CZ35524U1 - Equipment for checking the tightness of plastic pipes - Google Patents
Equipment for checking the tightness of plastic pipes Download PDFInfo
- Publication number
- CZ35524U1 CZ35524U1 CZ202139241U CZ202139241U CZ35524U1 CZ 35524 U1 CZ35524 U1 CZ 35524U1 CZ 202139241 U CZ202139241 U CZ 202139241U CZ 202139241 U CZ202139241 U CZ 202139241U CZ 35524 U1 CZ35524 U1 CZ 35524U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- plastic pipe
- pipe
- saturating
- inspected
- monitoring unit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
- F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
- F17D5/06—Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/40—Investigating fluid-tightness of structures by using electric means, e.g. by observing electric discharges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/60—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrostatic variables, e.g. electrographic flaw testing
- G01N27/61—Investigating the presence of flaws
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
Oblast technikyField of technology
Technické řešení se týká zařízení na kontrolu těsnosti plastového potrubí.The technical solution relates to a device for checking the tightness of plastic pipes.
Dosavadní stav technikyState of the art
Materiály, z nichž se vyrábějí plastová potrubí, mají vysokou nepropustnost a chemickou odolnost, přesto dochází k jejich mechanickým poruchám. K poškození dochází již při jejich výrobě, během transportu, při jejich instalaci i následném provozu. Taková poškození mohou mít pro uživatele kromě ekonomických i ekologické, případně i zdravotní dopady. Proto je potřeba potrubí kontrolovat.The materials from which plastic pipes are made have high impermeability and chemical resistance, yet their mechanical failures occur. Damage occurs during their production, during transport, during their installation and subsequent operation. In addition to economic and environmental consequences, such damage can also have health consequences for users. Therefore, the piping needs to be inspected.
Běžným způsobem kontroly je využití systému měření průtoků a tlaků. Základním fyzikálním principem pro určování průtoků jsou střední rychlosti proudění, nebo určení objemu proteklé kapaliny v určitém časovém intervalu. Kolísání tlaků a průtoků v síti je dobrým identifikačním faktorem, podle kterého lze usuzovat na možný vznik poruchy na síti.A common method of control is to use a flow and pressure measurement system. The basic physical principles for determining flows are the mean flow velocities, or determining the volume of fluid flowed in a certain time interval. Fluctuations in pressures and flow rates in the network are a good identification factor according to which a possible fault in the network can be inferred.
Kontrolovat těsnost a identifikovat poruchy lze zvnějšku, tj. externě, nebo z vnitřku potrubí, tj. interně. Kapalina, která uniká z potrubí, vytváří hluk (šum), zvukové vlny. Ten dělíme na interní a externí. Interní šum jsou zvukové vlny, které se šíří stěnami potrubí a kapalinou uvnitř potrubí. Externí šum vzniká v místě úniku a šíří se půdou. Rychlost šíření zvuku a vzdálenost, kam až zvuk působí, ovlivňuje výrazně materiál potrubí. Čím je materiál pružnější, tím šum dosáhne menší vzdálenosti. Z toho vyplývá, že porucha na ocelovém potrubí se bude lépe lokalizovat než na plastovém potrubí, které je z pružnějšího materiálu.It is possible to check for leaks and identify faults from the outside, ie externally, or from inside the pipe, ie internally. The liquid that escapes from the pipe creates noise, sound waves. We divide it into internal and external. Internal noise is sound waves that propagate through the walls of a pipe and the liquid inside the pipe. External noise arises at the site of the leak and spreads through the soil. The speed of sound propagation and the distance to which the sound acts significantly affects the pipe material. The more flexible the material, the smaller the distance. As a result, the failure on the steel pipe will be better located than on the plastic pipe, which is made of a more flexible material.
Půdní mikrofony, sledující externí šum, jsou poměrně přesnou metodou lokalizace úniků kapaliny, ale časově je tato metoda náročná. K externím metodám, sledujícím úniky z vnější strany potrubí, je možné ještě přiřadit metody měření složení plynu, který se napumpuje do potrubí.Soil microphones, which monitor external noise, are a relatively accurate method of locating fluid leaks, but this method is time consuming. To external methods monitoring leaks from the outside of the pipeline, it is also possible to assign methods for measuring the composition of the gas that is pumped into the pipeline.
