Устройство для исследования коррозии внутренних поверхностей трубопроводов или цилиндрических сосудов

Устройство для исследования коррозии внутренних поверхностей трубопроводов или цилиндрических сосудов.

3адача: Повышение достоверности результатов исследования коррозии внутренних поверхностей трубопроводов и цилиндрических сосудов при одновременном упрощении и удешевлении процесса исследований.

Сущность полезной модели: Устройство для исследования коррозии внутренних поверхностей трубопроводов или цилиндрических сосудов, состоит из образца-свидетеля в виде плоской электроизолированной снизу пластины, которая выполнена из материала трубопровода с гнездом, в котором закреплен хвостовик из твердого диэлектрика, жестко соединенный резьбовым соединением на направляющем штоке. Хвостовик и направляющий шток выполнены полыми. Внутри хвостовика, направляющего штока пропущена электроизолированная от штока и подключенная через блок электропитания, индикатор к стенке исследуемого трубопровода или цилиндрического сосуда с возможностью фиксации игла-электрод.

Полезная модель предназначена для определения коррозионного износа внутренних поверхностей трубопроводов и цилиндрических cocyдов рабочими средами.

Известно устройство для исследования коррозии внутренней поверхности трубопровода с применением образца-свидетеля из материала трубопровода (патент РФ 2237883, G01N 17/00, опубл. 10.10.2004), закрепленного на держателе и выполненного из нескольких разновеликих по длине полос, жестко соединенных между собой вдоль в виде предварительно изогнутой при изготовлении рессоры с изгибом наружной поверхности, образованным самой длинной полосой, радиус которой равен внутреннему радиусу трубопровода.

Известно также устройство для исследования коррозии внутренних поверхностей трубопроводов и цилиндрических сосудов (прототип), состоящее из образца-свидетеля в виде плоской электроизолированной снизу пластины, выполненной из материала трубопровода с гнездом, в котором закреплен хвостовик из твердого диэлектрика, жестко соединенный резьбовым соединением на направляющем штоке (патент RU 2300093 от 16.09.2005).

В первом случае априори принимается, что трубопровод имеет в сечении правильную окружность, что маловероятно. Кроме того, данное устройство является конструктивно сложным, материалоемким и имеет низкую надежность из-за большого количества движущихся элементов.

Прототип также имеет существенные недостатки, связанные, в частности, с овальностью труб.

В связи с непрямолинейностью трассы трубопровода изгиб осевой линии трубопровода возможен как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях и это будет определять размеры и овальность трубы в месте исследования. Для определения ориентации овальности трубы в месте исследования необходимо провести дополнительные исследования: обозначить трассу трубопровода трассоискателем или провес определенный объем земляных работ, что позволит определить расположение осей овала и их размеры и то только в том случае, если в месте исследования была уложена труба, изначально не имеющая овальности. Кроме того, овальность может возникнуть даже на прямом участке трассы из-за заводского брака при изготовлении труб, а также при транспортировке, разгрузке труб и монтаже трубопровода. В этом случае об определении ориентации и размеров овальности не может быть и речи без проведения дорогостоящих внутритрубных исследований. Кроме того, необходимо производить расчет усилий, прикладывающих к образцу-свидетелю со стороны штока, толщину пластинки образца-свидетеля, чтобы они соответствовали механическим напряжениям в металле исследуемого объекта. При прикладывании к образцу-свидетелю расчетных усилий не всегда образец-свидетель будет прижат к нижней образующей трубы или сосуда из-за овальности (когда вертикальная ось превышает горизонтальную) и таким образом не будет исследована самая подверженная разрушению внутренняя часть трубопровода.

Таким образом, без дополнительных расчетов, исследований (иногда дорогостоящих) невозможно определить ориентацию и размеры овальности для проведения точного расчета деформирующего усилия со стороны направляющего штока, а при приложении расчетных усилий, не гарантировано прижатие образца-свидетеля к нижней образующей трубы. Техническая задача полезной модели состоит в повышении достоверности результатов исследования коррозии при одновременном упрощении и удешевлении процесса исследований.

Техническая задача решается устройством для исследования коррозии внутренних поверхностей трубопроводов или цилиндрических сосудов, состоящим из образца-свидетеля в виде плоской электроизолированной снизу пластины, выполненной из материала трубопровода с гнездом, в котором закреплен хвостовик из твердого диэлектрика, жестко соединенный резьбовым соединением на направляющем штоке, отличающися тем, что хвостовик и направляющий шток выполнены полыми, внутри хвостовика, направляющего штока пропущена электроизолированная от штока и подключенная через блок электропитания, индикатор к стенке исследуемого трубопровода или цилиндрического сосуда с возможностью фиксации игла-электрод.

На фигуре 1 показано устройство для исследования коррозии внутренних поверхностей трубопроводов или цилиндрических сосудов, работающее следующим образом.

Образец-свидетель 1 с изолированной нижней частью изоляцией 2 прижимается хвостовиком 3 при помощи резьбы к направляющему штоку 5, выполненного из пластичного металла, электроизолированную изнутри изоляционным материалом 4. Через кран на направляющем штоке за верхней образующей трубы (не показана) в направляющий шток вводится игла-электрод 8, протыкается изоляция и проталкивается на определенную длину L, фиксируется винтом 9, расположенным также за пределами внутренней полости трубы 6. Шток 5 подается вниз до тех пор, пока нижний конец иглы-электрода 8 не соприкоснется с внутренней поверхностью трубы 6 и не замкнется электрическая цепь: внутренняя поверхность трубы 6, нижний конец иглы-электрода 8, верхний конец иглы-электрода 8, индикатор 9, блок питания 10, наружная поверхность трубы 6. На верхней части иглы-электрода наносится риска, при которой произошло замыкание электрической цепи. Затем фиксатором в виде винта 7 освобождается игла-электрод 8, направляющий шток подается вниз на величину L от риски, что приведет к полному прилеганию образца - свидетеля к исследуемой поверхности объекта.

Овальность труб допускается 1; 1,5; 2; % от диаметра трубы в зависимости от класса труб [ГОСТ 10704-91 «Трубы стальные электросварные прямошовные» стр.10, п.13]. Абсолютная погрешность диаметров труб в этом случае составит (см. табл.1)

Устройство для исследования коррозии внутренних поверхностей трубопроводов или цилиндрических сосудов, состоящее из образца-свидетеля в виде плоской электроизолированной снизу пластины, выполненной из материала трубопровода с гнездом, в котором закреплен хвостовик из твердого диэлектрика, жестко соединенный резьбовым соединением на направляющем штоке, отличающееся тем, что хвостовик и направляющий шток выполнены полыми, внутри хвостовика, направляющего штока пропущена электроизолированная от штока и подключенная через блок электропитания, индикатор к стенке исследуемого трубопровода или цилиндрического сосуда с возможностью фиксации игла-электрод.