RU35864U1 - Устройство для взрывобезопасного контроля трубопроводов - Google Patents

Description

стройстзо для ззрывобезопасного контроля TpvoonpoBOflOB Полезная модель относится к устройствам для внутритрубного неразрушающего

контроля трубопроводов. Устройства такого типа могут состоять из одного или нескольких транспортных модулей, конструктивно выполненных в виде герметичных корпусов, которые связанны между собой электрическими кабелями и карданными соединениями.

Устройство включает в себя датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, средства выполнения измерений, обработки и хранения данных измерений, источник питания, например, в виде литиевой батареи.

Неразрушающий внутритрубный контроль, в частности, включает в себя измерение профиля трубопровода, измерение толщины стенок трубопровода, а также обнаружение и идентификацию повреждений трубопровода.

Процесс диагностирования осуществляется путем прогона устройства внутри трубопровода за счет давления потока жидкости или газа, транспортируемых по трубопроводу.

Из уровня техники известны устройства для вьшолнения технического диагностирования трубопроводов, например, «Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов (свидетельство №12734 U1, МПК: G01 N 29/00, дата публикации 27.01.2000 ), которое является аналогом заявленного устройства. Устройство включает в себя корпус, средства измерения, обработки и хранения данных измерений, средства определения местоположения контролируемых участков трубопровода, источник питания, носитель с установленными на нем датчиками для неразрущающего контроля.

Известен «Внутритрубный многоканальный профилемер ( свидетельство №15223 U1, МПК: G01 В 7/28, дата публикации 27.09.2000 ). Данное устройство содержит корпус, датчики угла поворота, средства измерения, обработки и хранения данных измерений, источник питания.

г 0

Описание

F17D5/00, G01N29/00, G01N27/00

Известен «Внутритрубный магнитный дефектоскоп (свидетельство №15025 U1, МПК: G01 N 27/00, дата публикации 10.09.2000 ). Данное устройство содержит корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам трубопровода, средства измерения, обработки и хранения данных измерений, источник питания.

Известно «Устройство для контроля трубопроводов (многоканальный профилемер, описанный в международной заявке WO96/13699, МПК: G01B 7/28, дата публикации 09.05.1996), которое является аналогом заявленного устройства. Устройство включает в себя герметичный корпус, средства измерений и хранения данных измерений, пояс чувствительных рычагов, установленных на корпусе вокруг главной оси корпуса, прижимаемых к внутренней поверхности трубопровода, датчики угла поворота.

Известно устройство для внутритрубного неразрушающего контроля трубопроводов, описанное в техническом описании Пайптроникс «Ультраскан (Copyright 1995, Pipetronix GmbH, 76297 Stutensee, Germany). Данное устройство включает в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам трубопровода, средства вьшолнения измерений, обработки и хранения данных измерений, источник питания.

Перечисленные устройства обеспечивают взрывобезопасность использования во взрывоопасных смесях следующими средствами:

-батарейное питание включается только при наличии минимального внешнего давления 5атм;

-батарейное питание отключается, если устройство в трубопроводе остается неподвижным в течение 30 минут.

Указанные средства не позволяют обеспечить безопасность на этапах сборки, настройки и эксплуатации перечисленных устройств при внутреннем коротком замыкании цепей источника питания (литиевая батарея).

