Устройство для обнаружения утечек втрубопроводах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 02.03.78(21) 2586774/25-08. Союз Советских

Социалистических

Республик (n>832246 (я)м. кл. с присоединением заявки ¹ г (23) Приоритет

F 17 0 5/06

Государстаеииый комитет

СССР

Ilo делам изобретений и открытий

Опубликовано 230581. Бюллетень N9 19

Дата опубликования описания 23 . 05 . 81 (53) УДК 621.643.2. . 004. 58 (088.8) (72) Авторы изобретения

r « .,1

A.Ñ. Шумайлов, В.И. Грязин и С.П. Кузнецова (71) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Ц5НАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК

В ТРУБОПРОВОДАХ

Изобретение относится к области автоматизации контроля состояния трубопроводов и может быть использовано для определения местонахождения утечек в действующих трубопроводах.

Известно устройство, содержащее акустический канал, канал датчика пути, амплитудные селекторы, блок управления и регистрирующее устройство и фиксирующее изменение акустического излучения при разделенйи датчика и утечки звукоизоляционной манжетой 11).

Недостатком данного устройства является сложность различения и обнаружения утечек, расположенных в зоне чувствительности акустического датчика и влияющих на него одновременно.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее канал маркеров и канал утечек, образованных. соответственно датчиком маркеров, ключами, генератором меток, датчиком утечки, усилителем и генератором утечки, фиксирующее наличие утечки т1о перепаду давления, в момент появления которого осуществляется запуск регистрирующего устройства, лентопротяжный механизм которого работает до момента фиксирования утечки до окончания сигнала (2).

Недостатком известного устройства является необходимость установки большого числа маркеров для обеспе. чения требуемой точности, что связано с большим объемом работ и нарушением изоляции трубопроводов. Кроме того, устройство характеризуется сложностью расшифровки результатов контроля, что резко ухудшает эксплуатационные характеристики и ограни15 чивает его применение в качестве рабочей контрольной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение точности определения места утечки и производительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее герметичный контейнер с расположенными в нем датчиком маркеров, счетчиком-маркеров, акустическим. приемником, полосовым усилителем с детектором на выходе, схемой управления и записывающим устройством, снабжено датчиком пути, счетчиком пути, тремя блоками

30 ключей, аналого-цифровым преобразова832246 телем (АЦП), двумя сдвигающими регистрами и схемой ИЛИ.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит контейнер 1 датчик 2 маркеров, акустический датчик 3, датчик 4 пути, формирователь

5 импульсов,полосовой усилитель б с детектором на выходе, формирователь 7 импульсов, счетчик 8 маркеров, аналого-UH@poaoA преобразователь 9,,10 счетчик.10 :ути, блоки 11, 12 и 13 ключей, регистры 14 и 15 сдвига, схе-. му ИЛИ 16, схему 17 управления, записывающее устройство 18. На трубопроводе устанавливаются маркеры 19.

Контейнер снабжен ходовыми колесами

20, на одном из которых устанавливается магнит 21. Труба имеет место

22 утечки.

Кроме того схема 17 управления содержит ряд шин 23-32, назначение ко- 20 торых приведено в описании работы устройства. узлы устройства связаны следующим образом.

Выход датчика 2 маркеров подключен р5 ко входу формирователя 5 импульсов, выход которого соединен со входом счетчика 8 маркеров и через шину 23 с первым входом схемы 17 управления.

Выходы счетчика 8 маркеров подключены ко входам ключей 11,управляющий вход которых через шину 26 соединен с выходом схемы 17 управления, а выходы связаны с первыми входами регистра 14 сдвига. Выход акустического датчика 3 подключен ко входу полосового усилителя б, выход детектора которого соединен со входом аналогоцифрового преобразователя 9 и через шину 24 — ко вторь м входам схемы 17 управления. Выходы АЦП 9 связаны 40 со входами ключей 12, управляющий вход которых через шину 27 соединен с выходом схемы 17 управления, а выходы подключены ко вторим входам регистра 14 сдвига, тактовый вход 4 . которого через шину 30 соединен с выходом схемы 17 управления, а выход подключен к первому входу схемы

ИЛИ 16. Выход датчика 4 пути подключен ко входу формирователя 7 иммульсов, выход которого — ко входу счетчика 10 пути и через шину 25 к третьему входу схемы 17 управле ния. Вход установки в ноль счетl чика 10 пути через шину 28 соединен с выходом схемы 17 управления,а выходы счетчика 10 — ко входам ключей

