RU2068148C1 - Instrument for pipe line inspection - Google Patents
Instrument for pipe line inspection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2068148C1 RU2068148C1 RU94011991A RU94011991A RU2068148C1 RU 2068148 C1 RU2068148 C1 RU 2068148C1 RU 94011991 A RU94011991 A RU 94011991A RU 94011991 A RU94011991 A RU 94011991A RU 2068148 C1 RU2068148 C1 RU 2068148C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carrier
- pipeline
- sensors
- wheels
- carriers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике контроля состояния газового трубопровода с помощью прибора, движущегося автономно внутри трубы и несущего аппаратуру ультразвуковой дефектоскопии. The invention relates to techniques for monitoring the state of a gas pipeline using an apparatus moving autonomously inside a pipe and carrying ultrasonic flaw detection equipment.
Исследование дефектов трубопроводов является актуальной задачей, так как аварии приносят большой ущерб и приводят к человеческим жертвам. The study of pipeline defects is an urgent task, since accidents bring great damage and lead to human casualties.
Инспекция трубопроводов дорогостоящая задача, прежде всего ввиду их большой протяженности, неравнопроходности, и различных диаметров, поэтому принимаются меры по созданию более универсальных приборов, имеющих повышенную проходимость, надежность и большую дальность действия с сохранением возможности сбора информации о дефектах трубопровода различных диаметров на всем пути движения. Трубопровод не является однородной трубой, а имеет ответвления в горизонтальной плоскости, различные дефектные и технологические выступы внутри трубы, нарушения идеальной круглой геометрии сечения, которые увеличивают риск застревания и повреждения прибора. Кроме того, прибору приходится проходить закругления различного радиуса в различных плоскостях. Inspection of pipelines is an expensive task, primarily due to their large length, unevenness, and various diameters, therefore, measures are being taken to create more versatile devices with increased cross-country ability, reliability and a longer range, while maintaining the ability to collect information about defects in pipelines of various diameters along the entire route . The pipeline is not a homogeneous pipe, but has branches in the horizontal plane, various defective and technological protrusions inside the pipe, violations of the ideal round geometry of the cross section, which increase the risk of jamming and damage to the device. In addition, the device has to pass roundings of different radii in different planes.
Ввиду перечисленных причин является актуальной задача повышения дальности работы прибора инспекции трубопровода и повышения проходимости. In view of the listed reasons, the urgent task is to increase the operating range of the pipeline inspection device and increase throughput.
Известны технические решения, использующие механические датчики (а.с.N 1756732, приоритет от 07.08.89 "Течеискатель" и а.с.N 1656284, приоритет от 31.03.89 "Устройство для путевого обследования внутренней поверхности трубопроводов"). Known technical solutions using mechanical sensors (A.S. N 1756732, priority from 08/07/89 "Leak Detector" and A.S. N 1656284, priority from 03/31/89 "Device for track inspection of the inner surface of pipelines").
Данные устройства фиксируют нарушения целостности трубопровода и не могут измерять другие дефекты, которые в дальнейшем способны привести к аварии. Проходимость и дальность действия этих устройств невелика, прежде всего из-за высокой вероятности повреждения механических датчиков и застревания самого прибора. These devices record violations of the integrity of the pipeline and cannot measure other defects, which in the future can lead to an accident. The throughput and range of these devices is small, primarily due to the high probability of damage to mechanical sensors and jamming of the device itself.
Опыт эксплуатации магнитных приборов для инспекции трубопроводов показал, что они не способны измерить абсолютную толщину стенки, обнаруживать трещины, структурные изменения металла и т.д. Кроме того, они могут работать при небольших (не более 10-12 км/ч) скоростях движения. Operating experience of magnetic instruments for inspection of pipelines showed that they are not able to measure the absolute wall thickness, detect cracks, structural changes in metal, etc. In addition, they can operate at low (no more than 10-12 km / h) speeds.
Для каждого диаметра трубопровода требуется свой типоразмер прибора, при этом существуют жесткие требования к постоянству внутреннего диаметра и сечения труб, отсутствию технологических и дефектных выступов. Невысокая проходимость приборов с магнитным принципом дефектоскопии может быть проиллюстрирована конструкцией по заявке на Европейский патент N 0196020 с приоритетом 20.03.86. Магнитные приемники и источники постоянного магнитного поля должны плотно прилегать к трубе, что затрудняет проходимость прибора и делает их уязвимыми при встрече с выступами. Each pipe diameter requires its own device size, while there are strict requirements for the constancy of the inner diameter and cross-section of the pipes, the absence of technological and defective protrusions. The low passability of devices with the magnetic principle of flaw detection can be illustrated by the design according to the application for European patent N 0196020 with priority 20.03.86. Magnetic receivers and sources of a constant magnetic field should fit snugly against the pipe, which complicates the patency of the device and makes them vulnerable when meeting with the protrusions.
Наиболее перспективны приборы, использующие ультразвуковые методы инспекции трубопроводов. The most promising instruments using ultrasonic inspection methods of pipelines.
