УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА ПОВРЕЖДЕНИЙ ИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ И ПРОТЯЖЕННЫХ АНОДНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

Устройство для поиска повреждений изоляции подземных трубопроводов
Полезная модель относится к области электрохимической защиты подземных трубопроводов и служит для определения их трассы и глубины залегания, обнаружения и ранжирования дефектов изоляции по площади в системах катодной защиты подземных трубопроводов.
Известен прибор vLocPro2 (vLocDM2) для определения трассы, глубины залегания и дефектов изоляционного покрытия подземных трубопроводов.
Устройство состоит из приемника-локатора с GPS-модулем, генератора, А-рамки, индуктивных клещей и соединительных проводов.
Недостатком прибора vLocDM2 (vLocPro2) является низкая чувствительность и точность измерений, дополнительная погрешность GPSмодуля и невозможность ранжирования дефектов изоляционного покрытия подземных трубопроводов по площади.
Известен прибор УКИ-1М (УКИ-1К) для определения трассы, глубины залегания и дефектов изоляционного покрытия подземных трубопроводов.
Устройство состоит из 2-х селективных индикаторов малых напряжений (приемных устройств), индуктивного датчика для определения трассы и глубины залегания трубопроводов и кабелей, 2-х комплектов датчиков для определения шаговой разности потенциалов, 2-х контактных поясов, генератора переменного тока, заземлителя-штыря, головных телефонов и соединительных проводов.
Недостатками прибора УКИ-1М (УКИ-1К) являются низкая чувствительность измерений.
Задачей полезной модели является создание нового устройства для поиска повреждений изоляции подземных трубопроводов с достижением следующего технического результата: повышение точности определения трассы, глубины залегания, обнаружения и ранжирования дефектов изоляции подземных трубопроводов.
Поставленная задача решается тем, что устройство для поиска повреждений изоляции подземных трубопроводов содержит одночастотный генератор тока, индуктивный датчик и систему из двух измерительных электродов, связанные через переключатель с входным усилителем, который через переходник связан с приемником сигнала с рабочей частотой менее f<100 Гц; при этом к приемнику сигнала подключены головные телефоны, визуальный индикатор, устройство хранения данных.
На фиг. 1 представлено устройство для поиска повреждений изоляции подземных трубопроводов, на фиг. 2 представлена схема осуществления способа обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов с помощью устройства для поиска.
Принцип работы устройства основан на измерении ЭДС индуктивного преобразователя, помещенного в переменное магнитное поле прямого проводника, и разности потенциалов на поверхности земли вдоль и перпендикулярно оси проводника.
Устройство для поиска повреждений изоляции подземных трубопроводов содержит одночастотный генератор 1 тока; индуктивный датчик 2; система 3 из двух измерительных электродов; переключатель 4; входной усилитель 5; переходник 6; приемник 7 сигнала с частотой менее f<100 Гц. При этом к приемнику 7 тока подключены головные телефоны 8; визуальный индикатор 9; устройство 10 хранения данных.
Устройство работает следующим образом.
Для определения трассы, глубины залегания, дефектов изоляции подземных трубопроводов используется одночастотный генератор 1 тока. Сигнальный ток генератора улавливается индуктивным датчиком 2 или системой 3 из двух измерительных электродов. Переключатель 4 позволяет выбрать способ измерения. Далее сигнал через входной усилитель 5 и переходник 6 поступает в приемник 7 сигнала, работающий на частоте f<100 Гц. Звуковая индикация сигнала происходит в головных телефонах 8. Визуальный мониторинг сигнала осуществляется на дисплее визуального индикатора 9. Запись результатов измерений происходит в устройстве 10 хранения данных.
Для увеличения чувствительности и точности определения местоположения дефектов изоляционного покрытия подземных трубопроводов и обрывов ПАЗ в магнитной катушке индуктивного датчика 2 выполнено большее, чем в УКИ-1М (УКИ-1К) число витков. Количество витков составляет 30000. Применение нового материала - полиацеталя позволяет осуществлять данную задачу при сохранении массы и габаритных размеров индуктивного датчика.
Разнос электродов более 7 м расширяет измерительную базу.
Применяется цифровой приемник 7 с селективным усилением сигнала на частоте работы генератора 1.
На фиг. 2 представлена схема осуществления способа обнаружения дефектов изоляции подземных трубопроводов с помощью устройства.
Устройство используют следующим образом.
При подключении генератора тока 1 через контрольно-измерительный пункт 11 (далее КИП) к обследуемому трубопроводу 12 и заземлению 13, по трубопроводу протекает сигнальный ток, который в местах 14, где изоляция имеет сквозной дефект, проходит в окружающий грунт, создавая на поверхности земли над трубопроводом участки с повышенным потенциалом.
Обследование изоляции осуществляется двумя операторами. При помощи соединительного проводника измерительные электроды обоих операторов соединяются с разъемом «Вход» измерителя 15 второго оператора 16. С разъемом «Вход» измерителя первого оператора 17 соединяется индуктивный датчик 2 для определения оси трубопровода и глубины его залегания.
Первый оператор определяет ось обследуемого трубопровода и начинает движение вдоль трассы трубопровода.
Второй оператор идет вслед за первым и с помощью индикатора и интенсивности звуков в головных телефонах измерителя непрерывно следит за изменением величины разности потенциалов.
По мере приближения операторов к дефекту в изоляции наблюдается постепенное увеличение напряжения на индикаторе и нарастание интенсивности звука в головных телефонах второго оператора. Максимальная интенсивность звука, а также наибольшее значение напряжения на индикаторе будет иметь место, когда первый измерительный электрод 18 первого оператора будет находиться точно над дефектом. При дальнейшем движении напряжение на индикаторе и интенсивность звука в головных телефонах второго оператора уменьшается. При продвижении операторов дальше интенсивность звука в головных телефонах второго оператора опять возрастает и достигает максимума, когда второй измерительный электрод 19 второго оператора находится над дефектом в изоляции.
Для установления более точного расположения места дефекта в изоляции применяют поперечное, относительно трассы трубопровода, расположение электродов. В этом случае также первый оператор перемещается вблизи оси трассы трубопровода, а второй оператор параллельно с ним, находясь на удалении 5-7 м и перпендикулярно оси трассы.
Место дефекта определяется по максимальной интенсивности звукового сигнала в головных телефонах и по максимальному значению напряжения на индикаторе измерителя второго оператора. При этом первый оператор находится точно над дефектом в изоляции.