Патент на изобретение №2349824

(54) СТАЦИОНАРНАЯ СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПЕРЕХОДА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ЧЕРЕЗ ДОРОГУ

(57) Реферат:

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для технического диагностирования и обслуживания магистральных трубопроводов в местах их пересечений с железными или автомобильными дорогами. К защитному футляру магистрального трубопровода подсоединяют патрубок, сообщающийся с атмосферой. Патрубок снабжают нагнетателем и нагревателем воздуха. В патрубке и защитном футляре устанавливают датчики влажности, выходы которых подключают к сравнивающему устройству. Выход сравнивающего устройства соединяют с управляемыми входами нагнетателя и нагревателя воздуха. Система содержит датчики наличия воды, установленные на различной высоте защитного футляра, и заглушку, установленную в нижней части защитного футляра. Если влажность воздуха в защитном футляре превысит допустимую, на управляемые входы нагнетателя и нагревателя воздуха поступят включающие их сигналы. Влажный воздух выдувается из защитного футляра через вытяжную свечу и внутренний объем защитного футляра высушивается. При появлении в защитном футляре воды датчики наличия воды выдают соответствующие сигналы тревоги, что позволяет своевременно удалить воду через заглушку и повысить надежность перехода. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для технического диагностирования и обслуживания магистральных трубопроводов в местах их пересечений с железными или автомобильными дорогами.

Известна система аналогичного назначения, способная решать поставленную выше задачу [патент РФ №2264578, кл. F16L 7/00, 58/00, F17D 5/02, 2005]. Прототип содержит защитный футляр, сообщающийся с атмосферой, и датчики параметров, влияющих на техническое состояние магистрального трубопровода.

В качестве датчиков в прототипе используются: преобразователь электрического сопротивления промежутка трубопровод – защитный футляр, датчик утечки транспортируемой среды и датчик напряженно-деформированного состояния трубопровода.

В состав электронной схемы прототипа входят: преобразователь сопротивление-напряжение, подключенный к выходу датчика коррозии, два нормирующих усилителя, подключенных к датчикам утечки и напряженно деформированного состояния трубопровода, а также последовательно соединенные мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор и радиомодем. Выходы всех датчиков подключены ко входам мультиплексора, управляемый вход которого соединен с выходом микропроцессора.

Недостатками прототипа являются отсутствие на выходе системы информации о влажности воздуха в защитном футляре и наличия в последнем воды. Это может привести к выходу из строя магистрального трубопровода из-за его быстрой коррозии и созданию аварийной ситуации в потенциально опасном месте, каким является переход магистрального трубопровода через дорогу. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение данных недостатков прототипа, т.е. обеспечение получения постоянной информации о влажности воздуха и наличии воды в защитном футляре магистрального трубопровода, и устранение избыточной влажности воздуха и воды в защитном футляре, если подобное произойдет.

Данный технический результат достигают за счет того, что известная стационарная система технического обслуживания перехода магистрального трубопровода через дорогу, содержащая защитный футляр, сообщающийся с атмосферой, дополнительно содержит сравнивающее устройство и нагнетатель воздуха, установленный в патрубке, соединенном с защитным футляром и сообщающемся с атмосферой, а также два датчика влажности, один из которых установлен в патрубке перед нагнетателем воздуха, а другой – в защитном футляре, при этом выходы датчиков влажности подключены ко входам сравнивающего устройства, выход которого соединен с управляемым входом нагнетателя воздуха.

Патрубок может быть выполнен защищенным от попадания в него атмосферных осадков, например Г-образной формы.

На входе в патрубок могут быть установлены воздушный фильтр и нагреватель воздуха, а также датчик наличия воды, установленный в нижней части защитного футляра.

Стационарная система может дополнительно содержать несколько датчиков наличия воды, установленных на различной высоте защитного футляра.

Стационарная система может дополнительно содержать заглушку, установленную в нижней части защитного футляра.

Сравнивающее устройство может быть выполнено в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя и порогового устройства.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена общая схема системы; на фиг.2 – ее электронная схема.

Система содержит (фиг.1) защитный футляр 1 магистрального трубопровода 2, проложенного под дорогой 3. Защитный футляр 1 снабжен вытяжной свечой 4, обеспечивающей отвод транспортируемой среды, например, метана от дороги 3 в случае аварии магистрального трубопровода 2. Защитный патрон 1 снабжен Г-образным патрубком 5, сообщающимся с атмосферой, в котором расположены нагнетатель 6 воздуха и нагреватель 7 воздуха. На входе в патрубок 5 установлен воздушный фильтр 8. Внутри патрубка 5 перед нагнетателем 6 и нагревателем 7 воздуха расположен датчик 9 влажности. Внутри защитного футляра 1 расположен другой датчик 10 влажности. В нижней части защитного футляра 1 расположен датчик 11 утечки транспортируемой среды и датчик 12 наличия в защитном патроне 1 воды. Датчиков наличия воды в защитном футляре 1 может быть установлено несколько на различной высоте по сечению защитного футляра 1. Датчики 12 наличия воды могут быть выполнены в виде реле уровня. Система может также включать в себя датчик 13 скорости коррозии.

