RU2365811C2 - Способ и устройство (варианты) для обнаружения утечек в трубопроводе - Google Patents

Способ и устройство (варианты) для обнаружения утечек в трубопроводе Download PDF

Info

Publication number
RU2365811C2
RU2365811C2 RU2004125887/06A RU2004125887A RU2365811C2 RU 2365811 C2 RU2365811 C2 RU 2365811C2 RU 2004125887/06 A RU2004125887/06 A RU 2004125887/06A RU 2004125887 A RU2004125887 A RU 2004125887A RU 2365811 C2 RU2365811 C2 RU 2365811C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cuff
collector
pipeline
hole
heat
Prior art date
Application number
RU2004125887/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004125887A (ru
Inventor
Фернандес ЛЕСЛИ (US)
Фернандес ЛЕСЛИ
Ами АРНО (FR)
Ами АРНО
Original Assignee
Синиа Оперейшнз, Инк.
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 Синиа Оперейшнз, Инк. filed Critical Синиа Оперейшнз, Инк.
Publication of RU2004125887A publication Critical patent/RU2004125887A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2365811C2 publication Critical patent/RU2365811C2/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G01M3/165Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means by means of cables or similar elongated devices, e.g. tapes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/006Attachments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/16Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like
    • F16L59/18Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like adapted for joints
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/002Investigating fluid-tightness of structures by using thermal means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2201/00Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/30Detecting leaks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу и устройствам (варианты) для обнаружения утечек из изолированного трубопровода, транспортирующего сжатый горячий воздух. Система обнаружения утечки в металлическом трубопроводе для транспортировки сжатого воздуха высокой температуры, включающая трубопровод со слоем изоляционного материала, обернутого вокруг него, и изолирующую оболочку, расположенную поверх этого слоя, содержит датчик температуры, манжету для металлического трубопровода, при этом манжета изготовлена из гибкого материала и служит для обертывания части трубопровода по окружности, создавая таким образом полость между частью манжеты и изолирующей оболочкой, манжета имеет выполненное в ней отверстие, причем отверстие сообщается с полостью, а изолирующая оболочка разрезана по окружности на 360° в одном или нескольких местах вдоль трубопровода, причем манжета расположена вокруг трубопровода на части трубопровода, имеющей отверстия по окружности изолирующей оболочки. Техническим результатом изобретения является возможность обнаружения утечек через трещины в металлической трубке. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к авиакосмической промышленности и, в частности, к современным реактивным летательным аппаратам, в которых для обеспечения работы различных бортовых систем используется сжатый горячий воздух, отбираемый от двигателей.
Уровень техники
Специалистам хорошо известно использование в современных летательных аппаратах воздуха высокой температуры, отбираемого от компрессоров двигателей, для обеспечения работы различных бортовых систем. Отбираемый от двигателей поток горячего воздуха обычно используется для защиты от обледенения передних кромок крыла и хвостового оперения самолета, а также для работы установок кондиционирования воздуха, подающих свежий воздух в пассажирский салон. Поэтому отбираемый воздух нужно доставлять от двигателей в различные зоны самолета и это обычно осуществляют посредством изолированных металлических трубопроводов диаметром от 1 до 4 дюймов (2,5-10 см) и длиной от 6 до 120 дюймов (15-300 см). Давление воздуха в таком трубопроводе может достигать 450 фунт на кв. дюйм (3,1 МПа), а температура - 1200°F (649°С), но обычно рабочее давление составляет 45 фунт на кв. дюйм (0,3 МПа), а температура - 660°F (349°С).
Для предотвращения повреждений на борту летательного аппарата трубопроводы, транспортирующие отбираемый от двигателя воздух, изолируют. При этом трубопровод снаружи обертывают слоем изоляционного материала. Этот слой может состоять из материала, подобного материалу производства компании Johns-Manville Corporation, находящейся в г.Денвер, штат Колорадо, известному под торговым наименованием Q-Felt®. Слой изоляционного материала способен снизить температуру наружной поверхности трубопровода с 660°F (349°C) примерно до 400°F (204°C) и ниже. Затем для фиксации слоя изоляционного материала на трубопроводе его обертывают изолирующей оболочкой из наполненного стекловолокном силоксанового каучука, текстурированной металлической фольги или наполненной стекловолокном полиимидной смолы.
Такие трубопроводы могут давать течь вследствие образования трещин во внутренней металлической трубке. Если такие трещины останутся незамеченными, это может привести к разрушению трубопровода с катастрофическими последствиями. Поэтому для обнаружения возможной утечки должны быть предусмотрены датчики, расположенные по длине трубопровода.
