Устройство для определения места повреждения изоляции магистральных трубопроводов

 

Союз Советсиин

Социалистические

Республик

ОП ИСАИ ИЕ

И ЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (it!938214 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.12.80(21) 3009851/18-21 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень,% 23

Дата опубликования описания 26.06.82

{51)M. Кл.

G01R 31/08 фкудератееней комитет

СССР па делам изобретений н открытнй

{ 53 ) УД К 62 1.3 17. . 08 (088. 8), ф

В. Д. Сулимин, Ю. Н. Щелкунов и К. А. Конрв

< (72) Авторы изобретения!

4 (!

Всесоюзный научно-исслеровательский институт: природных газов (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕ ТЛ

ПОВРЕЖЙЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ

ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения изоляционного покрытия на подземных металлических сооружениях, в частности на магистральных трубопроводах в

5 газовой, нефтяной и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство, содержащее в приемнике генератор звуковой частоты, телефоны и усилитель, который позволяет за счет срабатывания звукового генера« тора при наличии сигнала на входе усилителя лишь ускорить процесс Отыскания 15 повреждения fl ) .

Однако это устройство выполняет функцию обнаружения дефекта повреждения и не решает вопрос определения рас положения дефекта, особенно при исполт зр зовании его на магистральных трубопроводах, где требуется определять. место расположения дефекта в изоляции, а именно: внизу, сбоку или сверху трубы при

2 приемке, эксплуатации или в нредремонтном обследовании трубопроводов.

Наиболее близким по технической сулности к предлагаемому является устройст во, содержащее передатчик, приемник, головные телефоны и электроды»искатели, Передатчик представляет собой автоколебательный генератор, выход которого подключен к,контрольно-измерительному пункту трубопровода и дополнительному заземлению. Генератор возбуждает в цепи труба-земля" электромагнитные колебания с частотой 1000 Гтт, которые на поверхности земли в области дефекта изоляпии магистрального газопровода образуют градиент потенциалов за счет токов, протекаюших через этот дефект. Для обнаружения дефекта электроды устанавливают или над трубопроводом, на расстоянии 5 - 10 м друг от друга и тогда по минимальному сигналу на выходе приемника в наушниках определяют место дефекта, или перпендикулярно .оси трубопровода, причем один электрод расположен

3 9382 над трубопроводом при этом наличие де- фекта определяется по максимальному сигналу в наушниках (2) .

К недостаткам следует отнести большое затухание сигнала с частотой око- . 5 ло 1000 Гц в цепи "труба-земля" на современных эксплуатируемых трубопроводах большого диаметра (1020, 1220 .и 1420 мм). Затухание контрольного сигнала составляет более 40 - 60 дБ не км, а так как выходная мощность передатчика не превышает 35 Вт, то дадьность действия такого устройства составляет 300 500 м. В. высокоомных грунтах при р - от 200 Ом до 15КОм м1 данные приборы практически не находят применения à низкого входного сопротивления приемника.

Бель изобретения - повышение точности определения мест повреждения s изо- 20 ляционных покрытиях иа подземных магистральных трубопроводах, увеличение деланности действия и производительности проведения измерительных работ.

I 25

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения места . повреждения изоляционного покрытия магистральных трубопроводов, содержащее передатчик, содержащий источник тока и

36 генератор, и приемник, содержащий фильтр, усилитель переменного тока, электроды, регистрирующий элемент, введены: в передатчик - коммутатор, блоки разрешения и программы, в качестве источника тока используется устеновка катодной зашиты, приемник содержит три канала, в каждый из которых введены преобразователь входного импедаисе, детектор, элемент автоматического регулирования усиления, кроме того в приемник введены два сумматора, нуль индикатор, soJlbTMBTp постони " ного тока, причем выход генератора соединен с первым входом блока разрешения, второй вход которого соединен с выходом блока программы, выход блока разрешения соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя установки катодной зашиты, выход коммутатора соединен с кдеммой для подключения объекта контроля, причем выходной вывод выносного электрода соединен с первыми входами каждого канала приемника, вторые входы которых соединены с сооветствующими измеритель, ными электродами, первые выходы каждо- 55 го канала приемника соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход которого соединен с нуль-индикатором и с первым входом регистрирующего элемента, второй, третий и четвертый вхо- . ды которого соединены с вторыми выходамн каналов приемника н с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с пятым входом реагирующего элемента н с входом вольтметра постоянного тока, Причем первый и второй входы каждого канала приемника соединены с соответствующими входами преобразователя входного импеданса, выход которого соединен с первым выходом канала приемника, и с первым входом усилителя переменного тока, второй вход которого соединен с выходом элемента автоматического регулирования усиления, вход которого соединен с вторым выходом канада приемника и с выходом детектора, вход которого соединен с выходом фильтра, вход кото.рого соединен с выходом усилителя переменного тока.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма распределения электрического поля прн наличии дефекта в изоляционном покрытии подземного магистрального трубопровода.

Устройство состоит из передатчика, содержащего генератор 1, блок 2 разрешения, блок 3 программы, коммутатор 4, преобразователь 5 установки катодной зашиты, анодное заземление 6, приемник содержит три канала, каждый иэ которых содержит преобразователь входного импеданса 7, усилитель 8 переменного тока, фильтр 9, детектор 10, элемент 11 автоматического регулирования усиления.