Plyn, který se používá, je směs, která se skládá z 5 % vodíku a 95 % dusíku a je nehořlavá, netoxická a nekorozívní (podle normy ISO 10156). Vodík je nejlehčí plyn a má velmi nízkou viskozitu, proto se snadno šíří. Díky tomu je schopen pronikat betonem, dlažbou, asfaltem a je možné ho poměrně přesně lokalizovat.The gas used is a mixture consisting of 5% hydrogen and 95% nitrogen and is non-flammable, non-toxic and non-corrosive (according to ISO 10156). Hydrogen is the lightest gas and has a very low viscosity, so it spreads easily. Thanks to this, it is able to penetrate concrete, paving, asphalt and it is possible to locate it relatively accurately.
K interním metodám, tedy k metodám sledujícím netěsnosti z vnitřku potrubí, patří metoda akustické korelace, která funguje na principu porovnávání šumu detekovaného na dvou místech v potrubí (hydrant, šoupátko atd.). Na tato místa se umísťují senzory a následně se zjištěné hodnoty vyhodnocují.The internal methods, ie the methods for monitoring leaks from inside the pipeline, include the acoustic correlation method, which works on the principle of comparing the noise detected at two places in the pipeline (hydrant, slide valve, etc.). Sensors are placed in these places and then the detected values are evaluated.
K interním metodám patří i metody, při kterých se akustický snímač pohybuje přímo uvnitř potrubí, a to například ve formě samostatně plovoucí koule (metoda SmartBall®) nebo hydrofonu připojeného přes kabel posunovaného tlakem vody působící na padák, který je připojen k přední části snímače (Systém Sahara®). Jakýkoliv únik na potrubí tato zařízení zaznamenají a přesně lokalizují.Internal methods include methods in which the acoustic sensor moves directly inside the pipe, for example in the form of a self-floating sphere (SmartBall® method) or a hydrophone connected via a water-pressure cable acting on a parachute connected to the front of the sensor ( Sahara® system). These devices record and accurately locate any leakage on the pipeline.
Z přehledu stávajících technologii vyplývá, že v posledních letech firmy sice stále vylepšují svá stávající zařízení, avšak neobjevila se žádná nová technologie, která by byla nasazena v masovém měřítku.An overview of existing technologies shows that while companies have been improving their existing facilities in recent years, no new technology has emerged to be deployed on a mass scale.
-1 CZ 35524 UI-1 CZ 35524 UI
Vzhledem k tomu, že se stále častěji využívají plastová potrubí (PEHD, PVC, ...), která jsou pružnější, a proto rychleji utlumí šum, je využívání metod lokalizace poruch, které pracují se zvukovým signálem, méně efektivní.Due to the fact that plastic pipes (PEHD, PVC, ...) are increasingly used, which are more flexible and therefore dampen noise faster, the use of fault location methods that work with the sound signal is less efficient.
Plastová potrubí jsou elektricky nevodivá, a proto pokud jsou uložena ve vodivém prostředí, lze k lokalizaci netěsností využít elektrické metody.Plastic pipes are electrically non-conductive, so if they are stored in a conductive environment, electrical methods can be used to locate leaks.
Cílem technického řešení je navrhnout takové zařízení pro kontrolu těsnosti potrubí, které by umožnilo efektivně odhalit místo netěsnosti.The aim of the technical solution is to design such a device for checking the tightness of the pipeline, which would allow to effectively detect the location of the leak.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Uvedeného cíle se dosahuje zařízením na kontrolu těsnosti plastového potrubí, podle technického řešení, jehož podstata spočívá vtom, že zahrnuje zdroj elektrického pole, propojený jednak se sytící kladnou elektrodou, která je uspořádána uvnitř kontrolovaného plastového potrubí, a jednak se sytící zápornou elektrodou, která je uspořádána mimo vnitřek kontrolovaného plastového potrubí. Obě sytící elektrody jsou připojeny k monitorovací jednotce.This object is achieved by a device for checking the tightness of plastic pipes, according to a technical solution, the essence of which consists in a source of electric field connected on the one hand to a saturating positive electrode which is arranged inside the controlled plastic pipe and on the other hand to a saturating negative electrode which is arranged outside the inside of the inspected plastic pipe. Both saturating electrodes are connected to the monitoring unit.
