СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА КОНТАКТА ТРУБОПРОВОДА С ЗАЩИТНЫМ КОЖУХОМ В СИСТЕМЕ ПЕРЕХОДА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ЧЕРЕЗ ДОРОГУ
PROCEDURE FOR DETERMINATION OF CONTACT PLACE OF PIPELINE WITH PROTECTIVE JACKET IN SYSTEM OF MAIN CROSSING OVER ROAD

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для диагностики технического состояния переходов магистрального трубопровода (МТ) через автомобильные и железные дороги.
Известны способы аналогичного назначения, заключающиеся в воздействии на стенки МТ и защитного кожуха (ЗК) электромагнитным излучением, приеме прошедшего зондирующего излучения вдоль стенок МТ и ЗК и определении места контакта МТ и ЗК по параметрам принятого зондирующего электромагнитного излучения /патент РФ №2189519, кл. F16L 58/00, 2002. Патент РФ №2317479, кл. F17D 5/00, 2008/.
В первом аналоге между МТ и ЗК подают электрическое напряжение и измеряют электрическое сопротивление между МТ и ЗК.
Во втором аналоге между МТ и ЗК также подают электрическое напряжение, но измеряют градиент электрического напряжения вдоль ЗК.
По измеренным значениям электрического сопротивления или градиента электрического напряжения определяют место электрического контакта МТ и ЗК.
Таким образом любой из приведенных аналогов, например, последний может быть принят за прототип данного способа.
Недостатком прототипа является необходимость использования электромагнитного поля для определения места контакта МТ и ЗК.
В связи с тем что транспортируемая среда (газ, нефть и т.п.) - является горючей и взрывоопасной средой, целесообразно применять другие виды зондирующих полей при определении места электрического (и механического) контакта между МТ и ЗК.
Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является решение задачи определения места контакта МТ и ЗК путем использования упругих, например звуковых волн.
Данный технический результат достигают за счет того, что в способе определения места контакта в системе перехода магистрального трубопровода через дорогу, заключающемся в воздействии на стенки трубопровода и защитного кожуха зондирующим полем, приеме прошедшего зондирующего поля вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха и определении места контакта трубопровода с защитным кожухом по параметрам принятого поля, в качестве зондирующего поля применяют упругие возмущения, при этом ввод и прием упругих возмущений в стенки трубопровода и защитного кожуха и из стенок трубопровода и защитного кожуха проводят с одной стороны дороги.
В качестве упругих возмущений применяют акустический импульс, а в качестве параметра, по которому определяют место контакта трубопровода с защитным кожухом, используют время распространения зондирующего акустического импульса вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха.
В качестве акустического импульса применяют заполненный импульс прямоугольной формы.
В качестве упругих возмущений применяют ударный импульс, а в качестве параметра, по которому определяют место контакта трубопровода с защитным кожухом, используют время распространения зондирующего ударного импульса вдоль стенок трубопровода и защитного кожуха.
Магистральный трубопровод и защитный кожух соединены звукопроводом, расположенным на известном расстоянии от места ввода упругих возмущений.
В качестве звукопровода используют звукопроводную манжету защитного кожуха.
Ввод и прием упругих возмущений проводят в одной точке магистрального трубопровода или защитного кожуха.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема реализации способа определения места контакта 1 МТ 2 с ЗК 3 в системе перехода МТ 2 через железную дорогу 4.
Для реализации способа с одной стороны дороги 4 на край ЗК 3 устанавливают, например, пьезоэлектрический излучатель 5 упругих, например, акустических волн, а на МТ 2 - пьезоэлектрический приемник 6.
Возможны и другие варианты установки пьезоэлектрических пьезопреобразователей 5, 6. Например, излучатель устанавливают на МТ 2, а приемник - на ЗК 3. Или в качестве преобразователей 5, 6 используют один обратимый приемопередающий пьезоэлектрический преобразователь, установленный или на МТ 2 или на ЗК 3.
Вместо акустических волн можно применять упругие волны, возникающие в металле при ударном воздействии на него. В этом случае в качестве приемника импульсного возмущения используют виброметр.
На торце ЗК 3 устанавливают отражатель упругих волн, в качестве которого можно использовать манжету 7.
Способ реализуется следующим образом.
С помощью пьезоэлектрического (или другого) возбудителя 5 упругих волн вдоль стенки ЗК 3 направляют волну в виде импульсного упругого возмущения.
(Иногда его называют звуковой вибрацией)
Импульс, распространяясь вдоль стенки ЗК 3, частично проходит через место контакта 1 МТ 2 - ЗК 3 и затем попадает на приемник 6.
Время t распространения упругого импульса вдоль стенок МТ 2 - ЗК 3 при известной скорости импульса с дает информацию о пространственной координате l места контакта 1.
Учитывая, что часть импульса отражается от места контакта 1, а часть проходит к отражающей манжете 7, возвращаясь также к приемнику 6, пройдя расстояние L, приемник будет регистрировать несколько импульсов, один из которых используется как информативный, а другие как опорные или контрольные.
Для увеличения соотношения сигнал - шум в качестве упругого возмущения целесообразно использовать заполненный акустический импульс прямоугольной формы или акустический импульс прямоугольной формы, или акустический радиоимпульс (звуковую волну, близкую по форме к участку синусоиды).
Если в качестве излучателя и приемника акустического импульса использовать обратимый пьезоэлектрический преобразователь, то для определения места 1 контакта МТ 2 - ЗК 3 используется отраженная от мест контакта 1 звуковая волна.