RU84503U1

RU84503U1 - GAS LEAKAGE CONTROL SYSTEM AT TRANSITION OF A MAIN GAS PIPELINE THROUGH THE ROAD

Info

Publication number: RU84503U1
Application number: RU2008150063/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Власов; Алексей Евгеньевич Демьянов; Александр Николаевич Дудов; Сергей Алексеевич Егурцов; Самвел Эдуардович Мелкумян; Михаил Юрьевич Митрохин; Роман Владимирович Пиксайкин; Владимир Сергеевич Сеченов; Александр Иванович Степаненко
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика"
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2009-07-10

Abstract

1. Система контроля утечки газа при переходе магистрального газопровода через дорогу, содержащая защитный футляр с вытяжной свечой и датчик утечки газа, подключенный выходом к электронному блоку, включающему в себя последовательно соединенные мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, центральный процессор и преобразователь интерфейса, при этом выход центрального процессора подключен к управляемому входу мультиплексора, отличающаяся тем, что содержит, как минимум, два дополнительных датчика утечки газа, подключенных к входу мультиплексора параллельно первому датчику утечки, а к вытяжной свече подсоединен патрубок, на котором установлены все датчики утечки, при этом патрубок дополнительно содержит штуцер для проведения периодической калибровки системы в трассовых условиях. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики утечки газа выполнены в виде каталитических датчиков концентрации газа. ! 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики утечки газа выполнены в виде датчиков, работающих на принципе спектральной фотометрии.1. A system for monitoring gas leakage during the passage of a gas pipeline across the road, comprising a protective case with an exhaust candle and a gas leakage sensor connected to the output of an electronic unit including a multiplexer, an analog-to-digital converter, a central processor and an interface converter, in this case the output of the central processor is connected to the controlled input of the multiplexer, characterized in that it contains at least two additional gas leakage sensors connected to the input of the multiplexer tipleksora leakage parallel to the first sensor, and is connected to the exhaust pipe candle, in which all sensors installed leakage, the nozzle further comprises a nozzle for periodic system calibration in field conditions. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that the gas leakage sensors are made in the form of catalytic gas concentration sensors. ! 3. The system according to claim 1, characterized in that the gas leakage sensors are made in the form of sensors operating on the principle of spectral photometry.

Description

Полезная модель относится к области газодобывающей промышленности и может быть использована для контроля технического состояния магистральных газопроводов при их переходе через автодороги, железнодорожные пути и электрифицированные железные дороги.The utility model relates to the field of the gas industry and can be used to monitor the technical condition of gas pipelines as they cross roads, railways, and electrified railways.

Известна система аналогичного назначения, содержащая защитный футляр с вытяжной свечой и датчик утечки газа, подключенный выходом к электронному блоку, включающему в себя последовательно соединенные мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), центральный процессор (ЦП) и преобразователь интерфейса, при этом выход ЦП подключен к управляемому входу мультиплексора / Патент РФ №2264578, Кл. F16L 7/00, F16L 58/00, F17D 5/02, 2005/.A known system for a similar purpose, comprising a protective case with an exhaust candle and a gas leakage sensor, is connected to an electronic unit including a multiplexer, an analog-to-digital converter (ADC), a central processing unit (CPU) and an interface converter, and a CPU output connected to the controlled input of the multiplexer / RF Patent No. 2264578, Cl. F16L 7/00, F16L 58/00, F17D 5/02, 2005 /.

Данная система принята за прототип.This system is adopted as a prototype.

В прототипе не упомянуты такие элементы, как вытяжная свеча и преобразователь интерфейса, но реально они всегда присутствуют в рассматриваемой системе.The prototype does not mention elements such as an exhaust candle and an interface converter, but in reality they are always present in the system under consideration.

Недостатком прототипа является недостаточно высокая надежность контроля утечки газа из газопровода, связанная с наличием в системе всего одного датчика утечки, расположенного в промежутке магистральной газопровод - защитный футляр, а также с тем, что в системе отсутствуют возможности для подключения автономных средств калибровки датчиков утечки в трассовых условиях.The disadvantage of the prototype is the insufficiently high reliability of monitoring gas leakage from a gas pipeline due to the presence in the system of only one leakage sensor located in the gap between the main gas pipeline and the protective case, and also because the system does not have the ability to connect autonomous means for calibrating leakage sensors in the route conditions.

Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является повышение надежности и достоверности контроля утечки газа при переходе магистрального газопровода через дорогу.The technical result obtained from the implementation of the utility model is to increase the reliability and reliability of the control of gas leakage when the main gas pipeline crosses the road.

Данный технический результат достигают за счет того, что известная система контроля утечки газа при переходе магистрального газопровода через дорогу, содержащая защитный футляр с вытяжной свечой и датчик утечки газа, подключенный выходом к электронному блоку, включающему в себя последовательно соединенные мультиплексор, АЦП, ЦП и преобразователь интерфейса, при этом выход ЦП подключен к управляемому входу мультиплексора, дополнительно содержит, как минимум, два дополнительных датчика утечки газа, подключенных ко входу мультиплексора параллельно первому датчику утечки, а к вытяжной свече подсоединен патрубок. Система также содержит штуцер для проведения периодической калибровки системы в трассовых условиях.This technical result is achieved due to the fact that the well-known gas leakage control system when the main gas pipeline crosses the road, contains a protective case with an exhaust plug and a gas leakage sensor connected to the electronic unit including a multiplexer, ADC, CPU and converter interface, while the CPU output is connected to the controlled input of the multiplexer, additionally contains at least two additional gas leakage sensors connected to the input of the multiplexer parallel to the first leakage sensor, and a nozzle is connected to the exhaust candle. The system also contains a fitting for periodic calibration of the system in the field conditions.

Датчики утечки газа могут быть выполнены в виде каталитических датчиков концентрации газа, или в виде датчиков, работающих на принципе спектральной фотометрии.Gas leakage sensors can be made in the form of catalytic sensors for gas concentration, or in the form of sensors operating on the principle of spectral photometry.

Последняя модель поясняется чертежами. На фиг.1 представлена конструктивная схема системы; на фиг.2 - схема электронного блока системы.The latter model is illustrated by drawings. Figure 1 presents a structural diagram of a system; figure 2 is a diagram of the electronic unit of the system.

Система контроля утечки газа при переходе магистрального газопровода через дорогу содержит (фиг.1) защитный футляр (на чертеже не показан) с вытяжной свечой 1, к которой пневматически подсоединен патрубок 2.The gas leakage control system when the main gas pipeline crosses the road contains (Fig. 1) a protective case (not shown in the drawing) with an exhaust candle 1 to which the nozzle 2 is pneumatically connected.

В патрубке 2 установлено несколько (не менее 3-х) датчиков 3 утечки (на фиг.1 изображено 3 датчика утечки). Патрубок 2 жестко закреплен на вытяжной свече 1 с помощью кронштейна 4 и полой стойки 5, заглубленной в землю 6.In the pipe 2, several (at least 3) leakage sensors 3 are installed (Fig. 1 shows 3 leakage sensors). The pipe 2 is rigidly fixed to the exhaust candle 1 using the bracket 4 and the hollow pillar 5, buried in the ground 6.

Датчики 3 утечки, выполненные в виде каталитических датчиков концентрации газа, устанавливаются в отверстие 7 патрубка 5. Кабель 8 датчиков 3 через полую стойку 5 под землей 6 выводится на электронный блок, схема которого представлена на фиг.2. Электронный блок включает в себя последовательно соединенные мультиплексор 9, АЦП 10, ЦП 11, преобразователь интерфейса 12. Выход ЦП 11 также соединен с управляемым входом мультиплексора 9.Leakage sensors 3, made in the form of catalytic gas concentration sensors, are installed in the hole 7 of the pipe 5. The cable 8 of the sensors 3 through the hollow rack 5 under the ground 6 is displayed on the electronic unit, the circuit of which is shown in Fig.2. The electronic unit includes a series-connected multiplexer 9, ADC 10, CPU 11, an interface converter 12. The output of the CPU 11 is also connected to the controlled input of the multiplexer 9.

