SU1465731A1

SU1465731A1 - Способ дистанционного контрол герметичности трубопроводов

Info

Publication number: SU1465731A1
Application number: SU874274097A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Корниенко
Original assignee: Предприятие П/Я В-2330
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1989-03-15

Abstract

Изобретение относитс к технике испытаний изделий на герметичность, в частности изогнутых трубопроводов с переменным сечением полости. Целью изобретени вл етс сокращение расхода индикаторного газа путем содержани его в одинаково минимальт ном количестве в различных увеличивающихс по объему контрольных порци х этого газа. После установлени факта негерметичности контролируемого трубопровода определ ют рассто ние от его выхода до места разгерметизации путем подачи на выход контрольных порций индикаторного газа, вытесн ют индикаторный газ со стороны входа сжатым технологическим газом, измер ют и сравнивают поданный и вытесненный объемы индикаторного газа. При .равенстве сравниваемых объемов повтор ют подачу контрольной порции, увеличива ее объем посредством введени в нее увеличивающихс порций сжатого технологического газа, который ввод т после подачи одинаковых .по объему порций индикаторного газа. Вытесн ют его контрольную порцию и измер ют ее объем до определени момента превышени объема поданной контрольной порции индикаторного га за над вытесненной, а по результатам измерени последней определ ют местонахождение дефекта в контролируемом ; трубопроводе. 2 ил. i (Л

Description

1

Изобретение относитс к технике испытаний изделий на герметичность, в частности к способам дистанционного определени мест негерметичности изогнутых трубопроводов, а также трубопроводов с измен ющейс площадью внутреннего сечени по трассе и трубопроводов с ограниченным доступом , например закрытых наружной защитой любого вида и недоступных дл визуального осмотра, и может быть использовано в судостроении, трубопроводном транспорте, энергетике и других област х промьшшенности при ремонте трубопроводных систем.

Цель изобретени - сокращение расхода индикаторного газа путем обеспечени возможности содержани его в одинаково минимальном количестве в .различных увеличивающихс по объему Контрольньк порци х этого газа.

На фиг. 1 представлена схема подключени устройства дл осуществле- I- -.

ни способа дистанционного контрол герметичности трубопроводов; на фиг. 2 - схемы, по сн ющие способ дистанционного контрол герметичности трубопроводов.

Устройство дл контрол герметичности трубопровода 1 включает шланг

н

Од Сл

Од

1465731

2линии подали сжатого технологического газа, соединенньш через клапан

3с трубопроводом 1. Шланг 4 линии подачи сжатого технологического газа соединен через клапан 5 с входом редуктора 6. Источник 7 ивдикаторного tasa, в качестве которого используют, Например, азот, соединен с коллектором 8 через клапан 9, редуктор 6, ротаметр 10 и клапан 11. Дроссельное устройство 12 и дифманометр 13 соединены с коллектором 8 через редуктор

14 -и клапан 15.

Клапан 16 линии выпуска газов в атмосферу соединен через )отаметр 17 |и клапан 15 с коллектором 8. Датчик 18 последовательно соединен с измерительным блоком 19, управл ющим блоком 20 и индикатором 21. Манометр 22 соединен с коллектором 8, который через шланг 23 соединен с испытуемым

После открыти клапанов 9, 11 и 15 сжатый индикаторный газ, например азот, начинает заполн ть внутреннее пространство испытуемого трубопровода 1 со стороны его выхода, вытесн сжатьш технологический газ от выхода трубопровода 1 по направле Ш о к местам разгерметизации. Одновременно часть азота через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направл етс

трубопроводом 1.

. Способ дистанционного контрол

герметичности трубопроводов осуществ- 25 в рабочую камеру датчика 18 (типа |л ют следующим образом. , МК-62). Электрический сигнал о пос- Испытуемый , например, изогнутый туплейии азота в испытуемый трубопро- трубопровод 1 (фиг., 1) состо щий из двух частей (перва часть длиной 1, 30 м и внутренним диаметром d, 50 мм, втора часть длиной 1-/ : 20 м и внутренним диаметром d - , 40-мм) и имеющий полный объем внутреннего пространства