Известные устройства датчиков для обнаружения утечек содержат воздуховыпускной диск с выполненным в нем отверстием, позволяющим потоку горячего воздуха выходить за пределы изолирующей оболочки на основе силоксанового каучука, текстурированной металлической фольги или полиимидной смолы. В случае возникновения утечки из трубопровода, отбираемый горячий воздух выходит из металлической стенки трубопровода и проходит через слой изоляционного материала к воздуховыпускному диску, а затем выходит через отверстие в воздуховыпускном диске. Это отверстие выполнено так, чтобы распылять поток горячего воздуха в виде конусообразной струи, направляемой на два термочувствительных проводника, расположенных на расстоянии примерно одного дюйма (2,5 см) друг от друга и примерно 1,0-1,75 дюйма (2,5-4,4 см) от наружной поверхности трубопровода. Для этого могут использоваться термочувствительные проволочки производства компании Kidde Graviner Limited (Великобритания), известные под торговым наименованием Firewire®. При воздействии заранее заданной температуры у термочувствительных проводников изменяются электрические характеристики. В обычных существующих системах, используемых на летательных аппаратах, цепь обнаружения утечек срабатывает при воздействии на проводник температуры 255°F (124°C). Во избежание ложных срабатываний необходимо, чтобы до этой температуры нагрелись оба из двух проводников, расположенных вблизи трубопровода, прежде чем пилоту будет выдан предупреждающий сигнал.
Желательно, чтобы датчики утечек были способны обнаруживать утечку в металлическом трубопроводе через трещину, эквивалентную по площади отверстию диаметром 5 мм. На практике же выяснилось, что известные устройства для обнаружения утечек неспособны выявлять такие утечки. Основная причина этой неспособности известной конструкции заключается в недостаточности расхода воздуха через отверстие воздуховыпускного диска. Это приводит к тому, что температура потока горячего воздуха оказывается недостаточной для срабатывания датчика на термочувствительных проводниках. Во-первых, температура горячего воздуха, просачивающегося из металлической трубки, существенно снижается при прохождении горячего воздуха через слой изоляционного материала. Во-вторых, слой изоляционного материала препятствует прохождению горячего воздуха от места утечки под изолирующей оболочкой на основе силоксанового каучука, текстурированной металлической фольги или полиимидной смолы до отверстия воздуховыпускного диска. Кроме того, было установлено, что к моменту прохождения воздухом расстояния между отверстием воздуховыпускного диска и проводниками датчика температура воздуха падала гораздо ниже значения 255°F (124°С), необходимого для срабатывания датчика на термочувствительных проводниках.
Поэтому желательно усовершенствовать конструкцию устройства для обнаружения утечек таким образом, чтобы можно было успешно обнаруживать утечки через трещины в металлической трубке, эквивалентные по площади отверстию диаметром 5 мм. Также желательно обеспечить возможность экономичного переоборудования существующих летательных аппаратов под новую конструкцию устройства. В особенности желательно использовать при этом уже имеющиеся термочувствительные проводники и чтобы для установки усовершенствованного устройства для обнаружения утечек не требовалось снимать с трубопроводов имеющуюся изоляцию и устанавливать новую.
Раскрытие изобретения
Для создания потока воздуха с достаточной скоростью законы гидрогазодинамики предписывают необходимость наличия давления и объема воздуха одновременно. При наличии достаточного давления воздуха в малом объеме поддержание скорости истечения воздуха становится невозможным после быстрого опустошения этого объема. При наличии достаточного объема воздуха без давления воздух практически не будет перемещаться из области высокого давления в область низкого давления.
В случае образования трещины в металлической трубке, горячий воздух просачивается изнутри трубопровода в слой изоляционного материала. Слой изоляционного материала изменяет характеристики просачивающегося горячего воздуха, во-первых, поглощая тепловую энергию и понижая температуру воздуха, во-вторых, понижая его эффективное давление из-за падения давления, и, в-третьих, уменьшая объем вследствие рассеивания воздуха в кольцевом пространстве между металлической трубкой и изолирующей оболочкой по всей длине трубопровода.
В первом варианте осуществления изобретения эта проблема решается за счет улавливания, или сбора, растекающегося воздуха в воздухосборнике после того как этот воздух пройдет через слой изоляционного материала. Это достигается выполнением в изолирующей оболочке кольцевого выреза (выреза с угловым расстоянием 360°) в одном или нескольких местах по длине трубопровода. Эти кольцевые вырезы закрываются U-образной манжетой из многослойной стеклоткани, пропитанной силоксановым каучуком, которую устанавливают поверх каждого такого кольцевого выреза, выравнивая ее по центру выреза, и крепят по обоим краям к изолирующей оболочке. Просочившийся наружу и растекшийся горячий воздух собирается под манжетой, которая играет роль воздухосборника. Для направления собранного воздуха к имеющимся проводникам датчика предусмотрено выходное отверстие соответствующего размера и формы, аналогичное отверстию в воздуховыпускном диске. Для обеспечения устойчивости направления потока воздуха через выходное отверстие последнее усиливается подкладкой из силоксанового каучука, расположенной на внутренней стороне манжеты. Как только полость под манжетой заполнится воздухом, давление в манжете начнет расти. Это давление достигнет установившегося значения после того, как поток воздуха через трещину в трубопроводе и поток через выходное отверстие станут установившимися.
В отношении первого варианта осуществления изобретения было установлено, в зависимости от расстояния между выходным отверстием в манжете и проводниками датчика, что, несмотря на обеспечение устойчивой струи воздуха, вытесняемого через выходное отверстие при температуре, достаточной для срабатывания датчика, по достижении воздухом проводников датчика температура воздуха все же может оказаться недостаточной из-за того, что при движении воздуха между выходным отверстием и проводниками датчика к нему из-за эффекта эжекции подмешивается окружающий воздух, находящийся вокруг трубопровода.
