры. Этот уровень может отображаться в индикаторе 9.

Далее запорная арматура ставится в промежуточное положение, при котором трубопровод частично перекрыт. При этом преобразователь 4 переменного тока в постоянный подключается к ячейке памяти 7, соответствующей частично закрытой запорной арматуре. При уменьшении проходного сечения трубопровода уровень шумов увеличивается. Соответственно увеличивается уровень напряжения в преобразователе 4 переменного тока в постоянный. В ячейке памяти 7 устанавливается напряжение, соответствующее частично закрытому положению запорной арматуры.

Этот уровень может отображаться в индикаторе 9.

Далее запорная арматура ставится в закрытое положение. Преобразователь 4 переменного тока в постоянный с помощью переключателя 8 соединяется с ячейкой памяти 6, соответствующей закрытому положению запорной арматуры.

При этом могут быть два случая.

Первый случай. Трубопровод полностью перекрыт. Протечки нет. При этом уровень напряжения в ячейке памяти 6 равен уровню напряжения в ячейке памяти 5, что свидетельствует об исправности запорной арматуры.

Второй случай. Запорная арматура находится в положении закрыто. Однако в ней имеется протечка. При этом уровень напряжения в ячейке 6 превышает уровень напряжения в ячейке 5. Уровни напряжений контролируются с помощью индикатора 9.

Если во всех ячейках памяти 5,6,7 уровень напряжения одинаковый, то это указывает на отсутствие жидкости в трубопроводе или на полностью неработающую задвижку.

Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает контроль герметичности запорной арматуры трубопровода в период его эксплуатации.

1. Устройство контроля герметичности запорной арматуры трубопровода, содержащее акустический датчик с усилителем сигналов, отличающееся тем, что к усилителю сигналов подключен регулируемый полосовой фильтр, на выходе которого установлен преобразователь переменного тока в постоянный, соединенный с блоком памяти амплитуд сигналов, к которому подключен индикатор амплитуд сигналов, свидетельствующих о состоянии герметичности запорной арматуры.

2. Устройство контроля герметичности запорной арматуры трубопровода по п.1, отличающееся тем, что блок памяти амплитуд сигналов содержит ячейки памяти амплитуд сигналов при открытом, закрытом и промежуточном положениях запорной арматуры, соединенные переключателем с преобразователем переменного тока в постоянный.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экологии, защите и мониторингу окружающей среды и может быть использовано для обнаружения утечек газа из газопроводов и технических систем добычи углеводородов, для локализации и исследований природных источников газов под водой, а также для количественной оценки объемов выходящих в области дна газов.

Использование: для мониторинга подземного трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что опрашивают оптическое волокно, расположенное вдоль пути трубопровода, для обеспечения распределенного акустического измерения, вводят акустический импульс в канал, измеряют посредством распределенного акустического измерения отклик на акустический импульс на каждом из совокупности дискретных продольных измерительных участков и выводят из совокупности измерений профиль состояния канала, причем этот канал представляет собой трубопровод, а акустический импульс сформирован снарядом, проходящим по трубопроводу.

Изобретение относится к области испытательно-измерительной техники и направлено на упрощение определения расстояния до места течи подземного трубопровода, что обеспечивается за счет того, что с помощью акустического датчика измеряют амплитуду звука течи в двух точках подземного трубопровода.

Изобретение относится к области транспортировки нефти и касается вопросов контроля состояния подводных нефтепроводов, а более конкретно к обнаружению утечек при их разгерметизации.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и направлено на повышение безопасности эксплуатации морских нефтегазовых терминалов, что обеспечивается за счет того, что достигается за счет того, что внешнюю поверхность трубопровода, уложенного на дно, зондируют гидроакустическими сигналами, концентрацию метана в газовом облаке определяют посредством датчика метана, путем измерения величины изменения активного слоя датчика метана при диффузии молекул углеводородов из морской воды через силиконовую мембрану, определяют закономерности распределения плотности скопления пузырьков газа по глубине, путем распределения диапазона на слои с вычислением плотности скопления пузырьков газа для каждого слоя по глубине, выполняют оценку количественных характеристик разреженных газовых скоплений.

Изобретение относится к устройствам для внутритрубного неразрушающего контроля трубопроводов. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для диагностики преимущественно подводных магистральных трубопроводов. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для диагностики преимущественно подводных магистральных трубопроводов. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и направлено на повышение помехоустойчивости. .

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для использования утечек в линиях воздушных систем летательных аппаратов. .

Изобретение относится к гидроакустике, в частности к средствам обнаружения утечек. Способ предполагает прием и регистрацию сигнала окружающего акустического шума в диапазоне частот соответствующих частотам собственных пульсаций пузырьков в жидкости, разбиение сигнала на поддиапазоны, фильтрацию, расчет спектров и построение спектрограмм. При этом осуществляют выделение спектральных составляющих, имеющих экспоненциально затухающую амплитуду, определение частоты fR, фильтрацию с учетом частоты fR фильтра, обращение во времени сигнала, его усиление и излучение, повторный прием и полосовую фильтрацию сигнала окружающего акустического шума с центральной частотой фильтра fR и выделение в нем рассеянных пузырьком сигналов путем расчета спектра сигнала шума и построения спектрограмм. Обнаружение утечки газа регистрируют по первому появлению в спектрограммах спектральных составляющих импульсных сигналов, имеющих симметричную экспоненциально нарастающую и затухающую во времени амплитуду с длительностью периодов звукового поля, в два раза превышающей длительность эмиссионного импульса, и частотой заполнения fR, а локализацию места выхода газа выполняют триангуляционным методом. Технические результаты - повышение оперативности, надежности и точности контроля. 1 ил.

Использование: для подводного обнаружения присутствия одного или более пузырьков. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для подводного обнаружения присутствия одного или более пузырьков в водной среде содержит первую конструкцию, имеющую нижний внешний край для задания области, в пределах которой устройство обладает возможностью сбора одного или более пузырьков, вторую конструкцию для обеспечения пространственной концентрации в зоне обнаружения одного или более пузырьков, принятых в пределах области, заданной нижним внешним краем, и блок обнаружения для обнаружения одного или более пузырьков, сконцентрированных при работе устройства с помощью конструкции для обеспечения концентрации пузырьков, проходящих в зону обнаружения, и для формирования выходного сигнала, указывающего на прохождение одного или более пузырьков через зону обнаружения. Устройство опционально устанавливается на дистанционно управляемом водном транспортном средстве (ROV). Устройство предпочтительно используется для исследования источников одного или более пузырьков в водных средах, например утечек при разведке и/или добыче нефти, поврежденных электрических подводных кабелей, утечек в морских газопроводах и т.п. Технический результат: обеспечение возможности надежного обнаружения пузырьков при наличии мешающих частиц в водной среде. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх