Газоразрядные источники

ным прорывом в этом направлении следует считать успешное испытание в 1995 г. нового ультразвукового дефектоскопа фирмы Pipetronix в районе Краснотуринской ЛПУ. При этом, по сообщению представителей ПО "Тюменьтрансгаз" на секции РАО "Газпром" в 1996 г., давление газа было снижено до 5 кг/м2. Следует отметить, что наиболее эффективным методом создания акустического контакта для ультразвукового дефектоскопа является заполнение трубы жидкостью. При этом требуется практически полная остановка транспорта газа. При испытаниях было использовано 5 разделительных поршней, между которыми находилась жидкость (вода). Разделительные поршни располагались на расстоянии 100 - 200 м. Общая длина диагностической системы составляла около 2 км (1900 м). Дефектоскопическая система продвигалась с невысокой скоростью (0,9 м/с). В настоящее время в мировой практике отсутствуют дефектоскопы, позволяющие проводить ультразвуковую инспекцию магистральных газопроводов диаметром 1420 мм. Поэтому для инспекции был использован доработанный дефектоскоп фирмы Pipetronix, предназначенный для инспекции труб меньшего диаметра. В настоящее время в мировой практике проблема идентификации трещин КР остается открытой. Поэтому результаты, получаемые с помощью такого вида обследований, носят вероятностный характер, хотя, судя по докладу представителя фирмы Pipetronix, сделанному в УГНТУ в 1996 г., вероятность идентификации трещин достаточно высока. Кроме того, остановка перекачки газа и заполнение трубы жидкостью снижает пропускную способность многониточных магистральных газопроводов. Однако такой вид инспекции может быть совмещен с проведением плановых переиспытаний избыточным давлением. Более широкое внедрение дефектоскопов указанного типа следует ожидать после создания надежных вспомогательных устройств, обеспечивающих акустический контакт между датчиками и стенкой трубы, заполненной газом при рабочем давлении, разработкой и апробацией на практике надежного метода идентификаций трещин.

Быстрое развитие трубопроводного транспорта требует резкого увеличения труб больших диаметров из низколегированных сталей, поскольку в СССР главным направлением является укладка газопроводов диаметром 1420 мм с рабочим давлением 7,5 МПа.

Комплекс отечественных технических средств дефектоскопии «Код-М» предназначен для выявления коррозионных поражений и поперечных трещин в основном металле стенок труб действующих магистральных газопроводов диаметром 1220 мм без прекращения перекачки транспортируемого продукта.

При прохождении дефектоскопа внутри участков газопроводов диаметром 1420 мм и длиной до 150 км со скоростью от 5 до 10 м/с эти сигналы непрерывно обрабатываются. Полученные прибором данные в скором времени будет обрабатывать микроЭВМ, расположенная «на борту» комплекса. Дефектоскопы помогут обнаружить скрытую коррозию на глубине, составляющей более четверти толщины стенки трубы, т. е. 15—25 мм, длиной до 5 см и шириной до 4 см.

Советский Союз богат газовыми ресурсами, на его территории обнаружен ряд крупных газовых месторождений. Значительная часть запасов газа СССР находится в районе вечной мерзлоты. Для месторождений Средней Азии характерны аномально высокие пластовые давления, и газ содержит некоторые высоко коррозионные элементы. Например, в газе Оренбургского месторождения 4,5 % приходятся на сероводород. Эти проблемы, несмотря на их масштабность, решаются. Планируется сооружение газопроводов диаметром более 1,6 м и протяженностью 2000—3000 км, которые будут действовать при высоком давлении газа.

