Устройство для контроля сплош-ности защитного покрытия трубо-проводов

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскня

Соцнаиистнческнк

Респубики

<»849055 (51)IVl. Кл: (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 23.07.79 (21) 2801096/25-28 с присоединением заявки ЭВ (23) Приоритет

С 01 и 27/24

Гааударстааииый камитет

СССР ао деяам иэабратеиий и аткрмтий

Опубликовано 23 .07.81. Бюллетень .% 27

Дата опубликования описания 25. 07,81 (53) УДК 620, .)98(088.8) (72) Авторы . изобретения

В.Н. Федотов и Н.И. Давыдов

Всесоюзный научно-исследовательский инстит по строительству магистральных трубопровод (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СПЛОШНОСТИ

ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к электродефектоскопии диэлектрических материалов, покрывающих электропроводящий материал; а именно к устройствам для, контроля сплошности защитного покрытия трубопроводов методом электроискрово 5 го пробоя при обнаружении дефектов.

Известно устройство для контроля сплошности защитного покрытия труб и трубопроводов методом электроискрового пробоя в месте обнаружения дефекта, содержащее кольцевой электрощуп, охватывающий трубу по .периметру, и источник высокого напряжения, смонтированные на раме, движущейся на ро15 ликах вдоль контролируемой поверхности. Электрощуп образует конденсатор с металлом трубы через покрытие, который разряжается через дефект На металл трубы Pl).

Однако необходимость применения заземляющих установок усложняет конструкцию, а зависимость напряжения на щупе от качества покрытия и кли2 матических условий отрицательно сказывается на точности контроля.

Известно также устройство для контроля сплошности защитного покрыться трубопроводов, содержащее источник высокого напряжения, кольцевой электрощуп, образующий конденсатор с металлом трубопровода через покрытие, и второй кольцевой конденсатор большей емкости, последовательно соединенный с первым. Один и другой полюса этс- .,точника высоковольтного напряжения соединены с первым и вторым указанными конденсаторами соответственно C2).

Устройство не требует сооружения специальных заземляющих установок и обеспечивает стопроцентный контроль. поверхности изделий цилиидрической формы, причем последовательно соединенные конденсаторы различной емкости обеспечивают стабилизацию напряжения на электрощупе.

Однако известное устройство в момент возникновения электроискрового

На чертеже представлено предлагаемое устройство с частичным вырезом

25 его стенки.

В устройстве для контроля сплошности защитного покрытия трубопроводов источник 1 высокого напряжения соединен одним полюсом с кольцевым электрощупом 2, который установлен внутри сплошной кольцевой П-образной оболочки 3, опирающейся на кольцевую несущую раму 4 и охватывающей трубопровод 5 по периметру.

Электрощуп 2 шарнирно соединен с оболочкой 3 посредством изоляционных тяг 6 и образует первый конденсатор с металлом 7 трубопровода 5 через покрытие 8. Второй конденсатор образован обкладкой в виде

П-образной оболочки 3, охватывающей кольцевой электрощуп 2, и размещенных по окружности с двух сторон оболочки и связанных с ней электрически и пружинно-рычажными связями пластин 9, 1О и металлом 7 трубопровода

5. При этом металл трубы служит общей обкладкой для первого и второго указанных конденсаторов и осуще50 ствляет последовательное соединение..

Оболочка 3 соединена со вторым полюсом источника 1. Пластины 9 и 10 соединены с боковой поверхностью оболочки 3 посредством подпружиненных

55 пружинами 11 рычагов 12, равномерно размещены по периметру и образуют кольцевые патрубки. Пластины 9 и 10 имеют отбортовки 13 для перекрытия

40

3 8490 пробоя контролируемого покрытия в месте обнаружения дефекта вызывает излучение электромагнитных волн широкого спектра частот в окружающее пространство, что отрицательно сказывается на

5 работе радио- и телеустановок, расположенных в соседних с трубопроводI ной линиеи районах, вызывая сильные помехи.

Цель изобретения — защита окружаю- 10 щей среды от электромагнитного излучения.

Поставленная цель достигается тем, что одна из обкладок второго конденсатора выполнена в виде сплошной П-образ- 15 ной оболочки, охватывающей кольцевой электрощуп, и размещенных па окружностям с двух сторон оболочки и связанных с ней электрически и пружинорычажными связями пластин а в качест- 20

J ве второй его обкладки служит металл трубопровода.