Zařízení pro kontrolu těsnosti potrubí umožňuje efektivně odhalit místo netěsnosti.The pipe leak tester allows you to effectively detect the location of the leak.
Podle výhodného provedení je záporná elektroda uložena v zemi u kontrolovaného plastového potrubí, přičemž pod kontrolovaným plastovým potrubím je rovnoběžně s osou potrubí v pravidelných rozestupech uspořádána množina měřicích elektrod, které jsou propojeny izolovaným vodičem, který je připojen k monitorovací jednotce, přičemž v monitorovací jednotce je uspořádáno měřicí zařízení s propojovacím relé k postupnému propojování dvojic sousedních měřicích elektrod.According to a preferred embodiment, the negative electrode is placed in the ground of the inspected plastic pipe, wherein a plurality of measuring electrodes are arranged at regular intervals below the inspected plastic pipe, which are connected at regular intervals by an insulated conductor connected to the monitoring unit. arranged measuring device with interconnection relay for sequential interconnection of pairs of adjacent measuring electrodes.
Další výhodné provedení je vhodné pro vícevrstvé plastové potrubí s elektricky vodivou vnitřní vrstvou. Sytící záporná elektroda je připojena k elektricky vodivé vnitřní vrstvě, sytící kladná elektroda je uspořádána uvnitř kontrolovaného plastového potrubí a obě sytící elektrody jsou připojeny k monitorovací jednotce.Another advantageous embodiment is suitable for multilayer plastic pipes with an electrically conductive inner layer. The saturating negative electrode is connected to the electrically conductive inner layer, the saturating positive electrode is arranged inside the inspected plastic pipe, and both saturating electrodes are connected to the monitoring unit.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Technické řešení bude blíže popsáno s odkazy na obrázky, které znázorňují:The technical solution will be described in more detail with links to the figures, which show:
obr. 1 - první příklad provedení zařízení na kontrolu těsnosti plastového potrubí, uloženého pod zemí;Fig. 1 - a first embodiment of a device for checking the tightness of a plastic pipe laid underground;
obr. 2 - schéma použití zařízení z obr. 1 k elektrokinetické dekontaminaci v případě poškození potrubí s kontaminovanou kapalinou; a obr. 3 - příklad provedení zařízení na kontrolu těsnosti vícevrstvého plastového potrubí, které má elektricky vodivou vnitřní vrstvu.Fig. 2 is a diagram of the use of the device of Fig. 1 for electrokinetic decontamination in the event of damage to pipelines with contaminated liquid; and FIG. 3 is an example of an embodiment of a device for checking the tightness of a multilayer plastic pipe having an electrically conductive inner layer.
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions
Na obr. 1 je zobrazen první příklad provedení zařízení na kontrolu těsnosti plastového potrubí 1, které je uloženo pod zemí. Zařízení zahrnuje zdroj 6 elektrického pole, propojený jednak se sytící kladnou elektrodou 5, která je uspořádána uvnitř kontrolovaného plastového potrubí 1, a jednak se sytící zápornou elektrodou 7, která je uzemněna z vnější strany, mimo vnitřek kontrolovanéhoFig. 1 shows a first embodiment of a device for checking the tightness of a plastic pipe 1 which is laid underground. The device comprises an electric field source 6, connected on the one hand to a saturating positive electrode 5, which is arranged inside the inspected plastic pipe 1, and on the other hand to a saturating negative electrode 7, which is grounded from the outside to the inside of the inspected.
- 2 CZ 35524 UI plastového potrubí E Obě elektrody 5, 7 jsou připojeny k monitorovací jednotce 4, ve které je uspořádáno měřicí zařízení 3 s propojovacím relé.- 2 EN 35524 Plastic pipe UI E Both electrodes 5, 7 are connected to a monitoring unit 4, in which a measuring device 3 with a connecting relay is arranged.
