PL240385B1 - Method of detecting internal limescale in hydraulic systems and device for carrying out the method - Google Patents

Method of detecting internal limescale in hydraulic systems and device for carrying out the method Download PDF

Info

Publication number
PL240385B1
PL240385B1 PL436929A PL43692921A PL240385B1 PL 240385 B1 PL240385 B1 PL 240385B1 PL 436929 A PL436929 A PL 436929A PL 43692921 A PL43692921 A PL 43692921A PL 240385 B1 PL240385 B1 PL 240385B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
temperature sensors
scale
pipe
thickness
temperature
Prior art date
Application number
PL436929A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL436929A1 (en
Inventor
Sebastian Pawlak
Leszek Remiorz
Eryk Remiorz
Jakub Szyguła
Adrian Czajkowski
Gabriel Drabik
Dariusz Marek
Oleg Antemijczuk
Jarosław Paduch
Grzegorz Baron
Marcin Paszkuta
Original Assignee
Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Slaska Im Wincent filed Critical Politechnika Slaska Im Wincent
Priority to PL436929A priority Critical patent/PL240385B1/en
Publication of PL436929A1 publication Critical patent/PL436929A1/en
Publication of PL240385B1 publication Critical patent/PL240385B1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/08—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness
    • G01B21/085—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness using thermal means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00

Description

PL 240 385 B1PL 240 385 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykrywania wewnętrznego osadu kamiennego w układach hydraulicznych oraz urządzenie do realizacji tego sposobu, głównie w rurociągach stalowych, szczególnie wyposażonych w precyzyjne systemy pomiaru przepływu cieczy. Postępujący w czasie proces tworzenia się wewnętrznego osadu kamiennego powoduje niekorzystn e zmiany eksploatacyjne układu hydraulicznego na skutek zmniejszania się efektywnego przekroju kanału, w którym przepływa ciecz.The subject of the invention is a method for detecting internal limescale in hydraulic systems and a device for carrying out this method, mainly in steel pipelines, especially equipped with precise liquid flow measurement systems. The process of internal stone sediment formation, which takes place over time, causes unfavorable operational changes in the hydraulic system due to the reduction of the effective cross-section of the channel in which the liquid flows.