Для получения информации о дефектах трубопровода необходимо излучать упругие волны в стенку трубы и принимать эхосигналы от дефектов из нее. To obtain information about pipeline defects, it is necessary to radiate elastic waves into the pipe wall and receive echo signals from defects from it.
В решении этой проблемы наметились два направления. There are two directions in solving this problem.
Первый характеризуется излучением энергии неконтактным по отношению к трубе способом, через водную среду. Например, для работы прибора "Ultrascan" фирмы "Pipertronix GmbH" (Германия) требуется движение прибора в водяной пробке [1]
Прибор этой фирмы описан в заявке ФРГ N 3626646 приоритет от 6.08.86 и содержит несколько носителей, устройства для его перемещения и стабилизации внутри трубопровода, ультразвуковые датчики, установленные почти вплотную по окружности одного из носителей. Этот прибор, как и другие известные приборы, требует предварительной очистки трубопровода специальными поршнями. Подготовительные операции на очистку трубопровода, заполнение водой, слив воды после прохода прибора, достаточно надолго (на 15-20 часов) прерывают использование трубопровода. Кроме того, проходимость прибора с сохранением работоспособности недостаточно велика, т.к. существуют жесткие требования к геометрии трубы, есть необходимость в поддержании водяной пробки. Скорость прибора не более 4 км/ч с соответствующим сокращением производительности газопровода.The first is characterized by the emission of energy in a non-contact way to the pipe, through an aqueous medium. For example, the operation of the Ultrascan device of the company Pipertronix GmbH (Germany) requires the movement of the device in a water plug [1]
The device of this company is described in the application of Germany N 3626646 priority from 6.08.86 and contains several carriers, devices for its movement and stabilization inside the pipeline, ultrasonic sensors installed almost close to the circumference of one of the carriers. This device, like other known devices, requires preliminary cleaning of the pipeline with special pistons. Preparatory operations for cleaning the pipeline, filling with water, draining the water after the device has passed, interrupt the use of the pipeline for a long time (for 15-20 hours). In addition, the patency of the device while maintaining operability is not large enough, because There are strict requirements for the geometry of the pipe, there is a need to maintain a water plug. The speed of the device is not more than 4 km / h with a corresponding reduction in gas pipeline productivity.
Второе направление в конструкции ультразвуковых методов дефектоскопии трубопроводов разрабатывается фирмой "British Gas Corp.". The second direction in the design of ultrasonic pipeline flaw detection methods is being developed by British Gas Corp.
Излучение и прием ультразвуковых колебаний в приборах этого типа производится посредством датчика, установленного неподвижно внутри полого колеса, прозрачного для ультразвука и заполненного жидкостью. Radiation and reception of ultrasonic vibrations in devices of this type is carried out by means of a sensor mounted motionlessly inside a hollow wheel, transparent to ultrasound and filled with liquid.
Конструкция узлов установки таких датчиков на носителе описана в заявке Великобритании N 2043248 с приоритетом 28.02.79. Узлы установки включают систему амортизации полых колес, внутри которых установлены один или более преобразователей. The design of the installation nodes of such sensors on the carrier is described in UK application N 2043248 with a priority of 02.28.79. Installation components include a cushioning system for hollow wheels, within which one or more converters are installed.
Конструкции колесных датчиков защищены несколькими охранными документами. Например, патенты СССР N 878209 и 1195925 с приоритетом 23.08.77, заявка Великобритании N 2144545 с приоритетом 4.08.83. Узел подвески датчиков, работающих в паре, защищен по заявке Великобритании N 2141823 c приоритетом 17.06.83. Wheel sensor designs are protected by several security documents. For example, USSR patents N 878209 and 1195925 with priority 23.08.77, UK application N 2144545 with priority 4.08.83. The suspension assembly of sensors working in pairs is protected by UK application N 2141823 with priority 17.06.83.
Собственно конструкция прибора раскрыта в заявке Великобритании N 2048496 с приоритетом 28.02.79, которая выбрана в качестве прототипа. The actual design of the device is disclosed in the application of Great Britain N 2048496 with a priority of 02.28.79, which is selected as a prototype.
Прибор для инспекции трубопроводов по вышеуказанной заявке состоит из устройств для перемещения носителя внутри трубы в продольном направлении, которые также служат для стабилизации носителя внутри трубы. Перемещение и стабилизация осуществляется за счет эластичной круглой детали, которая установлена на носителе и контактирует с внутренней поверхностью трубы по окружности. Давление газа в трубопроводе воспринимается этой своеобразной манжетой и перемещает носитель. The device for inspection of pipelines according to the above application consists of devices for moving the carrier inside the pipe in the longitudinal direction, which also serve to stabilize the carrier inside the pipe. The movement and stabilization is carried out due to the elastic round part, which is mounted on the carrier and in contact with the inner surface of the pipe around the circumference. The gas pressure in the pipeline is perceived by this peculiar cuff and moves the carrier.
