Интерактивная система мониторинга технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов


 


Владельцы патента RU 2556335:

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

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для диагностики технического состояния надземных переходов магистральных трубопроводов, а также автоматического восстановления геометрии трубы надземного перехода по результатам диагностики. Целью настоящего изобретения является повышение информационной эффективности существующих систем мониторинга надземных переходов магистральных трубопроводов, в том числе получение информации о реальном изменении геометрии трубы надземного перехода с одновременной ее корректировкой, для поддержания уровня НДС в заданных пределах, с помощью саморегулируемых опор, что приведет к снижению вероятности возникновения аварийных ситуаций. Интерактивная система мониторинга технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов содержит аппаратно-программный комплекс, измерительный блок с датчиками уровня напряженно-деформированного состояния и диспетчерское оборудование. Дополнительно содержит систему оптического наблюдения за геометрией трубопровода, саморегулируемые опоры, и дополнительный блок к аппаратно-программному комплексу, отвечающий за автоматическое регулирование вышеуказанных опор. 1 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для диагностики технического состояния надземных переходов магистральных трубопроводов, а также автоматического восстановления геометрии трубы надземного перехода по результатам диагностики.

Известна система мониторинга трансферных линий трубопроводов установки ЭЛОУ+АВТ6 [1] (http://nadegnost.ucoz.rn/index/0-88).

В известной системе используются тензодатчики для измерения деформаций патрубков трубопровода. Данные с датчиков передаются на компьютерный блок. Далее формируется база данных, рассчитываются параметры напряженно-деформированного состояния (НДС) контролируемых участков, оценивается напряженное состояние, выдается протокол результатов анализа. В режиме реального времени на дисплее отражаются все технологические параметры эксплуатации, состояние объекта по результатам мониторинга.

Недостатками настоящей системы является отсутствие информации о фактическом изменении геометрии трубы надземного перехода, а также отсутствие системы незамедлительного восстановления исходной геометрии и допустимых уровней НДС. Для определения причины возникновения деформации трубопровода требуется выезд специалистов на объект. Это увеличивает финансовые затраты на обслуживание трубопроводной системы и снижает темп проведения ремонтных работ на участке деформированного трубопровода, что может привести к аварийной ситуации.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой системе мониторинга технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов является система контроля переходов магистральных газопроводов через естественные и искусственные препятствия [2] (http://www.gasjoumal.ru/gij7gij_detailed_work.php? GIJ_ELEMENT_ID=10226&WORK_ELEMENT_ID=10232).

Известная система содержит аппаратно-программный комплекс, измерительный блок с датчиком уровня НДС, которые устанавливаются на переходах магистральных газопроводов и диспетчерское оборудование.

Для решения задачи мониторинга известная система автоматически в реальном времени измеряет параметры технического состояния контролируемого перехода, в частности, уровень НДС.

Известная система производит обработку, хранение и анализ получаемых данных о НДС с измерительного блока. Сведения о техническом состоянии переходов выводятся на экран монитора. Известная система проводит анализ несоответствий фактических условий эксплуатации переходов требованиям нормативной документации.

Недостатками настоящей системы является отсутствие информации о фактическом изменении геометрии трубы надземного перехода, а также отсутствие системы незамедлительного восстановления исходной геометрии и допустимых уровней НДС.

Целью настоящего изобретения является повышение информационной эффективности существующих систем мониторинга надземных переходов магистральных трубопроводов, в том числе получение информации о реальном изменении геометрии трубы надземного перехода с одновременной ее корректировкой, для поддержания уровня НДС в заданных пределах, с помощью саморегулируемых опор, что приведет к снижению вероятности возникновения аварийных ситуаций.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявленная интерактивная система мониторинга технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов, содержащая аппаратно-программный комплекс, измерительный блок с датчиками уровня напряженно-деформированного состояния и диспетчерское оборудование, согласно изобретению, дополнительно содержит систему оптического наблюдения за геометрией трубопровода, саморегулируемые опоры, и дополнительный блок к аппаратно-программному комплексу, отвечающий за автоматическое регулирование вышеуказанных опор.