Znane ze stanu techniki przedstawionego w publikacjach naukowo-technicznych są sposoby wykrywania kamienia kotłowego wewnątrz rurociągu, które oparte są na nieniszczących metodach badań, np.: transmisji promieniowania gamma (sposób opisany m.in. w artykule autorstwa D.F. Oliveira, J.R. Nascimento, C.A. Marinho, R.T. Lopes, pt. Gamma transmission system for detection of scale in oil exploration pipelines, Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A, 2014) lub odbicia mechanicznej fali ultradźwiękowej (sposób opisany m.in. w artykule autorstwa Konstantinos Christidis, Gunti PP Gunarathne, Kalliopi Peteineri, pt. Intelligent instrumentation for identification of scales in petroleum pipelines in situ, Transactions of the Institute of Measurement and Control 35/4, 2012). W metodzie transmisji promieniowania gamma stosowany jest system wykrywania kamienia kotłowego wewnątrz rurociągu poprzez dostarczenie promieniowania pochodzącego z kobaltu-60 lub cezu-137, które stanowią powszechnie używane źródła promieniowania. Ze względu na wyższą energię kobalt-60 jest zawsze stosowany do rurociągów o grubych ściankach lub dużej średnicy, natomiast cez-137 - ze względu na mniejszą energię - jest używany do rurociągów o cienkich lub średniej grubości ściankach. Pomimo istotnej zalety tej metody jaką jest stosunkowo duża precyzja określania grubości warstwy kamienia, posiada ona ograniczenie jej zastosowania jedynie dla przypadku rurociągów odkrytych i łatwodostępnych, gdyż konieczny jest dostęp do dwóch stron fragmentu badanego rurociągu. Istotną wadą jest ponadto duże skomplikowanie aparatury pomiarowej, opartej na emisji promieniowania gamma. W przypadku metody ultradźwiękowej - stosując technikę echa - konieczny jest dostęp do jednej strony rurociągu, co ogranicza jej stosowalność do rurociągów odkrytych. Niedogodnością tej metody jest konieczność stosowania środków sprzęgających (np. żel, woda) umożliwiających wprowadzenie ultradźwiękowej fali mechanicznej do badanego obiektu. Dla obu przytoczonych metod badawczych konieczne jest wykonywanie praco- i czasochłonnego pomiaru, przeprowadzanego przez wykwalifikowany personel. Zastosowanie wymienionych metod w układach hydraulicznych, gdzie pomiar musi być wykonywany automatycznie lub w sposób ciągły oraz bez udziału człowieka, nie jest możliwe.Known from the state of the art presented in scientific and technical publications are methods of detecting limescale inside a pipeline, which are based on non-destructive testing methods, e.g. transmission of gamma radiation (the method described, among others, in the article by D.F. Oliveira, J.R. Nascimento, C.A. Marinho , R.T. Lopes, titled Gamma transmission system for detection of scale in oil exploration pipelines, Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A, 2014) or reflection of a mechanical ultrasonic wave (the method described, among others, in the article by Konstantinos Christidis, Gunti PP Gunarathne , Kalliopi Peteineri, Intelligent instrumentation for identification of scales in petroleum pipelines in situ, Transactions of the Institute of Measurement and Control 35/4, 2012). The gamma-ray transmission method uses a system to detect limescale inside the pipeline by supplying radiation from cobalt-60 or cesium-137, which are commonly used radiation sources. Due to its higher energy, cobalt-60 is always used for thick-walled or large-diameter pipelines, while cesium-137 is used for thin or medium-walled pipelines due to its lower energy. Despite the significant advantage of this method, which is the relatively high precision of determining the thickness of the stone layer, it is limited only in the case of open and easily accessible pipelines, because access to two sides of the tested pipeline fragment is necessary. A significant disadvantage is also the high complexity of the measuring apparatus based on the emission of gamma radiation. With the ultrasonic method - using the echo technique - access to one side of the pipeline is necessary, which limits its applicability to exposed pipelines. The disadvantage of this method is the necessity to use coupling agents (e.g. gel, water) enabling the introduction of ultrasonic mechanical waves into the tested object. For both of the above-mentioned test methods, it is necessary to perform labor-intensive and time-consuming measurements, carried out by qualified personnel. The use of the above-mentioned methods in hydraulic systems, where the measurement must be performed automatically or continuously and without human intervention, is not possible.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu wykrywania wewnętrznego osadu kamiennego w układach hydraulicznych i urządzenia do realizacji tego sposobu, zwłaszcza w rurociągach stalowych oraz w układach hydraulicznych, dla których jest to trudne lub obecnie niemożliwe stosując znane metody, m.in. ze względu na brak dostępu w przypadku rurociągów obudowany ch np. zewnętrzną izolacją lub zabudowanych w kadłubach i otoczonych innymi elementami układu hydraulicznego.The aim of the invention is to develop such a method for detecting internal limescale in hydraulic systems and a device for implementing this method, especially in steel pipelines and in hydraulic systems, for which it is difficult or currently impossible using known methods, e.g. due to the lack of access in the case of pipelines encased e.g. with external insulation or built into hulls and surrounded by other elements of the hydraulic system.