Для проверки состояния трубопровода на носителе установлены датчики, которые катятся по внутренней поверхности трубы. Датчики снабжены устройствами, обеспечивающими их амортизацию и перемещение в радиальном направлении для сохранения постоянного контакта с трубой при движении носителя. Данный прибор перемещается внутри трубопровода и производит ультразвуковое зондирование и прием эхо-сигналов благодаря контактным датчикам. To check the condition of the pipeline, sensors are installed on the carrier, which roll along the inner surface of the pipe. The sensors are equipped with devices that ensure their cushioning and movement in the radial direction to maintain constant contact with the pipe when the media moves. This device moves inside the pipeline and produces ultrasonic sensing and echo reception thanks to contact sensors.
Однако прибор не свободен от недостатков. However, the device is not free from flaws.
Во-первых, датчики не защищены от повреждения. Трубопроводы, как отмечалось выше, содержат горизонтальные ответвления и в них имеются выступы. Firstly, the sensors are not protected against damage. Pipelines, as noted above, contain horizontal branches and they have protrusions.
Датчики, которые попадут в горизонтальные ответвления или наткнутся на выступ, могут быть повреждены. С другой стороны, прибор при работе в спиральношовном трубопроводе будет вращаться по спирали, в результате чего пропадет информация о координате дефекта и нет гарантии, что и датчики не повредятся на последующих ответвлениях. Sensors that fall into horizontal branches or bump into a protrusion may be damaged. On the other hand, when working in a spiral-seam pipeline, the device will rotate in a spiral, as a result of which information about the coordinate of the defect will disappear and there is no guarantee that the sensors will not be damaged on subsequent branches.
В конструкции не предусмотрены защитные устройства датчиков от технологических и дефектных выступов. The design does not provide protective devices for sensors from technological and defective protrusions.
Во-вторых, препятствием работе на дальние расстояния, кроме возможности повреждения прибора, является отсутствие возможности пополнения энергии аккумуляторов для работы измерительной и регистрирующей аппаратуры. Secondly, the obstacle to working over long distances, in addition to the possibility of damage to the device, is the lack of the ability to recharge the batteries for the operation of measuring and recording equipment.
Предлагаемое техническое решение прибора для инспекции трубопровода направлено на повышение дальности работы за счет повышения проходимости. Указанный технический результат достигается использованием следующих признаков известного прибора (прототипа). The proposed technical solution of the device for inspection of the pipeline is aimed at increasing the operating range by increasing throughput. The specified technical result is achieved using the following features of the known device (prototype).
На носителе установлено устройство для его стабилизации и перемещения внутри трубопровода в продольном направлении. Устройство выполнено в виде круглой эластичной детали для контактирования по окружности с внутренней поверхностью трубопровода. Прибор содержит датчики для проверки состояния трубопровода. Амортизация, перемещение и контакт датчиков с внутренней поверхностью трубопровода обеспечивается устройствами, которые также способствуют движению датчиков путем качения в продольном направлении. A device is installed on the carrier for its stabilization and movement inside the pipeline in the longitudinal direction. The device is made in the form of a round elastic part for circular contact with the inner surface of the pipeline. The device contains sensors for checking the condition of the pipeline. Depreciation, movement and contact of the sensors with the inner surface of the pipeline is provided by devices that also facilitate the movement of the sensors by rolling in the longitudinal direction.
В отличительную часть изобретения входят следующие признаки. The following features are included in the characterizing part of the invention.
Прибор содержит по меньшей мере три носителя, соединенных между собой шарнирными соединениями. Не менее, чем два носителя снабжены устройствами стабилизации и перемещения внутри трубопровода и дополнительно устройствами предотвращения вращения вокруг продольной оси носителя. The device contains at least three media interconnected by articulated joints. No less than two carriers are equipped with stabilization and displacement devices inside the pipeline and additionally with devices for preventing rotation around the longitudinal axis of the carrier.
Выполнение прибора в виде цепочки носителей, соединенных шарнирами, позволяет проходить крутые повороты трубопровода. Установка устройств предотвращения вращения носителя стабилизирует положение прибора по окружности трубы и предотвращает потери информации о координатах дефектов и поломку датчиков, колес привода электрического генератора. The implementation of the device in the form of a chain of carriers connected by hinges allows you to go through sharp turns of the pipeline. The installation of media rotation prevention devices stabilizes the position of the device around the pipe circumference and prevents loss of information about the coordinates of defects and breakdown of sensors and wheels of the electric generator drive.
Устройства, содержащие датчики, установлены на одном носителе. На другом носителе установлены электрические генераторы, обеспечивающие электропитание измерительной и регистрирующей аппаратуры. Devices containing sensors are installed on the same media. On another medium, electric generators are installed that provide power to the measuring and recording equipment.
Электрический генератор содержит собственно генераторы и приводы, которые передают вращение колес приводов, контактирующих с внутренней стенкой трубопровода. Каждый привод оснащен устройством стабилизации, обеспечивающим перемещение колеса относительно носителя в радиальном направлении для обеспечения контакта с поверхностью трубы. The electric generator contains the actual generators and drives, which transmit the rotation of the wheels of the drives in contact with the inner wall of the pipeline. Each drive is equipped with a stabilization device that allows the wheel to move relative to the carrier in the radial direction to ensure contact with the pipe surface.