Поэтому во втором предпочтительном варианте осуществления изобретения между манжетой и проводниками датчика предусмотрен коллектор, направляющий поток горячего воздуха напрямую из выходного отверстия к проводникам датчика без потерь тепла в окружающей среде. В этом предпочтительном варианте конструкция дополнена коллектором и крышкой коллектора, установленными на верхней поверхности манжеты и на одной оси с выходным отверстием в манжете. Коллектор предназначен для направления горячего воздуха, движущегося по одному выполненному в нем каналу, через Y-образное разветвление, где этот канал делится на два канала, ведущих непосредственно к проводникам датчика. Воздействие горячего воздуха на проводники достигается установкой на коллекторе крышки, фиксирующей каждый из проводников датчика в соответствующем пазу. Каждый паз для размещения в крышке соответствующего проводника выполнен совмещенным с выходным отверстием одного из двух каналов, идущих через коллектор от Y-образного разветвления. По существу, горячий воздух проходит от выходного отверстия прямо к проводникам датчика с количеством теплоты, достаточным для срабатывания датчика.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлены виды манжеты сбоку, в сечении и в изометрической проекции.
На фиг.2 представлены виды подкладки сверху, сбоку и в изометрической проекции.
На фиг.3 представлены виды коллектора сверху, снизу, сбоку, в сечении и в изометрической проекции.
На фиг.4 представлены виды крышки сверху, сбоку и в изометрической проекции.
На фиг.5 представлен вид предложенной конструкции в разобранном состоянии, на котором показаны манжета, подкладка, коллектор и крышка, а также их расположение относительно друг друга.
На фиг.6 изображен предпочтительный вариант предложенной конструкции устройства после установки на трубопроводе.
Осуществление изобретения
На фиг.6 показан трубопровод 2 в сборе с изоляцией (далее - изолированный трубопровод), иллюстрирующий тип трубопроводов, на которых предполагается использование изобретения. Этот трубопровод состоит из внутренней металлической трубки 3, обычно выполняемой из стали, имеющей диаметр от 1 до 4 дюймов (2,5-10 см), покрытой слоем изоляционного материала 4, который зафиксирован внешней изолирующей оболочкой 5. Слой изоляционного материала 4 и внешняя изолирующая оболочка 5 выполнены из материалов, рассмотренных выше.
На фиг.1 изобретение представлено в части, касающейся манжеты 10. Манжета 10 установлена по окружности внешней изолирующей оболочки 5 изолированного трубопровода 2, показанного на фиг.6. Манжета 10 предпочтительно выполнена из нескольких слоев стеклоткани, пропитанной силоксановым каучуком, причем в наиболее предпочтительном варианте используются три слоя, во избежание разрыва манжеты 10 из-за чрезмерного роста напряжений в материале при установке манжеты на месте путем ее надевания на изолированный трубопровод 2. Перед креплением манжеты 10 к изолированному трубопроводу 2 по окружности последнего делают кольцевой вырез изоляции, вырезая, по крайней мере, внешнюю изолирующую оболочку 5. Можно удалить и малый фрагмент внешней изолирующей оболочки 5 с образованием в ней узкого просвета.
Для крепления манжеты 10 к изолированному трубопроводу 2 ее надевают на участок изолированного трубопровода 2, где выполнен вырез во внешней изолирующей оболочке 5, и смыкают элементы пазового крепления 11 на краях манжеты 10, показанного на фиг.1.
На фиг.1 (сечение А-А) представлен вид манжеты 10 в поперечном сечении, на котором показана выступающая средняя часть 15 манжеты, к которой с обеих сторон примыкают уступы 12. При установке манжета будет опираться уступами 12 на внешнюю изолирующую оболочку 5 изолированного трубопровода 2, а ее выступающая средняя часть 15 останется над изолирующей оболочкой 5, образуя таким образом под собой кольцевую полость. Манжета 10 крепится к трубопроводу 2 обертыванием уступов 12 и прилегающих к ним участков внешней изолирующей оболочки 5 термостойкой лентой 13 на основе силоксанового каучука, как это показано на фиг.6. Примером соответствующей термостойкой ленты 13 из силоксанового каучука является лента производства компании Arlon Corporation, находящейся в г.Санта-Эйна, штат Калифорния, известная под торговым наименованием МОХ-Таре™. Вместо применения термостойкой ленты 13 можно использовать любой известный способ крепления манжеты 10 к изолированному трубопроводу 2 при условии, что не ограничивается проход воздуха через слой изоляционного материала 4 к полости под манжетой 10. Манжета 10 должна располагаться на изолированном трубопроводе 2 так, чтобы отверстие 14 было ориентировано в удобном направлении относительно положения имеющихся проводников 8 датчика, чтобы выходящий из отверстия 14 воздух воздействовал на оба проводника 8.
Поскольку давление во внутренней металлической трубке 3 изолированного трубопровода 2 может достигать 45 фунт на кв. дюйм (0,3 МПа), можно предположить, что такое же давление может действовать и в полости, образованной между манжетой 10 и изолированным трубопроводом 2. Вследствие этого существует возможность деформирования средней части 15 манжеты 10, при котором она может выгнуться из-за повышения давления в полости под манжетой 10. В результате, при деформации средней части 15 манжеты 10 отверстие 14 может перестать направлять выходящий из него воздух на проводники 8 датчика. Поэтому в качестве вспомогательного средства для поддержания ориентации отверстия 14 в направлении проводников 8 датчика на внутренней поверхности манжеты 10 расположена подкладка 20, находящаяся между манжетой 10 и внешней изолирующей оболочкой 5 изолированного трубопровода 2. Подкладка 20 выполнена по форме с двумя "лапами" 26, которые могут опираться на наружную поверхность изолированного трубопровода 2, и расположенным между лапами 26 желобом 24, предусмотренным для того, чтобы пропускать сжатый воздух, находящийся в образованной манжетой 10 полости, к нижней кромке отверстия 22. Подкладка 20 приклеена к внутренней поверхности манжеты 10 любыми средствами, известными в уровне техники, например клеевым составом на основе силоксанового каучука, вулканизируемым при комнатной температуре (RTV), от компании Dow-Corning. Подкладка 20 выполнена из гибкого материала на основе силоксанового каучука, у которого число твердости по Шору составляет от 30 до 50, так, чтобы подкладка 20 могла изменять форму по внутреннему радиусу манжеты 10. После расположения подкладки на внутренней поверхности манжеты 10 отверстие 22 в подкладке 20 должно быть совмещено с отверстием 14 в манжете 10, чтобы воздух мог проходить из образованной манжетой 10 полости через желоб 24, отверстие 22 и выходить из отверстия 14.
