Практика течеискания на производстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Иркутский государственный университет путей сообщения

Кафедра ТиПМ

Курсовая работа

Течеискание

Выполнил:

ст. гр. ПС-05

Долид Е.А.

Проверил:

Мухачев Юрий Сергеевич

Иркутск

2008 год



Содержание

герметичность течеискание вакуумный

1. Практика течеискания на производстве

2. Сравнительный анализ эффективности применения средств течеискания на тепловых сетях

3. Патенты

4. Приборы



1. Практика течеискания на производстве

Течеискание в вакуумной технике, обнаружение мест нарушения герметичности вакуумных систем. Осуществляется приборами, называемыми течеискателями.

Натекание газа через места нарушения герметичности принято называть течами. Количественной оценкой натекания (через течи) служит поток пробного вещества в объеме прибора или установки в процессе проведения проверки на герметичность. Причем принято различать две технологические операции: проверку объекта на герметичность и поиск места течи (течеискание).

Существует целый ряд вакуумных и газонаполненных приборов, работоспособность которых зависит от герметичности их оболочек и вакуумных характеристик технологических установок. Ключевой характеристикой является способность обеспечивать столь малое натекание внутрь объема, что им можно пренебречь в рабочих условиях. Это и называется герметичностью. Для каждого конкретного типа прибора уровень допустимого натекания индивидуален. Поэтому говорят о степени герметичности как количественной оценке вакуумных свойств установки или прибора.

Проверка объекта на герметичность призвана определить его качество. Операция поиска места течи (течеискание) позволяет определить место нарушения герметичности для последующего его устранения.

Для осуществления данных операций разработано большое количество приборов для отыскания течей (течеискателей), а также методов и способов оценки герметичности. При этом следует отметить, что отдельные методы течеискания могут быть реализованы с помощью различных приборов и даже без них и, соответственно, с помощью одного и того же прибора можно реализовать несколько методов. Под способом течеискания будем понимать конкретные технологические приемы или «стратегии» поиска течей и оценки герметичности.

Может возникнуть резонный вопрос: зачем, собственно, нужна такая методологическая и аппаратурная избыточность. Нельзя ли обойтись каким-то несложным универсальным методом, который реализуется одним недорогим и простым в эксплуатации течеискателем? Увы, таких приборов и методов не существует. Средства измерения и методики подбираются исходя из требований к герметичности объектов, интенсивности контрольных операций и экономических условий.

Если говорить о производстве неоновых ламп, то многие специалисты не видят особой необходимости в контроле герметичности и течеискании. Связано это с тем, что сама неоновая лампа и стандартное вакуумное оборудование выполнены из стекла. Для поиска течей в стеклянных системах существует прибор, который можно считать стандартным. Речь идет об искровом течеискателе.

Однако указанный прибор применим только для поиска течей по спаям стекла, но практически не позволяет оценивать степень герметичности вакуумного поста, особенно если он металлический. Кроме того, он плохо приспособлен к поиску течей в лопатках электродов и в металлических частях вакуумных постов (система подачи инертных газов).

Потребность в более совершенных методах и приборах возникает во время проведения пуско-наладочных и ремонтных работ. Их приобретение экономически оправданно только в том случае, когда организация специализируется на таких видах работ. Специалистам по производству неоновой продукции достаточно иметь некоторые общие представления о наиболее эффективных для данной области техники методах, приемах и аппаратных средствах течеискания. Этого вполне достаточно, чтобы в сложных случаях пригласить правильного специалиста для устранения возникших неисправностей.

Краткий обзор методов течеискания

Все многообразие методов течеискания можно условно разделить на две группы - по характеру и способу введения пробного вещества:

методы опрессовки;

вакуумметрические;

люминесцентные;

плазменные;

искровой.

По способу контроля пробного вещества различают:

газовые тепловые;

манометрические;

масс-спектрометрические;

акустические;

пузырьковые;

сенсорные (полупроводниковые, пьезокварцевые, оптические и т.д.).

В качестве пробных веществ используют различные газы, газовую плазму, а также жидкости. Из газов наиболее широкое применение нашли гелий, аргон, галогеносодержащие газы, водород, воздух, в плазменных методах - неон, водород, галогеносодержащие газы, а из жидкостей -- спирт, ацетон, эфиры.

В методах опрессовки пробный газ под давлением подается либо во внутреннюю полость обследуемого объекта, либо внутрь камеры, в которую его помещают. При этом газочувствительный датчик может находиться с внешней стороны объекта либо присоединяться к его внутренней полости. Способы измерения потоков проникающего через течи пробного газа могут быть самые разнообразные: от простейших - пузырьковых - до сложных - масс-спектрометрических.

