RU2349824C2

RU2349824C2 - Stationary system of servicing overhead road crossing of main pipeline

Info

Publication number: RU2349824C2
Application number: RU2007102915/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Власов (RU); Сергей Викторович Власов; Иван Иванович Губанок (RU); Иван Иванович Губанок; Александр Николаевич Дудов (RU); Александр Николаевич Дудов; Сергей Алексеевич Егурцов (RU); Сергей Алексеевич Егурцов; Григорий Александрович Ланчаков (RU); Григорий Александрович Ланчаков; Михаил Юрьевич Митрохин (RU); Михаил Юрьевич Митрохин; Роман Владимирович Пиксайкин (RU); Роман Владимирович Пиксайкин; В чеслав Васильевич Салюков (RU); Вячеслав Васильевич Салюков; Владимир Сергеевич Сеченов (RU); Владимир Сергеевич Сеченов; Александр Иванович Степаненко (RU); Александр Иванович Степаненко
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика"
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2009-03-20
Also published as: RU2007102915A

Abstract

FIELD: transport, pipelines.

SUBSTANCE: proposed invention can be used for diagnostics and servicing of the main pipelines at the points they cross railroads or highways. A branch pipe communicating with atmosphere is connected to the main pipeline protective casing, the said branch pipe being furnished with air supercharger and heater. Moisture content pickups are arranged inside the said branch pipe and casing, their outputs being connected to a comparator. The comparator output is connected to the controlled inputs of the said supercharger and heater. The proposed system incorporates water presence pickups fitted on the protective casing at various heights and a plug mounted in the protective casing lower part. If the air humidity inside the protective casing exceeds tolerances, cur-in signals are sent to the controlled inputs of the said supercharger and heater. Humid air is blown from the protective casing via exhaust plug to dry up the protective casing inner space. If water appears in the said protective casing, water presence pickups generate appropriate alarm signals that allows water removal through appropriate plug in due time.

EFFECT: higher safety of crossing.

9 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для технического диагностирования и обслуживания магистральных трубопроводов в местах их пересечений с железными или автомобильными дорогами.The invention relates to pipeline transport and can be used for technical diagnosis and maintenance of trunk pipelines at their intersections with railways or roads.

Известна система аналогичного назначения, способная решать поставленную выше задачу [патент РФ №2264578, кл. F16L 7/00, 58/00, F17D 5/02, 2005]. Прототип содержит защитный футляр, сообщающийся с атмосферой, и датчики параметров, влияющих на техническое состояние магистрального трубопровода.A known system for a similar purpose, capable of solving the above problem [RF patent No. 2264578, class. F16L 7/00, 58/00, F17D 5/02, 2005]. The prototype contains a protective case in communication with the atmosphere, and sensors of parameters affecting the technical condition of the main pipeline.

В качестве датчиков в прототипе используются: преобразователь электрического сопротивления промежутка трубопровод - защитный футляр, датчик утечки транспортируемой среды и датчик напряженно-деформированного состояния трубопровода.As sensors in the prototype are used: a transducer of the electrical resistance of the pipeline gap - a protective case, a leakage sensor of the transported medium and a sensor of the stress-strain state of the pipeline.

В состав электронной схемы прототипа входят: преобразователь сопротивление-напряжение, подключенный к выходу датчика коррозии, два нормирующих усилителя, подключенных к датчикам утечки и напряженно деформированного состояния трубопровода, а также последовательно соединенные мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор и радиомодем. Выходы всех датчиков подключены ко входам мультиплексора, управляемый вход которого соединен с выходом микропроцессора.The structure of the electronic circuit of the prototype includes: a resistance-voltage converter connected to the output of the corrosion sensor, two normalizing amplifiers connected to leakage sensors and stress-strain state of the pipeline, as well as a series-connected multiplexer, analog-to-digital converter, microprocessor and radio modem. The outputs of all sensors are connected to the inputs of the multiplexer, the controlled input of which is connected to the output of the microprocessor.

