Способ контроля протяженного трубопровода, заполненного жидким продуктом с диэлектрическими свойствами

 

Изобретение относится к средствам контроля протяженных трубопроводов и может быть использовано для определения несплошности в жидкой среде, заполняющей трубопровод. Для этого в последнем с обоих его концов возбуждают электромагнитные волны, принимают их после взаимодействия с указанной средой и по параметрам этих волн определяют не только координаты этой несплошности, но и ее объем. 1 ил.

Изобретение относится к контролю технологических процессов на средствах транспортирования жидких продуктов по замкнутым каналам, а именно к контролю однородности и сплошности транспортируемой среды, и может быть использовано для обнаружения газовоздушных пробок и инородных включений на нефтепродуктопроводах и водоводах.

Известен способ определения мест скопления воздуха в трубопроводе по изменению входного сопротивления кабеля, проложенного рядом с трубопроводом. Суть этого способа заключается в том, что вдоль осевого направления трубопровода проложен кабель, сопротивление которого изменяется в зависимости от просачивания контролируемой жидкости в месте разгерметизации трубопровода и подсоса воздуха (образования воздушно-газовой пробки). Конец кабеля соединен с согласующим сопротивлением. С центральной станции на другой конец кабеля подают импульсы. При детекции на станции отраженного сигнала, возникающего при утечке, и, следовательно, образования воздушной пробки в кабель посылают импульс, после чего на станции детектируют сигнал, отраженный от участка, где произошла авария и скопление воздуха в трубопроводе [1] .

Однако, этот способ для реализации требует специального постоянно действующего кабеля, уложенного вдоль осевого направления трубопровода, для зондирования состояния линейной части трубопровода, что связано со значительными материальными затратами. Вместе с тем он не обеспечивает высокой надежности в условиях эксплуатации сборно-разборных трубопроводов, так как специальный кабель для зондирования состояния линейной части трубопровода в условиях действия диверсионных групп противника оказывается менее надежным по отношению к самому трубопроводу, кроме того, данный способ не позволяет обнаружить места и объем скопления воздуш- но-газовой смеси (пробки), а также других включений в трубопроводе при отсутствии нарушения его герметичности.

Известен способ контроля сплошности диэлектрической среды в трубопроводе, заключающийся в том, что в трубопроводе с одного конца возбуждают электромагнитную волну, принимают ее после взаимодействия с указанным продуктом и по ее параметрам определяют несплошность этого продукта [2] .

Однако, данный способ не позволяет определять размеры несплошности и дает только качественную оценку о месте ее положения.

Цель изобретения является сокращение времени, материальных затрат и повышение достоверности конечного результата при дистанциометрировании факта, места и объема газовоздушных пустот и иных инородных включений в канале, имеющих отличную от транспортируемого продукта диэлектрическую проницаемость.

Поставленная цель достигается тем, что на начальном пункте канала импульсным генератором возбуждается поверхностная электромагнитная волна, а на его конечном пункте фиксируется ее интенсивность, по резкому изменению которой судят о нарушении сплошности транспортируемого продукта, факте образования в нем газовоздушного или иного инородного включения, после чего на начальном пункте включаются в работу приемник, фиксирующий время пробега электромагнитной волны от начального пункта до инородного включения и обратно, а на конечном пункте для аналогичных целей включается в работу импульсный генератор и по полученным временным показателям определяется место и объем инородного включения в канале.

Определение факта появления, места и объема газовоздушной пробки или иного инородного включения в канале производится в следующей последовательности: в начальном и конечном пунктах канала устанавливают по одному комплекту аппаратуры, включающей импульсный генератор, приемник и приемную антенну; генератор соединяют гальванически с линейной частью канала, устанавливают на изолирующую подкладку и оснащают противовесами; устанавливают приемник и приемную антенну, ориентируя ее на прием поверхностной электромагнитной волны, распространяющейся вдоль поверхности канала; возбуждают в начальном пункте на поверхности канала поверхностную электромагнитную волну импульсным генератором и контролируют ее интенсивность на конечном пункте посредством приемника; по резкому изменению интенсивности электромагнитной волны, принимаемой на конечном пункте, определяют факт образования в канале инородного включения; для определения места и объема инородного включения в канале на начальном пункте включения в работу приемник, а на конечном пункте импульсный генератор, после чего на начальном и конечном пунктах начинают фиксировать время двойного пробега поверхностной электромагнитной волны до инородного включения и обратно; по полученным временным показателям определяют расстояние до места инородного включения от начального и конечного пунктов; для определения объема инородного включения данные, полученные в 7, складывают и вычитают их из известного значения длины канала, а полученный результат домножают на площадь его живого сечения V= [L-(l₁+l₂)] -(d²)/4 , где V - объем инородного включения, м³; L - общая длина канала, м; l₁ - расстояние от начального пункта до инородного включения в канале, м; l₂ - расстояние от конечного пункта до инородного включения в канале, м; d - диаметр канала, м.

На чертеже показана схема расстановки приборов на трассе канала при осуществлении предлагаемого способа.

Схема содержит контролируемый канал 1, начальный пункт 2 канала, конечный пункт 3 канала, импульсный генератор 4, приемное устройство 5, приемную антенну 6, инородное включение 7 в канале, транспортируемый по каналу продукт, 8 - противовесы 9, изолирующую подкладку 10.

Способ был реализован на действующем продуктопроводе в районе Заполярья, где длина канала составляла 38 км. (56) 1. Патент Японии N 55-6856, кл. G 01 M 3/18, 1986.

2. Викторов В. А. и др. Высокочастотный метод измерения. М. : Наука, 1978, с. 237-240.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОТЯЖЕННОГО ТРУБОПРОВОДА, ЗАПОЛНЕННОГО ЖИДКИМ ПРОДУКТОМ С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ, заключающийся в том, что в этом трубопроводе с одного конца возбуждают поверхностную электромагнитную волну, принимают ее после взаимодействия с указанным продуктом и по ее параметрам определяют несплошность этого продукта, отличающийся тем, что дополнительно возбуждают поверхностную электромагнитную волну и на другом конце трубопровода фиксируют ее параметры, в качестве последних используют время распространения волн в трубопроводе до границ несплошности и обратно к месту возбуждения, а объем V несплошности определяют согласно выражению V = [L-(l₁+l₂)] - / где L - общая длина трубопровода; l₁, l₂ - расстояния до границ несплошности от места возбуждения волны;
d - внутренний диаметр трубопровода.

РИСУНКИ

Рисунок 1