Колеса приводов электрического генератора и датчики установлены в плоскостях, проходящих через продольную ось носителя и развернутых относительно горизонтальной плоскости. Такая установка препятствует попаданию контактирующих с трубой датчиков и колес приводов в горизонтальные ответвления трубопровода, что может привести к поломке. The wheels of the electric generator drives and sensors are installed in planes passing through the longitudinal axis of the carrier and deployed relative to the horizontal plane. Such an installation prevents the sensors and drive wheels in contact with the pipe from entering horizontal branches of the pipeline, which can lead to breakage.
Для защиты от выступов внутри трубопровода датчики и колеса снабжены защитными устройствами. To protect against protrusions inside the pipeline, the sensors and wheels are equipped with protective devices.
Внутри носителя установлена измерительная и регистрирующая аппаратура. Носители между собой, а также датчики со своим носителем соединены электрическими кабельными соединениями. Inside the carrier, measuring and recording equipment is installed. The media between themselves, as well as the sensors with their media are connected by electrical cable connections.
Частные случаи выполнения прибора. Special cases of the device.
По меньшей мере первый и последний носители снабжены устройством для стабилизации и перемещения в продольном направлении. At least the first and last carriers are provided with a device for stabilizing and moving in the longitudinal direction.
Круглая эластичная деталь выполнена съемной, чтобы обеспечить работу прибора с трубопроводами разного диаметра и упрощения профилактического обслуживания. The round elastic part is removable to ensure operation of the device with pipelines of different diameters and simplify preventive maintenance.
Кроме того, круглая эластичная деталь выполнена многослойной, причем каждый независимый от соседнего слой выполнен с радиальными надрезами. Слои установлены в детали так, чтобы надрезы на совпадали в продольном направлении движения носителя. Такая конструкция детали обеспечивает меньшее повреждение при прохождении выступов и наделок в трубопроводе при сохранении тянущей и стабилизирующей способностей. In addition, the round elastic part is made multilayer, and each independent from the adjacent layer is made with radial cuts. The layers are installed in the part so that the cuts do not coincide in the longitudinal direction of movement of the carrier. This design of the part provides less damage during the passage of the protrusions and fittings in the pipeline while maintaining pulling and stabilizing abilities.
Устройство предотвращения вращения носителя вокруг продольной оси выполнено в виде радиального упорного подшипникового узла, установленного между носителем и круглой эластичной деталью. Устройства стабилизируют положение носителей прибора и препятствуют изменению положения датчиков и колес привода генератора относительно продольной оси трубопровода. The device for preventing rotation of the carrier around the longitudinal axis is made in the form of a radial thrust bearing assembly mounted between the carrier and the round elastic part. The devices stabilize the position of the device’s media and prevent the position of the sensors and wheels of the generator drive relative to the longitudinal axis of the pipeline.
Каждое устройство, содержащее датчики, и каждый привод электрического генератора выполнены с возможностью смещения в радиальном относительно носителя направлении и мягкой фиксации в заданном положении. Такая конструкция позволяет устанавливать датчики и привода на тот диаметр трубопровода, который инспектируется в конкретном случае. Each device containing the sensors, and each drive of the electric generator is made with the possibility of displacement in a radial direction relative to the carrier and soft fixation in a predetermined position. This design allows you to install sensors and actuators on the diameter of the pipeline, which is inspected in a particular case.
Датчик содержит ультразвуковой преобразователь, установленный неподвижно внутри полого колеса, проницаемого для ультразвука, с заключенной внутри него звукопередающей средой и способностью катиться по внутренней стенке трубопровода при движении носителя. The sensor contains an ultrasonic transducer mounted motionless inside a hollow wheel, permeable to ultrasound, with a sound-transmitting medium enclosed inside it and the ability to roll along the inner wall of the pipeline when the carrier moves.
Защитное устройство содержит лыжу, установленную параллельно образующей трубопровода. На ней выполнен вырез, через который пропущено, в зависимости от того, на каком устройстве установлено защитное устройство, или колесо привода генератора, или датчик. Перед колесом на лыже установлен вращающийся отбойный ролик. The protective device comprises a ski mounted parallel to the generatrix of the pipeline. A cut is made on it, through which it is passed, depending on which device the protective device is installed on, either the generator drive wheel or the sensor. In front of the wheel, a rotary jack wheel is mounted on the ski.
Четыре колеса приводов электрического генератора установлены на своих носителях попарно симметрично относительно оси носителя в плоскостях, развернутых относительно друг друга на 90o, с отклонением от горизонтальной плоскости в 45o. Два колеса датчиков расположены в вертикальной плоскости противоположно. Такая установка колес датчиков и привода позволяет им проходить ответвления трубопровода с наименьшими нагрузками и тем самым исключить поломки.Four wheels of electric generator drives are mounted on their carriers in pairs symmetrically relative to the axis of the carrier in planes rotated 90 ° relative to each other, with a 45 ° deviation from the horizontal plane. Two wheels of sensors are located in a vertical plane opposite. This installation of the wheels of the sensors and the drive allows them to pass the branch pipe with the least load and thereby eliminate damage.
