RU2194274C1 - Способ внутритрубного ультразвукового контроля - Google Patents

Способ внутритрубного ультразвукового контроля Download PDF

Info

Publication number
RU2194274C1
RU2194274C1 RU2001125488/28A RU2001125488A RU2194274C1 RU 2194274 C1 RU2194274 C1 RU 2194274C1 RU 2001125488/28 A RU2001125488/28 A RU 2001125488/28A RU 2001125488 A RU2001125488 A RU 2001125488A RU 2194274 C1 RU2194274 C1 RU 2194274C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
period
specified
speed
pulses
projectile
Prior art date
Application number
RU2001125488/28A
Other languages
English (en)
Inventor
А.Ю. Базаров
А.П. Десятчиков
Н.А. Карасев
С.П. Кириченко
А.М. Слепов
А.В. Смирнов
Original Assignee
ЗАО "Нефтегазкомплектсервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" filed Critical ЗАО "Нефтегазкомплектсервис"
Priority to RU2001125488/28A priority Critical patent/RU2194274C1/ru
Priority to DE10239268A priority patent/DE10239268B4/de
Priority to US10/232,182 priority patent/US6772637B2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2194274C1 publication Critical patent/RU2194274C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/005—Investigating fluid-tightness of structures using pigs or moles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/225—Supports, positioning or alignment in moving situation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/011—Velocity or travel time
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/015—Attenuation, scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/263—Surfaces
    • G01N2291/2636—Surfaces cylindrical from inside