Istotą wynalazku jest sposób wykrywania wewnętrznego osadu kamiennego w układach hydraulicznych o okresowo zmiennej wartości temperatury płynącej wewnątrz cieczy, charakteryzuje się tym, że dokonuje się jednoczesnego pomiaru zmian temperatury w funkcji czasu w co najmniej dwóch punktach pomiarowych zlokalizowanych w nieprzelotowych otworach fragmentu ścianki rury, w której przepływa ciecz za pomocą dwóch czujników temperatury, przy czym mierzy się początkowy czas to liczony od chwili wystąpienia zmiany temperatury zarejestrowanej jednym z czujników temperatury do chwili wystąpienia zmiany temperatury zarejestrowanej drugim z czujników temperatury, i kolejno w trakcie eksploatacji układu hydraulicznego mierzy się czas 11 liczony od chwili wystąpienia zmiany temperatury zarejestrowanej jednym z czujników temperatury do chwili wystąpienia zmiany temperatury zarejestrowanej drugim z czujników temperatury, i porównuje się uzyskaną w danym pomiarze wartość czasu 11 względem początkowej wartości czasu to, przy czym wzrost wartości zmierzonego w danym pomiarze czasu po ustalonym okresie eksploatacji układu hydraulicznego świadczy o występowaniu warstwy osadu k amiennego, zlokalizowanego w obszarze drugiego czujnika temperatury. Korzystnie dokonuje się pośredniego pomiaru grubości warstwy osadu kamiennego na podstawie utworzonej wcześniej zależności wiążącej uzyskaną wartość czasu (to; t1; ... tn) z grubością warstwy osadu kamiennego zmierzoną za pomocą znanej metody,The essence of the invention is a method of detecting internal limescale in hydraulic systems with a periodically variable temperature value flowing inside the liquid, characterized by the simultaneous measurement of temperature changes as a function of time at at least two measurement points located in blind holes in a part of the pipe wall in which a liquid flows through two temperature sensors, where the initial time is measured from the moment of temperature change registered with one of the temperature sensors to the moment of temperature change registered with the other temperature sensors, and then during the operation of the hydraulic system, the time 11 is measured from the moment of the temperature change recorded with one of the temperature sensors until the temperature change recorded with the other temperature sensors occurs, and the time value 11 obtained in a given measurement is compared with the initial value time, the increase in the value of the time measured in a given measurement after a predetermined period of operation of the hydraulic system proves the presence of a layer of fossil sediment located in the area of the second temperature sensor. Preferably, an indirect measurement of the thickness of the scale is carried out on the basis of the previously created dependence linking the obtained time value (to; t1; ... tn) with the thickness of the scale as measured by a known method,

PL 240 385 B1 przy czym dokonuje się transformacji uzyskiwanej w danym pomiarze wartości czasu na wartość grubości osadu kamiennego.The time value obtained in a given measurement is transformed into the value of the scale's thickness.

Istotą wynalazku jest także urządzenie do wykrywania wewnętrznego osadu kamiennego w układach hydraulicznych składające się z odcinka rury zakończonego na obu końcach gwintem do mocowania z istniejącym układem hydraulicznym oraz czujników temperatury typu termopara, znamienne tym, że składa się z dwóch komór o przekroju okrągłym, usytuowanych na zewnątrz fragmentu rury, wewnątrz których osadzone są czujniki temperatury zawierające stałe kołnierze, przy czym końce pomiarowe czujników temperatury osadzone są na dnach nieprzelotowych otworów w ściance rury, a pomiędzy pokrywami i a kołnierzami osadzone są sprężyny dociskające czujniki temperatury do den nieprzelotowych otworów, a w ściance fragmentu rury wykonane jest wewnętrzne wybranie, w którym umieszczony jest pierścień o szerokości i grubości, przy czym wybranie zlokalizowane jest symetrycznie względem osi jednego z czujników temperatury. Korzystnie posiada wkładki pozycjonujące czujniki temperatury względem nieprzelotowych otworów, które to wkładki są umieszczone wewnątrz komór, pomiędzy ścianką rury a kołnierzami.The essence of the invention is also a device for detecting internal limescale in hydraulic systems, consisting of a pipe section terminated at both ends with threads for fastening to the existing hydraulic system, and thermocouple temperature sensors, characterized by the fact that it consists of two chambers with a circular cross-section, situated on outside of the pipe fragment, inside which temperature sensors are embedded with fixed flanges, while the measuring ends of the temperature sensors are mounted on the bottoms of blind holes in the pipe wall, and between the covers and the flanges there are springs pressing the temperature sensors to the bottoms of blind holes, and in the wall of the pipe fragment an internal recess is made in which a ring of width and thickness is placed, the recess being located symmetrically with respect to the axis of one of the temperature sensors. Preferably, it has inserts for positioning the temperature sensors with respect to blind holes, which inserts are placed inside the chambers between the pipe wall and the flanges.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość wykrywania i oceny grubości osadu kamiennego w układach hydraulicznych, charakteryzujących się brakiem dostępu i wykluczających metody znane z literatury, w tym posiadających zewnętrzną izolację termiczną. Dodatkową korzyścią rozwiązania według wynalazku jest brak wykonywania dodatkowych czynności wynikających z konieczności wykonania pomiaru, jak np. pracochłonne skanowanie głowicą ultradźwiękową. Przyrząd i sposób według wynalazku pozwala na szybkie uzyskanie wyniku, ze wzglę du na bardzo dużą efektywność przekazywania ciepła od cieczy przepływającej przez kanał do zainstalowanych kontaktowych czujników temperatury. Stosując przyrząd i sposób według wynalazku można wykryć i ocenić grubość osadu kamiennego w rurociągach o dowolnej średnicy i dowolnej grubości ścianki. Istotną zaletą urządzenia jest możliwość jego montażu w miejsce istniejących złączek, gdyż budowa proponowanego urządzenia oparta jest o budowę standardowych elementów stosowanych powszechnie w układach hydraulicznych. Korzyścią przy stosowaniu sposobu według wynalazku jest brak konieczności celowego wymuszenia cieplnego za pośrednictwem zmian temperatury przepływającej cieczy, gdyż rejestracja zmian temperatury jest dokonywana w sposób ciągły i tym samym wykorzystuje w swej zasadzie jedynie „naturalne” zmiany temperatury cieczy wynikające z okresowych wahań wartości tego parametru.The advantage of the solution according to the invention is the possibility of detecting and assessing the thickness of limescale in hydraulic systems characterized by the lack of access and excluding methods known from the literature, including those with external thermal insulation. An additional advantage of the solution according to the invention is the lack of additional activities resulting from the necessity to perform the measurement, such as, for example, time-consuming scanning with an ultrasonic head. The apparatus and method according to the invention allows a result to be obtained quickly due to the very high efficiency of heat transfer from the liquid flowing through the channel to the installed contact temperature sensors. Using the apparatus and method according to the invention, it is possible to detect and evaluate the thickness of the scale in pipelines of any diameter and any wall thickness. A significant advantage of the device is the possibility of its assembly in place of the existing couplings, because the structure of the proposed device is based on the structure of standard elements commonly used in hydraulic systems. The advantage of using the method according to the invention is that there is no need for targeted thermal forcing through changes in the temperature of the flowing liquid, since the recording of temperature changes is carried out continuously and therefore basically uses only "natural" changes in the temperature of the liquid resulting from periodic fluctuations in the value of this parameter.

