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. С2 7 E02D 1/100, G01B 5/00, оп. 20.07.2000 г.).
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 С2).
Недостатком обоих устройств является то, что они фиксируют смещение верхнего слоя грунта относительно подземного газопровода, при этом не отслеживается движение грунта под газопроводом, а также движение самого газопровода вместе с грунтом. В последнем случае измерительный рычаг вообще не покажет никакой информации, при этом в трубопроводе возникнут дополнительные напряжения, которые могут привести к нештатной ситуации.
Целью настоящего изобретения является отслеживание абсолютных величин движения грунта относительно газопровода, а также смещение самого трубопровода относительно его первоначального положения.
Указанная цель достигается за счет применения в устройстве для измерения скорости и направления движения грунта 3-х телескопических измерительных рычагов, аналогичных используемому во втором прототипе.
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 с блоком акселерометров, согласно изобретению дополнительно применены два измерительных телескопических двухзвенных рычага с датчиками, один из которых шарнирно закреплен на трубопроводе и установлен узлом отсчета перемещений вниз, а второй своим якорем установлен в грунт, не подверженный оползневым явлениям, и соединен шарниром с трубопроводом.
На фиг.1 представлено заявляемое устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, где:
1 - измерительный телескопический двухзвенный рычаг;
2 - подземный трубопровод;
3 - шарнир;
4 - узел отсчета перемещений с блоком акселерометров;
5 - датчик удлинения измерительного телескопического двухзвенного рычага;
6 - тросик;
7 - якорь;
8 - грунт, не подверженный оползневым явлениям.
Перед установкой измерительных телескопических двухзвенных рычагов 1 на подземный трубопровод 2 устанавливаются шарниры 3. Каждый измерительный телескопический двухзвенный рычаг 1 оснащен узлом отсчета перемещений с блоком акселерометров 4, датчиком удлинения измерительного телескопического двухзвенного рычага 5 с тросиком 6. Измерительные рычаги 1 устанавливаются на подземный трубопровод 2 через шарниры 3. Первый измерительный рычаг 1 устанавливается узлом отсчета перемещений 4 вверх, второй - вниз. Третий измерительный рычаг 1 шарнирно соединен с якорем 7. Якорь фиксируется в грунте, не подверженном оползневым явлениям 8. Для установки второго и третьего измерительных рычагов предварительно бурятся скважины.
Устройство работает следующим образом.
При воздействии грунта на устройство измерительные телескопические двухзвенные рычаги 1 наклоняются и удлиняются, при этом тросик 6 воздействует на датчик удлинения измерительного телескопического двухзвенного рычага 5. Информация о скорости движении грунта и о смещении трубопровода с датчика удлинения 5, а также данные о направлении движения с блока акселерометров узла отсчета перемещений 4 передаются оператору.
Источники информации
1. Патент RU 2205919, кл. С2 7 E02D 1/100, G01B 5/00, оп. 20.07.2000 г.
2. Патент RU 2338031 C2.