Недостатками прототипа являются отсутствие на выходе системы информации о влажности воздуха в защитном футляре и наличия в последнем воды. Это может привести к выходу из строя магистрального трубопровода из-за его быстрой коррозии и созданию аварийной ситуации в потенциально опасном месте, каким является переход магистрального трубопровода через дорогу. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение данных недостатков прототипа, т.е. обеспечение получения постоянной информации о влажности воздуха и наличии воды в защитном футляре магистрального трубопровода, и устранение избыточной влажности воздуха и воды в защитном футляре, если подобное произойдет.The disadvantages of the prototype are the absence at the system output of information about air humidity in the protective case and the presence of water in the latter. This can lead to failure of the main pipeline due to its rapid corrosion and the creation of an emergency in a potentially dangerous place, such as the passage of the main pipeline through the road. The technical result obtained from the implementation of the invention is to eliminate these disadvantages of the prototype, i.e. providing constant information about air humidity and the presence of water in the protective case of the main pipeline, and eliminating excessive humidity of air and water in the protective case, if this happens.

Данный технический результат достигают за счет того, что известная стационарная система технического обслуживания перехода магистрального трубопровода через дорогу, содержащая защитный футляр, сообщающийся с атмосферой, дополнительно содержит сравнивающее устройство и нагнетатель воздуха, установленный в патрубке, соединенном с защитным футляром и сообщающемся с атмосферой, а также два датчика влажности, один из которых установлен в патрубке перед нагнетателем воздуха, а другой - в защитном футляре, при этом выходы датчиков влажности подключены ко входам сравнивающего устройства, выход которого соединен с управляемым входом нагнетателя воздуха.This technical result is achieved due to the fact that the known stationary maintenance system for the passage of the main pipeline across the road, containing a protective case in communication with the atmosphere, further comprises a comparison device and an air blower installed in the pipe connected to the protective case and communicating with the atmosphere, and there are also two humidity sensors, one of which is installed in the pipe in front of the air blower, and the other in the protective case, while the outputs of the humidity sensors are connected to the inputs of the comparator, whose output is connected to a control input of the air pump.

Патрубок может быть выполнен защищенным от попадания в него атмосферных осадков, например Г-образной формы.The pipe may be made protected against ingress of atmospheric precipitation, for example, L-shaped.

На входе в патрубок могут быть установлены воздушный фильтр и нагреватель воздуха, а также датчик наличия воды, установленный в нижней части защитного футляра.At the inlet to the pipe, an air filter and an air heater can be installed, as well as a water sensor installed in the lower part of the protective case.

Стационарная система может дополнительно содержать несколько датчиков наличия воды, установленных на различной высоте защитного футляра.The stationary system may additionally contain several sensors for the presence of water installed at different heights of the protective case.

Стационарная система может дополнительно содержать заглушку, установленную в нижней части защитного футляра.The stationary system may further comprise a plug installed in the lower part of the protective case.

Сравнивающее устройство может быть выполнено в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя и порогового устройства.The comparing device can be made in the form of series-connected differential amplifier and threshold device.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена общая схема системы; на фиг.2 - ее электронная схема.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 presents a General diagram of the system; figure 2 - its electronic circuit.

Система содержит (фиг.1) защитный футляр 1 магистрального трубопровода 2, проложенного под дорогой 3. Защитный футляр 1 снабжен вытяжной свечой 4, обеспечивающей отвод транспортируемой среды, например, метана от дороги 3 в случае аварии магистрального трубопровода 2. Защитный патрон 1 снабжен Г-образным патрубком 5, сообщающимся с атмосферой, в котором расположены нагнетатель 6 воздуха и нагреватель 7 воздуха. На входе в патрубок 5 установлен воздушный фильтр 8. Внутри патрубка 5 перед нагнетателем 6 и нагревателем 7 воздуха расположен датчик 9 влажности. Внутри защитного футляра 1 расположен другой датчик 10 влажности. В нижней части защитного футляра 1 расположен датчик 11 утечки транспортируемой среды и датчик 12 наличия в защитном патроне 1 воды. Датчиков наличия воды в защитном футляре 1 может быть установлено несколько на различной высоте по сечению защитного футляра 1. Датчики 12 наличия воды могут быть выполнены в виде реле уровня. Система может также включать в себя датчик 13 скорости коррозии.The system contains (Fig. 1) a protective case 1 of the main pipeline 2, laid under the road 3. The protective case 1 is equipped with an exhaust candle 4, which allows the transported medium to be removed, for example, methane from the road 3 in the event of an accident in the main pipeline 2. The protective cartridge 1 is provided with -shaped pipe 5 communicating with the atmosphere in which the air blower 6 and the air heater 7 are located. At the inlet to the pipe 5, an air filter is installed 8. Inside the pipe 5 in front of the supercharger 6 and the air heater 7 is a humidity sensor 9. Inside the protective case 1 is another moisture sensor 10. In the lower part of the protective case 1 there is a sensor 11 for leakage of the transported medium and a sensor 12 for the presence of water in the protective cartridge 1. The water presence sensors in the protective case 1 can be installed somewhat at different heights along the cross section of the protective case 1. The water sensors 12 can be made in the form of a level switch. The system may also include a corrosion rate sensor 13.

