RU232405U1

RU232405U1 - DEVICE FOR CHECKING THE OUTER DIAMETER OF A PIPE ELEMENT DURING HYDRAULIC TESTING

Info

Publication number: RU232405U1
Application number: RU2024136150U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Никитин; Андрей Александрович Веретенников
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Чайковский"
Filing date: 2024-12-03
Publication date: 2025-03-11

Abstract

Полезная модель относится к области измерительных устройств для оценки предела текучести материалов трубных элементов в локальных зонах, например труб, отводов, соединительных деталей отводов, корпусов сосудов и резервуаров, при проведении гидравлических испытаний. Приспособление для контроля наружного диаметра трубного элемента при гидравлическом испытании выполнено в виде металлической ленты, между концами которой размещен измерительный прибор, при этом один конец ленты соединён с упором, выполненным с возможностью фиксации на наружной поверхности трубного элемента, второй конец ленты закреплён на подвижной каретке, связанной с упором с помощью пружины, а на упоре шарнирно закреплён измерительный прибор с измерительным стержнем, который через коннектор соединён с подвижной кареткой посредством системы шарнирно закреплённых рычагов, причём измерительным прибором служит цифровой измеритель линейных перемещений, выполненный с возможностью передачи показаний в режиме реального времени на монитор оператора. Техническая задача заключается в создании эффективного и безопасного приспособления с высокой точностью измерений и позволяющего осуществлять непрерывный контроль наружного диаметра трубного элемента при проведении гидравлических испытаний. Технический результат - повышение эффективности приспособления за счёт повышения точности измерений и обеспечения постоянного контроля в режиме реального времени. 2 ил. The utility model relates to the field of measuring devices for assessing the yield strength of materials of tubular elements in local zones, such as pipes, bends, bend fittings, vessel bodies and tanks, during hydraulic testing. The device for monitoring the outer diameter of a tubular element during hydraulic testing is made in the form of a metal tape, between the ends of which a measuring device is placed, wherein one end of the tape is connected to a stop made with the possibility of fixing on the outer surface of the tubular element, the second end of the tape is secured to a movable carriage connected to the stop by means of a spring, and a measuring device with a measuring rod is pivotally secured to the stop, which is connected via a connector to the movable carriage by means of a system of pivotally secured levers, wherein the measuring device is a digital linear displacement meter made with the possibility of transmitting readings in real time to the operator's monitor. The technical task is to create an effective and safe device with high measurement accuracy and allowing continuous monitoring of the outer diameter of a tubular element during hydraulic testing. The technical result is to increase the efficiency of the device by increasing the measurement accuracy and ensuring continuous monitoring in real time. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области измерительных устройств для оценки предела текучести материалов трубных элементов в локальных зонах, например труб, отводов, соединительных деталей отводов, корпусов сосудов и резервуаров, при проведении гидравлических испытаний.The utility model relates to the field of measuring devices for assessing the yield strength of materials of pipe elements in local zones, for example pipes, bends, connecting parts of bends, vessel bodies and tanks, during hydraulic testing.

Известно устройство для контроля диаметров цилиндрических тел,например паропроводов, содержащее охватывающий контролируемый объект орган, прикрепляемый с одной стороны к контролируемому объекту, измерительный стержень, прикреплённый к охватывающему органу с диаметрально противоположной стороны, и узел, фиксирующий перемещения стержня, в котором с целью повышения точности контроля путём предотвращения возникновения остаточных деформаций в охватывающем органе, оно снабжено державкой для закрепления в ней охватывающего органа, привариваемой к контролируемому объекту (SU 214099, опубл. 20.06.1968).A device is known for testing the diameters of cylindrical bodies, such as steam pipes, comprising an organ enclosing the tested object, attached to the tested object on one side, a measuring rod attached to the enclosing organ on the diametrically opposite side, and a unit that records the movements of the rod, in which, in order to increase the accuracy of testing by preventing the occurrence of residual deformations in the enclosing organ, it is equipped with a holder for securing the enclosing organ in it, welded to the tested object (SU 214099, published 20.06.1968).