Кроме того, приемник содержит электроды 12, выносной электрод 13, сумматор

14-, нудь индикатор 15, регистрирующий элемент 16, сумматор 17, вольтметр 18 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом, По заданной программе, сформированной блоком 3 программы, импульсы управления поступают на вход блока 2 разрешения, с выхода которого заполненные инфранизкой частотой следования импульсов от генератора 1 поступают на управляюший вход коммутатора 4. Тох от преобразователя 5 установки катодной зашиты через коммутатор 4 протекает по нагрузке, образованной цепью трубопровод - анодное заземление 6 с частотой коммутирования заданной блоком 3 программы. Этот ток возбуждает в подземном магистральном трубопроводе электри-,.

938

214 трубопровода с учетом расположения дефекта в изоляционном покрытии.

Применение предлагаемого устройства позволит увеличить дальность его действия, повысить точность определении места расположения дефекта, а также производительность проведения измерений. формула изобретения

1. Устройство для определения места повреждения изоляции магистральных тру бопроводов, содержащее передатчик, содержащий источник тока и генератор, и приемник, содержащий фильтр, усилитель переменного тока, электроды, регистрирующий элемент, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью повышения точ: ости определения места расположения повреждения, увеличения дальности действия и производительности проведения измерений, в него введены: в передат » чик - коммутатор, блоки разрешения и программы, в к&чес TAB ис точняк& TOKB используется установка катодной защиты, приемник содержит три канала, в каждый из которых введены преобразователь вход ного импедаиса, детектор, элемент автоматического регулирования усиления, кроме того, в приемник введены два сумматора, нуль-индикатор, вольтмет"р постоянного тока, причем, выход генератора соединен с первым входом бтра разреаения, второй вход которого соединен с выходом блока программы, выход блщса разрешения соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя установки катодной защиты, выход коммутатора соединен с клеммой для подключения объекта контроля, причем выходной вывод выносного электрода соединен с первыми входами каждого канала приемника, вторые входы которых соединены с соответствующими измерительными электродами, первые выходы каждого канала приемника соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход которого соединен с нуль-индикатором и с первым входом регистрирующего элемента, второй, третий и четвертый входы которого соединены со вторыми выходами каналов приемника и с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с пятым входом реагирующего элемента и со входом вольтметра постоянного тока.

2. Устройство по и. 1, о, т л и ч а ю щ е е с я тем, что первый и второй вхг

На фиг. 2 б приведена диаграмма рас нределения градиента электрического по» ля при расположении дефекта в изоляционном покрытии трубопровода справа (штрих45 пунктирной линией — слева) . В данном случае сигнал принимается третьим каналом или первым.

При расположении дефекта сверху трубопровода вид диаграммы приведен на фиг. 2в. При этом сигнал принимается вторым каналом.

Наличие на входе каждого канала приемника преобразователя входного им» педанса 7 позволяет наряду с приемом контрольного сигнала в различных грунтах с высоким удельным сопротивлением одновременно осуществить и измерение изменения защитного потенциала вдоль ческие колебания контрольной частоты с частотой следования, заданные генератором 1. Сигнал контрольной частоты с электродов 12, расположенных над трубопроводом, относительно выносного элект 5 рода 13 при наличии дефекта изоляционном покрытии трубопровода поступает на вход одного из каналов приемника через преобразователь входного импеданса 7, усилитель 8, фильтр 9 и детектор 10 на вход сумматора 17 и регистрирующий элемент 16.

С выхода детектора 10 сигнал поступает через элемент автоматического регулирования усиления 11 на усилитель 8.

Одновременно на вход регистрирующего элемента 16 и вольтметр 18 постоянного тока общий сигнал подается с выхода сумматора 17.

Для определения полярности и величи ны градиента электрического поля в области дефекта сигнал с выхода преобразователя входного импеданса 7 каждого канала приемника поступает через сумматор

14 на вход нуль-индикатора 15 и регистрирующий элемент 16.

На фиг; 2а приведена диаграмма распределения электрического поля при расположении дефекта внизу трубопровода, т. е. в данном случае сигнал контроль ной частоты от передатчика принимается первым и третьим 3саналом и фиксируется регистрирующим элементом 16, вольт метром 18 постоянного тока. Одновременно величина напряжения постоянного и зз переменного тока с выхода преобразователя входного импеданса 7 первого и третьего каналов через сумматор 14 измеряется нуль-индикатором 15 и выводится на регистрирующий элемент 16, 40

7 9382 ды каждого канала приемника соединены с соответствуюшими входами преобразователя входного импеданса, выход которого соединен с первым входом ка-- ала приемника и с первым входом усилителя переменного тока, второй вход которого соединен с выходом элемента автоматического регулирования усиления, вход которого соединен со вторым выходом канала приемника и с выходом детектора, I

14 вход которого соединен с выходом фильтра, вход которого соединен с выходом усилителя переменного тока.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 192928, кл. 001 R 3311/ 0088, 1965.

2 ° Методы контроля и измерений при зашите подземных сооружений от коррозии. М., "Недра", 1978, с, 138 - 141.

938214

ВНИИПИ Закаэ 4454/69 Тираж 71 7 Поцпинсое

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4