Przedmiot wynalazku został ujawniony na rysunku, na którym Fig. 1 ilustruje urządzenie do realizacji sposobu, Fig. 2 ilustruje komorę pierwszego czujnika temperatury (w sąsiedztwie wewnętrznego wybrania na pierścień), Fig. 3 ilustruje komorę drugiego czujnika temperatury, Fig. 4 ilustruje wewnętrzne wybranie z osadzonym pierścieniem, Fig. 5 ilustruje urządzenie do realizacji sposobu po utworzeniu się na wewnętrznej powierzchni warstwy osadu kamiennego. Oznaczenie to odnosi się do zmierzonej wartości czasu początkowego, oznaczenie 11 odnosi się do zmierzonej wartości czasu w pierwszym okresie eksploatacji, a oznaczenie t n odnosi się do zmierzonej wartości czasu w n-tym okresie eksploatacji.The subject of the invention is disclosed in the drawing, in which Fig. 1 illustrates an apparatus for carrying out the method, Fig. 2 illustrates a first temperature sensor chamber (adjacent to the inner ring cavity), Fig. 3 illustrates a second temperature sensor chamber, Fig. 4 illustrates an inner cavity. with an embedded ring, Fig. 5 illustrates an apparatus for carrying out the method after a scale has formed on the inner surface. This designation refers to a measured value of the start time, reference number 11 refers to a measured value of time in the first period of operation, and reference number tn refers to a measured value of time in the nth period of operation.

P r z y k ł a d. W układzie hydraulicznym, w którym przepływa woda, zamontowano urządzenie zawierające dwa czujniki temperatury (5a) i (5b) tego samego typu, korzystnie termopary typu J lub K, umieszczone wewnątrz komór (A) i (B). Końce pomiarowe (E) obu czujników temperatury (5a) i (5b) osadzono w nieprzelotowych otworach (7a) i (7b) o średnicy większej od średnicy czujników temperatury (5a) i (5b), tak aby powierzchnia boczna czujnika temperatury nie stykała się z powierzchnią otworu. Oba czujniki temperatury (5a) i (5b) usytuowano tak, aby ich końce pomiarowe (E) stykały się z najgłębszym punktem nieprzelotowych otworów (7a) i (7b), tj. jak najbliżej płynącej wewnątrz kanału cieczy, przy czym pomiędzy końcem pomiarowym (E) czujnika temperatury (5b) a końcem nieprzelotowego otworu (7b) włożono niepokazaną na rysunkach podkładkę z polibutylenu o grubości odpowiadającej grubości (g) pierścienia (10).Example d. In the hydraulic system in which the water flows, a device is installed containing two temperature sensors (5a) and (5b) of the same type, preferably J or K type thermocouples, placed inside chambers (A) and (B). The measuring tips (E) of both temperature sensors (5a) and (5b) are embedded in blind holes (7a) and (7b) with a diameter larger than the diameter of the temperature sensors (5a) and (5b), so that the side surface of the temperature sensor does not touch with the surface of the hole. Both temperature sensors (5a) and (5b) were positioned so that their measuring ends (E) were in contact with the deepest point of the blind holes (7a) and (7b), i.e. as close as possible to the liquid flowing inside the channel, and between the measuring end (E) E) of the temperature sensor (5b), a polybutylene washer (not shown in the drawings) with a thickness corresponding to the thickness (g) of the ring (10), not shown in the figures, was inserted into the end of the blind hole (7b).