Каждое устройство, обеспечивающее амортизацию и перемещение датчиков относительно носителя, и каждое устройство стабилизации приводов оснащены закрепленными на носителе устройствами амортизации, установки и фиксации в заданном положении. Each device that provides cushioning and movement of sensors relative to the carrier, and each stabilization device of the drives are equipped with devices for attenuation, installation and fixing in a predetermined position mounted on the carrier.
Данное устройство содержит два параллельно закрепленных на носителе рычажных элемента. Элементы установлены с возможностью поворота в плоскости, проходящей через продольную ось носителя, и фиксации в заданном положении. На противоположных концах рычажных элементов между ними подвижно смонтирован балансир, содержащий ось для установки колеса. This device contains two lever elements parallel to the carrier. The elements are mounted to rotate in a plane passing through the longitudinal axis of the carrier, and fixation in a predetermined position. At the opposite ends of the lever elements between them, a balancer is mounted movably, comprising an axis for mounting the wheel.
Для прижатия колеса к внутренней поверхности трубы и амортизации балансир соединен с носителем амортизирующим элементом. На балансире также установлено защитное устройство. To press the wheel against the inner surface of the pipe and cushion it, the balancer is connected to the carrier with a cushioning element. A safety device is also installed on the balancer.
Конструкция прибора по заявке решает задачу повышения проходимости трубопроводов, имеющих повороты небольших радиусов, ответвления и выступы. Повышение проходимости обеспечивает сохранение работоспособности прибора на дальние расстояния. The design of the device according to the application solves the problem of increasing the permeability of pipelines having turns of small radii, branches and protrusions. Increased patency ensures the preservation of the health of the device over long distances.
Использование прибора осуществляется следующим образом. The use of the device is as follows.
Прибор устанавливается через камеру запуска внутри трубопровода и движется под давлением газа со скоростью, близкой к скорости газа как поршень. Прорыву газа препятствуют устройства перемещения и стабилизации в виде круглых эластичных деталей с контактом по окружности трубопровода. Датчики, установленные на одном из носителей, катятся по внутренней поверхности трубопровода и производят ультразвуковое зондирование и прием эхо-сигналов от дефектов. Измерительная и регистрирующая аппаратура, связанная с датчиками кабельными соединениями, служит для обработки и записи сигналов. Датчики должны все время сохранять контакт с поверхностью трубы, что обеспечивается устройствами амортизации и перемещения их в радиальном направлении. Снабжение аппаратуры электроэнергией при движении прибора производится электрическими генераторами, колеса привода которых также катятся по внутренней поверхности трубы. Привод также оснащен устройством стабилизации для сохранения контакта колес привода с поверхностью трубы и стабилизации положения носителя. Датчики и колеса привода защищены от препятствий внутри трубопровода защитными устройствами. The device is installed through the launch chamber inside the pipeline and moves under gas pressure at a speed close to the gas velocity as a piston. The gas breakthrough is prevented by the movement and stabilization devices in the form of round elastic parts with contact along the circumference of the pipeline. Sensors mounted on one of the carriers roll along the inner surface of the pipeline and produce ultrasonic sensing and receive echo signals from defects. Measuring and recording equipment associated with sensors with cable connections serves to process and record signals. Sensors must always maintain contact with the surface of the pipe, which is provided by devices for depreciation and moving them in the radial direction. The equipment is supplied with electricity by the movement of the device by electric generators, the drive wheels of which also roll along the inner surface of the pipe. The drive is also equipped with a stabilization device to maintain contact between the drive wheels and the pipe surface and stabilize the position of the carrier. Sensors and drive wheels are protected from obstacles inside the pipeline by protective devices.
Все узлы прибора работают как единое целое на достижение вышеуказанного технического результата. All nodes of the device work as a whole to achieve the above technical result.
Прибор выполнен из отдельных носителей, чтобы он не застрял при прохождении поворотов небольших радиусов. Этой же цели посвящено сочетание размещения устройств стабилизации и перемещения на одних носителях в виде круглой детали и устройств стабилизации за счет приводов колес генератора и устройств амортизации датчиков. The device is made of separate media so that it does not get stuck when cornering small radii. The same goal is devoted to the combination of the placement of stabilization and movement devices on the same media in the form of a round part and stabilization devices due to the drive wheels of the generator and the devices for damping sensors.
Устройство предотвращения вращения носителя вокруг продольной оси стабилизирует положение датчиков, что важно с одной стороны для сохранения информации о координатах дефектов, с другой стороны это существенно с точки зрения прохождения ответвлений. Датчики, как и колеса приводов генератора, установлены в плоскостях, развернутых относительно горизонтальной плоскости, что позволяет избежать их попадания в горизонтальные ответвления трубопровода и повреждения от ударных нагрузок. The device for preventing rotation of the carrier around the longitudinal axis stabilizes the position of the sensors, which is important on the one hand for saving information about the coordinates of defects, on the other hand it is significant from the point of view of the passage of branches. The sensors, as well as the wheels of the generator’s drives, are installed in planes deployed relative to the horizontal plane, which allows them to avoid falling into the horizontal branches of the pipeline and damage from shock loads.