Конструкция в составе манжеты 10 и подкладки 20 представляет собой один вариант изобретения, который будет работоспособным при условии, что проводники 8 датчика расположены достаточно близко к наружной поверхности манжеты 10, чтобы воздух, вытесняемый из отверстия 14, сохранял к моменту воздействия на проводники 8 датчика количество теплоты, достаточное для срабатывания датчика. Эта температура составляет примерно 255°F (124°C). Если же расстояние между проводниками 8 датчика и трубопроводом 2 слишком велико, чтобы датчик мог сработать под действием выходящего воздуха, то можно использовать второй предпочтительный вариант осуществления изобретения.
В этом предпочтительном варианте, помимо рассмотренных выше манжеты 10 и подкладки 20, предусмотрены коллектор 30 и крышка 40. Коллектор 30 в отдельности показан в различных проекциях на фиг.3, а после установки на месте - на фиг.6. Коллектор 30 выполнен в виде массивной детали из состава на основе силоксанового каучука, в которой выполнены каналы для направления воздуха из отверстия 14 в манжете 10 непосредственно к проводникам 8 датчика, которые фиксируются пазами 42 в крышке 40, расположенной на верхней поверхности коллектора 30.
Нижняя поверхность коллектора 30 выполнена изогнутой с заданным радиусом кривизны 33, соответствующим внешнему радиусу манжеты 10, установленной на изолированном трубопроводе 2. Естественно, радиус 33 является переменным в зависимости от размера изолированного трубопровода 2, на который устанавливается манжета 10. Нижняя поверхность коллектора 30 также спрофилирована в соответствии с профилем наружной поверхности манжеты 10. Выступы 37 на нижней поверхности коллектора 30 садятся на уступы 12 манжеты, а выемка 35 предусмотрена для сопряжения с выступающей средней частью 15 манжеты 10. По внешним краям коллектора 30 на его нижней поверхности выполнены полки 36, которые выходят за внешнюю кромку манжеты 10 и используются для крепления коллектора 30 к манжете 10 посредством термостойкой ленты 13 того же типа, что используется для крепления манжеты 10 на наружной поверхности изолированного трубопровода 2.
В коллекторе 30 выполнен канал 34, который после установки коллектора 30 в его положение на манжете 10 совмещен с отверстием 14 в манжете 10. Канал 34 делится на два отдельных канала 32, которые проходят до верхней поверхности коллектора 30 и выходят наружу через выполненные в ней отверстия 31, образуя при этом Y-образный канал внутри коллектора 30. Проводники 8 датчика размещены в пазах 42 крышки 40, фиксирующих их непосредственно над отверстиями 31. Для фиксации крышки 40 и обеспечения надежного совмещения проводников 8 датчика с отверстиями 31 в коллекторе используются стержни 38, выполненные на верхней поверхности коллектора 30, благодаря чему горячий воздух, поступающий из каналов 32 через отверстия 31, воздействует непосредственно на проводники 8 датчика без потери теплоты, имеющей место в известных устройствах, где горячий воздух должен был проходить область гораздо меньшей температуры.
В крышке 40 выполнены отверстия 44 под стержни 38, расположенные на верхней поверхности коллектора 30, с образованием замка-защелки, позволяющего крепко фиксировать крышку 40 в ее положении на верхней поверхности коллектора 30 без использования инструмента. Коллектор 30 предпочтительно выполнен из состава на основе силоксанового каучука с числом твердости от 65 до 85. В другом варианте коллектор 30 может быть выполнен из других материалов, таких как алюминий, однако при этом нужно проявлять осторожность, чтобы избежать чрезмерно высокой теплопередачи через металлический корпус коллектора 30, что привело бы к снижению температуры горячего воздуха, выходящего из отверстий 31. Также крышка 40 предпочтительно должна быть более мягкой, чем коллектор, с числом твердости по Шору от 30 до 50, чтобы при снятии крышки со стержней-защелок 38 не повредить коллектор.
В лаборатории были проведены испытания этой конструкции, при этом на одном трубопроводе рядом друг с другом были установлены известная конструкция с воздуховыпускным диском и предложенная конструкция, раскрытая в данном описании. В металлической трубке 3 изолированного трубопровода 2 была выполнена прорезь шириной примерно 0,025 дюйма (0,06 см) и длиной 1,25 дюйма (3,1 см), имитировавшая трещину, эквивалентную по площади отверстию диаметром 5 мм, и подали давление в металлическую трубку 3 изолированного трубопровода 2. Поток воздуха через известный воздуховыпускной диск не обнаруживался, тогда как через выходное отверстие 14 в манжете 10 воздух выходил со значительной скоростью по всем диапазоне давлений в трубопроводе, составлявших от 5 до 40 фунт на кв. дюйм (0,03-0,28 МПа). В полости, образованной манжетой 10, измерялось давление, составившее примерно 12% от давления в металлической части 3 изолированного трубопровода 2. Это давление в сочетании с объемом полости в манжете 10 обеспечило визуально определимый и измеряемый поток воздуха через выходное отверстие 14 в манжете 10, тем самым решая поставленную перед изобретением задачу.
Раскрытые в описании варианты осуществления носят иллюстративный характер и не должны рассматриваться как ограничивающие объем патентных притязаний на изобретение. Предполагается, что под эти притязания подпадает использование и других материалов, способов крепления различных элементов предложенной конструкции, а также иных форм и конфигураций манжеты, коллектора и крышки.