Sposób pomiaru polega na tym, że za pomocą zewnętrznej c yfrowej jednostki (2) dokonuje się rejestracji i zapisu dwóch mierzonych wartości temperatury (pochodzących z czujników temperatury 5a i 5b) w funkcji czasu poczynając od momentu rozpoczęcia eksploatacji układu hydraulicznego, w którym przepływa ciecz. W chwili, gdy zarejestrowano wzrost temperatury (w wyniku wzrostu temperatury płynącej cieczy o 5% w stosunku wartości wcześniej zmierzonej) za pomocą jednego z czujników temperatury (5a) rozpoczyna się pomiar wartości czasu to, który trwa do chwili zarejestrowania wzrostu temperatury za pomocą drugiego czujnika temperatury (5b). W trakcie dalszej eksploatacji układu hydraulicznego dokonuje się pomiaru wartości czasu t 1 i na podstawieThe measurement method is based on the fact that, by means of an external digital unit (2), two measured temperature values (from the temperature sensors 5a and 5b) are recorded and saved as a function of time, starting from the moment of starting the operation of the hydraulic system in which the fluid flows. At the moment when the temperature increase (as a result of the temperature increase of the flowing liquid by 5% in relation to the previously measured value) was recorded by one of the temperature sensors (5a), the measurement of the time value begins, which lasts until the temperature increase is registered by the second sensor temperature (5b). During further operation of the hydraulic system, the time value t 1 is measured and based on

Claims (4)

