RU2594116C9 - Method of determining weight silicate deposits per unit length of channel - Google Patents
Method of determining weight silicate deposits per unit length of channel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594116C9 RU2594116C9 RU2015122329/28A RU2015122329A RU2594116C9 RU 2594116 C9 RU2594116 C9 RU 2594116C9 RU 2015122329/28 A RU2015122329/28 A RU 2015122329/28A RU 2015122329 A RU2015122329 A RU 2015122329A RU 2594116 C9 RU2594116 C9 RU 2594116C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gamma
- irradiation
- channel
- quanta
- unit length
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники может быть использовано для определения степени засоренности трубопроводов.The invention relates to the field of measuring equipment can be used to determine the degree of contamination of pipelines.
Известен способ измерения толщины и плотности гололедных отложений [патент РФ №2542622, МПК G01B 17/02 (2006.01). Способ и устройство для измерения толщины и плотности гололедных отложений]. Способ основывается на возбуждении в конструкции волны звукового диапазона, ее регистрируют в точке измерения и проводят последующую обработку зарегистрированного сигнала. Волны звукового диапазона возбуждают дистанционно и через точные промежутки времени в одной точке конструкции генератором шума с пьезокерамическим вибратором, настроенным на среднюю резонансную частоту амплитудно-частотной характеристики конструкции. Регистрируют эту волну одновременно в нескольких точках конструкции, при этом массу слоя гололедных отложений определяют по смещению частот резонансных гармоник зарегистрированного сигнала. Толщину и плотность рассчитывают по массе и по величине снижения амплитуды спектральных максимумов, причем и толщину, и плотность определяют относительно состояния конструкции при отсутствии гололедных отложений.A known method of measuring the thickness and density of ice deposits [RF patent No. 2542622, IPC G01B 17/02 (2006.01). Method and device for measuring the thickness and density of ice deposits]. The method is based on the excitation of the sound range wave in the structure, it is recorded at the measurement point and subsequent processing of the registered signal is carried out. Sound waves are excited remotely and at exact intervals at one point in the structure by a noise generator with a piezoceramic vibrator tuned to the mid-resonant frequency of the amplitude-frequency characteristic of the structure. This wave is recorded simultaneously at several points in the structure, while the mass of the layer of ice deposits is determined by the frequency shift of the resonant harmonics of the recorded signal. Thickness and density are calculated by weight and by the magnitude of the decrease in the amplitude of the spectral maxima, and both the thickness and density are determined relative to the state of the structure in the absence of ice deposits.
Недостаткам данного способа является ограниченная применимость - только для определения отложений на внешней стороне конструкции.The disadvantages of this method is the limited applicability - only for determining deposits on the outside of the structure.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ элементного анализа сред [патент РФ №2478934, МПК G01N 23/222 (2006.01). Способ элементного анализа сред и реализующее его устройство]. В известном способе облучают исследуемый образец нейтронами промежуточных энергий. Регистрируют мгновенные гамма-кванты от радиационного захвата нейтронов ядрами веществ образца. Используют калибровочные отклики отдельных элементов, определяют элементный состав веществ образца. Через весовые коэффициенты откликов элементов по аппаратурным спектрам гамма-квантов определяют концентрацию элементов в веществе. Если известен химический состав соединений образца и масса образца, то можно определить концентрацию каждого соединения в образце.Closest to the proposed technical solution is a method of elemental analysis of media [RF patent No. 2478934, IPC G01N 23/222 (2006.01). The method of elemental analysis of media and its device]. In the known method, the test sample is irradiated with intermediate-energy neutrons. Instant gamma-quanta from radiation capture of neutrons by sample nuclei are recorded. Use the calibration responses of individual elements, determine the elemental composition of the sample substances. Through the weighting coefficients of the responses of the elements from the hardware spectra of gamma rays determine the concentration of elements in the substance. If the chemical composition of the sample compounds and the mass of the sample are known, then the concentration of each compound in the sample can be determined.