Claims (32)

1. Система обнаружения утечки в металлическом трубопроводе для транспортировки сжатого воздуха высокой температуры, при этом трубопровод (2) имеет слой изоляционного материала (4), обернутого вокруг него, и изолирующую оболочку (5), расположенную поверх этого слоя, содержащая:
датчик температуры;
манжету (10) для металлического трубопровода (3), при этом манжета (10) изготовлена из гибкого материала и служит для обертывания части трубопровода по окружности, создавая, таким образом, полость между частью манжеты (10) и изолирующей оболочкой (5);
манжета (10) имеет выполненное в ней отверстие (14), причем отверстие (14) сообщается с полостью, а изолирующая оболочка разрезана по окружности на 360° в одном или нескольких местах вдоль трубопровода, причем манжета расположена вокруг трубопровода на части трубопровода, имеющей отверстия по окружности изолирующей оболочки.
2. Система по п.1, дополнительно включающая:
подкладку с выполненным в ней отверстием, расположенным на стороне манжеты, обращенной к изолирующей оболочке, при этом отверстие в подкладке выровнено с отверстием в манжете с целью усиления участка манжеты рядом с отверстием в манжете, причем подкладка приклеена к внутренней поверхности манжеты.
3. Система по п.2, в которой манжета выполнена из стекловолокна, пропитанного составом на основе силиконового каучука.
4. Система по п.3, в которой манжета выполнена из нескольких слоев стекловолокна, пропитанного составом на основе силиконового каучука.
5. Система по п.4, в которой подкладка выполнена из состава на основе силиконового каучука.
6. Система по п.5, в которой подкладка имеет число твердости от 30 до 50 при определении дюрометром.
7. Система по п.2, в которой часть подкладки опирается на изолирующую оболочку, и в которой дополнительно часть подкладки, в которой выполнено отверстие, не опирается на изолирующую оболочку, поддерживая, таким образом, сообщение между полостью и отверстием в манжете.
8. Система по п.2, в которой края манжеты сомкнуты в узле пазового крепления при надевании манжеты на трубопровод.
9. Система по п.2, в которой поперечный разрез манжеты содержит поднятую среднюю часть, имеющую два выступа на своих противоположных сторонах.
10. Система по п.2, в которой манжета закреплена на трубопроводе на участке, где в изолирующей оболочке выполнен кольцевой вырез.
11. Система по п.9, в которой манжета закреплена на трубопроводе посредством термостойкой ленты, обернутой вокруг трубопровода и выступов манжеты.
12. Система по п.11, дополнительно включающая:
коллектор, расположенный на манжете в зоне выполненного в ней отверстия, причем в коллекторе выполнен Y-образный канал, а также крышку, расположенную на верхней поверхности коллектора и прикрепленную к нему, причем в крышке выполнены два канала для фиксации двух термочувствительных проводов.
13. Система по п.12, в которой ствол Y-образного канала выходит через нижнюю поверхность коллектора и сообщается с выполненным в манжете отверстием, в котором ветви Y-образного канала выходят наружу через верхнюю поверхность коллектора, с противоположной от манжеты стороны.
14. Система по п.13, в которой крышка удерживает пару термочувствительных проводов над выходными отверстиями, выполненными в верхней части коллектора.
15. Система по п.13, в которой коллектор и крышка выполнены из состава на основе силиконового каучука,
16. Система по п.13, в которой коллектор и крышка выполнены из металла.
17. Система по п.14, в которой в крышке выполнено одно или несколько отверстий под один или несколько стержней, выполненных на верхней поверхности коллектора для крепления крышки.
18. Система по п.12, в которой коллектор имеет изогнутое основание, имеющее радиус, соответствующий внешнему радиусу поднятой части манжеты.
19. Система по п.12, в которой нижняя поверхность коллектора выполнена изогнутой и имеет радиус, соответствующий внешнему радиусу выступающей части манжеты.
20. Система п.19, в которой нижняя поверхность коллектора имеет выемку, сопрягаемую с выступающей средней частью манжеты, и два выступа, опирающихся на выступы, выполненные на манжете.
21. Система по п.20, в которой коллектор, дополнительно содержит две полки, выполненные по краям коллектора и примыкающие к его выступам.