Вакуумметрические методы основаны на измерении давления остаточной среды либо отдельных компонентов (пробных газов) в вакуумируемом объеме. В простейшем случае для этой цели служат различные манометрические датчики, которыми комплектуются стандартные вакуумметры: тепловые, ионизационные, магнитные электроразрядные, мембранно-емкостные. Чаще всего используют те, которые входят в состав обследуемого вакуумного поста. В более сложных случаях к вакуумной системе откачных постов подключают датчики, входящие в состав специальных приборов (течеискателей): гелиевые, водородные, галогенные, гелиевые масс-спектрометрические. Применение внешнего по отношению к проверяемому объекту прибора может быть оправдано только в том случае, если искомая течь меньше, чем чувствительность штатного средства измерения.

Люминесцентный метод основан на свечении люминофоров, проникающих в поры материалов при их нанесении на обследуемые поверхности. Метод обладает достаточно высокой чувствительностью, однако имеет ограниченную область применения - открытые поверхности и швы трубопроводов.

Плазменные методы - относительно новое и перспективное направление в течеискании. Работа течеискателей плазменного типа основана на изменении параметров возбуждаемой в газовой среде плазмы при проникновении в прибор пробного вещества. В России выпускаются вакуумметры указанного типа: ТПЗ - с внешней откачной системой и ТП4 - со встроенной откачной системой. К сожалению, в качестве пробного газа в этих приборах используют: элегаз (SF6), фреоны и другие электроотрицательные газы. Эти газы мало подходят для контроля герметичности откачных постов газосветного производства.

Искровой метод отыскания течей основан на проникновении внутрь стеклянного объема (откачанного до определенного давления) искры, возникающей при соприкосновении электрода высоковольтного трансформатора к дефектному месту. В статье «Техническая эксплуатация откачных постов» подробно описывался принцип действия искрового течеискателя и факторы, ограничивающие его использование. Однако следует сделать одно замечание. При заполнении стеклянной оболочки инертным газом с помощью искрового течеискателя можно возбудить в ней высокочастотный газовый разряд, по цвету которого судят о наличии примесей в газовой среде. То есть с помощью искрового течеискателя можно реализовать плазменный метод с визуальным контролем герметичности по цвету разряда. Используя капельный метод нанесения пробной жидкости на место предполагаемого дефекта, можно по изменению цвета разряда найти место течи даже в металлических частях установки. Причем чувствительность этого способа выше, чем в случае стандартного искрового метода.

Акустико-эмиссионный (АЭ) метод - один из наиболее молодых и динамично развивающихся методов технической диагностики и неразрушающего контроля. Его физическая сущность заключается в регистрации расставленными по поверхности контролируемой конструкции акустико-эмиссионными сенсорами дискретных волн разгрузки. Эти акустические волны вызваны локальной внезапной структурной перестройкой материала при его деформировании и локальном разрушении (при пластической деформации, скачкообразном развитии трещин, фазовых превращениях и др.). Среди многих достоинств АЭ-метода можно выделить то, что данный метод позволяет определить остаточный ресурс объекта контроля, что ставит АЭ-метод вне конкуренции со всеми известными на сегодня методами неразрушающего контроля.

В настоящее время АЭ-метод начинает широко применяться и для решения других задач технической диагностики: прогнозирование землетрясений, ранней диагностики разрушения горных пород и угольных пластов, для контроля различных технологических процессов сварки, литья и др. С помощью акустико-эмиссионных сенсоров можно решать не только задачи АЭ-контроля, но и задачи акустического контактного течеискания и т.п.



2. Сравнительный анализ эффективности применения средств течеискания на тепловых сетях

Для примера можно рассмотреть сравнительный анализ эффективности применения средств течеискания на тепловых сетях.

Для определения мест повреждений тепловой сети, признаки которых скрыты для прямого визуально-слухового восприятия, возможно применение комплекса мероприятий, использующих методы инструментального контроля, статистического анализа и систематического учета состояния всех участков теплопровода. При этом результаты будут носить вероятностный характер. Однако систематическое и целенаправленное применение инструментальных средств поиска в большинстве случаев позволит прямо указывать на места в достаточной степени сформировавшихся повреждений.

Результаты работ по поиску мест повреждений на тепловых сетях Н. Новгорода акустическими и корреляционными течеискателями за последние 10 лет позволяют делать выводы об эффективности их применения. Основным выводом является то, что специфика работы тепловой сети не позволяет, в отличие от сетей холодного водоснабжения, однозначно отдать предпочтение одному из методов определения места повреждения. Объективно необходимым является рассмотрение возможности применения течеискателей в зависимости от конкретных условий, цели и задач при работе на участке тепловой сети.

Среднестатистический участок тепловой сети Н. Новгорода, представляет собой два или четыре трубопровода диаметром 76-400 мм в непроходном канале с теплоизоляцией из минваты, глубиной заложения до 2,5 метров и протяженностью 20-100 метров. Рабочее давление теплоносителя в основном составляет от 0,3 до 0,8 МПа. Данные параметры позволяют эффективно использовать для поиска мест повреждений, как корреляционный течеискатель, так и акустический детектор (локатор) обнаружения с поверхности грунта. Однако существуют и определенные трудности при локализации утечек.

