СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
METHOD FOR DETECTING PROCESS FLUID LEAKS

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля герметичности технологического оборудования [F17D 5/02, F17D 5/06].
Из уровня техники известен СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ [WO 2011051570 (A1), опубл. 05.05.2011 г.], характеризующийся тем, что газ или жидкость, образующие протечку, попадают в закрытый объем между первой и второй стенкой и увеличивают действующее на них давление, которое фиксирует датчик измерения давления и при превышении заданного порога передает тревожный сигнал в блок сигнализации.
Недостатками аналога являются:
- реализация данного способа не обеспечивает оперативное обнаружение утечек жидкостей, в случае, если в системе не обеспечивается высокого давления жидкости, что обуславливается инертностью нарастания давления между первой и второй стенкой;
- данное решение обладает низкой безопасностью при обнаружении утечек агрессивных жидкостей, это обуславливается тем, что датчик срабатывает только при высоком значении давления между первой и второй стенкой, что при разгерметизации устройства подвергает обслуживающий персонал риску воздействия агрессивной жидкости под давлением.
Также из уровня техники известна КОНСТРУКЦИЯ ТРУБОПРОВОДА С ФУНКЦИЕЙ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ И ДЕТЕКТОР УТЕЧКИ [US 2005166666 (A1), опубл. 04.08.2005], которая реализует способ обнаружения утечек технологических жидкостей, характеризующийся тем, что газ или жидкость, текущая через гибкий шланг, вводится в герметичное пространство рядом с клапаном, предусмотренным в покрывающем элементе, и герметизируется в герметичном пространстве путем закрытия клапана. Давление в герметичном пространстве устанавливается так, чтобы оно было выше, чем давление, создаваемое в гибком шланге, когда течет газ или жидкость. Датчик давления измеряет давление в герметичном пространстве, пока газ или жидкость протекает в гибком шланге, и блок принятия решения сравнивает измеренное значение с контрольным значением. В результате, если значение, измеренное датчиком давления, ниже порогового значения, блок принятия решения решает, что произошла утечка, и устройство сигнализации активирует сигнал тревоги.
Недостатками данного аналога являются:
- реализация данного способа не позволяет точно определить место утечки, это обуславливается тем, что при образовании течи давление изменяется равномерно по всей длине трубопровода;
- данное решение обладает низкой оперативностью устранения утечки, в связи с невозможностью точного определения места утечки.
Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ [RU 2636254, опубл. 25.08.2016 г.], характеризующийся тем, что при утечке технологическую жидкость собирают в накопительном лотке, затем срабатывает сигнальное реле, отличающийся тем, что первоначально задают значение порога срабатывания сигнального реле, устанавливают накопительный лоток под технологическим оборудованием в месте возможного образования утечек, после чего непрерывно измеряют массу накопительного лотка и передают электрический сигнал, эквивалентный массе лотка, в сигнальное реле, при протечке технологическая жидкость накапливается в лотке, при этом увеличиваются масса лотка и значение электрического сигнала до заданного в сигнальном реле порога, после превышения которого срабатывает сигнальное реле, которое включает элементы световой и звуковой сигнализации
Основной технической проблемой прототипа является то, что в случае протечек технологического оборудования технологическая жидкость попадает на элементы установки, при этом весы подвергаются воздействию технологической жидкости, что снижает их надежность использования. Также в случае протечек технологическая жидкость стекает на пол по рамной конструкции мимо лотка за счет силы поверхностного натяжения технологической жидкости и силы тяжести, что обуславливает высокую вероятность ее протечки.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом изобретения является предотвращение протечек технологических жидкостей и повышение надежности работы устройства.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ обнаружения утечек технологических жидкостей, характеризующийся тем, что подают тревожный сигнал в блок сигнализации, отличающийся тем, что первоначально технологическая жидкость под действием силы тяжести попадает на поверхность гибкой мембраны и по ее поверхности стекает к ее центру, при этом гибкая мембрана прогибается вниз и тем самым опускает вниз ферромагнитный сердечник, который изменяет значение индуктивности электромагнитной катушки, которое фиксирует датчик измерения индуктивности и при превышении заданного порога передает тревожный сигнал в блок сигнализации.
В частности, первоначально задают порог срабатывания датчика измерения индуктивности.
В частности, блок сигнализации активирует элементы звукового и/или светового оповещения.
