RU2568232C2 - Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов - Google Patents
Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2568232C2 RU2568232C2 RU2014108250/02A RU2014108250A RU2568232C2 RU 2568232 C2 RU2568232 C2 RU 2568232C2 RU 2014108250/02 A RU2014108250/02 A RU 2014108250/02A RU 2014108250 A RU2014108250 A RU 2014108250A RU 2568232 C2 RU2568232 C2 RU 2568232C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- stress
- strain
- strain state
- electronic unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для диагностики напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов. Комплекс содержит герметичный контейнер 1, GSV-канал связи 8, сервер 9, электронный блок 2, магнитошумовые датчики 3,4,5,6 напряженно-деформированного состояния. На боковых образующих трубопровода во взаимно перпендикулярных осях с привязкой к линии горизонта устанавливают четыре тензометрических датчика 10,11,12,13 в точках, сходных с точками установки магнитошумовых датчиков. Комплект из четырех тензометрических датчиков связан с электронным узлом 20, входящим в электронный блок 2. С помощью электронного узла происходит вычисление вектора механических деформаций трубопровода в плоскости установки тензометрических датчиков и определение угла и направления действия оползневых масс на трубопровод. Достигается предотвращение разрушения трубопровода. 3 ил.
Description
Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для диагностики напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов.
Известен комплекс оборудования на основе струнных датчиков СМОН [1] (Б.Н. Антипов, A.M. Ангалев, В.Л. Венгринович, Ю.П. Паньковский, В.Л. Цукерман. Оборудование для контроля напряженно-деформированного состояния трубопроводов и металлоконструкций // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса - 2008. - №3 - С. 66-69).
В известный комплекс входят струнные датчики деформации, блоки сопряжения, коммутационно-измерительные колонки и диспетчерский терминал.
Струнные датчики размещаются на стенках трубопровода и служат для измерения деформации и передачи информации по интерфейсу RS-485 на блоки сопряжения. Блоки сопряжения размещаются в контрольно-измерительных колонках и предназначены для съема информации с датчиков и передачи ее по общей шине на стационарный терминал постоянного мониторинга.
Недостатком известного комплекса является отсутствие прямой информации о векторе механических деформаций, возникающих в трубопроводе, что затрудняет определение угла и направления действия оползневых масс на трубопровод, что, в свою очередь, не позволяет дать точные рекомендации по строительству противооползневого защитного сооружения, ликвидирующего воздействие оползневых масс на трубопровод, и тем самым сохранить целостность трубопровода.
Кроме того, информация о напряженно-деформированном состоянии трубопровода поступает в косвенном виде, так как производится пересчет изменения частоты колебаний стальной струны датчика в изменение механического напряжения контролируемого объекта. Указанный комплекс работает в режиме посещения, что затрудняет возможность оперативного получения информации о напряженно-деформированном состоянии трубопровода.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому комплексу является автоматическая станция слежения АСС, предназначенная для получения текущей информации о напряженно-деформированном состоянии трубопровода, кажущихся удельных электрических сопротивлениях и других параметрах грунтов [2] (В.А. Королев, В.Н. Брайченко, С.И. Сугак, О.В. Малахова. Мониторинг оползневых процессов на магистральных газопроводах как важный фактор стабильности работы газотранспортной системы // ОАО Газпром. Научно-технический сборник Транспорт и подземное хранение газа. - 2008 - №3 - С. 72-80).
Автоматическая станция слежения АСС состоит из герметичного контейнера и электронного блока. В электронном блоке размещены узлы сбора, преобразования, хранения, управления и передачи информации по каналу GSM-связи. Здесь же размещаются измерительные преобразователи сигналов напряженно-деформированного состояния, низкочастотный генератор питания электроразведочных установок, батареи питания. Электронный блок посредством герметичных электрических разъемов соединяется кабельными линиями с датчиками напряженно-деформированного состояния.
Для получения информации о напряженно-деформированном состоянии трубопровода датчики устанавливают в интересующих точках сечения, прикрепляя к трубе хомутами. Информация о напряженно-деформированном состоянии трубопровода поступает на сервер в режиме реального времени.
Недостатком известной станции является отсутствие прямой информации о векторе механических деформаций трубопровода, что затрудняет определение угла и направления действия оползневых масс на трубопровод, что, в свою очередь, не позволяет дать точные рекомендации по строительству противооползневого защитного сооружения, ликвидирующего воздействие оползневых масс на трубопровод и тем самым сохранить целостность трубопровода.
Задачей нашего изобретения является предоставление помимо информации о величине механического напряжения трубопровода дополнительно информации о векторе механической деформации трубопровода, а следовательно, информации об угле и направлении действия оползневых масс на трубопровод, что, в свою очередь, позволит дать точные рекомендации по строительству противооползневого защитного сооружения, ликвидирующего воздействие оползневых масс на трубопровод и тем самым сохранить целостность трубопровода.