Ш)Ь Известно «Устройство для взрывобезопасного контроля трубопроводов (свидетельство №13577 U1, МПК: G01 N 29/00, дата публикации 27.04.2000 ). Устройство включает в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам трубопровода, средства выполнения измерений, обработки и хранения данных измерений, источник питания. Корпус включает в себя оболочку, выполненную из нескольких частей, по крайней мере, одно из соединений частей оболочки выполнено неподвижным плоским либо неподвижным цилиндрическим. Данное устройство является прототипом заявленного устройства. Недостатком данного известного устройства является то, что в случае короткого замьпсания внутренних цепей некоторых типов, например, литиевых батарей, может происходить значительное повьппение давления внутри герметичного корпуса. В этом случае, при определенных условиях может быть нарушена его целостность. Целью предложения является предотвращение нарушения целостности корпуса устройства при опасном повьппении внутреннего давления, что позволяет повысить безопасность сборки, настройки и эксплуатации внутритрубных диагностических приборов. Указанная цель достигается за счет использования в составе заявленного диагностического прибора предохранительного устройства, содержащего взрывонепроницаемый фильтр и обратный клапан. При этом, внутренний объем герметичного корпуса связан с внещней средой через предохранительное устройство, а именно, через обратный клапан. Взрывонепроницаемый фильтр предохранительного устройства включает в себя металлический стакан, набор нескольких концентрических втулок, центральный цилиндр, две опорные шайбы, два фильтрующих элемента для защиты обратного клапана от загрязнения, несколько уплотнительных колец, две торцевые прокладки и крьпику, в . Обратный клапан открывается при перепаде давлений (внутреннего и внешнего) не более 0,3 атм. и вьщерживает обратное давление (внешнее) не менее 100 атм., причем открьшание обратного клапана происходит во внешнюю среду. Детали корпуса и взрьгоонепроницаемого фильтра выполнены из высокопрочной, нержавеющей стали. На фиг. 1 приведен общий вид батарейной секции устройства для взрывобезопасного контроля трубопроводов и место установки предохранительного устройства. Секпия электроники и секция носителя датчиков не показаны. На фиг. 2 приведено осевое сечение предохранительного устройства. На фиг. 3 приведен общий вид элементов предохранительного устройства. Пример реализации заявленного устройства. Составной корпус устройства для взрывобезопасного контроля трубопроводов включает в себя секцию электроники, секцию носителя датчиков и батарейную секцию, приведенную на фиг.1. Секция состоит из герметичной оболочки, включающей в себя цилиндрический корпус 1, крыщки 2 и 3, корпус антенны 4. Герметичность соединения составных частей оболочки обеспечивается уплотнительными кольцами 5, 6, 7. На внешней поверхности оболочки размещены эластичные манжеты 8, обеспечивающие движение устройства в потоке транспортируемой среды. Внутри оболочки размещены электрические батареи 9 и электроника управления питанием 10. В состав батарейной секции входит предохранительное устройство 11, осевое сечение которого представлено на фиг.2. Устройство предохранительное 11 состоит из корпуса 12, содержащего в себе обратный клапан 13 и взрывонепроницаемый фильтр 14. Направление срабатывания обратного клапана 13 показано на фиг.2 стрелкой. Составные элементы предохранительного устройства 11 представлены на фиг.З. Корпус 12 устройства предохранительного 11 состоит из стакана 15 и крыщки 16, Описание чертежей.

соединенных с помощью резьбового соединения. Герметичность соединения обеспечивается уплотнительным кольцом 17. Стакан 15 имеет резьбовую присоединительную часть 18 и канавку под уплотнительное кольцо 19 для герметичного соединения устройства предохранительного 11 с оболочкой дефектоскопа. Присоединительная часть 18 имеет длину резьбы не менее 8 мм, шаг резьбы не менее 0,7 мм, число полных неповрежденных непрерывных ниток резьбы не менее 5, шероховатость обработки резьбовой поверхности не ниже Ra 3,2.

Обратный клапан 13 размещается в крышке 16. Герметичность установки клапана обеспечивается уплотнительными кольцами 20 и 21. С торцов клапана 13 расположены фильтры 22, исключающие загрязнение клапана, и опорные шайбы 23 и 24. Обратный клапан 13 срабатьшает при перепаде давления не более 0,3 атм. и вьщерживает обратное давление не менее 200 атм.

Взрывонепроницаемый фильтр 14 размещается в стакане 15. Фильтр 14 состоит из набора концентрических втулок 25 и центрального цилиндра 26. С торцов фильтра 14 расположены прокладки 27. Втулки 25 и цилиндр 26 выполнены таким образом, что минимальный диаметральный зазор между смежньми концентрическими втулками 25, между внешней втулкой и стаканом 15, между внутренней втулкой и цилиндром 26 составляет 0,3 мм, а максимальный диаметральный зазор 0,4 мм. Суммарная площадь кольцевых зазоров взрывонепроницаемого фильтра 14 при минимальном зазоре 0,3 мм составляет не менее площади проходного сечения обратного клапана 13. Длина втулок 25 и цилиндра 26 составляет не менее 25 мм. Шероховатость обработки сопрягаемых цилиндрических поверхностей стакана 15, втулок 25, цилиндра 26 составляет не ниже Ra 1,6. Детали корпуса 12 и взрывонепроницаемого фильтра 14 предохранительного устройства 11 выполнены из высокопрочной нержавеющей стали, например из стали 20X13 ГОСТ 5632-72. Корпус 12 предохранительного устройства 11 выдерживает

внутреннее нзбыточное давление не менее 10 атм. и внешнее избыточное давление не менее 100 атм.

Предохранительное устройство И установлено на батарейной секции таким образом, что внутренняя полость устройства сообщается с герметичной оболочкой секции, в которой установлены электрические батареи 9, а срабатывание обратного клапана 13 происходит во внешнюю среду.

Резьбовое соединение предохранительного устройства 11с корпусом батарейной секции, а так же цилиндрическое соединение взрывонепроницаемого фильтра и корпуса предохранительного устройства 11 вьшолнены в соответствии с требованиями на взрывонепроницаемые соединения оболочек электрооборудования подгруппы ПА согласно ГОСТ Р 51330.1-99. Таким образом, предохранительное устройство 11 является элементом взрывонепроницаемой оболочки батарейной секции дефектоскопа.