Электрическая схема системы (фиг.2) содержит дифференциальный усилитель 14, преобразователь 15 сопротивление-напряжение, нормирующие усилители 16, 17, мультиплексор 18, аналого-цифровой преобразователь 19, микропроцессор 20, радиомодем 21 и пороговое устройство 22. Дифференциальный усилитель 14 и пороговое устройство 22 образуют сравнивающие устройство.

В нижней части футляра 1 может быть установлена заглушка 23 слива воды. Схема электрических соединений электронных блоков 14-22 представлена на фиг.2.

Выходы датчиков 9, 10 влажности подключены ко входам дифференциального усилителя, выход которого через пороговое устройство 22 соединен с управляемыми входами нагнетателя 6 и нагревателя 7 воздуха.

Выход датчика 13 скорости коррозии подключен ко входу преобразователя 15 сопротивления напряжения. Выход датчика 11 утечки и датчика 12 наличия воды подключены ко входам нормирующих усилителей 16, 17. Выходы порогового устройства 22 и блоков 15, 16, 17 подключены ко входам мультиплексора 18, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 19 соединен со входом микропроцессора 20. Выходы микропроцессора 20 подключены к управляющим входам мультиплексора 18 и радиомодема 21. Стационарная система технического обслуживания перехода магистрального трубопровода 2 через дорогу 3 работает следующим образом. Датчики 9, 10 влажности выдают информацию о влажности воздуха соответственно в атмосфере и защитном футляре 1. Полученные с датчиков 9, 10 влажности сигналы сравниваются в дифференциальном усилителе 14. При превышении значения влажности воздуха в защитном футляре 1 заданного порога, задаваемого пороговым устройством 22, на нагнетатель 6 и нагреватель 7 воздуха направляются командные сигналы, включающие эти приборы в работу. С помощью потока горячего воздуха сырой воздух выдувается из защитного футляра 1 через вытяжную свечу 4. Когда влажность воздуха в защитном футляре 1 сравняется с влажностью воздуха в патрубке 5, работа нагнетателя 6 и нагревателя 7 воздуха прекращается. Наличие воздушного фильтра 8 и Г-образная форма патрубка 5 не позволяют влаге окружающей среды проникать в патрубок 5 и влиять на результаты измерений. Одновременно датчик 11 утечки, датчик 12 наличия воды и датчик 13 скорости коррозии соответственно отслеживают утечку транспортируемой среды, появление в защитном футляре 1 воды и степень коррозии магистрального трубопровода 2. Эти данные через электронные блоки 15, 16, 17, мультиплексор 18 и аналого-цифровой преобразователь 19 направляются на микропроцессор 20, а от него – на управляемый вход радиомодема 21. По этой же цепи на радиомодем 21 направляется и информация с датчиков 9, 10 влажности. Радиомодем 21 по радиоканалу направляет полученную с датчиков 9, 10, 11, 12, 13 информацию о техническом состоянии перехода магистрального трубопровода 2 – защитный футляр 1 на рабочую станцию центра мониторинга (на чертеже не показана). При обнаружении на рабочей станции центра мониторинга нештатных ситуаций, например, наличия в защитном футляре 1 воды или транспортируемой среды проводят устранение неисправностей с помощью вызванной по месту аварии бригады ремонтников. При этом воду из защитного футляра 1 удаляют через заглушку 23.

Таким образом, по сравнению с прототипом в данной системе происходит регулярное устранение из него воды и постоянная сушка внутреннего объема защитного футляра 1, что приводит к увеличению срока службы перехода магистрального трубопровода 2 через дорогу по сравнению с прототипом. Этим достигается поставленный технический результат.

Формула изобретения

1. Стационарная система технического обслуживания перехода магистрального трубопровода через дорогу, содержащая защитный футляр, сообщающийся с атмосферой, отличающаяся тем, что дополнительно содержит сравнивающее устройство и нагнетатель воздуха, установленный в патрубке, соединенном с защитным футляром и сообщающимся с атмосферой, а также два датчика влажности, один из которых установлен в патрубке перед нагнетателем воздуха, а другой – в защитном футляре, при этом выходы датчиков влажности подключены ко входам сравнивающего устройства, выход которого соединен с управляемым входом нагнетателя воздуха.

2. Стационарная система по п.1, отличающаяся тем, что патрубок выполнен защищенным от попадания в него атмосферных осадков.

3. Стационарная система по п.2, отличающаяся тем, что патрубок выполнен Г-образной формы.

4. Стационарная система по п.1, отличающаяся тем, что на входе в патрубок установлен воздушный фильтр.

5. Стационарная система по п.1, отличающаяся тем, что в патрубке установлен нагреватель воздуха.

6. Стационарная система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчик наличия воды, установленный в нижней части защитного футляра.

7. Стационарная система по п.6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит несколько датчиков наличия воды, установленных на различной высоте защитного футляра.

8. Стационарная система по п.6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит заглушку, установленную в нижней части защитного футляра.

9. Стационарная система по п.1, отличающаяся тем, что сравнивающее устройство выполнено в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя и порогового устройства.

РИСУНКИ