На чертеже показана интерактивная система мониторинга технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов, где:

1 - аппаратно-программный комплекс;

2 - измерительный блок;

3 - датчики уровня НДС;

4 - мишени;

5 - труба надземного перехода;

6 - диспетчерское оборудование

7 - дополнительный блок к аппаратно-программному комплексу;

8 - опоры саморегулируемые;

9 - оптическое устройство;

10 - экран монитора.

Интерактивная система мониторинга технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов содержит: аппаратно-программный комплекс 1; измерительный блок 2 с датчиками уровня НДС 3 и мишенями 4, закрепленными на трубе надземного перехода 5; диспетчерское оборудование 6; дополнительный блок к аппаратно-программному комплексу 7, отвечающий за автоматическое регулирование саморегулируемых опор 8; оптическое устройство 9. Информация о состоянии надземного перехода выводится на экран монитора оператора 10.

Заявляемая интерактивная система работает следующим образом.

Оптическое устройство 9 направляется в автоматическом режиме на мишени 4. По отклонению попадания перекрестия оптического устройства 9 на мишени 4 судят об изменении геометрии трубы надземного перехода 5 (например, о величине провисания трубы). Датчики уровня НДС 3 сигнализируют о выходе уровня НДС за допустимые пределы. Информация с измерительного блока 2, в который входят датчики уровня НДС 3 и мишени 4, прошедшая первичную обработку в аппаратно-программном комплексе 1 и в диспетчерском оборудовании 6, поступает в дополнительный блок к аппаратно-программному комплексу 7. Программное обеспечение дополнительного блока к аппаратно-программному комплексу 7 обрабатывает полученные данные и, в случае изменения геометрии трубы надземного перехода 5, в сочетании с выходом значений уровня НДС за допустимые пределы, дает команду на автоматическую регулировку саморегулируемых опор 8. Тип привода саморегулируемых опор 8 - любой. Во время регулировки отслеживаются уровни НДС, регулировка прекращается при достижении их оптимальных значений. При этом дополнительный блок к аппаратно-программному комплексу 7, по результатам обработки данных, выводит на экран монитора 10, в режиме реального времени, данные об уровне НДС, графическое изображение перехода, информацию о произведенной автоматической регулировке опор.

Источники информации

1. http://nadegnost.ucoz.ru/index/0-88.

2. http://www.gasjoumal.ru/gij/gij_detailed_work.php? GIJ ELEMENT ID=10226&WORK ELEMENT ID=10232.

Интерактивная система мониторинга технического состояния магистрального трубопровода на участках надземных переходов, содержащая аппаратно-программный комплекс, измерительный блок с датчиками уровня напряженно-деформированного состояния и диспетчерское оборудование, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему оптического наблюдения за геометрией трубопровода, саморегулируемые опоры, и дополнительный блок к аппаратно-программному комплексу, отвечающий за автоматическое регулирование вышеуказанных опор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам измерения распределения температуры, в котором оптическое волокно используется в качестве чувствительного элемента, а именно является чувствительным элементом распределенного датчика температуры, в котором используется способ, основанный на явлении вынужденного рассеяния Мандельштамма-Бриллюэна (ВРМБ), возникающего в оптическом волокне.

Изобретение относится к способу бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве. При реализации способа на поверхности объекта выделяют одну и/или более обособленную зону, для которой можно заранее составить несколько разных упрощенных математических параметрических моделей на основании заранее известных геометрических закономерностей исследуемого объекта, характеризующих форму, положение, движение, деформацию.

Способ относится к исследованиям деформации материала в процессе механической обработки резанием. Деформируемую в процессе резания поверхность образца освещают когерентным монохроматическим излучением.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам контроля состояния летательных аппаратов в процессе эксплуатации. Система контроля технического состояния конструкций летательного аппарата содержит датчики технического состояния лопастей винта вертолета или консолей крыла самолета и блок-регистратор, размещенный на их борту.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и касается способа диагностирования состояния конструкции. Способ включает в себя формирование на участке вероятного возникновения дефекта конструкции датчика.

