CS210567B1 - Inspection apparatus for metering variations in circular pipeline cross-sections - Google Patents

Abstract

Inspekční zařízeni k měření změn průto* ku kruhových potrubí. Vynález se týká inspekce kruhových potrubí pro dopravu různých produktů, například zemního plynu, a to i za provozu. Účelem vynálezu je zpřesnění snímání nerovností vnitřního povrchu potrubí pomocí zařízení, unášeného dopravovaným mediem. Tohoto účelu se dosahuje tím, že k okraji těsnící manžety (1), jíž je opatřeno inspekční zařízeni, je mechanicky připojeno zařízení pro snímání radiálních výchylek. Tímto zařízením může být kruhová pružná trubic^X4), jejíž vnitřní prostor je spojen s tlakovým převodníkem pro zjišíování tlakových změn v kruhové pružné trubici (4). Jako zařízení pro snímáni radiálních výchylek může sloužit rovněž tenzometrický snímač, mechanicky spojený s okrajem těsnicí manžetyInspection Equipment to Measure Flow Changes * to circular ducts. The invention relates inspection of circular pipes for transportation various products, such as natural gas, even during operation. The purpose of the invention is refining the detection of internal inequalities the surface of the pipe using a device drifting transported medium. This purpose is achieved by the edge of the sealing collar (1), provided with the inspection device is mechanically a sensing device is connected radial deflections. This device can to be a circular elastic tube of X4, of which the interior space is connected to a pressure transducer to identify pressure changes in a circular flexible tube (4). As a device for radial deflection sensing can also a strain gauge, mechanically coupled to the edge of the sealing sleeve, can also be used

Description

(54) Inspekční zařízení k měření změn průřezu kruhových potrubí(54) Inspection equipment for measuring cross-sectional changes in circular ducts

Inspekční zařízeni k měření změn průto* ku kruhových potrubí. Vynález se týká inspekce kruhových potrubí pro dopravu různých produktů, například zemního plynu, a to i za provozu. Účelem vynálezu je zpřesnění snímání nerovností vnitřního povrchu potrubí pomocí zařízení, unášeného dopravovaným mediem. Tohoto účelu se dosahuje tím, že k okraji těsnící manžety (1), jíž je opatřeno inspekční zařízeni, je mechanicky připojeno zařízení pro snímání radiálních výchylek. Tímto zařízením může být kruhová pružná trubic^X4), jejíž vnitřní prostor je spojen s tlakovým převodníkem pro zjišíování tlakových změn v kruhové pružné trubici (4). Jako zařízení pro snímáni radiálních výchylek může sloužit rovněž tenzometrický snímač, mechanicky spojený s okrajem těsnicí manžety Cl).Inspection equipment for measuring changes in flow of circular ducts. The invention relates to the inspection of circular ducts for the transport of various products, for example natural gas, even during operation. The purpose of the invention is to refine the detection of unevenness of the inner surface of the pipeline by means of a device carried by the conveyed medium. This is achieved in that a radial displacement sensing device is mechanically coupled to the edge of the sealing sleeve (1) provided with the inspection device. The device may be a circular flexible tube (X4), the interior of which is connected to a pressure transducer for detecting pressure changes in the circular flexible tube (4). A strain gauge sensor mechanically connected to the edge of the sealing collar C1) can also serve as a radial displacement sensing device.

210 567210 567

210 567210 567

Vynález ee týká inspekčního zařízení k měření změn průřezu kruhových potrubí, opatřeného alespoň jednou těsnicí manžetou.The invention relates to an inspection device for measuring cross-sectional changes in circular ducts provided with at least one sealing collar.

