СИСТЕМА КОНТРОЛЯ УТЕЧКИ ГАЗА ПРИ ПЕРЕХОДЕ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА ЧЕРЕЗ ДОРОГУ

Полезная модель относится к области газодобывающей промышленности и может быть использована для контроля технического состояния магистральных газопроводов при их переходе через автодороги, железнодорожные пути и электрифицированные железные дороги.
Известна система аналогичного назначения, содержащая защитный футляр с вытяжной свечой и датчик утечки газа, подключенный выходом к электронному блоку, включающему в себя последовательно соединенные мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), центральный процессор (ЦП) и преобразователь интерфейса, при этом выход ЦП подключен к управляемому входу мультиплексора / Патент РФ №2264578, Кл. F16L 7/00, F16L 58/00, F17D 5/02, 2005/.
Данная система принята за прототип.
В прототипе не упомянуты такие элементы, как вытяжная свеча и преобразователь интерфейса, но реально они всегда присутствуют в рассматриваемой системе.
Недостатком прототипа является недостаточно высокая надежность контроля утечки газа из газопровода, связанная с наличием в системе всего одного датчика утечки, расположенного в промежутке магистральной газопровод - защитный футляр, а также с тем, что в системе отсутствуют возможности для подключения автономных средств калибровки датчиков утечки в трассовых условиях.
Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является повышение надежности и достоверности контроля утечки газа при переходе магистрального газопровода через дорогу.
Данный технический результат достигают за счет того, что известная система контроля утечки газа при переходе магистрального газопровода через дорогу, содержащая защитный футляр с вытяжной свечой и датчик утечки газа, подключенный выходом к электронному блоку, включающему в себя последовательно соединенные мультиплексор, АЦП, ЦП и преобразователь интерфейса, при этом выход ЦП подключен к управляемому входу мультиплексора, дополнительно содержит, как минимум, два дополнительных датчика утечки газа, подключенных ко входу мультиплексора параллельно первому датчику утечки, а к вытяжной свече подсоединен патрубок. Система также содержит штуцер для проведения периодической калибровки системы в трассовых условиях.
Датчики утечки газа могут быть выполнены в виде каталитических датчиков концентрации газа, или в виде датчиков, работающих на принципе спектральной фотометрии.
Последняя модель поясняется чертежами. На фиг.1 представлена конструктивная схема системы; на фиг.2 - схема электронного блока системы.
Система контроля утечки газа при переходе магистрального газопровода через дорогу содержит (фиг.1) защитный футляр (на чертеже не показан) с вытяжной свечой 1, к которой пневматически подсоединен патрубок 2.
В патрубке 2 установлено несколько (не менее 3-х) датчиков 3 утечки (на фиг.1 изображено 3 датчика утечки). Патрубок 2 жестко закреплен на вытяжной свече 1 с помощью кронштейна 4 и полой стойки 5, заглубленной в землю 6.
Датчики 3 утечки, выполненные в виде каталитических датчиков концентрации газа, устанавливаются в отверстие 7 патрубка 5. Кабель 8 датчиков 3 через полую стойку 5 под землей 6 выводится на электронный блок, схема которого представлена на фиг.2. Электронный блок включает в себя последовательно соединенные мультиплексор 9, АЦП 10, ЦП 11, преобразователь интерфейса 12. Выход ЦП 11 также соединен с управляемым входом мультиплексора 9.
1
2
3
Входами электронного блока являются входы мультиплексора 9, к которому подключены датчики 3 утечки газа (на фиг.2 датчики утечки представлены под позициями 3, 3, 3). Выход преобразователя 12 интерфейса соединен с системой сбора информации (не показано). Система имеет также источник электропитания (на чертежах не показан) и штуцер 13 для калибровки системы (фиг.1).
p
b
p
b
p
Система работает следующим образом. По запросу, поступающему по протоколу MODBUS, ЦП 11 поочередно подает питание U на каждый датчик 3 и снимает напряжения U с их выходов. Далее ЦП 11 проводит вычисления коэффициентов передачи каждого датчика K=U/U с сохранением их значений в регистрах MODBUS.
р
При изменении содержания горючих газов в вытяжной свече 1 изменяется коэффициент передачи датчиков 3 утечки и значения К, хранящиеся в регистре, изменяются. Это служит мерой концентрации газа.
Метрологическое обслуживание системы проводится непосредственно в трассовых условиях путем периодической калибровки датчиков 3 на их штатном месте.
р
Калибровка осуществляется путем подачи газа с известной концентрацией в область расположения датчиков 3 через штуцер 13 и определения соответствующего значения коэффициента передачи К.
При выходе одного из датчиков 3 из строя функции контроля принимают на себя другие датчики системы.
Таким образом, по сравнению с прототипом данная система отличается повышенной надежностью и достоверностью контроля утечки газа за счет использования в ней нескольких датчиков, проходящих периодическую калибровку непосредственно на штатном месте.
Контроль утечки проводится в патрубке, соединенном непосредственно с вытяжной свечой, что также повышает надежность работы системы контроля.
Этим достигается поставленный технический результат.