способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления
Классы МПК: | F16L58/02 с применением внутренних или наружных покрытий G01R31/00 Устройства для определения электрических свойств; устройства для определения местоположения электрических повреждений; устройства для электрических испытаний, характеризующихся объектом, подлежащим испытанию, не предусмотренным в других подклассах |
Автор(ы): | Кузьбожев А.С., Теплинский Ю.А., Алексашин А.В., Тычкин И.А., Аленников С.Г., Борщевский А.В., Агиней Р.В. |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "Научно- исследовательский институт природных газов и газовых технологий "ВНИИГАЗ", Общество с ограниченной ответственностью "Севергазпром" ОАО "Газпром" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-11-03 публикация патента:
10.01.2004 |
Изобретение относится к мониторингу технического состояния подземных магистральных трубопроводов с заводским полиэтиленовым покрытием и термоусаживающимися манжетами. На металлическую поверхность околошовной зоны сварного соединения устанавливают группу датчиков утечки и наносят термоусаживающуюся манжету. На поверхности почвы устанавливают общий электрод и стойку контрольно-измерительного пункта. Об изменении адгезионных характеристик антикоррозионного покрытия и термоусаживающейся манжеты судят по уменьшению электрического сопротивления в цепи датчик утечки - общий электрод. Датчики утечки выполнены в виде металлических пластин и изоляционных оболочек и через линию связи связаны с измерительным узлом. Измерительный узел выполнен в виде соединительного разъема и расположен в стойке контрольно-измерительного пункта. Изобретение позволит оценивать степень и динамику изменения адгезионных свойств изоляционного покрытия вследствие влияния на него среды околотрубного пространства, напряженно-деформированного состояния трубопровода и катодной поляризации. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода, включающий контроль состояния изоляционного покрытия подземного магистрального трубопровода путем измерения электрического параметра, отличающийся тем, что в качестве параметра измеряют электрическое сопротивление "датчик утечки - общий электрод" в цепи элементов устройства, при этом по уменьшению электрического сопротивления с 108![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области мониторинга технического состояния подземных магистральных трубопроводов и может найти применение при оценке адгезионных свойств заводского полиэтиленового антикоррозионного покрытия и термоусаживающейся манжеты (ТУМ) подземных трубопроводов. Известен способ обнаружения дефектов изоляционного покрытия участков подземного трубопровода, позволяющий, в частности, определять удельную поверхность повреждения изоляционного покрытия путем катодной поляризации трубопровода, измерения наложенного потенциала и нахождения местоположения и размеров дефектов изоляционного покрытия по изменению измеренного значения потенциала, причем перед измерением потенциала снимают катодную поляризацию трубопровода и по скорости изменения величины измеряемого потенциала трубопровода судят о величине дефектов (Авт. св. СССР 873097 МПК G 01 N 27/26, опубл. 15.10.1981). Недостатки известного способа следующие:- не учитывает динамику изменения адгезионных свойств изоляционного покрытия с развитием несквозных дефектов;
- не позволяет организовывать длительный контроль состояния изоляционного покрытия на дискретных участках подземного трубопровода;
- не позволяет получать достоверные результаты при контроле состояния изоляционного покрытия. Известен способ контроля состояния изоляционного покрытия трубопроводов при эксплуатации, взятый нами в качестве прототипа, заключающийся в измерении электрических параметров - потенциала с омической составляющей и силы поляризующего тока. При этом по известным зависимостям вычисляют сопротивление изоляции на контролируемом участке, по которому судят о состоянии изоляционного покрытия трубопровода при эксплуатации (см. ГОСТ Р51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Госстандарт России, М., 1998, с.35
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
- не позволяет организовывать длительный контроль состояния изоляционного покрытия на дискретных участках подземного трубопровода, включающих околошовные зоны кольцевых сварных соединений;
- не позволяет проводить контроль состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода с учетом динамики изменения адгезионных свойств покрытия;
- не позволяет проводить контроль состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода с выявлением потенциальных очагов отслаивания комбинированного покрытия, включающего прикромочные области изоляционного покрытия и термоусаживающейся манжеты и оценивать степень изменения адгезионных свойств комбинированного покрытия вследствие влияния на него среды околотрубного пространства, напряженно-деформированного состояния трубопровода и катодной поляризации;
- не позволяет получать достоверные результаты контроля состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода вследствие значительного влияния на данные измерений изменяющихся со временем параметров среды околотрубного пространства. Известно устройство для контроля состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода, включающее стойку контрольно-измерительного пункта, изолированный измерительный провод (см. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Средства и установки электрохимзащиты. ВСН 009-88, Миннефтегазстрой, М., 1990, с.29
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
- в качестве параметра измеряют электрическое сопротивление в цепи элементов устройства датчик утечки - общий электрод;
- при этом по уменьшению электрического сопротивления в цепи элементов устройства датчик утечки - общий электрод с 108
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
- устройство дополнительно содержит датчики утечки, выполненные в виде металлических пластин и изоляционных оболочек, соединенных посредством линии связи с измерительным узлом, закрепленным в полости стойки контрольно-измерительного пункта;
- линия связи выполнена в виде изолированных измерительных проводов, смонтированных в жгут, а измерительный узел выполнен в виде соединительного разъема. Заявленный способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления поясняются на фиг.1, где показана структурная схема устройства, и на фиг.2, где показана монтажная схема устройства. Устройство для контроля состояния изоляционного покрытия (фиг.1) состоит из датчиков утечки 1, служащих в качестве чувствительных измерительных элементов переходного электрического сопротивления покрытия, линии связи 2, измерительного узла 3, предназначенного для подключения измерителя сопротивлений (не показан). Датчики утечки 1 выполняют в виде контактных металлических пластин 4, прикрепленных соединителем 5 к электрическому проводу 6. Датчик утечки 1 помещают в оболочку датчика 7, которую выполняют из фрагментов тонкого изоляционного материала с клеевой основой путем склеивания внешнего 8 и внутреннего 9 слоев, при этом склеивание производят таким образом, что внешний 8 и внутренний 9 слои соединяют по периметру с трех сторон, оставляя не склеенным конструктивный зазор оболочки. Электрические провода 6 объединяют в жгут, образующий линию связи 2, которую присоединяют к измерительному узлу 3. Установку датчиков утечки 1 устройства (фиг.2) производят в околошовной зоне 10 поперечного сварного соединения 11 трубопровода одновременно с установкой термоусаживающейся манжеты 12 вплотную к кромке заводского полиэтиленового антикоррозионного покрытия 13. Электрические провода 6 линии связи 1 укладывают в пазы 14. Измерительный узел 3 закрепляют во внутренней полости стойки контрольно-измерительного пункта 15. Установку устройств на трубопроводе производят через 1 км. При необходимости устройства устанавливают в труднодоступных местах - переходах подземного трубопровода через автомобильные и железные дороги, водные преграды. Сущность способа контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного трубопровода заключается в следующем:
При нормативных адгезионных параметрах комбинированного антикоррозионного покрытия, включающего прикромочные области заводского полиэтиленового антикоррозионного покрытия и термоусаживающейся манжеты, переходное электрическое сопротивление покрытия в цепи датчик утечки 1 - фрагмент комбинированного покрытия - общий электрод 16 находится в диапазоне 108
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221190/8856.gif)
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
![способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления, патент № 2221190](/images/patents/247/2221055/247.gif)
Класс F16L58/02 с применением внутренних или наружных покрытий
Класс G01R31/00 Устройства для определения электрических свойств; устройства для определения местоположения электрических повреждений; устройства для электрических испытаний, характеризующихся объектом, подлежащим испытанию, не предусмотренным в других подклассах