Электрическая схема системы (фиг.2) содержит дифференциальный усилитель 14, преобразователь 15 сопротивление-напряжение, нормирующие усилители 16, 17, мультиплексор 18, аналого-цифровой преобразователь 19, микропроцессор 20, радиомодем 21 и пороговое устройство 22. Дифференциальный усилитель 14 и пороговое устройство 22 образуют сравнивающие устройство.The electrical circuit of the system (Fig. 2) contains a differential amplifier 14, a resistance-voltage converter 15, normalizing amplifiers 16, 17, a multiplexer 18, an analog-to-digital converter 19, a microprocessor 20, a radio modem 21, and a threshold device 22. A differential amplifier 14 and a threshold device 22 form a comparison device.

В нижней части футляра 1 может быть установлена заглушка 23 слива воды. Схема электрических соединений электронных блоков 14-22 представлена на фиг.2.In the lower part of the case 1 can be installed plug 23 drain water. The electrical connection diagram of electronic units 14-22 is shown in Fig.2.

Выходы датчиков 9, 10 влажности подключены ко входам дифференциального усилителя, выход которого через пороговое устройство 22 соединен с управляемыми входами нагнетателя 6 и нагревателя 7 воздуха.The outputs of the humidity sensors 9, 10 are connected to the inputs of a differential amplifier, the output of which through a threshold device 22 is connected to the controlled inputs of the supercharger 6 and the air heater 7.