В частности, для приведения установки в исходное положение ее размещают под технологическим оборудованием, а именно под вероятными местами протечек.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид с поперечным разрезом установки для обнаружения утечек технологических жидкостей.
На фиг. 2 представлен вид с продольным разрезом установки для обнаружения утечек технологических жидкостей.
На фиг. 3 представлена блок-схема соединения электрических компонентов установки для обнаружения утечек технологических жидкостей.
На чертежах обозначено: 1 - рама, 2 - подложка для индукционной катушки, 3 - индукционная катушка, 4 - блок электроники, 5 - гибкая мембрана, 6 - ферромагнитный сердечник, 7 - датчик измерения индуктивности, 8 - элемент звуковой сигнализации, 9 - элемент световой сигнализации.
Осуществление изобретения
Установка для обнаружения утечек технологических жидкостей содержит раму 1, образованную нижней и боковыми частями. Внутри рамы 1 смонтирована подложка для индукционной катушки 2, на которой расположена индукционная катушка 3, выполненная тороидально и соединенная с блоком электроники 4. В верхней части рамы 1 по всей площади поверхности смонтирована гибкая мембрана 5. Гибкая мембрана 5 смонтирована таким образом, что обеспечивает внутри рамы 1 закрытый объем с возможностью размещения дополнительных элементов и исключением возможности попадания технологических жидкостей. В нижней части гибкой мембраны 5, напротив отверстия индукционной катушки 3 смонтирован ферромагнитный сердечник 6. Сигнальный выход индукционной катушки 3 подключен к датчику измерения индуктивности 7, к выходу которого подключены элементы звуковой 8 и световой 9 сигнализации, расположенные, вместе с датчиком измерения индуктивности 7, внутри блока электроники 4.
Установку для обнаружения утечек технологических жидкостей используют следующим образом.
Первоначально в зависимости от требуемой чувствительности к количеству технологической жидкости, утекшей из технологического оборудования, выставляют уровень магнитной индуктивности срабатывания датчика измерения индуктивности 7. После чего устанавливают раму 1, при этом рама 1 находится под технологическим оборудованием: циркуляционными насосами, фильтрами, фитингом, накопительными баками и т.д. Затем к верхней части рамы 1 с помощью элементов креплений, например: проволоки, клея или п-образных креплений, подвешивают гибкую мембрану 5. Индукционная катушка 3 размещается на подложки для индукционной катушки 2, таким образом, что при попадании на верхнюю поверхность гибкой мембраны 5 достаточного количества технологической жидкости, заданного чувствительностью датчика измерения индуктивности 7, она опускается ниже верхнего среза ферромагнитного сердечника 6  создавая значение магнитной индукции достаточное для срабатывания датчика измерения индуктивности 7. После чего включают блок электроники 4, при этом датчик измерения индуктивности 4 непрерывно измеряет уровень магнитной индукции.
При утечках из узлов или элементов технологического оборудования диэлектрическая жидкость будет капать на гибкую мембрану 5, при этом за счет прогиба гибкой мембраны 5 под весом протекшей технологической жидкости, изменяется пространственное положение по вертикальной оси ферромагнитного сердечника 6 относительно индукционной катушки 3. Опускание ферромагнитного сердечника ниже верхнего среза индукционной катушки 3 приводит к увеличению магнитной индукции, изменение которой фиксирует датчик измерения индуктивности 7. В случае превышения выходным сигналом с выхода индукционной катушки 3 заданного в датчике измерения индуктивности 7 уровня срабатывания, срабатывают и приводятся в действие элемент звуковой сигнализации 8 и элемент световой сигнализации 9.
Таким образом, способ обнаружения утечек технологических жидкостей позволяет обеспечить возможность обнаружения утечек технологических жидкостей, используя физические принципы электромагнитной индукции.
Технический результат изобретения предотвращение протечек технологических жидкостей достигается за счет того, что первоначально технологическая жидкость под действием силы тяжести попадает на поверхность гибкой мембраны 5 и по ее поверхности стекает к ее центру В случае значительного увеличения стока технологическая жидкость, под действием силы тяжести, выгибает гибкую мембрану 5, что увеличивает объем образованный гибкой мембраной 5 чаши, что также предотвращает розлив технологической жидкости.
Технический результат изобретения повышение надежности работы устройства достигается за счет того, что при протечке технологическая жидкость не попадает на основные элементы установки, такие как ферромагнитный сердечник 6, индукционная катушка 3, датчик измерения индуктивности 7 и элементы звуковой 8 и световой 9 сигнализации.