Рассмотрим основные факторы, препятствующие применению каждого из методов:

корреляционный;

затруднен доступ к месту установки датчиков;

затопление трубопроводов в месте установки датчиков;

акустические помехи работающего оборудования, местных сопротивлений;

сопротивление трубопровода прохождению акустического сигнала;

акустический;

недостаточны давление или расход теплоносителя через отверстие в трубопроводе для создания необходимых гидродинамических параметров струи;

истечение происходит под неповрежденную изоляцию;

особенности грунта способствуют затуханию акустических колебаний;

невозможно выделить полезный сигнал на фоне внешних акустических помех;

уровень затопления канала не позволяет получить достаточную турбулентность в месте истечения;

невозможен доступ к поверхности грунта над теплотрассой.

Сравнивая вышеперечисленные факторы, предполагаем, что наличие их при поиске места повреждения можно компенсировать сочетанием корреляционного и акустического методов обнаружения.

Локализация повреждения корреляционным методом основывается на объективных значениях функции корреляции по результатам измерений, что делает результаты обнаружения более обоснованными перед субъективно-вероятностной оценкой акустического метода. Вероятность нахождения конкретного места повреждения с помощью приборов акустического контроля поверхности грунта зависит от способности оператора к анализу принимаемых шумовых характеристик на основании предыдущего опыта работы. Проведя обследование аварийного участка тепловой сети с учетом особенностей принимаемого акустического сигнала, опытным путем можно устанавливать вероятность того, что место повреждения действительно обнаружено. Предлагаемые вероятности: очень вероятно (более 0,99), большая (0,7-0,9), средняя (0,4-0.6), низкая (0,1-0,3), маловероятно (менее 0,1).

По данным работы на тепловых сетях г. Н. Новгорода за период 2001-2005 г. представлено (рис. 1) распределение вероятности нахождения повреждения при обследовании участка теплотрассы приборами акустического контроля поверхности грунта.

Рис. 1. Вероятность определения повреждения тепловой сети с помощью акустического метода с поверхности грунта (в долях от общего количества повреждений)

Применение на тепловых сетях в период 2004-2005 года корреляционного течеискателя Т-2001 выявило, что 95% повреждений, обнаруженных акустическими приборами, уверенно определяется корреляционным методом.

По результатам работы определены следующие доли в определении повреждений корреляционным методом (рис. 2)

Рис. 2. Эффективность обнаружения повреждений корреляционным методом

Таким образом, применение корреляционного метода локализации повреждений позволяет увеличить эффективность поиска не менее чем на 22%, снизив долю ошибок на 4-5%.

3. Патенты

(11) Номер публикации 94042034

(13) Вид документа A1

(14) Дата публикации 1996.09.20

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 94042034/28

(22) Дата подачи заявки 1994.11.23

(43) Дата публикации заявки 1996.09.20

(516) Номер редакции МПК 6

(51) Основной индекс МПК G01N29/14

Название «Способ акустико-эмиссионного контроля трубопроводов»

(71) Заявитель(и) Индивидуальное частное научно-производственно-коммерческое предприятие А.А. Сурмы - Коммерческая фирма "Интерком-NТL"

(72) Автор(ы) Сурма А.А.

Описание

Изобретение относится к акустической дефектоскопии и предназначено для контроля состояния трубопроводов, в частности магистральных. Изобретение может быть применено в нефтяной, газовой и химической промышленности для проведения обследований трубопроводов, в частности в период проведения капитального ремонта, без приостановки их функционирования. Способ заключается в том, что к трубопроводу присоединяют один или несколько преобразователей, имеющих связь с акустико-эмиссионной аппаратурой, трубопровод нагружают, регистрируют сигналы акустической эмиссии и по параметрам эмиссии судят о степени повреждения трубопровода, при этом с целью повышения достоверности обследования за счет выявления дефектов, проявляющихся при осевом и изгибающем нагружении трубопровода, нагружение осуществляют тем, что в ходе обследования трубопровод приподнимают силой, неравномерно приложенной по длине обследуемого участка. В частном случае, точка приложения силы перемещается вдоль трубопровода.

(11) Номер публикации 93001430

(13) Вид документа A

(14) Дата публикации 1995.07.20

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 93001430/28

(22) Дата подачи заявки 1993.01.11

(45) Опубликовано 1995.07.20

(516) Номер редакции МПК 6

(51) Основной индекс МПК G01N29/14

Название «Акустико-эмиссионный способ контроля трубопроводов с движущейся жидкостью»

(71) Заявитель(и) Научно-технический центр "Нефтепромдиагностика"

(72) Автор(ы) Лещенко А.С. Герасимов А.В. Киреев И.В. Багдасаров А.Р.