Недостатком известного технического решения является его ограниченность применения для определения массы силикатных отложений в емкостях и исследовании образцов относительно большой толщины из-за того, что облучение осуществляют нейтронами с относительной малой энергией, которые при взаимодействии со стенкой емкости или при прохождении ими относительно толстого слоя образца замедлятся, что приведет к искажению временного распределения нейтронов по энергии, лежащего в основе рассмотренного способа, и спектр мгновенных гамма-квантов станет неразличимым для анализа.A disadvantage of the known technical solution is its limited use for determining the mass of silicate deposits in containers and studying samples of relatively large thickness due to the fact that irradiation is carried out by neutrons with relative low energy, which will slow down when they interact with the wall of the container or when they pass through a relatively thick layer of the sample , which will lead to a distortion of the temporal distribution of neutrons in energy that underlies the considered method, and the spectrum of instant gamma-quanta will become indistinguishable for analysis.
Задача изобретения состоит в исключении указанного недостатка, а именно в обеспечении возможности определения массы силикатных отложений в емкостях.The objective of the invention is to eliminate this drawback, namely, in providing the ability to determine the mass of silicate deposits in containers.
Для исключения указанных недостатков в способе определения массы силикатных отложений на единицу длины канала, включающем облучение силикатных отложений нейтронами и регистрацию гамма-квантов, предлагается:To eliminate these disadvantages in the method of determining the mass of silicate deposits per unit length of the channel, including irradiation of silicate deposits by neutrons and registration of gamma rays, it is proposed:
- облучение проводить быстрыми нейтронами;- irradiation with fast neutrons;
- регистрацию гамма-квантов проводить после облучения;- register gamma rays after irradiation;
- анализировать спектр гамма-квантов на наличие энергетического пика 1,78±0,18 МэВ от кремния;- analyze the spectrum of gamma rays for the presence of an energy peak of 1.78 ± 0.18 MeV from silicon;
- определять массу силикатного отложения на единицу длины канала по количеству гамма-квантов указанной энергии в соответствии с градуировочной зависимостью.- determine the mass of silicate deposition per unit length of the channel by the number of gamma rays of the specified energy in accordance with the calibration dependence.
Сущность способа определения массы силикатных отложений на единицу длины канала заключается в следующем.The essence of the method for determining the mass of silicate deposits per unit length of the channel is as follows.
Облучают область канала 5 с силикатными отложениями 7 потоком быстрых нейтронов с помощью источника быстрых нейтронов 3. После облучения регистрируют гамма-кванты с помощью блока детектирования гамма-квантов 1.The area of
Известные решения, основанные на измерении мгновенных гамма-квантов радиационного захвата во время облучения, были отброшены из-за возникающего большого фона от гамма-квантов из конкурирующих реакций.Known solutions based on measuring instantaneous gamma rays of radiation capture during irradiation were discarded due to the large background from gamma rays from competing reactions.
Под действием быстрых нейтронов происходит активация ядер кремния в силикатном отложении 7. Рассматривается активация основного изотопа кремния - 28Si - 92,23% в природной смеси изотопов.Under the action of fast neutrons, silicon nuclei are activated in the
Эта реакция является пороговой - порог 3,86 МэВ, то есть энергия нейтронов должна быть больше этой величины, чтобы облучение быстрыми нейтронами приводило к активации кремния.This reaction is threshold - a threshold of 3.86 MeV, that is, the neutron energy must be greater than this value so that fast neutron irradiation leads to the activation of silicon.
Образующиеся в результате активации ядра 28Al имеют период полураспада 2,26 мин. Именно благодаря активации возможно проводить измерения после облучения, добиваясь тем самым малого фона, измерения следует проводить не позднее трех периодов полураспада 28Al - 6,5 минут после окончания облучения.The 28 Al nuclei resulting from activation have a half-life of 2.26 minutes. It is thanks to activation that it is possible to carry out measurements after irradiation, thereby achieving a low background, measurements should be carried out no later than three half-lives of 28 Al - 6.5 minutes after the end of irradiation.
