УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ УВЛАЖНЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ПРОДУКТОПРОВОДА

Полезная модель относится к устройствам контроля продуктопроводов (теплосети), реагирующим на увлажнение теплоизоляции, и может быть использована для автоматического поиска и локализации мест увлажнения теплоизоляционного слоя  в трубах продуктопроводов.
Из уровня техники известно устройство дистанционного контроля увлажнения теплоизоляции трубопровода, содержащее участки сигнального и транзитного проводников-индикаторов, размещенные в теплоизоляции продуктопровода по всей его длине, соединительно-коммутационные кабели, объединяющие между собой смежные участки сигнального и транзитного проводников-индикаторов, и блок  контроля, подключенный к проводникам-индикаторам с помощью указанных соединительно-коммутационных кабелей (см. патент RU83121, кл.F16L 55/00, опубл. 20.05.2009).
Недостатками известного устройства являются сложность и не оптимальность процесса идентификации дефектов.
Технической проблемой является устранение указанных недостатков и создание устройства автоматического дистанционного контроля увлажнения теплоизоляции продуктопровода, позволяющего с высокой точностью определять места увлажнения теплоизоляции с локализацией на местности, даже в случае протяжённого и разветвлённого продуктопровода, а также определять тип дефекта (увлажнение или обрыв проводника-индикатора).
Технический результат заключается в увеличении дальности достоверного контроля.
Поставленная проблема решается, а технический результат достигается тем, что вустройстве автоматического дистанционного контроля увлажнения теплоизоляции продуктопровода, содержащем участки сигнального и транзитного проводников-индикаторов, размещенные в теплоизоляции продуктопровода по всей его длине, соединительно-коммутационные кабели, объединяющие между собой смежные участки сигнального и транзитного проводников-индикаторов, и блок  контроля, подключенный к проводникам-индикаторам с помощью указанных соединительно-коммутационных кабелей, соединительно-коммутационные кабели выполнены таким образом, что их импеданс равен импедансу проводников-индикаторов в теплоизоляции продуктопровода, а блок контроля снабжен автоматизированным электрическим рефлектометром, выполненным с возможностью проведения локации проводников-индикаторов с заданной периодичностью и идентификации наличия дефекта по превышению амплитудой отраженного импульса пределов доверительного интервала естественного затухания.
На фиг. 1 представлена схема установки предлагаемого устройства;
на фиг.2 – принцип идентификации дефекта с помощью электрического рефлектометра.
Предлагаемое устройство состоит из участков сигнального 1 и транзитного 2 проводников-индикаторов, размещенных втеплоизоляции 3 продуктопровода 4 по всей его длине, соединительно-коммутационных кабелей 5 и блока контроля 6. Продуктопровод 4 представляет собой предизолированную металлическую трубу с тепло и гидроизоляцией, а его теплоизоляция 3 – слой пенополиуритана. Сигнальный проводник-индикатор 1 представляет собой медный провод диаметром 1,5 кв.мм, проходящий на высоте 20 мм над металлической трубой продуктопровода 4. Транзитный проводник-индикатор 2 представляет собой медный провод диаметром 1,5 кв.мм, проходящий на высоте 20 мм над металлической трубой продуктопровода 4. Специальный соединительно-коммутационный кабель снабжён жилами 2х1,5 и 1х1,5 кв.мм.
Соединительно-коммутационные кабели 5 объединяют между собой смежные участки сигнального 1 и транзитного 2 проводников-индикаторов в блоках коммутации 7, а также осуществляют их подключение к блоку контроля 6. Кабели 5 выполнены таким образом, что их импеданс равен импедансу проводников-индикаторов в теплоизоляции продуктопровода. В качестве таких соединительно-коммутационных кабелей могут быть использованы устройства по патенту RU91229 (кл.H01R 9/03, опубл. 27.01.2010) в виде многожильного металлического провода в пластиковой изоляции, содержащего, по крайней мере, две коммутирующие жилы, имеющие одинаковое поперечное сечение и изготовленные из одного материала, и жилу заземления, при этом жила заземления расположена на одинаковом расстоянии от коммутирующих жил, в котором поперечное сечение жилы заземления больше поперечного сечения коммутирующих жил.
Такое выполнение кабелей 5 позволяет выровнять волновое сопротивление всех элементов входящих в предлагаемое устройство,  благодаря чему отражения от имеющихся неоднородностей по всей длине контролируемого участка продуктопровода будут минимальны, поскольку исключается отражение зондирующего импульса на границе типа «кабель – проводники-индикаторы в теплоизоляции» и наоборот. Это свойство кабеля позволяет значительно увеличить дальность обследуемого продуктопровода,  уменьшить длительность зондирующего импульса, тем самым повышая точность определения неоднородности, и перейти на автоматизированный процесс поиска неоднородностей (дефектов) в теплоизоляции 3.
Выравнивание волнового сопротивления позволяет использовать в составе блока контроля 6 автоматизированного многоканального электрического рефлектометра 8, выполненного с возможностью периодического проведения локации  и идентификации наличия дефекта по превышению амплитудой отраженного импульса пределов доверительного интервала естественного затухания. Указанный рефлектометр имеет доверительный интервал импеданса в пределах от 100 до 300 Ом  в  виде ограничительной кривой (см. фиг.2). Отраженный импульс от участка с неоднородностью при пересечении вышеупомянутой кривой будет локализован как дефект (в зависимости от фазы отраженного импульса: как увлажнение или как обрыв проводников-индикаторов 1,2) с указанием расстояния до дефекта в метрах. По фазе отраженного импульса, рефлектометр определяет вид дефекта: ниже 100 Ом – увлажнение, выше 300 Ом – обрыв проводника-индикатора. Применение в сочетании с вышеописанными кабелями 5 специализированного рефлектометра (например, в качестве рефлектометра применяется ЛПТС-0.1 фирмы ОАО "Эрстед") с пороговыми кривыми поиска неоднородности, учитывающими естественное затухание импульса в проводниках-индикаторах 1,2 и, соответственно, в кабеле 5, позволяет детектировать отраженные от неоднородностей импульсы с гораздо более высокой вероятностью (по сравнению с традиционными рефлектометрами, имеющими линейно заданные пороги поиска неоднородностей и принципиально не подходящими для решаемой задачи). Учёт затухания позволяет варьировать дальность достоверного контроля дефектов в широких пределах.
Таким образом, реализация указанных отличительных признаков предлагаемого устройства в совокупности решает поставленную техническую проблему и обеспечивает достижение неожиданного технического результата – увеличение дальности достоверного контроля до предельной дальности определения дефекта до 4 км с точностью до 3 метров (+/- 1.5 м) при возможности использования всего одного блока контроля с указанным рефлектометром на весь продуктопровод.