13, управляющий вход которых через шину 29 соединен с выходом схемы 17 управления, а выходы ключей 13 со входами регистра 15 сдвига, такто- gQ вый вход которого через шину 31 с выходом схемы 17 управления, а выход — ко второму входу схемы ИЛИ 16, .выход которой — к информационному входу зайисывающегс устройства 18, 65 управляющий вход которого через шину

32 подключен к выходу схемы 17 управления.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При отсутствии утечек в контейнере 1 узлы 9, 11, 12, 13, 14, 15 и 18 находятся в дежурном режиме в обесточенном состоянии; число о6оотов. колеса 20 путем воздействия агнитом 21 на датчик 4 пути подсчитывается в счетчике 10 пути, а число пройденных маркеров 19 — в счетчике 8 маркеров, причем, в момент прохождения очередного маркера на вход шины 23 схемы 17 управления поступает импульс» в результате чего включаются обесточенные узлы, по шине 28 осуществляется сброс в ноль счетчика 10 пути, а по шине

26 — передача кода очередного числа маркеров из счетчика 8 в регистр 14 сдвига, и подачей тактовых импульсов по шине 30 упомянутый код вводится через схему ИЛИ 16 в устройство 18 записи. Затем узлы

9,11...15 и 18 вновь обесточиваются до прихода следующего маркера.

При приближении устройства к месту 22 утечки появляется акустический сигнал, возникающий при истечении под давлением жидкости или газа через утечку, на выходе полосового усилителя б - сигнал, поступающий на вход аналого-цифрового преобразовагеля 9 и через шину 24 на схему 17 управления, в результате чего включаются обесточенные блоки и по командам, поотупающим через шину 27 на ключи 12, осуществляется вывод дискретных значений акустического сигнала утечки в регистр 14 сдвига н далее в записывающее устройство 18.

После прохождения места 22 утечки сигнал с выхода полосового усилителя б поступает на схему 17 управления и по сигналу, поступающему с выхода схемы 17 управления, через шины 26 и 29 осуществляется вывод кодов чисел из счетчиков 8 и 10, характеризующих число пройденных маркеров и расстояние от последнего пройденного маркера 19 до места утечки в записывающее устройство.

После выполнения перечисленных операций узлы 9,11...15 и 18 вновь отключаются до прихода следующего маркера 19 или места 22 утечки.

Расшифровка записанной с помощью экспериментального устройства информации осуществляется на специальном пульте с применением цифропечатающего автомата Ф5033К, а результаты расшифровки без затруднений могут быть введены для дальнейшего анализа в ЭВМ.

Сравнение предлагаемого устройства с известным показывает, что оно требует значительно меньшего числа

832246

Заказ. 3151/28

Подписное

П ".Патент", ул.Проектная,4 устанавливаемых маркеров, позволяет с выбранной дискретностью определить изменение интенсивности акустического сигнала вдоль пройденного пути, определить максимум акустического сигнала и координаты расстояния, записанных в одном цикле с максимальной амплитудой, определить с большой точностью местонахождение утечки, обладает повышенной экономичностью и надежностью.

Формула изобретения

1. Устройство для обнаружения утечек в трубопроводах, перемещаемое, 15 например, потоком транспортируемого продукта, содержащее последовательно включенные датчик маркеров, формирователь импульсов и счетчик маркеров, акустический датчик и подключен- О ный к его выходу полосовой усилитель, схему управления и записывающее устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точнос-. ти, экономичности и упрощения в 25 эксплуатации, оно снабжено последовательно включенными датчиком пути,формирователем импульсов и счетчиком пути, аналого-цифровым преобразователем, вход которого подключен к выходу полосового усилителя, тремя бло- ками ключей, информационные входы которых связаны, соответственно,с выходами счетчика маркеров, аналогоцифрового преобразователя и счетчика пути, а управляющие входы связаны с выходами схемы управления; первым регистром сдвига, информационные входы которого подключены к выходам первого и второго блока ключей, а тактовый вход связан с выходом схемы управления; вторым регистром сдвига, информационные входы которого подключены к выходам счетчика пути, а тактовый вход связан с выходом схемы управления; схемой ИЛИ, входы которой подключены к выходам первого и второго регистров сдвига, а выход связан со входом устройства записи,причем вход установки в ноль счетчика пути связан с одним из выходов схемы управления, входы которой соединены с соответствующими входами счетчика маркеров, аналого-цифрового преобразователя и счетчика пути.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что акустический датчик выполнен дискретно распределенным в сечении по окружности контейнера.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве датчика пути применен герметизированный магнитоуправляемый контакт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ПатентСША 9 3744298, 1971.

2. Карташева Р.Ч. и др. Зондовое устройство для обнаружения малых утечек на магистральных нефтепрово-. дах.-"Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов". М., 1973, Р 11.