Продукт распада 28Al это 28Si*, образующийся в возбужденном состоянии, которое с 100% вероятностью снимается гамма-квантами с энергией 1,78 МэВ.The decay product of 28 Al is 28 Si *, which is formed in an excited state, which is 100% likely to be removed by gamma rays with an energy of 1.78 MeV.
Указанные гамма-кванты будут формировать в спектре пик с положением вершины 1,78±0,18 МэВ (при точности определения энергии гамма-квантов в 10%).The indicated gamma rays will form a peak in the spectrum with a peak position of 1.78 ± 0.18 MeV (with an accuracy of determining the energy of gamma rays in 10%).
Используют комплекс анализа данных 6 для обнаружения в спектре гамма-квантов энергетического пика 1,78±0,18 МэВ от кремния. Определяют массу силикатного отложения на единицу длины канала 5 по количеству гамма-квантов указанной энергии в соответствии с градуировочной зависимостью.A data analysis complex 6 is used to detect an energy peak of 1.78 ± 0.18 MeV from silicon in the gamma-ray spectrum. The mass of silicate deposition per unit length of
Пример конкретного использования способа.An example of a specific use of the method.
Длительность облучения составляла 1 минуту. Измерение спектра гамма-квантов проводилось в течение 2 минут после облучения. Таким образом, на одно измерение массы силикатного отложения (облучение + измерение) требуется 3 минуты. Облучение производилось быстрыми нейтронами с энергией 14 МэВ. Поток нейтронов составлял 108 нейтрон·секунду-1. При анализе в спектре был выделен пик с вершиной 1,79 МэВ. Определена площадь подпика - количество гамма-квантов этой энергии.The exposure time was 1 minute. The gamma-ray spectrum was measured within 2 minutes after irradiation. Thus, one measurement of the mass of silicate deposits (irradiation + measurement) takes 3 minutes. Irradiation was carried out by fast neutrons with an energy of 14 MeV. The neutron flux was 10 8 neutrons · second -1 . In the analysis, a peak with a peak of 1.79 MeV was isolated in the spectrum. The area of the subpeak is determined - the number of gamma rays of this energy.
В роли участка канала 5 выступил заполненный водой участок трубы внутренним диаметром 165 мм, толщиной стенки 6 мм, с размещенным на дне отложением песка массой 100 г.The
Масса отложения была определена с точностью 5%, что подтверждает применимость предложенного технического решения для определения массы силикатных отложений с на единицу длины канала в емкостях.The mass of deposits was determined with an accuracy of 5%, which confirms the applicability of the proposed technical solution for determining the mass of silicate deposits with per unit length of the channel in the tanks.
Один из вариантов исполнения устройства, на котором реализуется способ, представлен на фигуре, на которой приняты следующие позиционные обозначения: 1 - блок детектирования гамма-квантов, 2 - защита от нейтронов, 3 - источник быстрых нейтронов, 4 - источники электропитания, 5 - канал, 6 - комплекс анализа данных, 7 - отложения.One embodiment of the device on which the method is implemented is shown in the figure, which uses the following reference designations: 1 — gamma-ray detection unit, 2 — neutron protection, 3 — fast neutron source, 4 — power supply sources, 5 — channel , 6 - a complex of data analysis, 7 - deposits.