Těsně pod kontrolovaným plastovým potrubím 1 je v zemi rovnoběžně s osou potrubí 1 v pravidelných rozestupech uspořádána řada měřicích elektrod 2. V popsaném příkladu provedení jsou měřicí elektrody 2 uspořádány v odstupech po 5 m. Rozmístění měřicích elektrod 2 musí být pravidelné. Menší rozestupy, tj. větší počet měřicích elektrod 2, se použije v místech s větším rizikem vzniku poškození potrubí 1, např. na území s možností sesuvu půdy, sedání půdy apod.Just below the inspected plastic pipe 1, a number of measuring electrodes 2 are arranged at regular intervals in the ground parallel to the axis of the pipe 1. In the described exemplary embodiment, the measuring electrodes 2 are arranged at 5 m intervals. Smaller spacings, ie a larger number of measuring electrodes 2, are used in places with a higher risk of damage to the pipeline 1, eg in areas with the possibility of landslides, subsidence, etc.
Každá z měřicích elektrod 2 je izolovaným vodičem 12, s ochrannou izolací do 1000 V, propojená do monitorovací jednotky 4.Each of the measuring electrodes 2 is an insulated conductor 12, with protective insulation up to 1000 V, connected to the monitoring unit 4.
Sytící okruh, tvořený zdrojem 6 elektrického pole a dvojicí sytících elektrod 5,7, vytváří elektrické pole, jehož velikost a intenzita se v závislosti na velikosti a typu potrubí 1 pohybuje v rozmezí 1 až 1000 V a 0,1 mA až 1 A.The saturating circuit, formed by an electric field source 6 and a pair of saturating electrodes 5,7, generates an electric field, the magnitude and intensity of which, depending on the size and type of the pipe 1, range from 1 to 1000 V and 0.1 mA to 1 A.
Dvojice sousedních měřicích elektrod 2 jsou postupně pomocí měřicího zařízení 3 s propojovacím relé v monitorovací jednotce 4 propojovány do měřicího okruhu.The pairs of adjacent measuring electrodes 2 are successively connected to the measuring circuit by means of a measuring device 3 with an interconnection relay in the monitoring unit 4.
Měřicí zařízení 3 s propojovacím relé v monitorovací jednotce 4 měří rozložení elektrických potenciálů v rozmezí 0,1 mV až 1 V, na měřicích elektrodách 2 v uměle vytvořeném elektrickém poli, přičemž anomálie v umělém elektrickém poli ukazují na netěsnost v kontrolovaném plastovém potrubí 1.The measuring device 3 with the connection relay in the monitoring unit 4 measures the distribution of electric potentials in the range of 0.1 mV to 1 V, on the measuring electrodes 2 in an artificial electric field, the anomalies in the artificial electric field indicating a leak in the controlled plastic pipe 1.
Na obr. 2 je schematicky zobrazen příklad použití zařízení podle technického řešení na provedení elektrokinetické dekontaminace v případě, že dojde k poškození potrubí 1 s kontaminovanou kapalinou.Fig. 2 schematically shows an example of the use of the device according to the technical solution for performing electrokinetic decontamination in the event that the pipeline 1 with contaminated liquid is damaged.
Rozmístění sytících elektrod 5,7 může působením stejnosměrného elektrického pole vyvolat uvnitř v potrubí 1 elektromigraci. Elektromigrace působí na kontaminanty ve formě kladných iontů 8. Kladné ionty 8 jsou v elektrickém poli přitahovány zápornými ionty 9 proti směru úniku kontaminantu netěsností 10 z potrubí 1 a díky tomu jsou zadržovány v oblasti poškození až do doby opravy potrubí 1.The arrangement of the saturating electrodes 5,7 can cause electromigration inside the pipe 1 by the action of a direct current electric field. Electromigration acts on contaminants in the form of positive ions 8. Positive ions 8 are attracted in the electric field by negative ions 9 against the direction of leakage of the contaminant 10 from the pipe 1 and are thus retained in the damage area until the pipe 1 is repaired.