PL 240 385 B1 wzrostu wartości parametru stanowiącego różnicę pomiędzy czasami to a ti stwierdzono występowanie wewnętrznej warstwy osadu kamiennego. Kolejno, w wybranych okresach eksploatacji układu hydraulicznego dokonuje się analogicznych pomiarów wartości czasu i dla uzyskanej różnicy wartości czasów dokonuje się pośredniego pomiaru grubości warstwy osadu kamiennego na podstawie utworzonej wcześniej zależności wiążącej uzyskaną wartość czasu z grubością warstwy osadu kamiennego zmierzoną za pomocą znanej metody. W tym celu stosuje się metodę ultradźwiękową, gdzie dla wybranych wcześniej okresów eksploatacji układu hydraulicznego dokonuje się skanowania głowicą ultradźwiękową badanego fragmentu rury i na podstawie zmierzonego czasu przejścia fali ultradźwiękowej wyznacza się grubość osadu kamiennego. Końcowy wynik przy użyciu sposobu będącego przedmiotem wynalazku uzyskuje się w efekcie transformacji uzyskanej w danym pomiarze wartości czasu na wartość grubości osadu kamiennego za pomocą cyfrowej jednostki obliczeniowej lub utworzonego do tego celu nomogramu na podstawie wykonanego wcześniej eksperymentu.When the value of the parameter being the difference between times to and t increased, the presence of an internal layer of scale was found. Subsequently, in selected periods of operation of the hydraulic system, analogous measurements of the time values are made and for the obtained time value difference, an indirect measurement of the thickness of the scale is made on the basis of the previously created dependence linking the obtained time value with the thickness of the scale, measured using a known method. For this purpose, the ultrasonic method is used, where for the previously selected periods of operation of the hydraulic system, the tested pipe fragment is scanned with an ultrasonic head and the thickness of the scale is determined on the basis of the measured time of passage of the ultrasonic wave. The final result with the use of the method being the subject of the invention is obtained as a result of the transformation of the time value obtained in a given measurement into the value of the scale value by means of a digital calculation unit or a nomogram created for this purpose on the basis of an experiment performed earlier. Urządzenie do wykrywania wewnętrznego osadu kamiennego w układach hydraulicznych składa się z fragmentu rury (1) o długości 120 mm i dwóch komór (A) i (B) o przekroju okrągłym i średnicy 25 mm. Komory te osadzone są na zewnętrznej powierzchni ścianki rury. Wewnątrz komór umieszczono po jednym czujniku temperatury (5a) i (5b) tego samego typu w postaci termopary. Oba czujniki temperatury (5a) i (5b) posiadają stałe kołnierze (6a) i (6b), służące do przenoszenia sił pochodzących ze sprężyn (4a) i (4b) dociskających końce pomiarowe (E) termoelementów (5a) i (5b) do najgłębszego punktu nieprzelotowych otworów (7a) i (7b). Kołnierze osadzone są w odległości 20 mm od końca pomiarowego (E) termoelementów. Nieprzelotowe otwory wykonane są od strony zewnętrznej ścianki rury i mają głębokość odpowiadającą 80% grubości ścianki rury. Obie komory (A) i (B) posiadają gwint wewnętrzny służący do wkręcania pokryw (3a) i (3b), których dokręcenie powoduje jednocześnie naprężenie sprężyn (4a) i (4b). Oba termoel ementy (5a) i (5b) pozycjonowane są centrycznie względem nieprzelotowych otworów (7a) i (7b) za pośrednictwem wkładek (8a) i (8b), wykonanych korzystnie z materiału izolacyjnego o niskiej wartości przewodności cieplnej tj. teflonu. Wkładki są umieszczone na wcisk w dolnej części komory. Urządzenie posiada wewnętrzne wybranie (9) w postaci rowka umieszczonego symetrycznie względem termoelementu (5a). W wybraniu osadzony jest pierścień (10), którego wewnętrzna średnica odpowiada wewnętrznej średnicy rury, jego grubość (g) wynosi 0,4 mm a szerokość (d) równa jest 10 mm. Pierścień (10) wytworzony jest z materiału uniemożliwiającego tworzenie się osadu kamiennego, korzystnie tworzywa sztucznego - polibutylenu. Oba czujniki temperatury (5a) i (5b) połączone są przewodami elektrycznymi z zewnętrzną cyfrową jednostką (2) służącą do rejestracji i gromadzenia danych pomiarowych.The device for detecting internal limescale in hydraulic systems consists of a piece of pipe (1) with a length of 120 mm and two chambers (A) and (B) with a circular cross-section and a diameter of 25 mm. These chambers are seated on the outer surface of the pipe wall. Inside the chambers, one temperature sensor (5a) and (5b) of the same type in the form of a thermocouple are placed. Both temperature sensors (5a) and (5b) have fixed flanges (6a) and (6b), used to transmit the forces from the springs (4a) and (4b) pressing the measuring ends (E) of the thermocouples (5a) and (5b) to the deepest point of the blind holes (7a) and (7b). The flanges are seated 20 mm from the measuring end (E) of the thermocouples. Blind holes are made on the outer side of the pipe wall and have a depth of 80% of the pipe wall thickness. Both chambers (A) and (B) have an internal thread for screwing in the covers (3a) and (3b), the tightening of which causes simultaneous tension of the springs (4a) and (4b). Both thermocouples (5a) and (5b) are positioned centrally with respect to the blind holes (7a) and (7b) by means of inserts (8a) and (8b), preferably made of insulating material with a low thermal conductivity value, i.e. Teflon. The inserts are press-fitted at the bottom of the chamber. The device has an internal recess (9) in the form of a groove arranged symmetrically with respect to the thermocouple (5a). A ring (10) is embedded in the recess, the inner diameter of which corresponds to the inner diameter of the pipe, its thickness (g) is 0.4 mm and the width (d) is 10 mm. The ring (10) is made of a material that prevents the formation of scale deposits, preferably plastic - polybutylene. Both temperature sensors (5a) and (5b) are connected by electric wires to an external digital unit (2) for recording and collecting measurement data. Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób wykrywania wewnętrznego osadu kamiennego w układach hydraulicznych o okresowo zmiennej wartości temperatury płynącej wewnątrz cieczy, znamienny tym, że dokonuje się jednoczesnego pomiaru zmian temperatury w funkcji czasu w co najmniej dwóch punktach pomiarowych zlokalizowanych w nieprzelotowych otworach (7a) i (7b) fragmentu ścianki rury (1), w której przepływa ciecz za pomocą dwóch czujników temperatury (5a) i (5b), przy czym mierzy się początkowy czas to liczony od chwili wystąpienia zmiany temperatury zarejestrowanej jednym z czujników temperatury (5a) do chwili wystąpienia zmiany temperatury zarejestrowanej drugim z czujników temperatury (5b), i kolejno w trakcie eksploatacji układu hydraulicznego mierzy się czas 11 liczony od chwili wystąpienia zmiany temperatury zarejestrowanej jednym z czujników temperatury (5a) do chwili wystąpienia zmiany temperatury zarejestrowanej drugim z czujników temperatury (5b), i porównuje się uzyskaną w danym pomiarze wartość czasu 11 względem początkowej wartości czasu to, przy czym wzrost wartości zmierzonego w danym pomiarze czasu po ustalonym okresie eksploatacji układu hydraulicznego świadczy o występowaniu warstwy osadu kamiennego, zlokalizowanego w obszarze drugiego czujnika temperatury (5b).1. Method of detecting internal limescale in hydraulic systems with periodically variable temperature values flowing inside the liquid, characterized by the simultaneous measurement of temperature changes as a function of time at at least two measurement points located in blind holes (7a) and (7b) of the fragment the wall of the pipe (1), in which the liquid flows by means of two temperature sensors (5a) and (5b), the initial time is measured from the moment of temperature change registered with one of the temperature sensors (5a) to the moment of temperature change recorded with the second of the temperature sensors (5b), and successively during the operation of the hydraulic system, the time 11 is measured from the moment of the temperature change recorded with one of the temperature sensors (5a) until the temperature changes recorded by the other temperature sensors (5b), and the comparison is the time value 11 resp The initial time value is the increase in the value of the time measured in a given measurement after a predetermined period of operation of the hydraulic system indicates the presence of a layer of scale, located in the area of the second temperature sensor (5b). 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dokonuje się pośredniego pomiaru grubości warstwy osadu kamiennego na podstawie utworzonej wc ześniej zależności wiążącej uzyskaną wartość czasu (to; L; ... tn) z grubością warstwy osadu kamiennego zmierzoną za 2. The method according to p. The method according to claim 1, characterized in that an indirect measurement of the thickness of the scale of the scale is made on the basis of the previously formed dependence linking the obtained time value (to; L; ... tn) with the thickness of the scale of the scale as measured by PL 240 385 B1 pomocą znanej metody, przy czym dokonuje się transformacji uzyskiwanej w danym pomiarze wartości czasu na wartość grubości osadu kamiennego.By means of a known method, the time value obtained in a given measurement is transformed into the value of the thickness of the scale. 3. Urządzenie do wykrywania wewnętrznego osadu kamiennego w układach hydraulicznych składające się z odcinka rury (1) zakończonego na obu końcach gwintem do mocowania z istniejącym układem hydraulicznym oraz czujników temperatury typu termopara, znamienne tym, że składa się z dwóch komór (A) i (B) o przekroju okrągłym, usytuowanych na zewnątrz fragmentu rury (1), wewnątrz których osadzone są czujniki temperatury (5a) i (5b) zawierające stałe kołnierze (6a) i (6b), przy czym końce pomiarowe (E) czujników temperatury (5a) i (5b) osadzone są na dnach nieprzelotowych otworów (7a) i (7b) w ściance rury (1), a pomiędzy pokrywami (3a) i (3b) a kołnierzami (6a) i (6b) osadzone są sprężyny (4a) i (4b) dociskające czujniki temperatury (5a) i (5b) do den nieprzelotowych otworów (7a) i (7b), a w ściance fragmentu rury (1) wykonane jest wewnętrzne wybranie (9), w którym, umieszczony jest pierścień (10) o szerokości (d) i grubości (g), przy czym wybranie (9) zlokalizowane jest symetrycznie względem osi jednego z czujników temperatury.3. Device for detecting internal limescale in hydraulic systems, consisting of a pipe section (1) ended at both ends with a thread for fastening to the existing hydraulic system and thermocouple temperature sensors, characterized by the fact that it consists of two chambers (A) and ( B) with a circular cross-section, located outside the pipe fragment (1), inside which temperature sensors (5a) and (5b) are mounted, with fixed flanges (6a) and (6b), the measuring ends (E) of the temperature sensors (5a) ) and (5b) are mounted on the bottoms of blind holes (7a) and (7b) in the wall of the pipe (1), and between the covers (3a) and (3b) and the flanges (6a) and (6b) springs (4a) are mounted and (4b) pressing the temperature sensors (5a) and (5b) to the bottoms of blind holes (7a) and (7b), and an internal recess (9) is made in the wall of the pipe fragment (1), in which a ring (10) is placed of width (d) and thickness (g), the recess (9) being located symmetrically with respect to axis of one of the temperature sensors. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że posiada wkładki (8a) i (8b) pozycjonujące czujniki temperatury (5a) i (5b) względem nieprzelotowych otworów (7a) i (7b), które to wkładki są umieszczone wewnątrz komór (A) i (B), pomiędzy ścianką rury (1) a kołnierzami (6a) i (6b).4. The device according to claim 1 A device according to claim 3, characterized in that it has inserts (8a) and (8b) for positioning the temperature sensors (5a) and (5b) in relation to blind holes (7a) and (7b), which inserts are placed inside the chambers (A) and (B) between the wall of the pipe (1) and the flanges (6a) and (6b).
PL436929A 2021-02-09 2021-02-09 Method of detecting internal limescale in hydraulic systems and device for carrying out the method PL240385B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL436929A PL240385B1 (en) 2021-02-09 2021-02-09 Method of detecting internal limescale in hydraulic systems and device for carrying out the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL436929A PL240385B1 (en) 2021-02-09 2021-02-09 Method of detecting internal limescale in hydraulic systems and device for carrying out the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL436929A1 PL436929A1 (en) 2021-07-19
PL240385B1 true PL240385B1 (en) 2022-03-28