22. Система по п.21, в которой коллектор закреплен на манжете посредством термостойкой ленты, обернутой вокруг трубопровода, манжеты и полок, выполненных на коллекторе.
23. Система по п.15, в которой коллектор имеет число твердости от 65 до 85, а крышка - от 30 до 50 при определении дюрометром.
24. Система по п.1, в которой датчик температуры выполнен в виде одного или нескольких термочувствительных проводов для обнаружения утечки сжатого воздуха высокой температуры из трубопровода, а в манжете выполнено отверстие для обнаружения утечки сжатого воздуха высокой температуры термочувствительными проводами.
25. Система по п.24, в которой датчик температуры выполнен в виде двух термочувствительных проводов для обнаружения утечки горячего воздуха из трубопровода.
26. Система обнаружения утечки в металлическом трубопроводе для транспортировки сжатого воздуха высокой температуры, при этом трубопровод обернут слоем изоляционного материала и расположенной поверх этого слоя изолирующей оболочкой, содержащая:
датчик температуры;
манжету из гибкого материала, надеваемую на участок трубопровода с образованием полости между частью манжеты и изолирующей оболочкой, причем в манжете выполнено отверстие, сообщающееся с полостью, подкладку с выполненным в ней отверстием, расположенную на стороне манжеты, обращенной к изолирующей оболочке, при этом отверстие в подкладке выровнено с отверстием в манжете с целью усиления участка манжеты рядом с отверстием в манжете, причем подкладка приклеена к внутренней поверхности манжеты;
коллектор, расположенный на манжете рядом с отверстием в манжете, причем в коллекторе выполнен Y-образный канал; и крышку, расположенную на верхней поверхности коллектора и прикрепленную к нему, при этом в крышке выполнен, по меньшей мере, один канал для размещения в ней, по меньшей мере, одного термочувствительного провода, причем:
изолирующая оболочка разрезана по окружности на 360° в одном или нескольких местах вдоль трубопровода; и
манжета расположена вокруг трубопровода на участке трубопровода, имеющем отверстия по окружности изолирующей оболочки.
27. Способ обнаружения утечки с использованием датчика температуры, содержащего пару термочувствительных проводов для обнаружения утечки горячего воздуха из трубопровода, обернутого слоем изоляционного материала, заключенного в оболочку из силиконового каучука, включающий следующие стадии:
в изолирующей оболочке делают кольцевой вырез;
поверх этого выреза крепят манжету, имеющую выступающую часть, которая образует полость между манжетой и изолирующей оболочкой, причем в манжете выполнено отверстие, сообщающееся с полостью;
над выполненным в манжете отверстием крепят коллектор, в котором выполнены один или несколько каналов, сообщающихся с отверстием в манжете; и
у концов одного или нескольких каналов с противоположной от манжеты стороны фиксируют один или несколько термочувствительных проводов.
28. Способ по п.27, в котором манжета и коллектор выполнены из состава на основе силиконового каучука.
29. Способ по п.27, в котором стадия крепления одного или нескольких термочувствительных проводов дополнительно включает стадию крепления крышки на поверхности коллектора, в котором один или несколько трубопроводов выходят из коллектора, при этом крышка имеет один или несколько каналов для размещения в них одного или нескольких термочувствительных проводов, причем крышка удерживает один или нескольких термочувствительных провода в местах по концам одного или нескольких трубопроводов.
30. Способ по п.27, в котором крышку крепят к коллектору посредством замка-защелки.
31. Способ по п.27, в котором манжета закреплена на трубопроводе термостойкой лентой.
32. Способ по п.27, в котором трубопровод закреплен на манжете термостойкой лентой.
RU2004125887/06A 2004-06-04 2004-08-25 Способ и устройство (варианты) для обнаружения утечек в трубопроводе RU2365811C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/709,913 US7155961B2 (en) 2004-06-04 2004-06-04 Bleed leak detection system
US10/709,913 2004-06-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004125887A RU2004125887A (ru) 2006-02-27
RU2365811C2 true RU2365811C2 (ru) 2009-08-27