Изобретение относится к области экспериментальных методов исследования механических напряжений и деформаций в деталях машин и элементах конструкций и может быть использовано для определения пластических деформаций изделия в машиностроении, авиастроении и других отраслях промышленности. Способ осуществляют следующим образом.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в строительстве, на транспорте, в промышленных производствах, в контрольно-измерительной аппаратуре.

Изобретение относится к области разработки, производства и монтажа строительных конструкций преимущественно из бетона, покрытого армирующим композиционным материалом.

Изобретение относится к приспособлениям для регистрации сигналов с набора волоконно-оптических брэгговских датчиков системы встроенного неразрушающего контроля (ВНК) объекта.

Изобретение относится к приборостроению для легкой и текстильной промышленности и предназначено для исследования деформационных свойств легкодеформируемых материалов типа тканей и трикотажных полотен.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности для измерения деформаций (напряжений) в различных конструкциях посредством поляризационно-оптических преобразователей, и может быть использовано в строительстве, на транспорте, в промышленных производствах, в контрольно-измерительной аппаратуре. Предложена конструкция тензометрического преобразователя, включающего нагрузочный элемент цилиндрической формы с разрезами, не нарушающими целостности цилиндра, и закрепляемый на контролируемом объекте, размещенный в нем пьезооптический преобразователь, состоящий из закрепленного в заведомо нагруженном состоянии фотоупругого элемента (ФЭ) с системой преобразования величины напряжений на ФЭ в электрический сигнал и блока обработки сигнала, причем фотоупругий элемент имеет в плане крестообразную форму, фронтальные поверхности которого, параллельные направлению измеряемых усилий, являются оптически плоскими, а боковые поверхности ФЭ имеют постоянный и/или переменный радиус кривизны, при этом пьезооптический преобразователь имеет собственный корпус, который представляет собой цилиндр диаметром меньше, чем внешний диаметр ФЭ, и в котором выполнены отверстия, сквозь которые торцы боковых поверхностей ФЭ выступают за внешние габариты цилиндра, а в нагрузочном элементе напротив этих выступов на уровне размещения ФЭ выполнены четыре сквозных резьбовых отверстия, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, и под углом 90 градусов относительно друг друга, под винты, обеспечивающие изначальную силовую нагрузку на ФЭ, при этом система преобразования величины напряжений на ФЭ в электрический сигнал пьезооптического преобразователя включает механизмы вращения поляризатора и четвертьволновой пластины. Технический результат - упрощение конструкции, повышение ее надежности и точности измерения деформаций, уменьшение габаритов - достигается за счет того, что создание изначальной силовой нагрузки на ФЭ в двух взаимно ортогональных направлениях осуществляется контролируемым способом, пьезооптический преобразователь имеет собственный унифицированный корпус и может быть использован с нагрузочными элементами разных конструкций, при этом габаритный размер пьезооптического преобразователя в плоскости измеряемых напряжений не превышает размер ФЭ. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к средствам измерения относительной продольной деформации на поверхности материальных тел. Экстензометр содержит два референтных тела в виде заостренных инденторов, при этом один индентор жестко связан с корпусом прибора, другой установлен с возможностью перемещения, а также систему передачи этих перемещений. В корпусе прибора дополнительно установлены лазер с оптической системой коллимации излучения, фокусирующая линза, фокус которой совпадает с контролируемой поверхностью, светоделительное зеркало, линза, координатно-чувствительный фотоэлектрический преобразователь и арретир для маятника. Подвижный индентор выполнен с оптическим референтным элементом, центр кривизны которого совмещен с острием индентора и с контролируемой поверхностью, и жестко установлен на шарнирно подвешенном в верхней части корпуса маятнике. Между подвижным и неподвижным инденторами подвешен электромагнит. Сущность: расстояние «А» между острыми кромками двух инденторов измеряют до установки на поверхность. Маятник арретируют, подключают источник света, мнимый фокус луча которого совмещают с острием подвижного индентора, при этом изображение фокальной точки лазерного луча, отраженного от сферического зеркала, с оптическим увеличением «К» фокусируют в положении, соответствующем среднему положению светового пятна на координатно-чувствительном фотоэлектрическом преобразователе, и регистрируют условно нулевую координату «Б» энергетического центра светового пятна. В заарретированном состоянии устанавливают экстензометр на деформируемую поверхность и разарретируют маятник, далее поджимают маятник с подвижным индентором и сферическим зеркалом к деформируемой поверхности посредством электромагнита. Регистрируют координату энергетического центра светового пятна «В», нагружают деформируемую балку и регистрируют координату энергетического центра светового пятна «Г». Относительную продольную деформацию вычисляют по формуле. Технический результат: повышение степени точности определения координат выбранных базовых точек, точности измерения расстояния между острыми кромками инденторов и их взаимных перемещений из-за деформации поверхности, в том числе с учетом структурной неоднородности деформируемого материала. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области геодезического контроля вертикальных цилиндрических резервуаров. В заявленном способе определения величин деформаций стенки резервуара производят сканирование внешней поверхности резервуара при помощи наземного лазерного сканера. Определяют пространственные координаты по осям X, Y, Z точек отражения лазерного луча от поверхности резервуара в условной системе координат. Выполняют регистрацию сканов между собой, производят обработку данных результатов наземного лазерного сканирования с помощью программного обеспечения, производят обработку данных результатов наземного лазерного сканирования с помощью программного обеспечения, позволяющего выполнить привязку сканов к заданной системе координат. Передают полученную цифровую информацию в компьютерную программу, производят построение цифровой точечной трехмерной модели внешней поверхности стенки резервуара, далее выполняют развертывание полученной объединенной цифровой точечной трехмерной модели на плоскость, получают развертку в виде плоской точечной модели поверхности, в которой координата Z показывает удаление любой точки от вертикальной оси вышеупомянутого резервуара, а также взаимное отклонение от вертикали между точками, выполняют построение карты деформаций боковой поверхности стенки резервуара в виде изолиний, оценивают характер и величину деформаций стенки резервуара путем сравнения фактических значений деформаций стенки по оси Z с требованиями нормативных значений. Технический результат - повышение точности и достоверности определения величин деформаций стенки резервуара вертикального цилиндрического. 1 ил.

