СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ОБРАЗОВАНИЯ ЗАКУПОРКИ В ТРУБОПРОВОДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR DETERMINATION OF CLOGGED AREA IN PIPELINE AND DEVICE FOR ITS REALISATION

Предлагаемое изобретение относится к трубопроводному транспорту, позволяющее определить место образования закупорки в трубопроводе, возникающее в результате разрушения трубопровода, образования гидратных пробок, заклинивания ершей, поршней, строительного мусора, остатков монтажной воды.
Задача определения места закупорки в трубопроводной системе сводится к решению задачи определения объема негерметичных емкостей. В общем случае под негерметичностью понимается закупорка неполного сечения исследуемого трубопровода вышеуказанными предметами.
Негерметичная емкость ограничена стенками трубопровода, закрытой задвижкой с одной стороны и серединой протяженности пробки при ее равномерном распределении в зоне трубы - с другой стороны, в противном случае - самой узкой частью между стенкой трубопровода и пробкой.
Известен способ определения объема негерметичной емкости, с ламинарным характером истечения газа из нее, включающий создание избыточного давления в ней с последующим отключением источника давления, регистрацию изменения давления во времени в негерметичной емкости, вычисление постоянной времени негерметичной емкости, подключение негерметичной емкости к эталонной емкости, создание в системе из негерметичной и эталонной емкостей избыточного давления, с последующим отключением источника давления, регистрацию изменения давления в образованной системе, вычисление постоянной времени образованной системы и определение объема негерметичной емкости вычислительным путем [1].
Недостатком указанного способа является сложность определения объема, связанная с необходимостью применения дополнительной эталонной емкости.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ определения места образования закупорки в трубопроводе (см. авт. свид. №1469242). Из указанного источника известно устройство для определения места образования закупорки в трубопроводе, содержащее устройство закачки рабочего агента и датчики давления, реализующее способ определения места образования закупорки в трубопроводе.
Недостаток - низкая точность определения места закупорки в трубопроводе и сложность в реализации способа.
Технический результат изобретения - упрощение и повышение точности определения места образования закупорки в трубопроводе.
Технический результат достигается тем, что производят измерение объема рабочего агента при его равномерной закачке, измерение давления и температуры рабочего агента, измерение времени изменения давления и температуры до их граничных значений как при закачке рабочего агента, так и при прекращении закачки, при этом расстояние от закрытой задвижки до места образования закупорки в трубопроводе определяют из соотношения
,
где L - расстояние от закрытой задвижки до места образования закупорки в трубопроводе, м;
p.a.
3
V - объем закаченного рабочего агента, м;
тр.
2
S - площадь сечения трубопровода, м;
0
1
Р, P, - соответственно нижнее и верхнее граничные значения давлений газа, являющегося рабочим агентом, в трубопроводе;
0
1
Т, T - соответственно нижнее и верхнее значения температуры газа, являющегося рабочим агентом, в трубопроводе;
1
2
t, t - время изменения давления и температуры газа, являющегося рабочим агентом, в трубопроводе как при равномерной закачке рабочего агента, так и при его прекращении, соответственно, с.
Устройство для определения места образования закупорки в трубопроводе, содержащее устройство закачки рабочего агента и датчики давления, отличающееся тем, что содержит дополнительно датчики температуры и блок управления, обеспечивающий считывание значений давления и температуры рабочего агента, а также измерение времени изменения давлениями температуры как при закачке рабочего агента, так и при ее прекращении, для определения расстояния от закрытой задвижки до места образования закупорки в трубопроводе из соотношения
,
где L - расстояние от закрытой задвижки до места образования закупорки в трубопроводе, м;
p.a.
3
V - объем закаченного рабочего агента, м,
тр.
2
S - площадь сечения трубопровода, м,
0
1
Р, Р, - соответственно нижнее и верхнее граничные значения давлений газа, являющегося рабочим агентом, в трубопроводе, МПа,
0
1
Т, T - соответственно нижнее и верхнее значения температуры газа, являющегося рабочим агентом в трубопроводе, К,
1
2
t, t - время изменения давления и температуры газа, являющегося рабочим агентом в трубопроводе как при равномерной закачке рабочего агента, так и при его прекращении, соответственно, с.
Сущность метода заключается в следующем: в контролируемую полость трубопровода в течение определенного промежутка времени вводят фиксированное количество рабочего агента. Вследствие негерметичности емкости с течением времени будет происходить выравнивание давлений внутри емкости с атмосферным из-за утечки газа из нее. Замеряя начальные, промежуточные и конечные параметры газа (давление Р и температуру Т), можно определить искомый объем емкости (см. фиг.1).
0
0
0
p.а
1
1
1
2
0
2
Считается, что в процессе закачки рабочий агент не вытекает из емкости. При условиях Р, Т внутрь исследуемой емкости объемом V начинают равномерно закачивать рабочий агент объемом V, одновременно начиная измерение времени t, в течение которого параметры газа внутри емкости станут равными Р, Т. Затем закачку рабочего агента прекращают и начинают отсчет времени t изменения давления и температуры до значений Р, Т (фиг.1).
Таким образом, предлагаемый способ компенсирует деформацию емкости из-за изменения Р и Т [1 стр.22], а также воссоздает аналогичный или близкий к этому режим истечения газа из емкости через неплотности как при закачке, так и при прекращении закачки рабочего агента в испытываемую емкость и устраняет необходимость графического построения зависимостей ΔР=f(t); q=ψ(ΔР); ΔТ=φ(t) и графического интегрирования.
0
0
pa
1
1
1
0
2
2
Принцип реализации способа следующий (см. фиг.2): при закрытой задвижке 3 и начальных условиях в трубе 1 - РТ блоком управления 4 подается команда на устройство подачи 5 рабочего агента V, который через кран 8 с обратным клапаном осуществляет подачу рабочего агента в трубопровод 1. При достижении в трубопроводе 1 через измеряемый промежуток времени t какого-то давления Р и температуры T блок управления подает команду на отключение устройства подачи рабочего агента 5. Из-за утечки q между поверхностью закупорки и стенкой трубопровода давление и температура в трубопроводе станут соответственно Р и Т через какое-то измеряемое время t.
1
2
Описанную процедуру повторяют, добиваясь t≈t.
Позиция 6 - датчик давления, а позиция 7 - датчик температуры.
Источники информации
1. RU 2026533, G01F 17/00.