Недостатком известного устройства является необходимость приваривания охватывающего органа к контролируемому объекту, что категорически запрещено при гидравлических испытаниях элементов трубопроводов согласно требованиям нормативных документов Газпрома.The disadvantage of the known device is the need to weld the enclosing element to the controlled object, which is strictly prohibited during hydraulic testing of pipeline elements in accordance with the requirements of Gazprom regulatory documents.

Известно также устройство для измерения больших диаметров труб методом обкатки (SU 675302, опубл. 27.07.1979). Однако, замер диаметра стационарно установленных изделий, например, трубопровода не представляется возможным, т.к. метод обкатки предполагает вращение детали на призме.A device for measuring large pipe diameters by the rolling method is also known (SU 675302, published 27.07.1979). However, measuring the diameter of permanently installed items, such as pipelines, is not possible, since the rolling method involves rotating the part on a prism.

Наиболее близким к заявляемому является устройство периодического контроля остаточной деформации в поперечном сечении паропровода из жаропрочной стали в виде съёмного приспособления, выполненного в виде ленты с закреплёнными на концах элементами подпружиненного замкового соединения (RU 176609, опубл. 24.01.2018), измерительным прибором в котором служит штангенциркуль.The closest to the claimed device is a device for periodic monitoring of residual deformation in the cross-section of a steam pipeline made of heat-resistant steel in the form of a removable device made in the form of a tape with elements of a spring-loaded locking connection fixed at the ends (RU 176609, published 24.01.2018), in which a caliper serves as a measuring device.

Недостатком известного приспособления является низкая эффективность контроля из-за невысокой точности измерения наружного диаметра трубного элемента и невозможности осуществления непрерывного контроля, что необходимо при проведении гидравлических испытаниях из-за опасности разрыва испытуемого элемента.The disadvantage of the known device is the low efficiency of control due to the low accuracy of measuring the outer diameter of the tubular element and the impossibility of performing continuous control, which is necessary when conducting hydraulic tests due to the risk of rupture of the tested element.

Техническая задача заключается в создании эффективного и безопасного приспособления с высокой точностью измерений и позволяющего осуществлять непрерывный контроль наружного диаметра трубного элемента при проведении гидравлических испытаний.The technical challenge is to create an efficient and safe device with high measurement accuracy and allowing continuous monitoring of the outer diameter of a tubular element during hydraulic testing.

Технический результат - повышение эффективности приспособления за счёт повышения точности измерений и обеспечения постоянного контроля в режиме реального времени.The technical result is an increase in the efficiency of the device due to an increase in the accuracy of measurements and ensuring constant monitoring in real time.

Технический результат достигается тем, что приспособление для контроля наружного диаметра трубного элемента при гидравлическом испытании выполнено в виде металлической ленты, между концами которой размещён измерительный прибор, при этом один конец ленты соединён с упором, выполненным с возможностью фиксации на наружной поверхности трубного элемента, второй конец ленты закреплён на подвижной каретке, связанной с упором с помощью пружины, а на упоре шарнирно закреплён измерительный прибор с измерительным стержнем, который через коннектор соединён с подвижной кареткой посредством системы шарнирно закреплённых рычагов, причём измерительным прибором служит цифровой измеритель линейных перемещений, выполненный с возможностью передачи показаний в режиме реального времени на монитор оператораThe technical result is achieved in that the device for monitoring the outer diameter of a tubular element during hydraulic testing is made in the form of a metal tape, between the ends of which a measuring device is placed, wherein one end of the tape is connected to a stop made with the possibility of fixing on the outer surface of the tubular element, the second end of the tape is secured to a movable carriage connected to the stop by means of a spring, and a measuring device with a measuring rod is pivotally secured to the stop, which is connected through a connector to the movable carriage by means of a system of pivotally secured levers, wherein the measuring device is a digital linear displacement meter made with the possibility of transmitting readings in real time to the operator's monitor.