В случае короткого замыкания внутренних цепей электрических батарей, содержащих литиевые компоненты, возможно повышение до опасного уровня давления внутри корпуса батарейной секции, что может привести к его разрушению. Указанная ситуация представляет повышенную опасность при подготовке, тестировании и эксплуатации диагностического прибора. Для предотврашения подобной ситуации служит предохранительное устройство 11. При возникновении перепада давления внутри герметичной оболочки батарейной секции диагностического прибора по отношению к внешней среде более 0,3 атм., происходит открытие обратного клапана 13 и стравливание избьггочного давления во внешнюю среду. При выравнивании перепада давления, происходит закрытие обратного клапана 13. В связи с тем, что перед обратным клапаном 13 установлен взрывонепроницаемый фильтр 14, содержащий набор цилиндрических взрывонепроницаемых соединений, имеюших длину щели не менее 25 мм и ширину щели не более 0,4 мм, что соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.1-99 на взрывонепроницаемые соединения оболочек электрооборудования подгруппы II А, при

открытии клапана 13 не нарушается целостность взрывоненроницаемой оболочки. Применение предохранительного устройства 11 повышает безопасность подготовки, настройки и эксплуатации диагностических приборов с учетом возможной аварийной ситуации с батареями питания, сохраняя возможность эксплуатации приборов во взрывоопасных зонах. Диагностические приборы, содержащие в своем составе предохранительное устройство 11, могут эксплуатироваться во взрьгооопасных зонах класса О, согласно классификации ГОСТ Р 51330.9-99 (МЭК 60079-10-95), в которых возможно образование взрывоопасных смесей категории ПА по ГОСТ Р 51330.11-99 (МЭК 60079-12-78) температурных классов ТЗ-Тб по ГОСТ Р 51330.5-99 (МЭК 60079-475).

Другим возможным применением предохранительного устройства 11 является его использование при заполнении герметичных оболочек секций диагностического прибора инертным газом, например азотом, с целью повышения степени взрьшозащищенности и снижения влажности внутри оболочки, содержащей электронные компоненты. Через технологический штуцер к оболочке секции подсоединяется баллон со сжатьм газом и производится ее заполнение газом. Вытесняемый воздух выходит через обратный клапан 13 предохранительного устройства 11, что обеспечивает гарантированное заполнение секции инертным газом. После заполнения секции штуцер отсоединяется и его отверстие закрывается герметичной заглушкой. В данном случае применение предохранительного устройства 11 позволяет иметь в составе герметичной оболочки секции дефектоскопа обратный клапан 13, используемый при подготовке прибора к эксплуатации, без нарушения целостности взрывонепроницаемой оболочки.

Claims (9)

1. Устройство для взрывобезопасного контроля трубопроводов, включающее в себя корпус, источник питания, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, отличающееся тем, что содержит предохранительное устройство с взрывонепроницаемым фильтром и обратным клапаном, причем внутренний объем герметичного корпуса связан с внешней средой через предохранительное устройство.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренний объем герметичного корпуса связан с внешней средой через обратный клапан предохранительного устройства.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что взрывонепроницаемый фильтр предохранительного устройства включает в себя металлический стакан, набор нескольких концентрических втулок, центральный цилиндр, две опорные шайбы, два фильтрующих элемента для защиты обратного клапана от загрязнения, несколько уплотнительных колец, две торцевые прокладки и крышку, в которой размещен обратный клапан.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обратный клапан открывается при перепаде давления (внутреннего и внешнего) не более 0,3 атм и выдерживает обратное давление (внешнее) не менее 100 атм, причем открывание обратного клапана происходит во внешнюю среду.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус устройства может быть выполнен составным, состоящим из нескольких отдельных секций, связанных между собой карданными соединениями и электрическими кабелями.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что предохранительное устройство установлено на каждой отдельной секции составного корпуса.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметральный зазор между смежными концентрическими втулками, между внешней втулкой и стаканом, между внутренней втулкой и цилиндром взрывонепроницаемого фильтра не более 0,4 мм и не менее 0,3 мм, а суммарная площадь кольцевых зазоров составляет не менее площади проходного сечения обратного клапана.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стакан взрывонепроницаемого фильтра имеет канавку под уплотнительное кольцо и резьбовую присоединительную часть, которая имеет длину резьбы не менее 8 мм, шаг резьбы не менее 0,7 мм, число полных неповрежденных непрерывных ниток резьбы не менее 5.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что детали корпуса и взрывонепроницаемого фильтра выполнены из высокопрочной, нержавеющей стали, например марки 20Х13 (ГОСТ 5632-72).