Технический результат заключается в предотвращении разрушения трубопровода под воздействием оползневых масс.
Сущность настоящего изобретения состоит в том, что комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов, содержащий магнитошумовые датчики напряженно-деформированного состояния, герметичный контейнер, сервер, электронный блок, согласно изобретению дополнительно содержит комплект из четырех тензометрических датчиков, устанавливаемых в точках, сходных с точками установки магнитошумовых датчиков, во взаимно перпендикулярных осях с привязкой к линии горизонта, и электронный узел, с помощью которых происходит вычисление вектора механических деформаций трубопровода в плоскости установки тензометрических датчиков, а следовательно, угла и направления действия оползневых масс на трубопровод, что, в свою очередь, позволит дать точные рекомендации по строительству противооползневого защитного сооружения, ликвидирующего воздействие оползневых масс на трубопровод и тем самым сохранить целостность трубопровода.
На Фиг. 1 представлен комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов.
На Фиг. 2 показано расположение датчиков на трубопроводе в плоскости, перпендикулярной его оси.
На Фиг. 3 изображена функциональная схема измерительного узла сигналов тензодатчиков.
Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов содержит герметичный контейнер 1, электронный блок 2, магнитошумовые датчики напряженно-деформированного состояния 3, 4, 5, 6, устанавливаемые на трубопроводе 7, GSM-канал связи 8 и сервер 9, а также содержит комплект из четырех тензометрических датчиков 10, 11, 12, 13, устанавливаемых на трубопроводе 7 и включенных в тензометрические мосты 14 и 15, куда также включаются резисторы 16, 17, 18, 19, электронный узел 20, содержащий микропроцессорное устройство 21 и входящий в электронный блок 2.
Заявляемый комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов работает следующим образом.
Магнитошумовые датчики напряженно-деформированного состояния 3, 4, 5, 6 и комплект тензометрических датчиков 10, 11, 12, 13 устанавливают на трубопроводе 7 в сечениях, расположенных максимально близко друг к другу, в точках, лежащих на взаимно перпендикулярных осях, привязанных к линии горизонта, и образуют плоскость, перпендикулярную оси трубопровода 7 (Фиг. 2). Тензометрические датчики 10, 11, 12, 13 включаются в два тензометрических моста 14 и 15 (Фиг. 3). Резисторы 16, 17 тензометрического моста 14 и резисторы 18, 19 тензометрического моста 15 размещены в дополнительном электронном узле 20. Сигналы с выходов мостов 14, 15 обрабатываются микропроцессорным устройством 21, входящим в состав дополнительного электронного узла 20. В результате в дополнительном электронном узле 20 определяется вектор деформации трубопровода 7 в плоскости установки тензометрических датчиков 10, 11, 12, 13. Информация с магнитошумовых датчиков 3, 4, 5, 6 (Фиг. 1) и дополнительного электронного узла 20 поступает в электронный блок 2, размещенный в герметичном контейнере 1, откуда по GSM-каналу связи 8 передается на сервер 9, содержащий специальное программное обеспечение. С помощью специального программного обеспечения происходит обработка данных с магнитошумовых датчиков 3, 4, 5, 6 и комплекта тензометрических датчиков 10, 11, 12, 13. В результате измерения деформации тензометрическими датчиками 10, 11, 12, 13, расположенными на двух взаимно перпендикулярных координатных осях, строится результирующий вектор деформации трубопровода 7. В итоге выдается информация о величине механического напряжения трубопровода 7 и векторе механических деформаций трубопровода 7 в плоскости установки тензометрических датчиков 10, 11, 12, 13, что позволяет определить направление и угол действия оползневых масс на трубопровод и дать точные рекомендации по строительству противооползневого сооружения, ликвидирующего воздействие оползневых масс на трубопровод и тем самым сохранить целостность трубопровода.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Б.Н. Антипов, A.M. Ангалев, В.Л. Венгринович, Ю.П. Паньковский, В.Л. Цукерман. Оборудование для контроля напряженно-деформированного состояния трубопроводов и металлоконструкций // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса - 2008. - №3. - С. 66-69.
2. В.А. Королев, В.Н. Брайченко, С.И. Сугак, О.В.Малахова. Мониторинг оползневых процессов на магистральных газопроводах как важный фактор стабильности работы газотранспортной системы // ОАО Газпром. Научно-технический сборник Транспорт и подземное хранение газа. - 2008. - №3. - С. 72-80.
