EA029805B1

EA029805B1 - Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа

Info

Publication number: EA029805B1
Application number: EA201591172A
Authority: EA
Inventors: Александр Дмитриевич МИРОШНИК; Олег Григорьевич ЧЕРНЫШОВ; Сергей Алексеевич СОЛОМИН; Павел Анатольевич МЕДЕЛЕВ; Сергей Владимирович ТРЕЙЕРОВ
Original assignee: Публичное Акционерное Общество "Транснефть"; Акционерное Общество "Транснефть - Диаскан"
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2018-05-31
Also published as: EA201591172A1; MX364918B; BR112015016823A2; EP2942557B1; WO2015016744A1; MX2015009011A; BR112015016823B1; EP2942557A1; EP2942557A4

Abstract

Изобретение относится к устройствам контроля технического состояния магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов путем пропуска внутри трубопровода ультразвукового дефектоскопа с установленными на нем ультразвуковыми датчиками. Заявленный носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа выполнен по крайней мере из одной секции. Секция состоит из центрального стержня, на котором между головной и хвостовой вилками установлены полиуретановые головной конус, хвостовой конус и набор колец с расположенными на них ультразвуковыми датчиками. Наружный диаметр носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа имеет размер, не превышающий предельно допустимого сужения трубопровода. В головной и хвостовой частях носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа установлены центрирующие манжеты. Заявленный носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа состоит по крайней мере из одной секции. Для обеспечения проходимости ультразвуковым дефектоскопом поворотов трубопровода малого радиуса носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа может быть выполнен в виде двух секций, шарнирно соединенных друг с другом посредством карданного соединения. Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа состоит из унифицированных и взаимозаменяемых деталей и узлов, что дает возможность изменять длину и количество секций носителя датчиков в зависимости от условий эксплуатации.

Description

029805

Изобретение относится к устройствам контроля технического состояния магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов путем пропуска внутри трубопровода ультразвукового дефектоскопа с установленными на нем ультразвуковыми датчиками.

Известно устройство, используемое для внутритрубного обследования трубопроводов большой протяженности неразрушающими методами, патент КИ 2204113 С1, носитель датчиков которого включает в себя множество кинематически соединенных между собой держателей датчиков, способных испытывать упругое отжатие в радиальном направлении от оси носителя. Основным недостатком данного устройства является то, что носители датчиков выполнены в виде прилегающих к стенке трубопровода кинематически соединенных между собой эластичных элементов, что ведет к погрешностям измерений.

Наиболее близким прототипом является устройство для внутритрубного ультразвукового контроля трубопроводов малого диаметра, патент КИ 38948 И1, где корпус носителя датчиков выполнен в виде единого жесткого корпуса. Основным недостатком данного устройства является возможность применения данной конструкции носителя только на трубопроводах малого диаметра и ограничения при прохождении дефектоскопом отводов трубопроводов малого радиуса.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности диагностической информации за счет более компактного расположения ультразвуковых датчиков на носителе датчиков, обеспечение проходимости дефектоскопом поворотов трубопровода малого радиуса.

Технический результат получен за счет того, что носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа выполнен по крайней мере из одной секции. Секция включает в себя центральный стержень, на котором размещены головная и хвостовая вилки. К фланцам головной и хвостовой вилок прикреплены центрирующие манжеты, между которыми размещены полиуретановый головной конус, полиуретановый хвостовой конус и набор колец. Набор колец представляет собой цилиндр с центральным отверстием и со спиралевидными пазами на внешней цилиндрической поверхности. В углублениях спиралевидных пазов во втулках размещены ультразвуковые датчики и зафиксированы крышками посредством винтов. Наружный диаметр носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа имеет размер, не превышающий предельно допустимого сужения трубопровода.

Набор колец имеет две группы втулок, которые расположены равномерно в поочередном порядке по длине окружности: втулки с гладкими отверстиями и втулки с резьбовыми отверстиями. Переднее кольцо набора колец закреплено на головном конусе крепежными винтами, которые завернуты в резьбовые отверстия головного конуса через втулки с гладкими отверстиям. Следующие кольца набора колец закреплены крепежными винтами через втулки с гладкими отверстиями в резьбовые отверстия втулок предыдущих колец. Таким образом, осуществляется расположение крепежных винтов в шахматном порядке, что позволяет набору колец носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа упруго деформироваться при похождении носителем датчиков ультразвукового дефектоскопа поворотов трубопроводов малого радиуса, что исключает застревание дефектоскопа. Центрирование носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа и обеспечение необходимого отступа датчиков от внутренней поверхности трубопровода осуществляется посредством полиуретановых манжет.