Высокая эффективность приспособления обеспечивается в результате возможности осуществления непрерывного контроля за изменением наружного диаметра трубного элемента при проведении гидравлических испытаний, а значит и за величиной предела текучести материала и началом пластической деформации, приводящей к разрыву.The high efficiency of the device is ensured by the ability to continuously monitor changes in the outer diameter of the tubular element during hydraulic testing, and therefore the value of the yield strength of the material and the onset of plastic deformation leading to rupture.

Использование в качестве измерительного прибора цифрового измерителя линейных перемещений с выдвигающимся измерительным стержнем при движении подвижной каретки позволяет прибору с высокой точностью фиксировать величину перемещения в процессе испытания в режиме реального времени.The use of a digital linear displacement meter with an extendable measuring rod as a measuring device when the movable carriage moves allows the device to record the amount of displacement with high accuracy during testing in real time.

Пружина играет роль упругого элемента, который обеспечивает постоянное натяжение и плотное прилегание металлической ленты к наружной поверхности трубного элемента, что также повышает точность замеров.The spring acts as an elastic element that ensures constant tension and tight adherence of the metal tape to the outer surface of the tubular element, which also increases the accuracy of measurements.

На фиг.1 представлено заявляемой приспособление; Fig. 1 shows the claimed device;

на фиг.2 - фото, иллюстрирующее расположение приспособления сверху трубного элемента, гдеFig. 2 is a photo illustrating the location of the device on top of the tubular element, where

1 - подвижная каретка,1 - movable carriage,

2 - цифровой измеритель линейных перемещений,2 - digital linear displacement meter,

3 - неподвижный упор,3 - fixed stop,

4 - металлическая лента,4 - metal tape,

5 - пружина,5 - spring,

6 - антифрикционная лента,6 - anti-friction tape,

7 - кабель,7 - cable,

8 - трубный элемент,8 - pipe element,

9 - измерительный стержень,9 - measuring rod,

10 - коннектор,10 - connector,

11 - система рычагов.11 - lever system.

Приспособление включает подвижную каретку 1, неподвижный упора 3, на котором шарнирно закреплён контрольно-измерительный прибор, представляющий собой цифровой измеритель линейных перемещений 2. Неподвижный упор 3 зафиксирован на наружной поверхности трубного элемента 8 с помощью клеевого или магнитного соединения. Металлическая лента 4, охватывающая по периметру трубный элемент 8, одним концом соединена с неподвижным упором 3, а другим концом - с подвижной кареткой 1. Для обеспечения плотного прилегания к поверхности элемента 8 и постоянного натяжения металлической ленты 4 между упором 3 и подвижной кареткой 1 установлена упругая пружина 5.The device includes a movable carriage 1, a fixed stop 3, on which a control and measuring device is pivotally attached, which is a digital linear displacement meter 2. The fixed stop 3 is fixed on the outer surface of the tubular element 8 using an adhesive or magnetic connection. The metal tape 4, which encircles the perimeter of the tubular element 8, is connected at one end to the fixed stop 3, and at the other end to the movable carriage 1. To ensure a tight fit to the surface of the element 8 and constant tension of the metal tape 4, an elastic spring 5 is installed between the stop 3 and the movable carriage 1.

Для снижения трения металлической ленты 4 о поверхность трубного элемента 8 по периметру последнего смонтирована лента 6 из антифрикционного материала. Измерительный стержень 9 цифрового измерителя 2 через коннектор 10 соединён с подвижной кареткой 1 посредством системы шарнирно закреплённых рычагов 11.To reduce the friction of the metal tape 4 on the surface of the tubular element 8, a tape 6 made of antifriction material is mounted along the perimeter of the latter. The measuring rod 9 of the digital meter 2 is connected via a connector 10 to the movable carriage 1 by means of a system of hinged levers 11.

Гидравлические испытания трубного элемента осуществляют следующим образом.Hydraulic testing of a tubular element is carried out as follows.