30

вод 1 с датчика 13 подаетс дл усилени и стабилизации на измерительный блок 19 (типа 1-МК-62) , затем на управл ющий блок 20, выполненный на микросхеме типа К140УД8А и включающий микроамперметр (индикаторный) 21 .Стрелка микроамперметра 21 отклон етс , сигнализиру о поступление азота в испытуемьш трубопровод-1. В этот момент включают секундомер (не показан) и по истечении времени t,,, например, равном 60 с, клапан 9 закрывают, а клапан 5 открывают, регулиру подачу сжатого воздуха по ротаметру 10с расходом, равным предьщущему расходу индикаторного газа. Одновременно част воздуха через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направл етс в ра- бочую камеру датчика . 18. Электрический сигнал о поступлении технологического газа вслед за индикаторным в испытуемый трубопровод 1 с датчика 18 подаетс на измерительньй блок 19 и управл ющий блок 20, стрелка микроамперметра 21 возвращаетс в первоначальное положение, секундомер при этом не выключают. По истечении времени t, , например, равном 240 с, клапаны 5, 11 и 15 закрывают, секундомер выключают. Испытуемый трубопровод вьщерживают закрытым. Вычисл ют суммарное количество V,., индикаторного

t 4

1idl т I L

84000 см

подключают к цеховой магистрали технологического газа, например сжатого

воздуха, со стороны входа трубопровода 1 посредством шланга 2 при от- крытом клапане 3 и закрытых :клапанах 5, 9, 11, 15 и 16. Воздух заполн ет внутреннее пространство от входа трубопровода 1 до его выхода. Избыточное давление,в трубопроводе 1 , регистрируемое манометром 22. (типа ТМЗ), поднимаетс от О до величины избыточного давлени Р,,,, например, равного 4 кгс/см. Клапан 3 закрывают . Вследствие утечки воздуха на-- 1ружу через поврех дени давление в трубопроводе 1 снижаетс „ При величине сниженного избыточного давлени Р , например, равного 2 кгс/см, открывают клапаны 9 и 11 и подают через редуктор 6 (типа ДКП-1-65) и ротаметр 10. (типа РМ-0,63 ГУЗ) порцию сжатого индикаторного газа, на1

пример азота, в коллектор 8 и далее через.шланг 23 в трубопровод 1 из баллона 7 под избыточным давлением Р , например, равным 5 кгс/см, большим давлени воздуха трубопроводе (фиг. 2а).

Одновременно открывают клапан 16 и посредством редуктора 14 (типа ДАЛ-1-65) устанавливают давление газа в дроссельном устройстве 12, равное 3 -Ю Зкгс/см, регистрируемое дифма- нометром 13.

в рабочую камеру датчика 18 (типа МК-62). Электрический сигнал о пос- туплейии азота в испытуемый трубопро-

0

5

0

5

0

5

вод 1 с датчика 13 подаетс дл усилени и стабилизации на измерительный блок 19 (типа 1-МК-62) , затем на управл ющий блок 20, выполненный на микросхеме типа К140УД8А и включающий микроамперметр (индикаторный) 21 .Стрелка микроамперметра 21 отклон етс , сигнализиру о поступление азота в испытуемьш трубопровод-1. В этот момент включают секундомер (не показан) и по истечении времени t,,, например, равном 60 с, клапан 9 закрывают, а клапан 5 открывают, регулиру подачу сжатого воздуха по ротаметру 10с расходом, равным предьщущему расходу индикаторного газа. Одновременно часть воздуха через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направл етс в ра- бочую камеру датчика . 18. Электрический сигнал о поступлении технологического газа вслед за индикаторным в испытуемый трубопровод 1 с датчика 18 подаетс на измерительньй блок 19 и управл ющий блок 20, стрелка микроамперметра 21 возвращаетс в первоначальное положение, секундомер при этом не выключают. По истечении времени t, , например, равном 240 с, клапаны 5, 11 и 15 закрывают, секундомер выключают. Испытуемый трубопровод вьщерживают закрытым. Вычисл ют суммарное количество V,., индикаторного

газа сжатого азота и технологического газа - сжатого воздуха, в подаваемой контрольной порции по формуле VK,- Va, + УЫ

Q

ротамут

1

.. --UJ 70j-i5(60.

-I- 240) 8568 смз ,

где объем сжатого азота, вл ювода 1 азот - индикаторный газ - ч рез редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направл етс в :.4бо4;ло камеру датчика 18, стрелка мнкрсам перметра 21 отклон етс . При полно вытеснении азота из внутреннего пр странства трубопровода 1 воздух че рез редуктор 14 и дроссельное устщего индикаторным газом,см J Q ройство 12 направл етс в рабочую

Vt, - объем технологического гакамеру датчика 18 Ьтрепка микроам перметра 21 возвращаетс в исходно положение, сигнализиру о выходе а та из испытуемого трубопровода 1. 15 При этом выключают секундомер, рег стрируют врем t, например, равно 1515 с. Рассчитывают объем вытесне ной контрольной порции технологиче кого rasa и азота по формуле

р,

lOTd

ku

аГ

Ч

за, см,

величина расхода индикаторного газа и технологического газа По шкале ротаметра 10, , избыточное давление, при котором в испытуемый трубопровод подают индикаторный и технологический газы, кгс/см, врем , в течение которого индикаторный газ подают в испытуемый трубопровод 1, с; врем , в течение которого технологический газ подают вслед за индикаторным газом в испы-. туемый трубопровод 1, с.