Bezpečný provoz produktovodů, zejména dálkových, je podmíněn znalostí stavu potrubí, které je převážně uloženo pod povrchem terénu. Pro indikaci stavu potrubí a jeho změn se používají zařízení pro vnitřní inspekci, pomocí nichž se zjiěiují změny vnitřního povrchu potrubí, vnitřního průřezu a vady materiálu stěny potrubí. Způsob snímání a registrace stavu potrubí může být u těchto tzv. inspekčních ježků různý. Jejich pohyb potrubím je zajištěn zpravidla tak, že jsou unášeny proudícím médiem. Nevýhodou dosud známých řešení založených na principu magnetické nebo jiné defektoskopie je, že měří pouze změnu tloušiky potrubní stěny, ale nezaznamenávají deformace průřezu. Řešení založená na sledováni vnitřního povrchu potrubí pomocí mechanických ramen vyžadují řadu mechanických převodů, které vzhledem k nezbytným vůlím mohou zkreslit výsledek snímání. Měření mohou být rovněž ovlivněna nepříznivě nečistotami, které při průchodu potrubím mohou vnikat do mechanických převodů, Tyto nevýhody částečně odstraňuje zařízení využívající mechanicko-elektrického snímání nerovností vnitřního povrchu potrubí. U tohoto zařízení je však možno umístit na obvodě těsnicí manžety pouze konečný počet animacích ramen.The safe operation of pipelines, especially long-distance pipelines, is conditioned by the knowledge of the condition of the pipeline, which is predominantly located below the ground surface. To indicate the condition of the pipeline and its changes, internal inspection devices are used to detect changes in the internal surface of the pipeline, the internal cross-section, and material wall defects. The method of sensing and registering the condition of pipelines can be different for these so-called inspection urchins. Their movement through the pipeline is usually ensured by being carried by the flowing medium. A disadvantage of the previously known solutions based on the principle of magnetic or other defectoscopy is that they measure only the change in the thickness of the pipe wall, but do not record the deformations of the cross-section. Solutions based on monitoring the inner surface of the pipeline by means of mechanical arms require a number of mechanical gears that, due to the necessary clearances, can distort the sensing result. Measurements can also be adversely affected by impurities that may penetrate the mechanical gears as they pass through the pipeline. These disadvantages are partially eliminated by devices using mechanical-electrical sensing of unevenness of the inner surface of the pipeline. In this device, however, only a finite number of arm animations can be placed on the periphery of the sealing collar.

Tato nevýhoda je odstraněna inspekčním zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k okraji těsnicí manžety, který ee obvodově dotýká vnitřní stěny kontrolovaného potrubí, je mechanicky připojeno zařízení pro snímání radiálních výchylek okraje manžety. Toto zařízení může být tvořeno kruhovou pružnou trubicí, jejíž vnitřní prostor je hermeticky spojen přípojnou trubicí s tlakovým převodníkem, jehož výstup je připojen k záznamovému přístroji. Tlakový převodník ae skládá z komory s membránou a z mechanického nebo elektrického převodu průhybu membrány k záznamovému přístroji. Zařízení pro snímání radiálních výchylek okraje manžety může být vytvořeno rovněž tenzometrickým snímačem, jehož výstup je elektricky připojen k předzesilovači a záznamovému přístroji.This disadvantage is overcome by the inspection device according to the invention, characterized in that a device for sensing radial deflections of the cuff edge is mechanically connected to the edge of the sealing sleeve which circumferentially touches the inner wall of the pipe to be inspected. This device may consist of a circular flexible tube, the interior of which is hermetically connected by a connecting tube to a pressure transducer, the outlet of which is connected to a recording apparatus. The pressure transducer ae consists of a diaphragm chamber and a mechanical or electrical transmission of the diaphragm deflection to the recording apparatus. The device for sensing radial deflections of the cuff edge may also be formed by a strain gauge sensor, the output of which is electrically connected to the preamplifier and recording apparatus.

Výhodou řešení podle vynálezu je především okolnost, Že vnitřní průřez potrubí je spojitě snímán po celém obvodu, konstrukce zařízení je velmi jednoduchá a umožňuje snímání radiálních výchylek okraje těsnicí manžety a registraci těchto výchylek v několika konstrukčních va riantách, volených podle požadavků na rozsah citlivosti snímání a stavu kontrolovaného potrubí. Zařízení podle vynálezu umožňuje i použití telemetrického přenosu zjištěných údajů do ata cionárního registračního zařízení například pomocí mikrovlnného vysílače. Citlivost snímáni může být nastavena ve všech konstrukčních variantách jednoduchým způsobem. Je-li zařízeni pro snímání radiálních výchylek okraje těsnicí manžety tvořeno kruhovou pružnou trubicí, je možno zvolit druh náplně v závislosti na podmínkách použití bez jakýchkoli konstrukčních úprav.The advantage of the solution according to the invention is first of all the fact that the internal cross-section of the pipeline is continuously sensed along the entire circumference, the design of the device is very simple and allows sensing of radial deflections of the sealing cuff edge and registration of these deflections in several design variants the condition of the pipeline being inspected. The device according to the invention also makes it possible to use telemetric transmission of the detected data to an ataionic registration device, for example by means of a microwave transmitter. Sensing sensitivity can be set in all design variants in a simple way. If the device for sensing radial displacements of the lip of the sealing collar is formed by a circular flexible tube, the type of filling can be selected depending on the conditions of use without any design modifications.