Family

ID=77077839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL436929A PL240385B1 (en) 2021-02-09 2021-02-09 Method of detecting internal limescale in hydraulic systems and device for carrying out the method

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL240385B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL436929A1 (en) 2021-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9500554B2 (en) Method and system for detecting a leak in a pipeline
US10634536B2 (en) Method and system for multi-phase flow measurement
US9645002B2 (en) System and method for identifying levels or interfaces of media in a vessel
US9778115B2 (en) Method and system for detecting deposits in a vessel
US8360635B2 (en) System and method for using one or more thermal sensor probes for flow analysis, flow assurance and pipe condition monitoring of a pipeline for flowing hydrocarbons
US9746434B2 (en) Method and system for determining flow distribution through a component
US9880035B2 (en) Method and system for detecting coking growth and maldistribution in refinery equipment
CA2855349C (en) Distributed two dimensional fluid sensor
CA2643242C (en) Temperature sensor using an optical fiber
KR20090042500A (en) Ultrasonic highi-temp tube inspection and thickness measuring apparatus
US9651415B2 (en) Method and system for monitoring distillation tray performance
KR102044834B1 (en) Method for monitoring solid deposition in flowline using ultrasonic attenuation
Wang et al. Ultrasonic and electromagnetic sensors for downhole reservoir characterization
RU2344338C1 (en) Method for determination of deposits thickness on internal surface of pipelines
PL240385B1 (en) Method of detecting internal limescale in hydraulic systems and device for carrying out the method
RU2700349C1 (en) Method for determination of thickness of deposits on inner surface of pipeline
RU2439491C1 (en) Method for determining value of deposits on inner surface of pipeline and device for its implementation
RU2280159C2 (en) Method and device for liquid flow rate measurement in well
CN109506807B (en) Method for simultaneously measuring internal temperature and wall thickness of high-temperature structure under steady-state condition
Thabet et al. Electric heating unit for oil pipeline paraffin deposit monitoring system
RU2761382C1 (en) Method for determining speed and type of corrosion
Ihara et al. In Situ Monitoring of Temperature Rise in Friction Surface Using Ultrasonic Technique
Serey et al. Passive guided waves tomography for structural health monitoring of pipes
Ahmed et al. Ultrasonic angle-beam technique as a tool for quantitative characterization of small closed cracks
Wang et al. Flow Measurement in Hydraulic System Using Acoustic Emission