Na obr. 3 je schematicky zobrazen příklad aplikace zařízení podle technického řešení u vícevrstvého plastového potrubí 1, které má elektricky vodivou vnitřní vrstvu 11. V popisovaném příkladu provedení je elektricky vodivou vnitřní vrstvou 11 aluminiová vložka. Sytící záporná elektroda 7 je připojena k elektricky vodivé vnitřní vrstvě 11 potrubí E Sytící kladná elektroda 5 je ponořená uvnitř potrubí 1.Fig. 3 schematically shows an example of the application of the device according to the technical solution to a multilayer plastic pipe 1 having an electrically conductive inner layer 11. In the described exemplary embodiment, the electrically conductive inner layer 11 is an aluminum insert. The saturating negative electrode 7 is connected to the electrically conductive inner layer 11 of the pipe E. The saturating positive electrode 5 is immersed inside the pipe 1.
Sytící elektrody 5, 7 jsou připojeny na zdroj 6 elektrického pole a k monitorovací jednotce 4.The saturating electrodes 5, 7 are connected to the electric field source 6 and to the monitoring unit 4.
Pokud je potrubí 1 neporušené, potom je elektrický proud v zařízení nulový. V případě poškození elektricky vodivé vnitřní vrstvy 11 potrubí 1 začne okruhem protékat stejnosměrný proud, který monitorovací jednotka 4 okamžitě zaznamená a vyšle optický/zvukový signál. Tak lze trvale kontrolovat těsnost potrubí 1 nezávisle na prostředí, ve kterém se potrubí 1 nachází, například i v elektricky nevodivém polystyrenu, ve vzduchu apod.If line 1 is intact, then the electric current in the device is zero. In the event of damage to the electrically conductive inner layer 11 of the pipe 1, a direct current begins to flow through the circuit, which the monitoring unit 4 immediately detects and sends an optical / acoustic signal. Thus, the tightness of the pipe 1 can be permanently checked independently of the environment in which the pipe 1 is located, for example also in electrically non-conductive polystyrene, in air, etc.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ202139241U CZ35524U1 (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Equipment for checking the tightness of plastic pipes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ202139241U CZ35524U1 (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Equipment for checking the tightness of plastic pipes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ35524U1 true CZ35524U1 (en) | 2021-11-09 |
Family
ID=78523881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ202139241U CZ35524U1 (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Equipment for checking the tightness of plastic pipes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ35524U1 (en) |
-
2021
- 2021-10-06 CZ CZ202139241U patent/CZ35524U1/en active IP Right Grant
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Al Qahtani et al. | A review on water leakage detection method in the water distribution network | |
PT1282799E (en) | Duct leakage control | |
JP5469655B2 (en) | Leakage detection device and leakage detection method for underground water pipe | |
KR100908137B1 (en) | Piping Material Connection Device | |
CN105424293A (en) | Water supply-drainage pipe leak detection system and detection method | |
US7095222B2 (en) | Leak detection method and system in nonmetallic underground pipes | |
KR102069616B1 (en) | Device and method for self-diagosis device of water leakage | |
CN205560296U (en) | Water supply and drainage pipe leak testing system | |
CZ35524U1 (en) | Equipment for checking the tightness of plastic pipes | |
Ariaratnam et al. | Development of an innovative free-swimming device for detection of leaks in oil and gas pipelines | |
EP0795126A1 (en) | Detection of potential for corrosion of steel reinforced composite pipe | |
SK9517Y1 (en) | Device for checking tightness of plastic pipeline | |
CN112345173A (en) | Drain pipe leakage electrical property detection method | |
Lee et al. | Condition Assessment Technologies for water transmission and sewage conveyance systems | |
Elandalibe et al. | Application of cross-correlation technique for multi leakage detection | |
NO20101154A1 (en) | Device and method for monitoring leaks | |
CN112393125B (en) | Gas pipe network leakage detection system and method based on inverse problem analysis | |
Loisy et al. | Underwater inspection experiment for a long tunnel of EDF's hydroelectric facilities | |
Adenubi et al. | A Review of Leak Detection Systems for Natural Gas Pipelines and Facilities | |
KR100971073B1 (en) | Detection apparatus of coating defects connected pig | |
KR20090015431A (en) | A section-divided leakage detection method in sanitary landfill using fence type arrangement of electrodes | |
CN206310244U (en) | A kind of supplying drainage and its leak detection system | |
JP5188906B2 (en) | Anomaly detection equipment for nuclear power plants | |
CN210487976U (en) | Sonar detection device for underground space engineering leakage | |
CN215449541U (en) | Steel pipeline anticorrosive coating detection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20211109 |