Описание

Способ относится к неразрушающему контролю и может быть использован для выявления дефектов и контроля герметичности трубопроводов по сигналам акустической эмиссии. Сущность изобретения: на трубопровод с движущейся жидкостью воздействуют импульсной нагрузкой, перекрывая на конце контролируемого участка часть потока жидкости за определенное время, принимают с помощью пьезопреобразователей сигналы акустической эмиссии, а в качестве параметра, по которому судят о типе дефекта, используют угол наклона кривой зависимости суммарного счета от времени.

(11) Номер публикации 99117703

(13) Вид документа A

(14) Дата публикации 2001.07.20

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 99117703/28

(22) Дата подачи заявки 1999.08.09

(43) Дата публикации заявки 2001.07.20

(516) Номер редакции МПК 7

(51) Основной индекс МПК G01N29/14

Название «Способ акустико-эмиссионного контроля и диагностики резервуаров для хранения сжиженного газа»

(71) Заявитель(и) Региональное открытое акционерное общество "Владимироблгаз"

(72) Автор(ы) Тарасенко В.И., Ким Б.Г., Румянцев В.Н., Гришин А.В.

Адрес для переписки 600017, г. Владимир, ул. Краснознаменная, 3, РАО "Владимироблгаз"

Описание

Способ акустико-эмиссионного контроля и диагностики резервуаров для хранения сжиженных газов, заключающийся в том, что на объекте контроля устанавливают первичные преобразователи, нагружают объект контроля, регистрируют сигналы акустической эмиссии, по которым судят о техническом состоянии объекта контроля, отличающийся тем, что предварительно проводят исследования акустических свойств и распространения волн напряжения в объекте контроля, по результатам которых регистрация сигналов акустической эмиссии происходит в период времени от начала акта акустической эмиссии до прихода на первичный преобразователь первого ложного импульса (помехи), а обработка сигналов акустической эмиссии продолжается до полного затухания колебаний, вызванных зарегистрированным актом акустической эмиссии, после чего возобновляется регистрация сигналов.

(11) Номер публикации 2003115728

(13) Вид документа A

(14) Дата публикации 2004.11.27

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 2003115728/28

(22) Дата подачи заявки 2003.05.28

(43) Дата публикации заявки 2004.11.27

(516) Номер редакции МПК 7

(51) Основной индекс МПК G01N29/00

Название «Способ контроля технического состояния резервуаров»

(71) Заявитель(и) ООО НТЦ "НЕФТЕГАЗДИАГНОСТИКА" (RU)

(71) Заявитель(и) ООО "ИНТЕРЮНИС" (RU)

(72) Автор(ы) Лещенко В.В., Винокуров В.И., Харебов В.Г.

Адрес для переписки 107014, Москва, ул. Б. Остроумовская, 12А, В.В. Лещенко

Описание

1. Способ акустико-эмиссионного контроля технического состояния резервуаров заключающийся в том, что на внешнюю поверхность стенки контролируемого резервуара устанавливают наружные датчики акустической эмиссии (АЭ), проводят цикл нагружения резервуара и с помощью датчиков АЭ фиксируют сигналы АЭ, испускаемые дефектами стенок и днища контролируемого резервуара, по которым судят о его техническом состоянии, отличающийся тем, что дополнительно используют датчик АЭ, который помещен внутрь контролируемого резервуара и погружен в продукт, которым производится налив резервуара.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помимо датчика АЭ, помещенного внутрь контролируемого резервуара, дополнительно используют еще несколько помещенных внутрь контролируемого резервуара датчиков АЭ.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещенный внутрь контролируемого резервуара датчик АЭ устанавливают без непосредственного контакта с днищем резервуара.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещенный внутрь контролируемого резервуара датчик АЭ принимает АЭ сигналы непосредственно по продукту, которым производится налив резервуара.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещенный внутрь контролируемого резервуара датчик АЭ совмещен с предусилителем.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещенный внутрь контролируемого резервуара датчик АЭ выполнен герметичным.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что помещенный внутрь контролируемого резервуара датчик АЭ выполнен искробезопасным.

(11) Номер публикации 2001118936

(13) Вид документа A

(14) Дата публикации 2003.07.27

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 2001118936/28

(22) Дата подачи заявки 2001.07.10

(43) Дата публикации заявки 2003.07.27

(516) Номер редакции МПК 7

(51) Основной индекс МПК G01N29/00

Название «Способ акусто-эмиссионного контроля труб нефтяного сортамента»

(71) Заявитель(и) Акционерное общество закрытого типа Научно-производственное предприятие "Нефтетрубосервис" (RU)

(72) Автор(ы) Калинин О.Б., Соколов Ю.С.