Выход датчика 13 скорости коррозии подключен ко входу преобразователя 15 сопротивления напряжения. Выход датчика 11 утечки и датчика 12 наличия воды подключены ко входам нормирующих усилителей 16, 17. Выходы порогового устройства 22 и блоков 15, 16, 17 подключены ко входам мультиплексора 18, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 19 соединен со входом микропроцессора 20. Выходы микропроцессора 20 подключены к управляющим входам мультиплексора 18 и радиомодема 21. Стационарная система технического обслуживания перехода магистрального трубопровода 2 через дорогу 3 работает следующим образом. Датчики 9, 10 влажности выдают информацию о влажности воздуха соответственно в атмосфере и защитном футляре 1. Полученные с датчиков 9, 10 влажности сигналы сравниваются в дифференциальном усилителе 14. При превышении значения влажности воздуха в защитном футляре 1 заданного порога, задаваемого пороговым устройством 22, на нагнетатель 6 и нагреватель 7 воздуха направляются командные сигналы, включающие эти приборы в работу. С помощью потока горячего воздуха сырой воздух выдувается из защитного футляра 1 через вытяжную свечу 4. Когда влажность воздуха в защитном футляре 1 сравняется с влажностью воздуха в патрубке 5, работа нагнетателя 6 и нагревателя 7 воздуха прекращается. Наличие воздушного фильтра 8 и Г-образная форма патрубка 5 не позволяют влаге окружающей среды проникать в патрубок 5 и влиять на результаты измерений. Одновременно датчик 11 утечки, датчик 12 наличия воды и датчик 13 скорости коррозии соответственно отслеживают утечку транспортируемой среды, появление в защитном футляре 1 воды и степень коррозии магистрального трубопровода 2. Эти данные через электронные блоки 15, 16, 17, мультиплексор 18 и аналого-цифровой преобразователь 19 направляются на микропроцессор 20, а от него - на управляемый вход радиомодема 21. По этой же цепи на радиомодем 21 направляется и информация с датчиков 9, 10 влажности. Радиомодем 21 по радиоканалу направляет полученную с датчиков 9, 10, 11, 12, 13 информацию о техническом состоянии перехода магистрального трубопровода 2 - защитный футляр 1 на рабочую станцию центра мониторинга (на чертеже не показана). При обнаружении на рабочей станции центра мониторинга нештатных ситуаций, например, наличия в защитном футляре 1 воды или транспортируемой среды проводят устранение неисправностей с помощью вызванной по месту аварии бригады ремонтников. При этом воду из защитного футляра 1 удаляют через заглушку 23.The output of the corrosion rate sensor 13 is connected to the input of the voltage resistance transducer 15. The output of the leakage sensor 11 and the water presence sensor 12 are connected to the inputs of the normalizing amplifiers 16, 17. The outputs of the threshold device 22 and blocks 15, 16, 17 are connected to the inputs of the multiplexer 18, the output of which is connected via an analog-to-digital converter 19 to the input of the microprocessor 20. Outputs the microprocessor 20 is connected to the control inputs of the multiplexer 18 and the radio modem 21. A stationary maintenance system for the transition of the main pipeline 2 through the road 3 works as follows. Humidity sensors 9, 10 provide information on air humidity in the atmosphere and protective case 1, respectively. The signals received from humidity sensors 9, 10 are compared in differential amplifier 14. If the value of air humidity in protective case 1 exceeds a predetermined threshold set by threshold device 22, by a supercharger 6 and an air heater 7 are sent command signals, including these devices in operation. Using a stream of hot air, raw air is blown out of the protective case 1 through the exhaust candle 4. When the humidity in the protective case 1 is equal to the humidity in the nozzle 5, the operation of the supercharger 6 and the air heater 7 is stopped. The presence of the air filter 8 and the L-shaped form of the nozzle 5 do not allow environmental moisture to penetrate into the nozzle 5 and affect the measurement results. At the same time, the leakage sensor 11, the water presence sensor 12 and the corrosion rate sensor 13 respectively monitor the leakage of the transported medium, the appearance of water in the protective case 1 and the degree of corrosion of the main pipe 2. These data are transmitted through electronic blocks 15, 16, 17, multiplexer 18 and analog-digital the converter 19 is sent to the microprocessor 20, and from it to the controlled input of the radio modem 21. Information from humidity sensors 9, 10 is also sent to the radio modem 21 along the same circuit. Radio modem 21 forwards through the radio channel information received from sensors 9, 10, 11, 12, 13 about the technical condition of the transition of the main pipeline 2 - protective case 1 to the workstation of the monitoring center (not shown). If abnormal situations are detected at the workstation of the monitoring center, for example, the presence of water or the transported medium in the protective case 1, troubleshooting is performed using the repair team called up at the scene of the accident. In this case, water from the protective case 1 is removed through the plug 23.

Таким образом, по сравнению с прототипом в данной системе происходит регулярное устранение из него воды и постоянная сушка внутреннего объема защитного футляра 1, что приводит к увеличению срока службы перехода магистрального трубопровода 2 через дорогу по сравнению с прототипом. Этим достигается поставленный технический результат.Thus, in comparison with the prototype in this system, water is regularly removed from it and the internal volume of the protective case 1 is constantly dried, which leads to an increase in the service life of the passage of the main pipeline 2 across the road compared to the prototype. This achieves the set technical result.

Claims

1. A stationary maintenance system for the passage of the main pipeline across the road, comprising a protective case in communication with the atmosphere, characterized in that it further comprises a comparison device and an air blower installed in a pipe connected to the protective case and communicating with the atmosphere, as well as two humidity sensors , one of which is installed in the pipe in front of the air blower, and the other in the protective case, while the outputs of the humidity sensors are connected to the inputs of the comparison device Twa, whose output is connected to a control input of the air pump.

2. The stationary system according to claim 1, characterized in that the pipe is made protected from atmospheric precipitation.

3. The stationary system according to claim 2, characterized in that the pipe is made of a L-shaped.

4. The stationary system according to claim 1, characterized in that an air filter is installed at the inlet of the pipe.

5. The stationary system according to claim 1, characterized in that an air heater is installed in the nozzle.

6. The stationary system according to claim 1, characterized in that it further comprises a water presence sensor installed in the lower part of the protective case.

7. The stationary system according to claim 6, characterized in that it further comprises several sensors for the presence of water installed at different heights of the protective case.

8. The stationary system according to claim 6, characterized in that it further comprises a plug installed in the lower part of the protective case.

9. The stationary system according to claim 1, characterized in that the comparison device is made in the form of series-connected differential amplifier and threshold device.