Claims (1)
- Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов, содержащий устанавливаемые на трубопроводе магнитошумовые датчики напряженно-деформированного состояния, связанные с электронным блоком, размещенным в герметичном контейнере, и сервер, отличающийся тем, что он снабжен электронным узлом, входящим в электронный блок, и связанным с электронным узлом комплектом из четырех тензометрических датчиков, устанавливаемых на трубопроводе в точках, сходных с точками установки магнитошумовых датчиков, во взаимно перпендикулярных осях с привязкой к линии горизонта, при этом электронный узел выполнен с возможностью осуществления вычисления вектора механических деформаций трубопровода в плоскости установки тензометрических датчиков.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108250/02A RU2568232C2 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108250/02A RU2568232C2 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014108250A RU2014108250A (ru) | 2015-09-10 |
RU2568232C2 true RU2568232C2 (ru) | 2015-11-10 |
Family
ID=54073211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014108250/02A RU2568232C2 (ru) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2568232C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176686U1 (ru) * | 2017-07-24 | 2018-01-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Устройство для исследования напряжённо-деформированного состояния корпуса ракетного двигателя |
RU2667604C1 (ru) * | 2017-07-31 | 2018-09-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Комплекс мониторинга и регулировки напряжённо-деформированного состояния трубопроводов вантовых надземных переходов |
RU2727115C1 (ru) * | 2019-03-26 | 2020-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Комплекс мониторинга за измерением геометрии и уровнями напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов |
-
2014
- 2014-03-04 RU RU2014108250/02A patent/RU2568232C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Транспорт и подземное хранение газа. Научно-технический сборник. ОАО Газпром, 2008, N3, с. 72-80;RU 112978U1, 27.01.2012;RU 114748U1, 10.04.2012;RU 2494434C1, 27.09.2013;RU 2216684C2, 20.11.2003;US 4452087A, 05.06.1984 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176686U1 (ru) * | 2017-07-24 | 2018-01-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Устройство для исследования напряжённо-деформированного состояния корпуса ракетного двигателя |
RU2667604C1 (ru) * | 2017-07-31 | 2018-09-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Комплекс мониторинга и регулировки напряжённо-деформированного состояния трубопроводов вантовых надземных переходов |
RU2727115C1 (ru) * | 2019-03-26 | 2020-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Комплекс мониторинга за измерением геометрии и уровнями напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014108250A (ru) | 2015-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9804053B2 (en) | Defect analysis device, defect analysis method, and program | |
Guzman-Acevedo et al. | GPS, accelerometer, and smartphone fused smart sensor for SHM on real-scale bridges | |
KR102295246B1 (ko) | 매설금속의 탐지 방법 및 그 탐지 장치 | |
US20150276539A1 (en) | Leakage analysis system, measurement terminal, leakage analysis apparatus, and leakage detection method | |
RU2525462C1 (ru) | Устройство для диагностики технического состояния металлических трубопроводов | |
RU2568232C2 (ru) | Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов | |
WO2016038908A1 (ja) | ガスリーク検知装置およびガスリーク検査方法 | |
WO2019013673A1 (ru) | Магнитный дефектоскоп для диагностики подземных стальных трубопроводов | |
KR102434025B1 (ko) | 동기검파법을 이용한 매설금속의 탐지 방법 및 그 장치 | |
US20200232102A1 (en) | Method and system for autonomous measurement of transmission line EMF for pipeline cathodic protection systems | |
CN202093655U (zh) | 水下地质灾害监测系统 | |
Roberts et al. | Structural dynamic and deflection monitoring using integrated GPS and triaxial accelerometers | |
CN104501769A (zh) | 一种输电线路杆塔位移状态检测方法及其装置 | |
CN107219335B (zh) | 基于复连续小波变换的管道连接器检测方法 | |
CN102721406B (zh) | 施工便梁姿态监测系统 | |
KR100812541B1 (ko) | 지엔에스에스 망조정을 이용한 지반 및 시설물 계측 시스템 | |
Beran et al. | Measurement of deformations by MEMS arrays, verified at sub-millimetre level using robotic total stations | |
RU2727115C1 (ru) | Комплекс мониторинга за измерением геометрии и уровнями напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов | |
RU160147U1 (ru) | Устройство для поиска повреждений изоляции подземных трубопроводов и протяженных анодных заземлителей | |
KR101564718B1 (ko) | 전자기 반응 분석을 통한 지하 관로 위치 및 매설 깊이 분석 시스템 | |
JP2014219891A (ja) | 無線タグシステムおよびセンサデータ処理方法 | |
JP6206981B2 (ja) | 圧力センサの出力周波数平滑化方法およびそれを用いた気圧観測による津波警報装置、津波警報システム | |
KR20160041365A (ko) | 방식대상물의 스마트 감시장치 | |
RU108846U1 (ru) | Магнитный дефектоскоп для контроля металлических трубопроводов | |
KR20190012785A (ko) | 협대역 사물 인터넷을 기반으로 하는, 방식 전위 측정용 터미널 원격 모니터링 시스템 |