Трубный элемент 8 заглушают с двух сторон приваренными заглушками (не показаны), заполняют водой и поднимают давление до заданных величин. При росте внутреннего давления происходит увеличение наружного диаметра трубного элемента, вследствие чего подвижная каретка 1 смещается относительно упора 3, при этом происходит перемещение («выдвижение») измерительного стержня 9. Величину перемещения стержня 9 регистрирует цифровой измеритель 2, и в режиме реального времени автоматически по кабелю 7 передаёт показания на монитор оператора (не показан), по которым строят диаграмму «Давление-Удлинение». Таким образом, удлинение ленты 4 приспособления соответствует (пропорционально) величине перемещения измерительного стержня 9 цифрового измерителя 2 и увеличению диаметра наружной поверхности трубного элемента 8 в процессе испытаний.The tubular element 8 is plugged on both sides with welded plugs (not shown), filled with water and the pressure is increased to the specified values. As the internal pressure increases, the outer diameter of the tubular element increases, as a result of which the movable carriage 1 shifts relative to the stop 3, while the measuring rod 9 moves ("extends"). The magnitude of the rod 9 movement is recorded by the digital meter 2, and in real time, the readings are automatically transmitted via cable 7 to the operator's monitor (not shown), based on which the "Pressure-Elongation" diagram is constructed. Thus, the elongation of the tape 4 of the device corresponds (proportionally) to the magnitude of the movement of the measuring rod 9 of the digital meter 2 and the increase in the diameter of the outer surface of the tubular element 8 during the testing process.

Величина наружного диаметра трубного элемента при проведении гидравлических испытаний будет увеличиваться, и при определённых условиях начнётся пластическая деформация в материале трубного элемента, что может привести к его разрыву.The outer diameter of the tubular element will increase during hydraulic testing, and under certain conditions, plastic deformation will begin in the material of the tubular element, which may lead to its rupture.

Места установки заявляемых приспособлений выбирают на самых опасных участках трубы, а если расположение опасного сечения было неизвестно, то заявленные приспособления устанавливают по всей длине трубы с заданным шагом.The installation locations of the declared devices are selected on the most dangerous sections of the pipe, and if the location of the dangerous section was unknown, then the declared devices are installed along the entire length of the pipe with a given step.

Для обеспечения безопасности на диаграмме "Давление-Удлинение" отмечают точки текущего состояния (предел пропорциональности), а в случае непропорционально быстрого роста величины удлинения ленты в зависимости от роста давления воды делают заключение о начале пластической деформации материала в сечении контроля и принимают решение о сбросе давления.To ensure safety, the current state points (proportionality limit) are marked on the "Pressure-Elongation" diagram, and in the case of a disproportionately rapid increase in the tape elongation value depending on the increase in water pressure, a conclusion is made about the onset of plastic deformation of the material in the control section and a decision is made to release the pressure.

Основными преимуществами заявляемого приспособления являются:The main advantages of the claimed device are:

возможность постоянного контроля диаметра трубного элемента;the possibility of continuous control of the diameter of the tubular element;

возможность дистанционного получения показаний;the ability to obtain readings remotely;

обеспечение безопасности при испытаниях;ensuring safety during testing;

широкий спектр контролируемых деталей круглой формы;wide range of controlled round parts;

простота и доступность конструкции;simplicity and accessibility of design;

невысокая стоимость.low cost.

Claims

A device for monitoring the outer diameter of a tubular element during a hydraulic test, made in the form of a metal tape, between the ends of which a measuring device is placed, characterized in that one end of the tape is connected to a stop made with the possibility of fixing on the outer surface of the tubular element, the second end of the tape is secured to a movable carriage connected to the stop by means of a spring, and a measuring device with a measuring rod is pivotally secured to the stop, which is connected through a connector to the movable carriage by means of a system of pivotally secured levers, wherein the measuring device is a digital linear displacement meter made with the possibility of transmitting readings in real time to the operator's monitor.