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при создании первичных чувствительных элементов оптических преобразователей деформаций спектрального типа. В заявленном способе изготовления чувствительного элемента спектрального преобразователя деформации на поверхности упругого элемента располагают нефоточувствительное оптическое волокно и наносят слой оптически-прозрачного нефоточувствительного стеклокристаллического материала, сборку из упругого элемента, оптического волокна и стеклокристаллического материала помещают в печь, где производят пайку соединения металл-стекло. Далее извлекают из печи и остужают со скоростью не более 5-8°C/мин в структуре нефоточувствительного оптического волокна, покрытого слоем затвердевшего оптически-прозрачного нефоточувствительного стеклокристаллического материала. При этом в зоне максимальной деформации упругого элемента формируют решетку Брэгга, а материалы конструктивных составляющих чувствительного элемента спектрального преобразователя деформации выбирают с близкими значениями коэффициента температурного расширения. Технический результат - упрощение технологии изготовления чувствительного элемента спектрального преобразователя деформации и повышение точности спектрального преобразования. 2 ил.

Изобретение относится к определению напряженно-деформированного состояния металлических конструкций высокорисковых объектов нефтяной, газовой и химической отраслей промышленности, систем транспорта и переработки нефти и газа с помощью тензочувствительных хрупких покрытий, что позволяет получить наглядную картину наибольшей концентрации напряжений, получить данные для оценки и прочности потенциально опасных объектов. Хрупкое покрытие для исследования деформаций и напряжений выполнено из смеси эпоксидной смолы ЭД-20, отвердителя полиэтиленполиамина (ПЭПА) и фреона-26 при следующем соотношении компонентов, мас. %: смола 20-60, отвердитель 1-3, фреон 79-37. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности ранней диагностики и увеличение чувствительности метода. 1 табл.
Наверх