Вс ледствие утечки технологического газа наружу через повреждени в трубопроводе 1 от входа трубопровода 1 к местам разгерметизации расшир етс сжатьй технологический газ и от выхода трубопровода 1 к местам разгерметизации расшир .етс также сжатьй технологический газ, за ним к ближайшему месту разгерметизации - индикаторньй газ, а за ним - сжатый .технологический газ, давление среды в трубопроводе 1 при этом снижаетс . При снижении избыточного давлени до заранее назначенной величины , например, равной 2 кгс/см, открывают клапан 3 на входе трубопровода 1 и подают сжатьй технологический газ одновременно открывают клапаны 15 и 16 на выходе трубопровода 1,-при этом включают секундомер и контролируют давление по дифманометру 13. В этом состо нии работающей системы осуществл ют продувку трубопровода

1 при избыточном давлении Р„„„, например , равном 1 кгс/см, дл вытеснени контрольной порции (сначала сжатого технологического 1 аза - сжатого воздуха, а затем индикаторного газа) в атмосферу через ротаметр 17 и рабочую камеру датчика 18. После вытеснени технологического газа из внутреннего пространства трубопровода 1 азот - индикаторный газ - через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направл етс в :.4бо4;ло камеру датчика 18, стрелка мнкрсам- перметра 21 отклон етс . При полном вытеснении азота из внутреннего пространства трубопровода 1 воздух через редуктор 14 и дроссельное устройство 12 направл етс в рабочую

камеру датчика 18 Ьтрепка микроамперметра 21 возвращаетс в исходное положение, сигнализиру о выходе азота из испытуемого трубопровода 1. При этом выключают секундомер, регистрируют врем t, например, равное 1515 с. Рассчитывают объем вытесненной контрольной порции технологического rasa и азота по формуле

20

Vnp., Q

pOTOlMl 1

24 X

25706 см.

5

0

(

5

(р. и

0

5

0

где Q , - величина расхода технологического и индикаторного газов по шкале ротаметра 17, CMVc,

врем , в течение которого сжатый технологический газ, а затем индш:атор- ный газ вытесн ют из испытуемого трубопровода 1, с;

избыточное давлений, при KOTopoti осуществл ют продувку трубопровода 1 технологическим газом, кгс/см.

Сравнивают объемы подаваемой и вытесн емой контрольных порций индикаторного газа (азота и воздуха) в соответствии с формулой

V,(P6e,p+ PtcJ Vnp.,(P6«p+ Рпр.м), т.е. 8568 (1+5) 25706(1+1) или 51410 51410, которые дл равньгх условий оказались одинаковыми. Следовательно , участок второй части трубопровода 1 на длину

4Уп.1рв«. Pnf.) ТР+ РГн Т 1364 см

. (Р 4 ;25706(1 + О 3,14-4(Т+2)

оказалс герметичным.

Дл дальнейшей проверки участка второй части трубопровода 1 в течение времени to,(60 с) подают порцию

индикаторного газа, равную по объе- Nfy предыдущей порции индикаторного газа, а затем в течение времени tj (420 с) подают увеличенную порцию технологического газа (фиг. 26). Вы- ч}исл ют суммарное количество азота - индикаторного газа - и сжатого воздуха - технологического газа - в подаваемой второй раз контрольной порции по формуле

-ьа

(60 + 420) 13718 см ,

где Q

ротйм

величина расхода индика- ToipHoro газа и сжатого технологического газа по шкале ротаметра 10,

Ъг

-избыточное давление, при котором в испытуемый трубопровод 1 подают сжатый технологический газ, кгс/см - -,

-врем , в течение которого индикаторный газ подают

в испытуемый трубопровод, 1, С-,

-врем , в течение которого

14657318

находитс место разгерметизации. В данном месте восстанавливают герметичность . Затем определ ют рассто ние от выхода трубопровода 1 до следующего места разгерметизации в стенке первого участка трубопровода 1 в соответствии с описанной методикой .

