УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГРУНТА ОТНОСИТЕЛЬНО ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА
DEVICE TO MEASURE SPEED AND DIRECTION OF SOIL MOTION RELATIVE TO UNDERGROUND PIPELINE

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями, для принятия своевременных мер по их защите от разрушения при перемещениях грунтовых масс, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта или иными причинами.
Известно устройство для измерения направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода, содержащее корпус, соединенный с ним посредством сферического шарнира измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном, выступающем из корпуса конце, двухкоординатный узел отсчета перемещений, размещенный внутри корпуса и взаимодействующий с другим концом измерительного рычага. [1] (Патент RU 2205919, кл. C2 7 E02D 1/100, G01B 5/00, оп. 20.07.2000 г.).
Недостатком данного устройства является малый диапазон и низкая точность измерения перемещений при работе устройства в связных (глинистых) грунтах. Часть измерительного рычага с пластинами находится в грунте, который при своем смещении оказывает сопротивление угловым перемещениям рычага. С увеличением угла наклона рычага уменьшается эффективная площадь пластин, на которую воздействует давление грунта, что уменьшает и силу, вращающую рычаг. По мере увеличения наклона возрастает сила, растягивающая рычаг, а сила давления рычага на грунт соответственно уменьшается. Поэтому при определенном угле наклона силы сопротивления повороту рычага уравновесят силы, вращающие его, и, соответственно, получение информации о перемещениях грунта станет невозможным.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству является устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, измерительный узел которого представляет собой измерительный телескопический двухзвенный рычаг с датчиком удлинения, шарнир, узел отсчета перемещении. [2] (Патент RU 2338031 C2).
Недостатком данного устройства является непосредственный контакт измерительного телескопического двухзвенного рычага и шарнира с грунтом, что может привести к загрязнению и коррозии их трущихся поверхностей и сказаться на их подвижности. Кроме того, затруднено обслуживание устройства. Так как при замене его отдельных элементов необходимо извлекать весь прибор из грунта, что в твердых скальных грунтах зачастую невозможно.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение длительной безотказной работы устройства и удобства его обслуживания без трудоемких земляных работ.
Эта задача решается за счет применения в устройстве для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода гибкого защитного футляра, в который помещается измерительный телескопический двухзвенный рычаг и шарнир, а также центраторов и узла расстыковки тросика датчика удлинения измерительного рычага.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в заявляемом устройстве для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, состоящем из измерительного телескопического двухзвенного рычага с датчиком удлинения, шарнира, узла отсчета перемещений, согласно изобретению, шарнир и измерительный телескопический двухзвенный рычаг помещены в защитный гибкий футляр, причем измерительный телескопический двухзвенный рычаг в футляре закреплен с помощью пружинных центраторов, а также в измерительный телескопический двухзвенный рычаг встроен узел расстыковки тросика датчика удлинения измерительного телескопического двухзвенного рычага.
На фиг.1 представлено заявляемое устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода.
Устройство содержит измерительный телескопический двухзвенный рычаг 1, шарнир 2, узел отсчета перемещений 3, датчик удлинения измерительного телескопического двухзвенного рычага 4, тросик 5, гибкий футляр 6, центраторы 7, узел расстыковки тросика датчика удлинения измерительного телескопического рычага 8. Гибкий футляр 6 представляет собой гофрированную трубу, один конец которой закрепляется на шарнирной основании 9, установленном на трубопроводе 10, а второй конец, после установки устройства на объекте, крепится к корпусу узла отсчета перемещений 3. В гибком футляре 6 размещается измерительный телескопический двухзвенный рычаг 1. Центраторы 7 служат для правильного расположения гибкого футляра 6 вдоль оси измерительного телескопического двухзвенного рычага 1 и предотвращения смятия стенок гибкого футляра 6. Таким образом, гибкий футляр 6 предохраняет все движущие элементы измерительного телескопического двухзвенного рычага 1 от попадания грунта. При воздействии грунта на устройство измерительный телескопический двухзвенный рычаг 1 наклоняется и удлиняется, при этом гибкий футляр 6 тоже наклоняется и растягивается благодаря своей гофрированной структуре.
Для извлечения всего устройства на поверхность необходимо отсоединить верхний конец гибкого футляра 6 от корпуса узла отсчета перемещений 3 и извлечь узел отсчета перемещений 3 вместе со звеном 11 измерительного телескопического двухзвенного рычага 1. При этом тросик 5 датчика удлинения 4 отсоединяется от звена 12 измерительного телескопического двухзвенного рычага 1 благодаря узлу расстыковки 8, имеющего пружинные фиксаторы 13, которые выходят из зацепления со звеном 12 измерительного телескопического двухзвенного рычага 1 при приложении определенного усилия на тросик 5. Сборка устройства производится в обратной последовательности: узел отсчета перемещений 3 совместно со звеном 11 измерительного телескопического двухзвенного рычага 1, тросиком 5 и узлом расстыковки 8 устанавливается в гибкий футляр 6 и звено 12 измерительного телескопического двухзвенного рычага 1, при этом узел расстыковки 8 задвигается звеном 11 в звено 12 измерительного телескопического двухзвенного рычага 1 до срабатывания пружинных фиксаторов 13. Верхний конец гибкого футляра 6 закрепляется на корпусе узла отсчета перемещений 3, устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода готово к работе.
Источники информации
1. Патент RU 2205919, кл. C2 7 E02D 1/100, G01B 5/00, on. 20.07.2000 г.
2. Патент RU 2338031 C2.