Адрес для переписки 105425, Москва, Сиреневый б-р, 12, к. 1, кв. 50, Т.Г. Горячкиной

Описание

Способ акустико-эмиссионного контроля труб нефтяного сортамента, заключающийся в том, что контролируемую трубу нагружают гидростатическим давлением, выдерживают это давление в заданный интервал времени, регистрируют сигналы акустической эмиссии и учитывают параметры этих сигналов при определении качества изделия, отличающийся тем, что в нем перед нагружением контролируемой трубы гидростатическим давлением проводят калибровку аппаратуры акустико-эмиссионного контроля, для чего на любой из преобразователей подают одиночный сигнал оценки чувствительности остальных преобразователей и выравнивают чувствительность по всем приемным каналам, при регистрации сигналов осуществляют контроль одиночных и непрерывных сигналов, при этом одиночные сигналы анализируют, определяют степень опасности и их координаты по разности времени прихода сигналов, непрерывные сигналы также анализируют и определяют координаты источника (течи) по затуханию ультразвуковых колебаний, при этом осуществляют дискриминацию внешних шумов, а при регистрации особо опасных сигналов гидростатическое давление сбрасывают.

(11) Номер публикации 2138725

(13) Вид документа C1

(14) Дата публикации 1999.09.27

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 98109575/06

(22) Дата подачи заявки 1998.05.27

(24) Дата начала отсчета срока действия патента 1998.05.27

(45) Опубликовано 1999.09.27

(516) Номер редакции МПК 6

(51) Основной индекс МПК F16L58/00

(51) Основной индекс МПК F16L57/00

Название «Способ предотвращения разрушения трубопроводов»

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске 1. Березин В.Л. и др. Сооружение и ремонт газо-, нефтепроводов. - М.: Недра, 1972, с. 27, 43, 68, 70, 75, 76, 117, 179, 180, 210, 216, 223, 220, 284-290, 303. 2. Строительство тpубoпpoвoдoв. - M., 1994, N 6, с. 8-12. 3. Строительство трубопроводов. - М., 1989, N 3, с. 36-37. 4. FR 2334907 A1, кл. F 16 L 57/00, 1977. 5. EP 0178248 A2, кл. F 16 L 57/00, 1986.

(71) Заявитель(и) РАО "Газпром" ДАО "Гипрогазцентр"

(72) Автор(ы) Лисин В.Н., Будзуляк Б.В., Пужайло А.Ф., Спиридович Е.А., Лисин И.В., Щеголев И.Л.

(73) Патентообладатель(и) РАО "Газпром" ДАО "Гипрогазцентр"

Адрес для переписки 603600, Нижний Новгород, ГСП-926, ул. Алексеевская 26, ДАО "Гипрогазцентр"

Описание

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве новых и реконструкции действующих, преимущественно технологических трубопроводов обвязки компрессорных и насосных станций. Вносят в сертификаты свойств труб показатели поверхностной твердости (НВ) с маркировкой на поверхности труб зон превышения (НВ на 105-110%) зеленым цветом, 110-125% - желтым и более 125% - красным цветом относительно недеформированного материала. Производят расчет напряженно-деформированного состояния с учетом неравнопрочной конструкции трубы, производят расчет вероятности разрушения труб (наработка на отказ) PH. Перед монтажом в траншею плети труб испытывают на изгиб в упругой зоне с регистрацией акустико-эмиссионных (АЭ) сигналов в растянутой и сжатой зонах, при этом напряжения растяжения и сжатия в сегментах создают поворотом вокруг оси. Зарегистрированные сигналы АЭ в растянутой зоне маркируются знаком "+", в сжатой "-". Контроль за состоянием трубопроводной обвязки в процессе эксплуатации производят по установленным реперам силоизмерителями демпфирующих устройств, размещением пробников измерения коррозийных характеристик грунтов, акустико-эмиссионных датчиков. Измеряемые показатели посредством телемеханики поступают в блок программного обеспечения, в котором производится автоматизированный расчет текущего значения вероятности разрушения трубопроводной обвязки (наработка на отказ) Pt и по достижении Pt PH происходит автоматическое отключение агрегатов компрессорных станций и перекрытие охранных кранов. Повышается надежность трубопроводов.



Номер публикации 2057332

(13) Вид документа C1

(14) Дата публикации 1996.03.27

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 5054908/28

(22) Дата подачи заявки 1992.07.15

(45) Опубликовано 1996.03.27

(516) Номер редакции МПК 6

(51) Основной индекс МПК G01N29/14

(52) Дополнительные индексы МПК G01M3/24

Название «Способ акустико-эмиссионной диагностики трубопроводов»

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске 1. Патент Японии N 64-1734, кл. G 01M 3/24, 1990. 2. Патент Великобритании N 1452788, кл. G 01M 3/24, 1991. 3. Патент Великобритании N 1346523, кл. G 01M 3/24, 1987.

(71) Заявитель(и) Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического университета

(72) Автор(ы) Чахлов В.Л.

(72) Автор(ы) Лапшин Б.М.

(72) Автор(ы) Штин И.В.