Příklad provedení inspekčního zařízení podle vynálezu, využívajícího pro snímání radiálních výchylek okraje těenicí manžety kruhové pružné trubice, je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje podélný řez inspekčním zařízením a obr. 2 osový pohled na toto zařízeni. Kruhová pružná trubice 4 ee po celém obvodu dotýká těsnicí manžety 1. Trubice 4 je v manžetě ^přidržována řadou ohebných táhel 7 s držáky, které jsou rovnoměrně rozložena po celém obvodu. Opačné konce táhel 7 jeou upevněny na přírubě 3. Kruhová pružná trubice 4 může být opatře na proti poškození ochranným opletením 14. Vnitřní prostor kruhové pružné trubice 4 je spojenAn exemplary embodiment of an inspection device according to the invention utilizing a circular flexible tube sealing lip edge for sensing radial variations is shown in the drawings, wherein Fig. 1 is a longitudinal section of the inspection device; and Fig. 2 is an axial view of the device. The annular flexible tube 4e extends around the periphery of the sealing sleeve 1. The tube 4 is held in the sleeve 4 by a series of flexible rods 7 with holders that are evenly distributed over the entire periphery. The opposite ends of the rods 7 are fastened to the flange 3. The circular flexible tube 4 may be provided with a protective braid 14 to prevent damage. The inner space of the circular flexible tube 4 is connected

210 307 β komorou'2 přípojnou trubicí 6 pomocí vloženého mezikueu 5. Komora 2, jejíž Jedna stěna Je tvořena meoibránou 9, Je nesena válcovou vložkou 10, upevněnou k přírubě 3. ^{v oee} válcové vložky 10 ee nachází táhlo 12 přenášející pohyby membrány 9 k záznamovému přístroji a pružina 11 ae stavěči maticí 13 pro naetavení předpětí membrány. Komora 2 je. opatřena plnicím ventilem 8.The chamber 2, one wall of which is formed by a meo-membrane 9, is supported by a cylindrical insert 10 fixed to the flange 3. ^{In the} cylinder ^10e ee there is a rod 12 transmitting the movements of the diaphragm 9 to the ^chamber. and a spring 11 and an adjusting nut 13 for setting the diaphragm preload. Chamber 2 is. equipped with filling valve 8.

Činnost tohoto zařízeni je následující: Při jeho zavádění do vstupní komory potrubního systému se plnicím ventilem 8 naplní kruhová pružná trubice 4 vhodným plynným nebo kapalným médiem a natlakuje ee na potřebný přetlak. Vhodná předpětí membrány 9 ee předem nastaví stavěči maticí 13. Fo uzavření vstupní komory a jejím natlakováním na provozní tlak ae otevře uzávěr, kterým inspekční zařízení je zavedeno do kontrolovaného potrubí. Hekem dopravovaného média je inepekěni zařízení unášeno potrubím. Okraj těsnicí manžety 1 přitom kopíruje všechny nerovnosti vnitřního povrchu potrubí, která ee přenášejí jeko tlaková změna na membránu 9 a z ní na záznamový přístroj, na kterém ee současně registrují údaje o vzdálenosti inspekčního zařízení od vstupní komory.The operation of this device is as follows: When it is introduced into the inlet chamber of the piping system with the filling valve 8, the annular flexible tube 4 fills with a suitable gaseous or liquid medium and pressurizes to the required positive pressure. Appropriate biasing of the diaphragm 9e is preset by the adjusting nut 13. After closing the inlet chamber and pressurizing it to operating pressure, it opens the closure through which the inspection device is introduced into the pipeline to be inspected. Hek transported medium is carried by piping inepekeni. The edge of the sealing sleeve 1 follows all the unevenness of the inner surface of the pipeline which transmits as a pressure change to the diaphragm 9 and from there to the recording apparatus, on which at the same time it records the distance of the inspection device from the inlet chamber.

Průhyb membrány 9, vyvolaný změnou tlaku v kruhová pružná krabici 4, je možno přenášet na záznamový přístroj taká kterýmkoli elektrickým snímačem, například induktivním nebo kapacitním. Citlivost elektrických snímačů lze nastavit velmi Jednoduchým způsobem.The deflection of the diaphragm 9 caused by the pressure change in the circular flexible box 4 can be transmitted to the recording apparatus by any electrical sensor, for example inductive or capacitive. The sensitivity of the electrical sensors can be adjusted in a very simple way.