Family

ID=34927014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004125887/06A RU2365811C2 (ru) 2004-06-04 2004-08-25 Способ и устройство (варианты) для обнаружения утечек в трубопроводе

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7155961B2 (ru)
EP (1) EP1602910B1 (ru)
CN (1) CN1707236B (ru)
AT (1) ATE478329T1 (ru)
BR (1) BRPI0405388B1 (ru)
CA (1) CA2478729C (ru)
DE (1) DE602004028709D1 (ru)
ES (1) ES2350929T3 (ru)
HK (1) HK1085790A1 (ru)
RU (1) RU2365811C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8967185B2 (en) 2010-07-21 2015-03-03 Senior Ip Gmbh Joint cover with manifold for duct leak detection system

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8211518B2 (en) * 2007-01-31 2012-07-03 Senior Operations Inc. Duct section, system and method for constructing same
US8273430B2 (en) * 2007-01-31 2012-09-25 Senior Investments Gmbh Metal/polymer laminate ducting and method for making same
US8991437B2 (en) 2009-03-17 2015-03-31 Daher Aerospace Composite protective element for a thermally insulated pipe
FR2943397B1 (fr) * 2009-03-17 2016-06-03 Daher Aerospace Element de protection d'isolation thermique pour tuyauterie
BRPI1016136A2 (pt) * 2009-04-09 2019-09-24 Prad Research And Development Limited sistema par monitorar e detectar invasão de fluido de um espaço anular de uma estrutura de tubo, e método para detectar invasão de fluido de um espaço anular de uma estrutura de tubo.
US9046062B2 (en) * 2009-09-25 2015-06-02 Dresser-Rand Company Greenhouse gas capture system and method
US8512313B2 (en) * 2009-11-03 2013-08-20 Advanced Urological Products Urinary flow control valve with pressure sealing
FR2973341B1 (fr) * 2011-04-04 2013-12-06 Airbus Operations Sas Dispositif de raccordement d'un systeme de detection d'une fuite d'air a un manchon enveloppant un conduit d'air sous pression d'un aeronef
US8708554B2 (en) * 2011-05-12 2014-04-29 Arrowhead Products Corporation Leak detection apparatus for aircraft bleed air systems
GB201116337D0 (en) 2011-09-21 2011-11-02 Airbus Operations Ltd Bleed air duct joint insulation means
DE202012005620U1 (de) 2012-06-08 2012-07-04 Airbus Operations Gmbh Leckageerkennungseinrichtung und ein Flugzeug mit einem Zapfluftsystem und mindestens einer Leckageerkennungseinrichtung
US20130327127A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Airbus Operations Gmbh Leakage detection device and aircraft with a bleed air system and at least one leakage detection device
JP5758546B2 (ja) * 2013-05-15 2015-08-05 株式会社コスモ計器 マニホールドユニット及びそれを使った定流量型リークテスタ
US9671068B2 (en) * 2013-11-18 2017-06-06 Mohammed Zulfiquar Pipeline leakage protection vault system
FR3015029B1 (fr) * 2013-12-18 2017-01-13 Airbus Operations Sas Dispositif de detection thermique pour detecter une fuite de gaz dans une canalisation
CN103775831B (zh) * 2014-01-20 2017-04-05 江苏科技大学 飞机高温压力空气管道泄漏探测系统
CN104819385A (zh) * 2015-04-29 2015-08-05 辽宁石油化工大学 输气管道中硫化氢浓度检测方法与装置
CN105571786A (zh) * 2015-12-10 2016-05-11 无锡拓能自动化科技有限公司 一种气体泄漏检测装置
US20190071965A1 (en) * 2016-05-11 2019-03-07 Halliburton Energy Services, Inc. Leak detection system for intermittent use pipelines
US20170350561A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 C-Fer Technologies (1999) Inc. Leak detection backbone and flow barriers
CA3028442A1 (en) 2016-06-29 2018-01-04 Bombardier Inc. Temperature monitoring unit for aircraft wing structure and associated installation method
US10612404B2 (en) 2017-05-01 2020-04-07 Senior Ip Gmbh Joint cover with improved manifold block for duct leak detection system
CN107178707A (zh) * 2017-05-11 2017-09-19 成都润泰茂成科技有限公司 一种便于使用检测准确的管道腐蚀在线检测设备
RU2748584C1 (ru) 2018-05-01 2021-05-27 Бейкер Хьюз Холдингз Ллк Система датчика газа
GB2587986B (en) 2018-05-01 2022-06-01 Baker Hughes Holdings Llc Gas sensor including optic fiber connector
CN110118309A (zh) * 2019-06-13 2019-08-13 新天绿色能源股份有限公司 一种管道监测装置
FR3097963B1 (fr) * 2019-06-27 2021-06-04 Liebherr Aerospace Toulouse Sas Surveillance de l’état d’un échangeur dans un circuit d’air d’un aéronef
CN110185936A (zh) * 2019-06-28 2019-08-30 湖南中建管廊运营有限公司 一种气体输送管道检测装置
CN110594593B (zh) * 2019-07-26 2020-11-27 中国石油天然气集团公司管材研究所 一种用于集输管线监测的多元传感器嵌入及保护方法
CN111473926A (zh) * 2020-04-10 2020-07-31 重庆万斯金属特种成形有限公司 歧管气密性检测设备
US20220112988A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-14 Saudi Arabian Oil Company Hydrocarbon leak detecting devices and methods of detecting hydrocarbon leaks
CN113309989A (zh) * 2021-05-17 2021-08-27 镭镝环境科技(江苏)有限公司 一种带有检测漏点伴热管线
CN113339706A (zh) * 2021-06-18 2021-09-03 广东尧邦环保科技有限公司 燃气报警装置
CN114838272A (zh) * 2022-04-26 2022-08-02 中海石油气电集团有限责任公司 一种管道泄漏监测用检测管固定装置
CN116658833B (zh) * 2023-07-21 2023-09-29 昊天节能装备有限责任公司 一种供热管网架空管道支架