(73) Патентообладатель(и) Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического университета

Описание

Изобретение относится к неразрушающему контролю и диагностике и может быть использовано для контроля и диагностики стенок магистральных нефтепроводов в процессе их эксплуатации по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Изобретение обеспечивает повышение достоверности диагностики за счет выявления предварительных участков трубопровода (зон пластической деформации, растрескивания материала стенок трубы и др.). Способ заключается в перемещении диагностической системы по трубопроводу под действием протекающей жидкости, регистрации акустического излучения от течи, создании волны локальных напряжений стенок трубопровода в области диагностической системы по мере ее продвижения, дополнительной регистрации возникающих при этом сигналов акустической эмиссии

Корреляционный метод

Номер публикации 2328020

(13) Вид документа C2

(14) Дата публикации 2008.06.27

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 2005131762/28

(22) Дата подачи заявки 2005.10.13

(24) Дата начала отсчета срока действия патента 2005.10.13

(43) Дата публикации заявки 2007.04.20

(45) Опубликовано 2008.06.27

(51) Основной индекс МПК G01V3/08 (2006.01)

Название «Комплексный способ обнаружения неметаллических трубопроводов и повреждений на них»

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске RU 2207594 С2, 27.06.1993. SU 1552838 А, 10.07.1996. RU 2202812 С1, 20.04.2003. SU 1806390 A3, 30.03.1993. RU 2206817 C1 26.08.2003. US 4727329 A, 23.02.1988.

(72) Автор(ы) Бороздин А.Н. Виглин Н.А. Гусев В.Н. Кузнецов В.Л. Овцын В.Е. Чуваев С.И. (RU)

(73) Патентообладатель(и) ООО "Комприбор-ТТК" (RU)

Адрес для переписки 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 105, оф. 406, В.Е. Овцыну

Описание

Изобретение относится к обнаружению скрытых объектов с использованием электромагнитных средств. Сущность: в трубопроводе генерируют звуковые колебания, вызывающие механические колебания металлической арматуры трубы в магнитном поле Земли. Измеряют электрическую Е и магнитную Н составляющие возникающего электромагнитного излучения, температуру грунта и уровень шумов, издаваемых средой, транспортируемой по трубе. Трубопровод обнаруживают по максимуму корреляционной функции Е-Н. По температуре грунта обнаруживают протечки. Устройство содержит генератор звуковых колебаний с магнитострикционным возбудителем и измерительный прибор. Измерительный прибор состоит из корпуса с установленными на его передней панели индикатором характеристик электромагнитного излучения и цифровым индикатором температуры. Внутри размещен приемник электромагнитного, теплового и звукового излучений с автономным батарейным питанием, усилителем и блоком сравнения. К приемнику с подключены выносные: датчик температуры, датчик акустических колебаний грунта со встроенной антенной для приема характеристик электромагнитного излучения и геомикрофон. Технический результат: простота и высокая достоверность поиска, расширение функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.



Номер публикации 2006113250

(13) Вид документа A

(14) Дата публикации 2007.10.27

(19) Страна публикации RU

(21) Заявка 2006113250/06

(22) Дата подачи заявки 2006.04.19

(43) Дата публикации заявки 2007.10.27

(51) Основной индекс МПК F17D5/02 (2006.01)

Название «Способ определения места и параметров течи в магистральном трубопроводе и устройство для его реализации»

(71) Заявитель(и) Общество с ограниченной ответственностью "Делик" (RU)

(72) Автор(ы) Гладышев Константин Николаевич (RU)

(72) Автор(ы) Гончаров Валерий Иванович (RU)

(72) Автор(ы) Лапшин Борис Михайлович (RU)

(72) Автор(ы) Леонов Сергей Владимирович (RU)

(72) Автор(ы) Овчинников Алексей Львович (RU)

(72) Автор(ы) Розум Денис Иванович (RU)

Адрес для переписки 634034, г. Томск, ул. Усова, 16, оф. 66, ООО "Делик"

Описание

Способ определения места и параметров течи в магистральном трубопроводе, содержащий прием акустических сигналов от шума течи двумя датчиками, расположенными вдоль трубопровода, преобразование акустических сигналов в электрические сигналы, усиление, фильтрацию, обработку электрических сигналов и определение места течи по разности времен прибытия акустических сигналов к двум датчикам, отличающийся тем, что после усиления сигнала с акустических датчиков производится вейвлет преобразование и цифровая фильтрация, а также после блока определения взаимно корреляционной функции имеется блок анализа и локализации корректирующий параметры масштабируемого усилителя и цифрового фильтра.

4. Приборы

Современная АЭ аппаратура представлена последним поколением многоканальных акустико-эмиссионных систем, обеспечивающих одновременную регистрацию и обработку параметров АЭ сигналов и их форм. Созданные на основе более чем 15-летнего опыта эксплуатации заслуженных систем старшего поколения Locan™, Spartan™, и последующих систем Mistras™, содержащих 16-битные сигнальные процессоры, новые аппаратные решения используют всю мощь современных персональных компьютеров и сигнальных процессоров в сочетании с преимуществами 32-битной шины PCI. Использование шины PCI позволяет создавать многоканальные системы на основе набора плат одного из описанных видов. Все современные компьютеры оснащены шинами PCI, поэтому платы могут быть установлены в любой стандартный ПК, либо в один из предлагаемых стандартных прочных каркасов промышленного применения.