Конструкция набора колец, в котором установлены ультразвуковые датчики, может быть нескольких исполнений, что расширяет диагностические возможности ультразвукового дефектоскопа: при наклонном расположении ультразвуковой дефектоскоп приобретает функцию обнаружения трещин трубопровода, при радиальном расположении датчиков на наборе колец носителя ультразвуковой дефектоскоп получает функцию измерения толщины стенки трубопровода. Размещение ультразвуковых датчиков на недеформирующемся носителе датчиков ультразвукового дефектоскопа обеспечивает наиболее точное и компактное расположение ультразвуковых датчиков внутри трубопровода, что повышает качество диагностической информации, а также обеспечивает измерение поперечного сечения трубопровода с высокой точностью, что позволяет диагностическому прибору дополнительно к функции дефектоскопа выполнять функцию профилемера. Для обеспечения проходимости ультразвуковым дефектоскопом поворотов трубопровода малого радиуса носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа может быть выполнен в виде двух секций, шарнирно соединенных друг с другом посредством карданного соединения. Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа состоит из унифицированных и взаимозаменяемых деталей и узлов, что дает возможность изменять длину и количество секций носителя датчиков в зависимости от условий эксплуатации.

На фиг. 1 изображен носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа для трубопроводов малого диаметра;

на фиг. 2 - общий вид секции носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа;

на фиг. 3 - узел крепления ультразвукового датчика на кольце набора колец носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

1 - секция носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа;

2 - карданное соединение.

- 1 029805

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

3 - центральный стержень;

4 - головная вилка;

5 - хвостовая вилка;

6 - полиуретановая манжета;

7 - ультразвуковой датчик;

8 - полиуретановый головной конус;

9 - полиуретановый хвостовой конус;

10 - набор колец носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа;

11 - втулка с гладкими отверстиями;

12 - втулка с резьбовыми отверстиями;

13 - крепежный винт.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения:

7 - ультразвуковой датчик;

14 - кольцо набора колец носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа;

15 - втулка для размещения ультразвукового датчика;

16 - крышка;

17 - винт для крепления ультразвукового датчика;

18 - кабель с разъемом.

Заявленный носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа состоит по крайней мере из одной секции носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа 1 (фиг. 1). Между собой секции носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа 1 (фиг. 1) соединены посредством карданного соединения 2 (фиг. 1). Носитель датчиков 1 (фиг. 1) включает в себя центральный стержень 3 (фиг. 2), на котором размещены головная вилка 4 (фиг. 2) и хвостовая вилка 5 (фиг. 2). К фланцам головной и хвостовой вилок крепятся центрирующие манжеты 6 (фиг. 2). Между полиуретановыми манжетами 6 (фиг. 2) размещаются полиуретановый головной конус 8 (фиг. 2) и полиуретановый хвостовой конус 9 (фиг. 2). Между конусами 8 и 9 (фиг. 2) размещен набор колец 10 (фиг. 2). В углублениях спиралевидных пазов набора колец 10 (фиг. 2) размещаются ультразвуковые датчики 7 (фиг. 2), расположенные равномерно в угловом и осевом направлениях с необходимым шагом. Кольцо 14 (фиг. 3) носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа имеет две группы втулок, расположенных в поочередном порядке: втулки с гладкими отверстиями 11 (фиг. 2) и втулки с резьбовыми отверстиями 12 (фиг. 2). Крепление первого переднего полужесткого кольца 14 (фиг. 3) к полиуретановому головному конусу 8 (фиг. 2) осуществляется крепежными винтами 13 (фиг. 2), проходящими через отверстия втулок с гладкими отверстиями 11 (фиг. 2). Крепление следующих к предыдущим кольцам 14 (фиг. 3) осуществляется крепежными винтами 13 (фиг. 2), проходящими через отверстия втулок с гладкими отверстиями 11 (фиг. 2) и завернутыми во втулки с резьбовые отверстия 12 (фиг. 2). Ультразвуковой датчик 7 (фиг. 3) размещается на кольце 14 (фиг. 3) во втулке 15 (фиг. 3) и фиксируется крышкой 16 (фиг. 3) посредством винтов 17 (фиг. 3). К внутреннему торцу датчика подходит кабель с разъемом 18 (фиг. 3).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа выполнен по крайней мере из одной секции, которая включает в себя центральный стержень, на котором размещены головная и хвостовая вилки, к фланцам которых прикреплены центрирующие манжеты, между которыми размещены полиуретановый головной конус, полиуретановый хвостовой конус и набор колец с расположенными на нем ультразвуковыми датчиками, при этом набор колец имеет две группы втулок, которые расположены равномерно в поочередном порядке: втулки с гладкими отверстиями и втулки с резьбовыми отверстиями, а наружный диаметр носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа имеет размер, не превышающий размер предельно допустимого сужения трубопровода.
2. Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа по п.1, отличающийся тем, что переднее кольцо набора колец закреплено на головном конусе крепежными винтами, которые завернуты в резьбовые отверстия головного конуса через втулки с гладкими отверстиями, при этом следующие кольца набора колец закреплены крепежными винтами через втулки с гладкими отверстиями в резьбовые отверстия втулок предыдущих колец, при этом крепежные винты установлены в шахматном порядке.
3. Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа по п.1, отличающийся тем, что ультразвуковые датчики размещаются на кольцах и фиксируются крышками посредством винтов, при этом конструкция кольца носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа может быть нескольких исполнений: для установки ультразвуковых датчиков в наклонном и радиальном положениях.
4. Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа по п.1, отличающийся тем, что носитель ультразвуковых датчиков может быть выполнен в виде двух секций, шарнирно соединенных друг с другом посредством карданного соединения.

- 2 029805
5. Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа по п.1, отличающийся тем, что состоит из унифицированных и взаимозаменяемых деталей и узлов.