55 4

,радиального зазора 14 между оболочкой 3 и трубой 5, электрически соединены посредством гибких проводников 15 с боковой поверхностью оболочки 3 и несут опорные ролики 16, которые опираются на поверхность трубы 5.

Устройство для контроля сплошности защитного покрытия трубопровода работает следующим образом.

Включением источника 1 постоянного напряжения на первый и второй конденсаторы, соединенные последовательно, подают высоковольтный потенциGJI °

Распределение напряжения на конденсаторах обратно пропорционально их электрическим емкостям. Следовательно, на электрощуп 2, образующий первый конденсатор малой емкости, падает почти все прилагаемое напряжение. При движении электрощупа 2 по трубе 5 в месте обнаружения дефекта ее защитного покрытия 8 происходит электроискровой разряд, на который расходуется вся энергия, запасенная в первом конденсаторе, и на этот момент приходится максимальный уровень электромагнитного излучения. Но первый конденсатор малой емкости расположен внутри второго конденсатора большой емкости, напряжение на котором мало по сравнению с первым.

Уровень излучения обкладки второго конденсатора во столько раз меньше по сравнению с первым, во сколько раз его электрическая емкость больше емкости первого конденсатора.

Такйм образом, оболочка 3, т.е. наружная обкладка второго конденсатора, выполняет роль электростатического экрана.

Увеличение емкости второго конденсатора достигают за счет двух кольцевых патрубков, набранных из пластин

9 и 1О, выполненных из электропроводного материала, размещенных равномерно по периметру трубы 5 и электрически соединенных с оболочкой 3 посредствомрычагов !2 и гибких проводников 15.

Для придания гибкости устройству и обеспечения возможности проходить гибы трубы указанные пластины монтированы шарнирно посредством подпружиненных пружинами 11 рычагов 12, допускающих их радиальное перемещение.

Кроме того, между пластинами 9, в месте их . стыковки,а также между

49055 4 эффективность экранирования составляет 40 дБ, а уровень радиопомех излучаемых устройством — 80 40

40 дБ, что меньше допустимых значений радиопомех для данного диапазона частот.

3 8 отбортовкой 13 и оболочкой 3 предусмотрены зазоры, величина которых должна быть достаточной для предотвращения заклинивания оси оболочки 3 в пределах радиального зазора 14 между оболочкой и наружной поверхностью трубы.

Отбортовки 13, выполненные на каждой из пластин 9 и 10, перекрывают радиальный зазор между кольцевой оболочкой 3 и трубой 5, чем повышается эффективность экранирования, Повышению эффективности экранирования способствует также надежная электрическая связь посредством гибких проводников 15. Опорные ролики 16, на которые опираются пластины 9, поджимаемые к поверхности трубы 5, защищают контролируемую поверхность от повреждения.

Установленные заземления обеспечивают периодическую разрядку электростатического экрана.

Применение предлагаемого устройства позволяет снизить уровень шумового электромагнитного излучения в окружающую среду, причем эффект защиты среды от электромагнитного излучения определяется относительными конструктивными размерами конденсаторов. Так, в диапазоне частот от

30 до 300 МГц уровень радиопомех от неэкранированного дефектоскопа при напряжении на электрощупе 30 кВ составляет 80 дБ. При применении экрана с соотношением емкостей первого и второго конденсаторов, равном 100, Формула изобретения

1р Устройство для контроля сплошности защитного покрытия трубопроводов, соДержащее источник высокого напряжения, кольцевой электрощуп, образующий конденсатор с металлом трубопровода через покрытие-, и второй кольцевой конденсатор, большей емкости, последовательно соединенный с первым, о л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью защиты окружают щей среды от электромагнитного излучения, одна из обкладок второго конденсатора выполнена в виде сплошной

П-образной оболочки, охватьвакицей кольцевой электрощуп, и размещен2S, ных по окружностям с двух сторон оболочки и связанных с ней электрически и пружинно-рычажными связями пластин, а в качестве второй его обкладки служит металл трубопрово30 да.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США 9,2629002, кл. 324-54, 1952.

2. Патент CI1IA У 2885636, Ел. 324-54, 1959 (прототип), 849055

Составитель И. Кесоян

Релактоо И. Николайчук Техред И. Асталош Корректор С, Щомак

Заказ 6081755 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откыртий

1!3035 Москва Ж-35 Раушская наб.> j, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4