Основой акустико-эмиссионных систем общего применения являются три типа плат, выполненных в стандарте шины PCI и представляющих собой новое поколение многоканальных цифровых систем акустико-эмиссионного контроля, применяемых для широкого диапазона объектов - от исследований свойств вещества, до диагностики крупномасштабного промышленного оборудования, выполняющих анализ данных в реальном масштабе времени, и базирующихся на использовании высокопроизводительных цифровых сигнальных процессоров (DSP) и новейших интегральных схем.

4 типа АЭ систем для различных областей применения. Они отличаются частотными диапазонами входных каналов, их числом и некоторыми другими параметрами в соответствии с используемыми в них электронными платами:

- Системы "PCI-2", построенные на двухканальных платах PCI-2

- Системы "DiSP" (Digital Spartan), построенные на 4-канальных платах PCI/DSP-4

- Системы "Samos", построенные на 8-канальных платах PCI-8

- 2-канальные системы "PocketAE-2", построенные на базе карманного компьютера

Системы регистрации АЭ PCI-2

Системы PCI-2 базируются на двухканальных платах PCI-2. Системы имеют уникальный частотный диапазон - от 1 до 3000 кГц и предназначены, в основном, для исследовательских целей, а также для промышленных применений, где требуется высокая чувствительность и низкий уровень собственных шумов. Системы могут размещаться в обычном настольном персональном компьютере, в блоке расширения, который подключается к компьютеру типа Notebook через шину PCMCIA, и в прочном корпусе промышленного компьютера. Максимально возможное количество каналов системы - 8. В системе предусмотрена регистрация двух медленноменяющихся сигналов, таких как, например, деформация, давление, температура и др.

Система PCI-2 в обычном РС	Система PCI-2 в компьютере типа Lunch-Box	Система PCI-2 в компьютере типа Iron-Box-4	Система PCI-2 с компьютером Notebook



Двухканальная плата PCI-2 содержит 18-битный микропроцессор, способный работать на частотах до 40 Мега-отсчетов в секунду, что позволило организовать архитектуру реального времени, которая не замедляет скорость поступления сигналов АЭ. Шина PCI и архитектура прямого доступа к памяти, не только обеспечивает максимальные скорости регистрации АЭ сигналов, но и даёт возможность работать с непрерывным потоком данных - записывать входные сигналы на жесткий диск.

Системы регистрации АЭ "DiSP"

Системы "Disp" (Digital Spartan) базируются на четырёхканальных платах PCI/DSP-4. Системы имеют частотный диапазон - от 10 до 2000 кГц и являются современным поколением передовых АЭ систем фирмы РАС. Высокое быстродействие при широкой полосе частот делает эту систему оптимальной для создания многоканальных АЭ систем диагностики сосудов давления, резервуаров, трубопроводов и других промышленных объектов.

Системы могут размещаться в обычном настольном персональном компьютере, в блоке расширения, который подключается к компьютеру типа Notebook через шину PCMCIA (Micro-DiSP), и в прочном корпусе промышленного компьютера. Максимально возможное количество каналов системы в блоке промышленного компьютера - 56. Система может наращиваться блоками, при этом шины компьютеров объединяются платами-репитерами, выполненными в стандарте PCI. Таким образом, в каждом каркасе будет занято по одному шинному разъёму PCI. Например, при объединении двух каркасов с максимальным числом каналов, общее количество каналов будет 2 х 52 = 104.

В системе предусмотрена регистрация до восьми медленноменяющихся сигналов, таких как, например, деформация, давление, температура и др.

Все системы обеспечиваются датчиками и кабелями на катушках, по числу установленных каналов. Управление системой и обработка полученных АЭ данных осуществляется с помощью программного пакета AEwin™, работающего в операционной системе Windows98/NT/2000/XP.

Система DiSP-24 в компьютере типа Lunch-Box	Система DiSP-16 в компьютере типа Iron-Box-4	Система DiSP-12 с компьютером Notebook	Система DiSP-24 в прочном корпусе

Плата PCI/DSP-4 спроектирована на основе синхронных цифровых сигнальных процессоров (DSP), регистрирующих как параметры сигналов АЭ, так и их форму. Несколько таких плат, объединенные общей стандартной шиной PCI, представляют собой систему DiSP™.

Системы регистрации АЭ "Samos"

Системы "Samos" (Sensor based Acoustic Multi-channel Operation System) базируются на восьмиканальных платах PCI-8HF, которые являются последним поколением передовых АЭ систем компании РАС. Системы имеют частотный диапазон - от 1 до 400 кГц и регистрируют как параметры сигналов АЭ, так и их форму. Система оптимальна для промышленных применений, где, как правило, не требуется регистрация частот свыше 400 кГц.