Технический результат - расширение области применения технического решения для определения массы силикатов за счет использования активации ядер кремния.EFFECT: expanding the scope of a technical solution for determining the mass of silicates through the use of activation of silicon nuclei.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122329/28A RU2594116C9 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Method of determining weight silicate deposits per unit length of channel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122329/28A RU2594116C9 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Method of determining weight silicate deposits per unit length of channel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2594116C1 RU2594116C1 (en) | 2016-08-10 |
| RU2594116C9 true RU2594116C9 (en) | 2016-10-10 |
Family
ID=56613090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015122329/28A RU2594116C9 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Method of determining weight silicate deposits per unit length of channel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2594116C9 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4365154A (en) * | 1980-03-06 | 1982-12-21 | Texaco Inc. | Detection of impurities in a fluid containing free gas using nuclear techniques |
| RU2062456C1 (en) * | 1992-11-12 | 1996-06-20 | Евгений Васильевич Коломеец | Equipment for determination of composition and mass content of hydrogen-carrying substance |
| RU2334972C2 (en) * | 2006-11-15 | 2008-09-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method and device for determination of composition of multi-phase flow of well products |
| RU2359118C2 (en) * | 2003-03-07 | 2009-06-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method and device for detection of presence and depth of water, extracted from layer, during drilling at decreased hydrostatic pressure in borehole |
| RU2530460C1 (en) * | 2013-07-05 | 2014-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Multiphase liquid analyser |
-
2015
- 2015-06-10 RU RU2015122329/28A patent/RU2594116C9/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4365154A (en) * | 1980-03-06 | 1982-12-21 | Texaco Inc. | Detection of impurities in a fluid containing free gas using nuclear techniques |
| RU2062456C1 (en) * | 1992-11-12 | 1996-06-20 | Евгений Васильевич Коломеец | Equipment for determination of composition and mass content of hydrogen-carrying substance |
| RU2359118C2 (en) * | 2003-03-07 | 2009-06-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method and device for detection of presence and depth of water, extracted from layer, during drilling at decreased hydrostatic pressure in borehole |
| RU2334972C2 (en) * | 2006-11-15 | 2008-09-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method and device for determination of composition of multi-phase flow of well products |
| RU2530460C1 (en) * | 2013-07-05 | 2014-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Multiphase liquid analyser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2594116C1 (en) | 2016-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Titov et al. | Experience of using synchrotron radiation for studying detonation processes | |
| RU2199010C2 (en) | Method and device for measurement of well characteristics and properties of formations | |
| CN104820230B (en) | A kind of Low background α, β activity analysis instrument | |
| RU2397513C1 (en) | Procedure for neutron gamma logging and facility for its implementation | |
| US20150226589A1 (en) | X-Ray Based Multiphase Flow Meter with Energy Resolving Matrix Detector | |
| US2722609A (en) | Radiation analysis | |
| CN108267775B (en) | A kind of pulse gamma-rays spectral measurement system and method based on nuclear fluore scence | |
| Shyti | Calibration and performance of HPGe detector for environmental radioactivity measurements using LabSOCS | |
| RU2594116C9 (en) | Method of determining weight silicate deposits per unit length of channel | |
| JP2008180700A (en) | Moisture detection method, moisture detector, and pipe inspection device | |
| US11402338B2 (en) | System and method of using energy correlated timing spectra to locate subsurface objects | |
| RU2582901C1 (en) | Pulse neutron method of determining moisture content materials | |
| US11366073B2 (en) | Density analysis of geological sample | |
| KR20170060677A (en) | Apparatus for reactor neutron activation analysis | |
| RU2594397C1 (en) | Method of detecting deposits in cavity of linear section of pipe of constant flow section when pumping oxygen-containing flow and device therefor | |
| RU2578048C1 (en) | Device for radiation density measurement | |
| RU2594113C9 (en) | Method of determining weight of oxygen in oxygen-containing flow | |
| JP6255414B2 (en) | Material identification method | |
| RU2685762C1 (en) | Pulsed neutron-neutron logging method | |
| Wall et al. | Irradiation of ultrasonic sensors and adhesive couplants for application in light water reactor primary loop piping and components | |
| RU2619224C1 (en) | Method for controlling material composition of pulp-products under their variable density | |
| JP2008157763A (en) | Moisture measuring device and method | |
| EA044857B1 (en) | NUCLEAR GEOPHYSICAL METHOD FOR ORE ANALYSIS | |
| RU2012132996A (en) | METHOD FOR DETERMINING THE PARAMETERS OF IONIZING IMPACT ON THE RESEARCH SAMPLE OF PULSE HIGH-INTENSE RADIATION | |
| RU2575143C1 (en) | Method to detect thickness of salt deposit contaminated with radionuclides of natural origin, on inner surfaces of pipelines of oil and gas production marine platforms |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 22-2016 FOR TAG: (54) |