Предотвращение поломок от ударных нагрузок осуществляется также защитными устройствами. Prevention of breakdowns from shock loads is also carried out by protective devices.
Все перечисленные признаки в сочетании позволяют получить новый, не сводящийся к сумме свойств отдельных элементов, технический результат. All of the above features in combination allow you to get a new technical result that is not reduced to the sum of the properties of individual elements.
Частные случаи выполнения признаков изобретения позволяют развить свойства, связанные с проходимостью прибора. Special cases of the implementation of the features of the invention allow to develop properties associated with the patency of the device.
Выполнение эластичной детали многослойной с разрезами позволяет сохранить ее целостность при встрече с выступами. The implementation of the elastic multilayer parts with cuts allows you to maintain its integrity when meeting with the protrusions.
Защитное устройство, выполненное с установленным на лыже перед датчиком или колесом привода роликом дополнительно уменьшит вероятность их повреждения. A protective device made with a roller mounted on the ski in front of the sensor or the drive wheel will further reduce the likelihood of damage.
В частном случае выполнения, колеса приводов содержат по 4 колеса, установленных попарно симметрично с разворотом на 45o от горизонтальной плоскости. Вероятность попадания в горизонтальные ответвления трубопровода снижается.In the particular case of execution, the drive wheels contain 4 wheels mounted in pairs symmetrically with a rotation of 45 o from the horizontal plane. The probability of getting into horizontal branches of the pipeline is reduced.
Конструкция прибора в частных случаях выполнения признаков позволяет также достаточно просто переналаживать прибор для инспекции трубопроводов с разными диаметрами. Для этого эластичная круглая деталь выполнена съемной, каждое устройство, содержащее датчики, и каждый привод генератора могут быть смещены по радиусу и зафиксированы в новом положении, а диаметр прочного корпуса меньше наименьшего диаметра трубопровода, предназначенного для инспекции. The design of the device in particular cases of fulfilling the features also makes it possible to simply readjust the device for inspection of pipelines with different diameters. To do this, the elastic round part is removable, each device containing sensors, and each generator drive can be shifted in radius and fixed in a new position, and the diameter of the durable casing is less than the smallest diameter of the pipeline intended for inspection.
Изобретение поясняется чертежами:
На фиг. 1 представлен общий вид прибора;
На фиг. 2 изображен носитель с электрическими генераторами;
На фиг. 3 показано сечение прибора с генератором и датчика, вид спереди;
На фиг. 4 приведена конструкция защитного устройства;
На фиг. 5 изображена конструкция датчика с ультразвуковым преобразователем;
На фиг. 6 представлена конструкция устройства предотвращения вращения носителя в сборе с эластичной круглой деталью;
На фиг. 7 приведен вариант выполнения эластичной круглой детали многослойной, а на фиг. 8 вид А (спереди).The invention is illustrated by drawings:
In FIG. 1 shows a general view of the device;
In FIG. 2 shows a carrier with electric generators;
In FIG. 3 shows a cross-section of a device with a generator and a sensor, front view;
In FIG. 4 shows the design of the protective device;
In FIG. 5 shows the design of the sensor with an ultrasonic transducer;
In FIG. 6 shows the design of a device for preventing rotation of a carrier assembly with an elastic round part;
In FIG. 7 shows an embodiment of an elastic round multilayer part, and FIG. 8 view A (front).
Прибор для инспекции трубопровода содержит (фиг. 1) носители 1 в виде герметичных контейнеров и носители 2, для установки датчиков 3 и генераторов 4. Носители 1, 2 соединены между собой последовательно шарнирными соединениями 5 и электрически кабельными соединениями 6. The device for inspection of the pipeline contains (Fig. 1)
На одном носителе 2 установлены устройства 7, содержащие датчики 3 для проверки состояния трубопровода 8. На первом и последнем носителях 1 установлено устройство для их стабилизации и перемещения в виде эластичной круглой детали 9, которая контактирует с внутренней поверхностью трубопровода 8 по окружности и препятствует прохождению газов мимо детали 9. Между носителем 1 и эластичной круглой деталью 9 установлено устройство 10 предотвращения вращения носителя 1 вокруг продольной оси. On one
На другом носителе 2 установлены электрический генератор, содержащий собственно генераторы 4 и приводы 11, которые обеспечивают передачу вращения от колес 12 привода 11. Колеса 12 привода 11 контактируют со стенкой трубопровода 8. Приводы 11 оснащены устройством стабилизации 13, которое обеспечивает радиальное перемещение колеса 12. On another