Трубопроводные системы. Мировая сеть трубопроводов (без СССР и КНР) с 1966 г. увеличивалась примерно на 40 тыс. км в год, и в 1972 г. ее протяженность достигла 1,72 млн. км, в том числе газопроводы 1,53 млн. км, продуктопроводы 50 тыс. км, нефтепроводы на суше 50 тыс. км и на шельфе около 15 тыс. км. Отмечено сильное преобладание газопроводов в трубопроводной сети. Бурный рост объемов перекачки после 1950 г. повлек за собой увеличение размеров технических средств, как и в случае с танкерами. Газопроводы с максимальным диаметром 1220 мм проложены в США и Западной Европе, а в СССР диаметр газопроводов достиг 1470 мм; доля строящихся газопроводов диаметром более 710 мм в общей сети возросла с 20 % в 1967 г. до 30 % в 1972 г. В СССР проектируется газопровод диаметром 2,5 м, но это, видимо, исключительный случай. Уоткинс считает, что в основном будущий спрос на трубы будет ориентироваться на современные возможности трубопрокатных предприятий. Сталь остается наиболее предпочитаемым материалом для производства труб, и наблюдался значительный прогресс как в качестве стали, так и в ее использовании в трудных условиях строительства, таких, как вечномерзлые грунты, или при сооружении крупных подводных трубопроводов, особенно в суровой обстановке Северного моря. Для подводных переходов могут потребоваться толстостенные трубы большого диаметра. Ведется, хотя и с некоторыми трудностями, разработка армированных стальных и пластмассовых труб. Большая исследовательская работа проделана и продолжается в настоящее время по проектированию крупных магистральных трубопроводов по суше европейской территории, по проблемам их прочности и сроков службы. Серьезные проблемы связаны с прокладкой трубопроводов в арктических условиях, так как таяние мерзлого грунта ведет к его оползням и проседаниям с опасностью разрыва трубопровода. В некоторых районах, как, например, на Аляске, приходится учитывать сейсмичность территории. При проектировании нефтепроводов следует стремиться к гарантии непрерывности потока, так как при его остановке может произойти отвердение нефти. При прокладке глубоководных трубопроводов на шельфе возникают проблемы деформации труб при их укладке и засыпке, а иногда и при их обнажении донным размывом.

Для того чтобы иметь возможность отсечь ту или иную часть газопровода, необходимо предусматривать фланцевые соединения на болтах (такие соединения окрашиваются), в которых между фланцами устанавливают кольцо по толщине заглушки. Кольцо должно иметь проушину, которую при установке направляют вниз. Болты необходимо ставить с контргайками. Газопроводы прокладывают с уклоном 2 : 1000. Для газопроводов диаметром до 1000 мм толщина фланцев должна быть 10—12 мм, а для газопроводов диаметром 1000 мм и выше 16 мм.

* Можно применять для сварки следующих изделий из углеродистых сталей: трубопроводов пара и горячей воды категорий 3 и 4, трубопроводов в пределах котла и турбины с рабочим давлением не более 3,9 МПа и температурой не более 350 СС; труб поверхностей нагрева котлов с рабочим давлением до 5 МПа; трубопроводов, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора СССР, кроме трубопроводов регулирования турбины, маслопроводов и мазутопро-водов. ** Для сварки только корневого слоя стыков газопроводов диаметром 219 мм и более без подкладных колец.

Просвечивание сварки газопроводов диаметром в 200 мм и больше целесообразно производить введением ампулы с радиоактивным веществом внутрь трубы, через отверстие, просверливаемое в трубе на расстоянии 30 мм от края сварного шва. Снаружи шов стыка обжимается кассетой (непроницаемой для света плоской коробкой с выдвижной крышкой), заряженной чувствительной фотопленкой, на которую снимается весь шов стыка с глубиной дефектов в металле. Дефекты сварки определяются сравнением степени почернения дефектных мест с почернением, получаемым различной глубиной канавок стальной пластинки дефектомераг заснимаемого на фотопленку вместе со стыком (демонстрируется схема снимка сварного шва).

Запорным устройством газопроводов диаметром до 70 мм являются краны, устанавливаемые чаще на вводах и внутри котельных и других газовых установок, для прекращения подачи газа или регулирования ее внутри корпуса крана находится пробка со сквозным отверстием.

Далее преподаватель объясняет применение и устройство гидрозатвора. Гидрозатворы используются в качестве отключающих устройств на подземных газопроводах низкого давления и на вводах. Они применяются для газопроводов диаметром 50-7 125 мм и 150—600 мм. В настоящее время гидрозатворы исполь-• зуются только стальные, изготовляемые сваркой.

ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕ ТА - газоразрядные приборы, предназнач. для получения оптич. излучения в результате электрич. разряда в газах, парах в-в или их смесях. Чаще всего наполняются инертным газом (ксеноном, криптоном, аргоном, неоном), иногда с добавками металла (напр., ртути, натрия, калия) или др. в-ва (напр., галогенидов натрия, индия, скандия), испаряющегося при возникновении разряда. Существуют Г.и.с. низкого давления - от 0,1 Па до 20 кПа, высокого - от 20 кПа до 1,5 МПа и сверхвысокого - св. 1,5 МПа. К Г.и.с. относятся ксеноно-вые лампы, неоновые лампы, ртутные лампы, натриевые лампы, люминесцентные лампы, импульсные лампы и др. Применяются для осве-

Газоразрядные источники света: a - натриевая лампа низкого давления; б- люминесцентная лампа; в - ртутная лампа высокого давления с исправленной цветностью; г-ксеноновая лампа сверхвысокого давления; д - натриевая лампа высокого давления