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2571236A (en) * 1948-08-19 1951-10-16 Jr Vivian E Hamilton Apparatus for testing pipe joints for leaks
US2817230A (en) * 1954-10-18 1957-12-24 Wilfred D Mccully Leak testing device
GB1039515A (en) * 1962-07-24 1966-08-17 Power Aux Ies Ltd Improvements in or relating to flexible pressure tubes and ducts
US3371521A (en) * 1966-04-01 1968-03-05 Ernest D. Hauk Leak-testing apparatus for either flush or shouldered pipe joints and packer therefor
US3871209A (en) * 1971-03-25 1975-03-18 Malvern M Hasha Method of externally testing connections between tubular members
DE3030296A1 (de) * 1980-08-09 1982-03-18 Reinhold Ing.(grad.) 6990 Bad Mergentheim Barlian Einrichtung zur feststellung von dampfleckagen
DE3246227A1 (de) 1982-12-14 1984-06-14 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Rohrbrucherkennungssystem fuer rohrleitungen mit unter hohem druck und hoher temperatur stehenden und aggressiven medien
IT1164308B (it) * 1983-07-07 1987-04-08 Cise Spa Elemento tubolare strumentato con sensori di temperatura, in particolare per il rilevamento di sovratemperature nelle tubazioni dei surriscaldatori di centrali termoelettriche
GB8531670D0 (en) * 1985-12-23 1986-02-05 British Aerospace Ducted flow leak detection
DE3611759A1 (de) 1986-04-08 1987-10-15 Siemens Ag Digitales filter, das als zweidimensionales wellendigitalfilter ausgebildet ist
US4926680A (en) * 1988-02-09 1990-05-22 Hasha Brian B Method and apparatus for externally and internally testing for leaks in connections between tubular members
GB2226417B (en) 1988-12-21 1993-06-30 British Aerospace A ducted flow leak detection arrangement
US5067094A (en) * 1989-04-13 1991-11-19 Combustion Engineering, Inc. Quantifying isolation valve leakage
CH682416A5 (de) 1990-05-25 1993-09-15 Straub Federnfabrik Rohrkupplung zum Sanieren undichter Rohrleitungen.
US5176025A (en) * 1991-02-19 1993-01-05 E. O. Butts Consultants Ltd. Pipeline secondary containment system and method
US5330720A (en) * 1993-02-23 1994-07-19 Hughes Aircraft Company System for detecting fugitive emissions
US6498991B1 (en) * 1999-10-01 2002-12-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Process and apparatus for monitoring a physical condition of a hose
FR2802638B1 (fr) * 1999-12-15 2002-03-08 Org Europeene De Rech Dispositif de test d'etancheite d'une enceinte
US6354140B1 (en) * 2000-09-18 2002-03-12 The Boeing Company Fluid leakage detector for vacuum applications
CN1374516A (zh) * 2001-03-13 2002-10-16 上海南汇新海印染机械配件厂 管道气体泄露的探测方法
GB0110223D0 (en) 2001-04-26 2001-06-20 Sensor Highway Ltd Method and apparatus for leak detection and location

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8967185B2 (en) 2010-07-21 2015-03-03 Senior Ip Gmbh Joint cover with manifold for duct leak detection system

Also Published As

Publication number Publication date
CA2478729C (en) 2009-12-08
RU2004125887A (ru) 2006-02-27
US20060137431A1 (en) 2006-06-29
EP1602910B1 (en) 2010-08-18
BRPI0405388B1 (pt) 2019-04-24
US7155961B2 (en) 2007-01-02
ES2350929T3 (es) 2011-01-28
EP1602910A1 (en) 2005-12-07
BRPI0405388A (pt) 2006-01-24
BRPI0405388A8 (pt) 2015-12-15
DE602004028709D1 (de) 2010-09-30
CA2478729A1 (en) 2005-12-04
CN1707236B (zh) 2011-08-24
HK1085790A1 (en) 2006-09-01
ATE478329T1 (de) 2010-09-15
CN1707236A (zh) 2005-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2365811C2 (ru) Способ и устройство (варианты) для обнаружения утечек в трубопроводе
RU2561242C2 (ru) Кожух соединения и коллектор для трубопровода
RU2476751C2 (ru) Трубопровод, секция трубопровода и способ ее изготовления
US8708554B2 (en) Leak detection apparatus for aircraft bleed air systems
RU2271526C2 (ru) Способ контроля целостности элементов и конструкций и устройство для его осуществления
BR122020016650B1 (pt) sonda de dados aéreos tolerante e resistente à umidade, e, antepara formada integralmente para uma sonda de dados aéreos
CN107795769B (zh) 具有泄漏检测装置的管道系统
US20130014840A1 (en) Pressurised hot air duct of an aircraft equipped with a device for detecting air leakage
JP5726427B2 (ja) 配管の断熱保護要素
EP2618123B1 (en) Gas turbine engine and method for thermal management thereof
US10612404B2 (en) Joint cover with improved manifold block for duct leak detection system
US9228496B2 (en) Bleed air duct joint insulation means
BR102015018175B1 (pt) Aparelho para o uso com um duto, e, método para fabricar um aparelho
FI77315C (fi) Foerfarande foer aostadkommande av aendtaetning av isolerade roer, som uppvisar ett antal oevervakningstraodar samt medel foer genomfoerande av foerfarandet.
CZ287960B6 (cs) Způsob a zařízení pro detekci vznikajících požárů
JP6501553B2 (ja) 配管構造および航空機
US11551483B2 (en) Systems and methods for early detection of pneumatic transport element leaks
US20190371993A1 (en) Overheat detection system and insulation muff comprising an overheat detection system
CZ47395A3 (en) Process and apparatus for for insulation
EP2818783B1 (en) Flow guidance device for insulation muff venting holes
EP3736206A1 (en) Unitary drain mast

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20150428

PD4A Correction of name of patent owner