Подобные устройства стабилизации 13 входят в состав устройств 7, содержащих датчики 3. Датчики 3 и колеса 12 приводов 11 снабжены защитными устройствами 14. Such stabilization devices 13 are part of devices 7 containing
Внутри носителей 1, в герметичном контейнере, установлена измерительная и регистрирующая аппаратура, которая связана с датчиками 3 и генераторами 4 кабельными соединениями 6. Inside the
На одном носителе 2 установлен электрический генератор, содержащий собственно генераторы 4 и приводы 11, на другом устройство 7, содержащее датчики 3 (фиг. 2 и 3). Устройства стабилизации 13 содержат два рычажных элемента 15, которые могут переставляться и фиксироваться в отверстиях 16 для различных диаметров трубопроводов 8. Между рычажными элементами 15 на оси смонтирован балансир 17, который содержит опорную стойку 18, в которой закреплена ось для установки или колеса 12 привода 11 с ременной передачей 19 (фиг. 2), или колеса датчика 3 (фиг. 3). Балансир 17 соединен с носителем 2 амортизирующим элементом 20, который необходим для прижатия колес 12, 3 и их амортизации. На балансире 17 установлено защитное устройство 14. Кабельные соединения 6 связывают датчики 3 и генераторы 4 с измерительной и регистрирующей аппаратурой. An electric generator is installed on one
Защитное устройство 14 содержит лыжу 21, установленную параллельно образующей трубопровода 8. В вырезе защитного устройства 14 установлено колесо 3 или 12, перед колесом 3 (12) на оси закреплен ролик 22, служащий отбойным устройством. The
На фиг.3 видно, что датчики 3 установлены попарно симметрично в вертикальной плоскости. Попарно симметрично в плоскостях, проходящих через ось носителя и развернутых относительно горизонтальной плоскости на 45o, расположены колеса 12 привода 11 (фиг. 3).Figure 3 shows that the
Датчик 3 (фиг. 5) содержит ультразвуковой преобразователь 23, установленный неподвижно на оси 24. Вокруг оси 24 на подшипниках 25 вращается звукопроницаемое колесо 26. Внутри колесо 26 заполнено звукопередающей средой 27, которая подается через каналы 28. The sensor 3 (Fig. 5) contains an
Устройство 10 предотвращения вращения носителя 1 содержит (фиг. 6) радиально-упорный подшипник 29, установленный между носителем 1 и кольцом 30 с круглой эластичной деталью 9. The
На фиг. 7 и 8 приведен вариант выполнения круглой эластичной детали 9 многослойной. Каждый независимый слой выполнен в виде диска 31, который имеет радиальные надрезы 32. Диски 31 детали 9 установлены таким образом, чтобы надрезы 32 не совпадали в продольном направлении движения носителя 1. In FIG. 7 and 8 show an embodiment of a round
Диски 31 собраны в общую конструкцию детали 9 болтовым соединением 33. The
Прибор движется внутри трубопровода 8 под напором газа, благодаря обтюрации, которую создают круглые эластичные детали 9, установленные на первом и последнем носителях 1. При движении носителей 2 датчики 3 для проверки состояния трубопровода 8 катятся по его внутренней поверхности. The device moves inside the
Датчики 3 сохраняют непрерывный контакт с поверхностью трубопровода 8 с помощью устройства стабилизации 13, что позволяет вести непрерывный процесс инспекции трубопровода 8. The
Прохождению закруглений трубопровода 8, мест, содержащих различные технологические выступы способствует выполнение прибора из отдельных носителей 1, 2, соединенных шарнирными соединениями 5. Датчики 3 могут быть повреждены от выступов, поэтому перед ними установлено защитное устройство 14. The passage of the curvature of the
При движении прибора вращаются также колеса 12 привода генераторов 4, которые установлены на другом носителе 2. Электрические генераторы 4 вырабатывают энергию для питания измерительной и регистрирующей аппаратуры, установленной на носителях 1. Непрерывный контакт с поверхностью трубопровода 8 обеспечивает устройство стабилизации 13, а защитное устройство 14 снижает риск повреждений колес 12 привода 11 генератора 4. When the device is moving, the
Колеса 12 и датчики 3 проходят ответвления трубопровода 8, не испытывая значительных ударных нагрузок, так как установлены в плоскостях, развернутых от горизонтальной плоскости. Для того, чтобы ориентация датчиков 3 и колес 12 привода 11 сохранилась при прохождении трубопроводов, особенно имеющих спиральный сварной шов, включено устройство 10, препятствующее вращению носителя 1 вокруг продольной оси. При повороте эластичной детали 9 в трубе 8 поворота носителя 1 не происходит, так как центр тяжести его смещен вниз, а механически от детали 9 он развязан устройством 10 в виде радиально-упорного подшипника 29. The
Устройство стабилизации 13 работает следующим образом (фиг. 2, 3). The stabilization device 13 operates as follows (Fig. 2, 3).