щения, кинопроекции, световой сигнализации, облучения и т.д. ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ПРИБОРЫ, ионные приборы,- электронные приборы, действие к-рыхосн. на использовании разл. видов электрического разряда в газе; относятся к классу электровакуумных приборов. Простейший Г.п. представляет собой диод (с накалённым или холодным катодом), электроды к-рого помещены в стек, или керамич. баллон, заполненный разреж. инертным газом (неоном, криптоном, аргоном и т.д.) или парами ртути. Различают Г.п. тлеющего разряда с холодным катодом (напр., декатроны, газоразрядные индикаторы), дугового разряда - с накаливаемым катодом (газотроны, тиратроны, таситроны) или ртутным катодом (ртутные вентили), искрового разряда (напр., тригатроны), коронного разряда (стабилитроны и др.). Отд. группу Г.п. составляют газоразрядные источники света, газоразрядные СВЧ приборы, газоразрядные лазеры.

источник света высокой интенсивности, в к-ром используется свечение низкотемпературной плазмы, возникающей, напр., при импульсном разряде в инертном (обычно ксеноне) или др. газе, в парах к.-л. вещества (см. Газоразрядные источники света). Макс, пиковая яркость И.л. достигает 1011 кд/м2 и более, световая отдача -

ство И.р. - реакторы на тепловых нейтронах, в осн. гетерогенного типа. Мощность нейтронного излучения 101б-1019 нейтронов/(м2-с). ИСТОЧНИКИ СВЕТА - излучатели электромагн. энергии в оптической (т.е. видимой, УФ и ИК) области спектра. Различают И.с. естественные (Солнце, атм. электрич. разряды) и искусственные, превращающие энергию к.-л. вида в энергию оп-тич. излучения (лампы накаливания, люминесцентные лампы, газоразрядные лампы высокого давления и др.). См. также Газоразрядные источники света.

дается уменьшением напряжения между электродами. Э.д. применяется в электрометаллургии для получения чистых и тугоплавких металлов (см. Дуговая печь), в светотехнике (см. Газоразрядные источники света) и особенно широко для сварки. Э.д., возникающая при разрыве цепей высокого напряжения,- вредное явление; для её гашения применяют выключатели с разл. дугогасит. устройствами.

ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКИ — все существующие в природе тела, к-рые имеют темп-ру выше абсолютного нуля. Кол-во излучаемой энергии зависит от темп-ры, интегрального коэфф. излучения и размера излучающей поверхности тела, а спектр, состав излучения — от темп-ры и спектрального коэфф. излучения. В качестве И. и. и. наиболее широко используют в пром-сти темп-рные излучатели (лампы накаливания, металлич. и керамич. излучатели, нагреваемые электрич. током и газом, и т. д.), реже — газоразрядные источники света (ртутные лампы высокого и сверхвысокого давлений, ксеноновые, це-зиевые, циркониевые, дуговые угольные лампы и др.). Созданы генераторы индуциров. ИК излучения — иразеры.

ИОННЫЕ ПРИБОРЫ, газоразрядные приборы, — приборы, действие к-рых осн. на электрич. разряде в газе или парах металла. Обычно используются инертные газы — неон, криптон, аргон и т. д. или пары ртути. По виду электрич. разряда различают И. п. тлеющего, дугового, коронного и др. разрядов, по типу используемого катода — И. п. с холодным и подогревным катодами. И. п. применяют в импульсных устройствах (тиратрон), для индикации напряжений (сигнальная неоновая лампа и др.), для стабилизации напряжений (стабилитрон), в мощных выпрямителях (ртутный вентиль, игнитрон), в качестве разрядников и для коммутации электрич. цепей (тригатрон и др.), для преобразования электрич. энергии в световую (газоразрядные источники света) и т. д.

3.1. Во всех промышленных ОУ следует, как правило, применять газоразрядные источники света (ЛЛ, ДРЛ, МГЛ, НЛВД). Применение ЛН допускается только в случаях, предусмотренных в п. 3.6 настоящей Инструкции.

Особенно строгие требования предъявляются к форме, интенсивности и моноэнергетИчности .ионного пучка. Для получения положительных ионов разработано несколько типов ионных источников. К числу первых принадлежат искровые и газоразрядные источники для ионизации твердых веществ и газов. Затем появились термоионные источники, которые хорошо зарекомендовали себя главным образом для ионизации солей щелочных металлов, имеющих при сравнительно низких температурах заметную термоионную эмиссию. Для ионизации газа наиболее оптимальными оказались источники с электронной бомбардировкой. Известны и другие способы ионизации вещества, например ионизация в сильном электрическом поле, ионизация с помощью а-излучения, фотоионизация [4] и др., которые из-за малой эффективности применяются редко.

§ 3. 4. Искровые и газоразрядные источники

§ 3.4. Искровые и газоразрядные источники..... 62