УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЕПЛОПРОВОДА

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для контроля состояния влажности теплоизоляционного слоя из пенополиуретана изолированных трубопроводов и обнаружения с помощью стационарных или переносных локаторов (рефлектометров) участков с повышенной влажностью изоляции, вызванной либо проникновением влаги через внешнюю полиэтиленовую оболочку трубопровода, либо за счет утечки теплоносителя из стального трубопровода вследствие коррозии или дефектов сварных соединений.
Известно устройство для обнаружения утечек в трубопроводе для жидкости, в котором датчик течи выполнен в виде коаксиального кабеля, проложенного в теплоизоляции вдоль трубопровода и подключенного к импульсному генератору (авторское свидетельство СССР №612102, кл. F 17 D 5/02, опубл. 25.05.78).
Известное устройство не обеспечивает высокой точности контроля за утечками в трубопроводах, расположенных под углом к линии горизонта, равным даже нескольким десятым градуса.
Известно также устройство для обнаружения утечек в трубопроводах для жидкости, в котором датчик течи выполнен в виде коаксиального кабеля, проложенного в теплоизоляции вдоль трубопровода и подключенного к импульсному генератору, при этом коаксиальный кабель проложен в теплоизоляции по спирали (авторское свидетельство СССР №706641, кл. F 17 D 5/02, опубл. 30.12.79).
Недостатком известного устройства является то, что оно значительно снижает протяженность контролируемого участка трубопровода за счет увеличения длины контрольного кабеля, проложенного в теплоизоляции по спирали.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения места повреждения изоляции теплопровода, включающее линию опроса, состоящую из последовательно соединенных контрольных участков, стыкуемых между собой в точках контроля и включающих последовательно соединенные рефлектометр и контрольные провода, проложенные на расстоянии один от другого в изоляции теплопровода, при этом контрольные провода выполнены оголенными по всей длине теплопровода и соединены в каждой точке контроля для мониторинга
теплопровода с рефлектометром, при этом один контрольный провод выполняет сигнальную функцию.
В контрольный провод посылается импульс или серия импульсов. Если импульс встречает помеху, например короткое замыкание провода или ненормальность в сопротивлении, вызванные увлажнением изоляции, то появляется отраженный импульс, поступающий в приемник рефлектометра. Для сравнительного измерения используют импульс, проходящий по трубе теплопровода (заявка ЕПВ №0257575, кл. F 17 D 5/02, опубл. 02.03.88 - прототип).
Известное устройство обладает следующими недостатками:
- малой протяженностью контролируемых участков трубопровода из-за быстрого затухания зондирующих импульсов генератора рефлектометра в линии опроса;
- недостаточной точностью определения места повреждения изоляции теплопровода из-за большого влияния на контрольные измерения паразитных токовых помех и потенциалов от внешних источников;
- не обеспечением функциональных удобств при проведении контрольных измерений из-за требования непосредственного подключения рефлектометра к трубе теплопровода, что ограничивает места подключения контрольных приборов, требует проведения шурфования и вскрытия изоляции теплопровода для подключения приборов контроля при поиске места дефекта.
Техническим результатом полезной модели является создание нового устройства для определения места повреждения изоляции теплопровода, способного контролировать участки теплопровода повышенной протяженности с большой точностью при расширении функциональных удобств при производстве измерений контролирующими приборами (рефлектометрами).
Технический результат достигается в устройстве для определения места повреждения изоляции теплопровода, включающее линию опроса, состоящую из последовательно соединенных контролируемых участков, стыкуемых между собой в точках контроля и включающих последовательно соединенные рефлектометр и контрольные провода, проложенные на расстоянии один от другого в изоляции теплопровода, при этом контрольные провода выполнены оголенными по всей длине теплопровода и соединены в каждой точке контроля для мониторинга теплопровода с рефлектометром, при этом один контрольный провод выполняет сигнальную функцию, в котором, согласно полезной модели, на контролируемом участке линии опроса рефлектометр соединен с точкой контроля теплопровода посредством коаксиального кабеля с устройством согласования импедансов коаксиального кабеля и металлической трубы теплопровода с контрольным проводом, а контрольные провода в местах соединения контролируемых участков теплопровода состыкованы между собой посредством коаксиальных
кабелей с устройствами согласования импедансов металлической трубы теплопровода с контрольным проводом и коаксиального кабеля.
В таком устройстве применение в линии опроса коаксиальных кабелей для соединения точек контроля теплопровода с рефлектометрами и с контрольными проводами расширяет протяженность контролируемых участков теплопровода, так как затухание зондирующих импульсов в коаксиальных кабелях происходит значительно медленнее, чем в обычных проводах, а также при этом повышается точность определения места повреждения изоляции теплопровода, так как коаксиальные кабели защищены от воздействия паразитных токовых помех и потенциалов от внешних источников.