0 Согласно предлагаемому способу

контрольна порци сжатого индикаторного газа, а за ним порци сжатого технологического газа, введенные в испытуемый трубопровод 1, заполненТ5 ньй сжатым технологическим газом, расшир ютс при истечении из трубопровода 1 сжатого воздуха через место разгерметизации. Поэтому участок трубопровода 1 от .точки подачи конт20 .рольной порции до места разгерметизации заполн етс индикаторным газом, а за ним сжатым технологическим газом . Величины объемов отдельных участков посто нного сечени , состав25 л ющих трубопровод 1, сравнивают с объемом вытесненной контрольной порции , т.е. определ ют, в каком объеме внутреннего пространства трубопровода 1 геометрически укладываетс 30 объем вытесненной контрольной порции. Рассто ние от точки подачи порций индикаторного газа, а за ним сжатого технологического газа в трубопровод 1 до места разгерметизации определ ют по известной формуле, св зывающей длину участка трубопровода 1, площадь его поперечного сечени и величину , выражающую количество вытесненной контрольной порции:

сжатыи технологиче:скии газ подают вслед за индикаторным газом в испытуемый трубопровод 1, с. I Повтор описанные операции, регистрируют врем продувки г конт- р ольной порции индикаторного газа сжатым воздухом, подаваемым на вход т|рубопровода (2220 с) , и рассчитывают о|бъем вытесненных индикаторного и т ехнологического газов по формуле

Vnp.a- Орог„„;Ч|Т Р ; -Гж

X

х; 2220 37680 см .

Сравнивают объемы подаваемой и йытесн емой контрольных порций инди- к|аторного газа (азота и воздуха) в соответствии с формулой

V кг(Р««р + РКМ)

Vnp,i(Pff«p- пр .н

т.е. 13718/1+5) 37680(1+1), или 12308 75360, которые дл равных УСЛОВИЙ оказались не одинаковыми. Следовательно, на длине

1 4Vnp.2.(Pee,+ РПР.Н.)

tr3f(P,p+ Pcu) , 4.37680(H1) „,.„„ - 3:Т4 4ЧТ+2) - 2000 см ,

ции, т.е. определ ют, в каком объеме внутреннего пространства трубопровода 1 геометрически укладываетс объем вытесненной контрольной порции. Рассто ние от точки подачи порций индикаторного газа, а за ним сжатого технологического газа в трубопровод 1 до места разгерметизации определ ют по известной формуле, св зывающей длину участка трубопровода 1, площадь его поперечного сечени и величину , выражающую количество вытесненной контрольной порции:

40

-I

.

V

Пр.ск

F: где V , - объем вытесненного сжа- пр. Ь

того технологического газа,

приведенный к нормальным 5услови м;

объем вытесненного индикаторного газа, приведенный к нормальным услови м, площадь внутреннего сече- 0ни испытуемого трубопровода 1.

Способ позвол ет осуществить дистанционный контроль герметичности трубопроводов 1 с минимальным коли- 5 чеством любого индикаторного газа и, кроме того, позвол ет на основе такого дорогосто щего индикаторного газа, как гелий, осуществл ть дистанционный контроль герметичности проgjuB .i

Claims

Формула изобретения

Способ дистанционного контроля герметичности трубопроводов, заключающийся в том, что трубопровод заполняют технологическим газом, изолируют его и регистрируют негерметичт ность по снижению давления, затем подают на выход трубопровода под давлением контрольную порцию индикаторного газа, регистрируют снижение давления до заданной величины, вытесняют индикаторный газ путем подачи сжатого технологического газа на вход трубопровода и измеряют объем вытесненного индикаторного газа, при ра~ 20 венстве объемов поданного и вытесненного индикаторного газа повторяют подачу контрольных порций последнего, увеличивая их объем, после подачи каждой контрольной порции индикаторного газа регистрируют снижение давления, вытесняют индикаторный газ и измеряют его объем до момента, когда объем индикаторного газа в поданной контрольной порции превысит объем вы•тесненного индикаторного газа, и по результатам измерения объема вытесненного индикаторного газа определяют расстояние от выхода трубопровода до места разгерметизации, о т л ичающийся тем, что, с целью сокращения расхода индикаторного га-^;за, увеличение объема контрольной порции осуществляют путем введения в_;нее увеличивающихся порций сжатого технологического газа, который вводят после подачи одинаковых по объему порций индикаторного газа.

<7 воздух а

воздух

Рни ι.-_(/. 7--- АЗОГ77

I.

_ воздух -^т воздух

КЛ.-ЛLLA

Ун?.

_ Азот воздух

Мпр

Рлр. и _воздух зот воздух

Г&ЧНЗ

Рни _А_ Азот —воздух

Воздух

I ..», „

Ргтр и __воздух ~—Азот фиг. 2