Системы могут размещаться в обычном настольном персональном компьютере, в блоке расширения, который подключается к компьютеру типа Notebook через шину PCMCIA (Micro-Samos), и в прочном корпусе промышленного компьютера. Максимально возможное количество каналов системы в блоке промышленного компьютера - 64. Система может наращиваться блоками, при этом шины компьютеров объединяются платами-репитерами, выполненными в стандарте PCI. Например, при объединении двух каркасов с максимальным числом каналов, общее количество каналов будет 2 х 64 = 128.

Системы Samos имеют опцию работы с записью непрерывных сигналов на диск через канал прямого доступа к памяти (“стриминг”).

В системе преусмотрена регистрация двух медленноменяющихся сигналов, таких как, например, деформация и давление.

Все системы обеспечиавются датчиками и кабелями на катушках, по числу установленных каналов. Управление системой и обработка полученных АЭ данных осуществляется с помощью программного пакета AEwin™, работающего в операционной системе Windows98/NT/2000/XP.

Система Samos-48 в компьютере типа Lunch-Box	Система Samos-32 в компьютере типа Iron-Box-4	Система Samos-24 с компьютером Notebook	Система Samos-48 в прочном корпусе	Система Samos-64 в прочном пылевлагозащи-щённом корпусе



Привлекательной особенностью данной системы является низкая стоимость одного канала при многоканальных применениях.

Плата PCI-8 спроектирована на основе цифровых процессоров, потребляет мало энергии и исключительно компактна. Для удобства подключения подводящих кабелей на плате установлены 8 компактных разъёмов типа SMB, вместо стандартных BNC, применяющихся на других платах. Имеется две модификации данной платы - PCI-8HF, предназначенная для регистрации акустической эмиссии, с диапазоном входных частот от 1 кГц до 400 кГц, и PCI-8LF - с диапазоном от 500 Гц до 20 кГц. Плата PCI-8LF применяется для анализа импульсных шумов звукового диапазона.

Система регистрации АЭ "PocketAE-2"

Прибор Pocket AE-2 представляет собой компактный двухканальный инструмент для АЭ испытаний и регистрации течей, созданный на базе карманного компьютера. Благодаря малым размерам и полному набору возможностей по регистрации и обработке АЭ, система может использоваться для любых локальных и удалённых приложений, что делает её идеальным средством неразрушающего контроля. Она выполняет традиционное измерение параметров АЭ на базе сигнального процессора, а также регистрацию и обработку волновых форм. Текстовые и графические результаты отображаются на жидкокристаллическом цветном дисплее Quarter-VGA (240 х 320 пикселей). Файлы данных АЭ сохраняются в традиционых форматах РАС на картах Compact Flash, и могут быть переданы на сторонний компьютер как с помощью карт, так и по шине USB, для дальнейшего анализа с помощью программ AEwin и NOESIS. Прибор использует операционную систему WindowsCE, в которой работает аналог программы AEwin.

Частотный диапазон прибора 1 кГц - 1МГц. Имеются переключаемые программно частотные фильтры.

Есть один вход для регистрации "внешнего" параметра (например, давления, температуры контролируемого объекта).

Питание прибора осуществляется от внутренней батареи, или от сети через адаптер. Время работы от батареи - 4-6 часов.

Метод тестирования фирмы Varian.

1 - Линия отбора пробы

2 - Сеть

3 - Вкл. вспомогательного насоса

4 - Сеть (вспомогательного насоса)

5 - Сигнал индикации течи

6 - Выход для записи

7 - Кнопка обходного канала

8 - Радиопередатчик сигнала утечки



Фирма VARIAN предлагает метод тестирования герметичности, основанный на использовании в качестве индицирующего газа гелий. Данный метод позволяет легко и быстро обнаруживать течи, и таким образом является лучшим методом, позволяющим гарантировать правильную эксплуатацию вакуумной части системы. Использование гелия дает большие преимущества, так как гелий - инертный газ, не токсичен, не горюч, относительно недорогой, и быстро диффундирует через маленькие течи. В добавок, гелий не вступает в химическую реакцию с другими веществами, имеет низкую концентрацию в воздухе (всего 5 ppm - 5 частей на миллион). В результате безошибочно могут быть обнаружены очень маленькие течи.

Данный метод предоставляет обслуживающему инженеру большую гибкость в работе, позволяя выполнять работы по обнаружению утечек без изолирования секций, в которых ищется течь. К тому же выполнять всю работу может всего один оператор.

Течеискатель, рекомендуемый для данных задач - Varian HeliTest GEN. Это производная модель от базового течеискателя HeliTest, используемого во многих индустриальных областях, и хорошо известного своей высокой чувствительностью к гелию и своей надежностью при эксплуатации.

Размещено на Allbest.ru