Применение устройств согласования импедансов «коаксиальный кабель - металлическая труба теплопровода с контрольным проводом» и «металлическая труба теплопровода с контрольным проводом -коаксиальный кабель» исключает необходимость при контрольных измерениях подключение рефлектометров непосредственно к трубе теплопровода при поиске места дефекта для обеспечения условий прохождения зондирующих импульсов с минимальными потерями, что расширяет функциональные удобства при производстве измерений рефлектометрами.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого
устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».
Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании нового устройства для определения места повреждения изоляции теплопровода, способного контролировать участки теплопровода повышенной протяженности с большой точностью при расширении функциональных удобств при производстве измерений контролирующими приборами (рефлектометрами).
Применение заявляемой полезной модели в трубопроводном транспорте обеспечивает ей соответствие критерию «промышленная применимость».
Полезная модель изображена на чертеже, на котором представлен общий вид в разрезе устройства для определения места повреждения изоляции теплопровода.
Устройство для определения места повреждения изоляции теплопровода 1, включающее линию опроса, состоящую из последовательно соединенных контролируемых участков, стыкуемых между собой в точках контроля 2 и включающих последовательно соединенные рефлектометр 3 и контрольные провода, проложенные на расстоянии один от другого в изоляции 4 теплопровода 1, при этом
контрольные провода выполнены оголенными по всей длине теплопровода 1 и соединены в каждой точке контроля 2 для мониторинга теплопровода 1 с рефлектометром 3, при этом один контрольный провод 5 выполняет сигнальную функцию, при этом на контролируемом участке линии опроса рефлектометр 3 соединен с точкой контроля 2 теплопровода 1 посредством коаксиального кабеля 6 с устройством 7 согласования импедансов коаксиального кабеля 6 и металлической трубы 8 теплопровода 1 с контрольным проводом 5, а контрольные провода в местах соединения контролируемых участков теплопровода 1 состыкованы между собой посредством коаксиальных кабелей 6 с устройствами 9 согласования импедансов металлической трубы 8 теплопровода 1 с контрольным проводом 5 и коаксиального кабеля 6.
Устройство для определения места повреждения изоляции теплопровода 1 работает следующим образом.
На каждом участке контроля теплопровода 1 зондирующие импульсы от генератора рефлектометра 3 по соединительному коаксиальному кабелю 6 через устройство 7 согласования, включающее согласующие трансформаторы, доходит до точки контроля 2. В месте точки контроля 2 установлена коробка с разъемами для соединения устройства 7 согласования с контрольными проводами, выполненными
из меди, проложенными в изоляции 4 металлической трубы 8 теплопровода 1 и состыкованными между собой в местах соединения контролируемых участков теплопровода 1 посредством коаксиальных кабелей 6 с устройствами 9 согласования импедансов металлической трубы 8 теплопровода 1 с контрольным проводом 5 и коаксиального кабеля 6.
Если зондирующий импульсный сигнал, поступивший на контрольный мониторинговый провод встретит поврежденную зону изоляции 4, выполненной из пенополиуретана, в которую попадает влага либо из внешней среды, либо из поврежденной металлической трубы 8, либо разрыв контрольного провода 5, то этот импульсный сигнал, отразившись в зоне повреждения, по сигнальному контрольному проводу 5 через коаксиальные кабели 6 поступает в приемник рефлектометра 3, после чего сигнал обрабатывается и определяется характер повреждения и расстояние до места повреждения изоляции 4 теплопровода 1. В случае отсутствия повреждения изоляции 4 или обрыва контрольного провода 5 на контролируемом участке теплопровода 1 зондирующий импульс не изменяется.
Соединение рефлектометра 3 с точкой контроля 2 теплопровода 1 посредством коаксиального кабеля 6 с устройством 7 согласования импедансов коаксиального кабеля 6 и металлической трубы 8 теплопровода 1 с контрольным проводом 5, а также соединение
контрольных проводов в местах соединения контролируемых участков теплопровода 1 между собой посредством коаксиальных кабелей 6 с устройствами 9 согласования импедансов металлической трубы 8 теплопровода 1 с контрольным проводом 5 и коаксиального кабеля 6 повышают протяженность контролируемых участков трубопровода 1, увеличивают точность определения места повреждения изоляции 4 теплопровода 1 при расширении функциональных удобств при производстве измерений контролирующими приборами (рефлектометрами 3), что выгодно отличает заявляемую полезную модель от прототипа.