Входами электронного блока являются входы мультиплексора 9, к которому подключены датчики 3 утечки газа (на фиг.2 датчики утечки представлены под позициями 3₁, 3₂, 3₃). Выход преобразователя 12 интерфейса соединен с системой сбора информации (не показано). Система имеет также источник электропитания (на чертежах не показан) и штуцер 13 для калибровки системы (фиг.1).The inputs of the electronic unit are the inputs of the multiplexer 9, to which the gas leakage sensors 3 are connected (in FIG. 2, the leakage sensors are shown under the positions 3 ₁ , 3 ₂ , 3 ₃ ). The output of the interface converter 12 is connected to an information collection system (not shown). The system also has a power source (not shown in the drawings) and a fitting 13 for calibrating the system (Fig. 1).

Система работает следующим образом. По запросу, поступающему по протоколу MODBUS, ЦП 11 поочередно подает питание U_p на каждый датчик 3 и снимает напряжения U_b с их выходов. Далее ЦП 11 проводит вычисления коэффициентов передачи каждого датчика K_p=U_b/U_p с сохранением их значений в регистрах MODBUS.The system operates as follows. Upon request received via MODBUS protocol, the CPU 11 alternately supplies power U _p to each sensor 3 and removes the voltage U _b from their outputs. Next, the CPU 11 calculates the transmission coefficients of each sensor K _p = U _b / U _p with saving their values in the MODBUS registers.

При изменении содержания горючих газов в вытяжной свече 1 изменяется коэффициент передачи датчиков 3 утечки и значения К_р, хранящиеся в регистре, изменяются. Это служит мерой концентрации газа.When the content of combustible gases in the exhaust candle 1 changes, the transmission coefficient of the leakage sensors 3 changes and the values of K _p stored in the register change. This serves as a measure of gas concentration.

Метрологическое обслуживание системы проводится непосредственно в трассовых условиях путем периодической калибровки датчиков 3 на их штатном месте.Metrological maintenance of the system is carried out directly in the route conditions by periodically calibrating the sensors 3 in their regular place.

Калибровка осуществляется путем подачи газа с известной концентрацией в область расположения датчиков 3 через штуцер 13 и определения соответствующего значения коэффициента передачи К_р.Calibration is carried out by supplying gas with a known concentration to the location of the sensors 3 through the nozzle 13 and determining the corresponding value of the transmission coefficient To _p .

При выходе одного из датчиков 3 из строя функции контроля принимают на себя другие датчики системы.When one of the sensors 3 fails, the control functions are taken over by other sensors of the system.

Таким образом, по сравнению с прототипом данная система отличается повышенной надежностью и достоверностью контроля утечки газа за счет использования в ней нескольких датчиков, проходящих периодическую калибровку непосредственно на штатном месте.Thus, in comparison with the prototype, this system is characterized by increased reliability and reliability of control of gas leakage due to the use of several sensors that undergo periodic calibration directly at the regular place.

Контроль утечки проводится в патрубке, соединенном непосредственно с вытяжной свечой, что также повышает надежность работы системы контроля.Leakage control is carried out in a pipe connected directly to the exhaust candle, which also increases the reliability of the control system.

Этим достигается поставленный технический результат.This achieves the set technical result.

Claims

1. A system for monitoring gas leakage during the passage of a gas pipeline across the road, comprising a protective case with an exhaust candle and a gas leakage sensor connected to the output of an electronic unit including a multiplexer, an analog-to-digital converter, a central processor and an interface converter, in this case the output of the central processor is connected to the controlled input of the multiplexer, characterized in that it contains at least two additional gas leakage sensors connected to the input of the multiplexer tipleksora leakage parallel to the first sensor, and is connected to the exhaust pipe candle, in which all sensors installed leakage, the nozzle further comprises a nozzle for periodic system calibration in field conditions.

2. The system according to claim 1, characterized in that the gas leakage sensors are made in the form of catalytic gas concentration sensors.

3. The system according to claim 1, characterized in that the gas leakage sensors are made in the form of sensors operating on the principle of spectral photometry.