Badiální výchylky okraje těsnicí manžety 1 mohou být snímány tenzometrickým snímačem, připojeným po celám obvodě přímo k tomuto okraji na vnitřní straně manžety, popřípadě zabudovaným dovnitř její stěny. Snímání radiálních výchylek okraje těsnicí manžety je v tomto případě velmi jednoduchá, nebot není nutno použít žádná z dalších mechanických částí, to jest kruhové pružná krabice 4 a komory 2 s membránou 9 a převodem jejích průhybů k záznamovému přístroji. Je-li tenzometrický snímač radiálních výchylek okraje manžety elektricky zapojen v jediná eekci, je zaznamenávaná výchylka úměrná součtu všech defektů vnitřního povrchu potrubí. Snímač může být rovněž zapojen ve více sekcích, jejichž počet může být libovolně zvolen, a to například i tak, že záznamovým přístrojem jsou zaznamenávány součty signálů vždy ze dvou protilehlých sekcí, čímž ee kompenzují účinky celkového vychýlení inspekčního zařízení z osy potrubí, k němuž dochází v ohybech potrubí.Badial deflections of the edge of the sealing sleeve 1 can be sensed by a strain gauge sensor, which is connected all over the circumference directly to this edge on the inner side of the sleeve, possibly built into its wall. Detecting the radial deflections of the lip of the sealing collar in this case is very simple, since no other mechanical parts, i.e. the circular flexible box 4 and the chamber 2 with the membrane 9 and the transfer of its deflections to the recording apparatus, need to be used. If the strain gauge radial deflection sensor of the cuff edge is electrically connected in a single section, the recorded deflection is proportional to the sum of all defects of the inner pipe surface. The sensor can also be wired in multiple sections, the number of which can be arbitrarily selected, for example by recording the sums of signals from two opposing sections each with the recording apparatus, thus compensating for the effects of the total deflection of the inspection device from the pipeline axis. in pipe bends.

Inspekčního zařízení podle vynálezu je možno použít při provádění vnitřní inspekce produktovodů větších průměrů za provozu, která jsou opatřeny komorami pro vstupy a výstupy čisticích a inspekčních zařízení.The inspection device according to the invention can be used in the internal inspection of larger diameter pipelines in operation, which are provided with chambers for the inlets and outlets of the cleaning and inspection devices.

Claims (5)

P S E D M S T VYNÁLEZUOF THE INVENTION 1. Inspekční zařízení k měření změn průřezu kruhových potrubí, opatřená alespoň jednou těsnicí manžetou, vyznačující ss tím, že k okraji těsnicí manžety (1), který se obvodově dotýká vnitřní stěny kontrolovaného potrubí, je mechanicky připojeno zařízení pro snímání jeho radiálních výchylek.An inspection device for measuring cross-sectional changes in circular ducts, provided with at least one sealing collar, characterized in that a device for sensing its radial deflections is mechanically connected to the edge of the sealing collar (1) which circumferentially touches the inner wall of the pipe under test. 2. Inspekční zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že zařízení pro snímání radiálních výchylek okraje těsnicí manžety (l) je tvořeno kruhovou pružnou trubicí (4), jejíž vnitřníInspection device according to claim 1, characterized in that the device for sensing radial displacements of the edge of the sealing collar (1) is formed by a circular flexible tube (4), the inner 210 S67 prostor je hermeticky spojen přípojnou trubicí (6) s tlakovým převodníkem, jehož výstup je připojen k záznamovému přístroji.210 S67 the space is hermetically connected by a connecting tube (6) to a pressure transducer, the output of which is connected to the recording device. 3. Inspekční zařízení podle bodu 2, vyznačující ae tím, že tlakový převodník se skládá z komory (10) s membránou (9) a z mechanického převodu průhybu membrány k záznamovému přístroji.Inspection device according to claim 2, characterized in that the pressure transducer comprises a chamber (10) with a membrane (9) and a mechanical transmission of the diaphragm deflection to the recording apparatus. 4. Inspekční zařízení podle bodu 2, vyznačující ee tím, že tlakový převodník ee skládá z komory (2) s membránou (9) a z elektrického převodu průhybu membrány k záznamovému přístroji.Inspection device according to claim 2, characterized in that the pressure transducer (ee) consists of a chamber (2) with a diaphragm (9) and an electrical transmission of the diaphragm deflection to the recording apparatus. 5. Inspekční zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že zařízení pro snímání radiálních výchylek okraje těsnicí manžety (1) je tvořeno tenzometrickým snímačem, jehož výstup je elektricky připojen k předzesilovači a záznamovému přístroji.Inspection device according to claim 1, characterized in that the device for sensing radial displacements of the edge of the sealing collar (1) is formed by a strain gauge sensor, the output of which is electrically connected to the preamplifier and recording apparatus.