Рычажные элементы 15 с помощью отверстия 16 предварительно устанавливаются в положение, соответствующее диаметру инспектируемого трубопровода 8. Балансир 17 прижимает колесо 12 привода 11 или датчик 3, благодаря амортизирующему элементу 20, к трубопроводу 8. Защитное устройство 14 воспринимает технологические выступы при движении носителя 2, прежде всего, лыжей 21, а затем роликом 22, благодаря чему колесо 12 или датчик 3 проходят препятствие без повреждений. The
Датчик 3 (фиг. 5) катится по внутренней поверхности трубопровода 8 звукопроницаемым колесом 26. Ультразвуковой преобразователь 23 неподвижен при качении колеса 26, и получает звуковые волны в материал трубопровода 8 через звукопередающую среду 27 и обод колеса 26. Прием отраженных эхо-сигналов происходит в обратном направлении. The sensor 3 (Fig. 5) rolls along the inner surface of the
Эластичная круглая деталь 9 может быть повреждена технологическим выступом. В частном случае выполнения (фиг. 7, 8) деталь 9 выполняется многослойной. При прохождении выступа лепестки дисков 31, благодаря надрезам 32, не рвутся, а отгибаются. Однако и при многослойной детали 9 с надрезами прорыва газов не происходит, т.к. надрезы 32 разных дисков 31 не совпадают в продольном направлении. The elastic
Таким образом, все признаки изобретения служат повышению дальности работы прибора за счет повышения проходимости. Применение приборов позволит инспектировать трубопроводы на дальние расстояния без серьезной предварительной подготовки, которую для других приборов осуществляли, например, путем предварительной прогонки специальных очищающих снарядов. Конструкция прибора по изобретению достаточно защищена от повреждения и застревания при прохождении закруглений малого диаметра, ответвлений и различных технологических наделок. Thus, all the features of the invention serve to increase the operating range of the device by increasing throughput. The use of devices will allow inspecting pipelines over long distances without serious preliminary preparation, which for other devices was carried out, for example, by preliminary running of special cleaning shells. The design of the device according to the invention is sufficiently protected from damage and jam during passage of roundings of small diameter, branches and various technological adjustments.
Литература. Literature.
1. "Кто есть кто в диагностике трубопроводов". Доклады международной деловой встречи. Ялта 1991, с. 32, 210. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 1. "Who is who in the diagnosis of pipelines." Reports of an international business meeting. Yalta 1991, p. 32, 210. YYY2 YYY4 YYY6
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94011991A RU2068148C1 (en) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | Instrument for pipe line inspection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94011991A RU2068148C1 (en) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | Instrument for pipe line inspection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94011991A RU94011991A (en) | 1996-08-20 |
| RU2068148C1 true RU2068148C1 (en) | 1996-10-20 |
Family
ID=20154414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94011991A RU2068148C1 (en) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | Instrument for pipe line inspection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2068148C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000008377A1 (en) * | 1998-08-04 | 2000-02-17 | Chernyaev Konstantin Valerievi | Device for measuring and for checking with causing any damage the material of a duct |
| WO2000008378A1 (en) * | 1998-08-04 | 2000-02-17 | Chernyaev Konstantin Valerievi | Device for measuring and for checking without causing any damage the material of a duct |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116892665B (en) * | 2023-09-06 | 2023-11-14 | 南京英派克检测有限责任公司 | Pipeline nondestructive testing equipment |
-
1994
- 1994-04-04 RU RU94011991A patent/RU2068148C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка Великобритании N 2048496, кл. G 01 M 19/00, 1979. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000008377A1 (en) * | 1998-08-04 | 2000-02-17 | Chernyaev Konstantin Valerievi | Device for measuring and for checking with causing any damage the material of a duct |
| WO2000008378A1 (en) * | 1998-08-04 | 2000-02-17 | Chernyaev Konstantin Valerievi | Device for measuring and for checking without causing any damage the material of a duct |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94011991A (en) | 1996-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2404354T3 (en) | Procedure and apparatus for ultrasonic on-site inspection of a railroad track | |
| US4945775A (en) | Inertial based pipeline monitoring system | |
| US4218923A (en) | System for monitoring the condition of a pipeline | |
| US6945114B2 (en) | Laser-air, hybrid, ultrasonic testing of railroad tracks | |
| CA2379108C (en) | Method and device for inspecting pipelines | |
| EP2944857A1 (en) | Method and system for the continuous remote tracking of a pig device and detection of anomalies inside a pressurized pipeline | |
| EP1565369A2 (en) | Laser-air hybrid ultrasonic technique for non-contact testing of railroad wheels | |
| US4162635A (en) | System for monitoring the condition of a pipeline | |
| CA2312394A1 (en) | Monitoring pipes | |
| EP0001674A1 (en) | Wheel probe for ultrasonic inspection of pipelines | |
| GB2318640A (en) | Underground leak location | |
| EP2527707A1 (en) | Apparatus for pipeline inspection | |
| RU2068148C1 (en) | Instrument for pipe line inspection | |
| GB2372569A (en) | Active rail health monitoring system | |
| Nowakowski et al. | Wheel-flat detection on trams using envelope analysis with Hilbert transform | |
| US8869599B2 (en) | Leak detection system based on force transduction | |
| CN104760814B (en) | Wheeled ultrasonic wave sensor | |
| CN101320020A (en) | Ultrasonic wheel type probe | |
| CN106457889A (en) | Axle of wheel sets and respective method for the ultrasound inspection | |
| EP0001474A1 (en) | Wheel probe for ultrasonic inspection | |
| EP0158569A1 (en) | Procedure and device for searching and characterising defects in a known immerged metallic structure | |
| US20090126464A1 (en) | Acoustic Detector | |
| US5641909A (en) | Scan assembly structure | |
| GB2176604A (en) | Acoustic detection of gas leaks | |
| Entezami et al. | Lineside and on-board monitoring techniques for infrastructure and rolling stock on high-speed lines |