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройствам ультразвуковой дефектоскопии трубопроводов большой протяженности. Рассчитать объем накопителей данных в зависимости от дистанции трубопровода и избежать переполнения накопителей данных при замедленном движении снаряда возможно при том, что пропускают внутри трубопровода инспекционный снаряд с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, испускают в процессе пропуска зондирующие ультразвуковые импульсы и принимают отраженные импульсы, соответствующие указанным зондирующим импульсам, обрабатывают и хранят данные измерений. В процессе пропуска с периодом не менее периода следования зондирующих импульсов определяют скорость инспекционного снаряда. Период следования зондирующих импульсов устанавливают как функцию по крайней мере двух определенных в процессе пропуска значений скорости инспекционного снаряда. Определяют среднюю скорость инспекционного снаряда за некоторый промежуток времени, не превышающий период определения указанной средней скорости. Период определения скорости инспекционного снаряда составляет 200-2000 периодов следования зондирующих импульсов. Периоду следования зондирующих импульсов задают значение из ряда дискретных значений, число которых составляет не менее 3. 15 з.п.ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относится к способам ультразвуковой дефектоскопии трубопроводов большой протяженности путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, преобразования и записи данных измерений в накопитель цифровых данных в процессе пропуска и обработки полученных данных после выполнения пропуска с целью идентификации дефектов стенок трубопровода, определения параметров идентифицированных дефектов и их положения на трубопроводе.
Известен способ внутритрубного ультразвукового контроля [1]-[4] путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, путем испускания зондирующих ультразвуковых импульсов и приема отраженных ультразвуковых импульсов.
Известен также способ внутритрубного ультразвукового контроля [5]-[9] методом толщинометрии путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, путем испускания зондирующих ультразвуковых импульсов и приема соответствующих ультразвуковых импульсов, отраженных от внутренней и внешней стенок трубопровода, измерения времени хода указанных импульсов.
Период следования зондирующих ультразвуковых импульсов и скорость инспекционного снаряда внутри трубопровода определяют продольную разрешающую способность дефектоскопа. При заданном периоде сканирования (периоде следования зондирующих импульсов) шаг сканирования зависит от скорости снаряда: увеличивается при росте скорости и уменьшается при уменьшении скорости инспекционного снаряда. Скорость снаряда в нефтепроводе и нефтепродуктопроводе может быть до 2 м/с (неустановившееся значение до 6 м/с), в газопроводе - до 10 м/с (при условии обеспечения акустической связи ультразвуковых датчиков со стенкой трубопровода, например, с помощью жидкостной пробки). В процессе пропуска скорость снаряда меняется, и для обеспечения продольной разрешающей способности, не большей максимально допустимой, период следования зондирующих импульсов выбирается исходя из максимальной скорости инспекционного снаряда, которая возможна при обследовании конкретного трубопровода.
В результате изменения скорости снаряда в процессе его пропуска на участках замедления снаряда при заданном периоде следования зондирующих импульсов происходит избыточное сканирование, которое приводит к увеличению объема измеренных данных на единицу длины трубопровода и, соответственно, нерациональному использованию накопителя данных.
В заявленном способе выполняется динамическое сканирование, при котором режим сканирования зависит от скорости снаряда, а также от характера изменения скорости снаряда-дефектоскопа.
Известен способ ультразвукового контроля тонкостенных труб теплообменников [10] путем пропуска внутри трубопровода установленного на трубке инспектирующего устройства с установленными на нем ультразвуковыми датчиками и средствами измерений, путем испускания в процессе пропуска зондирующих ультразвуковых импульсов и приема отраженных импульсов, соответствующих указанным зондирующим импульсам, обработки данных измерений.
Указанный способ характеризуется тем, что период следования ультразвуковых импульсов устанавливают как функцию скорости снаряда внутри трубопровода, и он задается вращением зондовой головки.
Недостатком такого способа является то, что кратковременное проскальзывание зондовой головки (или колеса одометра), характерное при контроле нефтепроводов, приводит к пропуску участков трубопровода из-за отсутствия зондирующих сигналов при отсутствии вращения головки (колеса одометра). Кроме того, описанный способ не может быть использован для контроля трубопроводов большой протяженности из-за неавтономности зондирующего устройства, используемого для реализации способа.
Прототипом заявленного способа является способ ультразвукового контроля трубопроводов [11] путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, испускания в процессе пропуска зондирующих ультразвуковых импульсов и приема отраженных импульсов, соответствующих указанным зондирующим импульсам, обработки и хранения данных измерений.
К основному недостатку указанного способа относится то, что на участках замедления снаряда при заданном периоде следования зондирующих импульсов происходит избыточное сканирование, которое приводит к увеличению объема измеренных данных на единицу длины трубопровода и, соответственно, нерациональному использованию накопителя данных.
Заявленный способ внутритрубного ультразвукового контроля трубопроводов выполняют путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, испускания в процессе пропуска зондирующих ультразвуковых импульсов и приема отраженных импульсов, соответствующих указанным зондирующим импульсам, обработки и хранения данных измерений.
Заявленный способ отличается от способа по прототипу тем, что в процессе пропуска с периодом не менее периода следования зондирующих импульсов определяют скорость инспекционного снаряда, период следования зондирующих импульсов устанавливают как функцию, по крайней мере, двух определенных в процессе пропуска значений скорости инспекционного снаряда.
Основной технический результат, достигаемый в результате реализации изобретения, состоит в том, что испускание зондирующих импульсов с периодом, зависящим от скорости снаряда в трубопроводе, позволяет рассчитывать объем накопителей данных в зависимости от дистанции трубопровода, подлежащей контролю, избежать переполнения накопителей данных при замедленном движении снаряда или его временном застревании в трубопроводе. Кроме того, изменение периода следования зондирующих импульсов в зависимости, по крайней мере, от двух определенных в процессе пропуска значений скорости инспекционного снаряда позволяет избежать неоправданного изменения указанного периода при кратковременном изменении скорости снаряда.
В развитие изобретения в процессе пропуска с указанным ранее периодом (периодом определения скорости) определяют среднюю скорость инспекционного снаряда за некоторый промежуток времени, не превышающий период определения указанной средней скорости. Период следования зондирующих импульсов устанавливают как функцию определенной за указанный ранее промежуток времени средней скорости инспекционного снаряда и, по крайней мере, одного определенного за некоторый предшествующий промежуток времени значения средней скорости инспекционного снаряда.
Вычисление средней скорости снаряда за небольшие промежутки времени (порядка 1-10 с) позволяет избежать влияние кратковременных изменений линейной скорости снаряда на оценку требуемого периода следования зондирующих импульсов.
Период определения указанной ранее скорости инспекционного снаряда устанавливают как функцию указанного ранее периода следования зондирующих импульсов. Период определения указанной ранее скорости инспекционного снаряда составляет N указанных ранее периодов следования зондирующих импульсов, значение N составляет 200-2000.
Поскольку период следования зондирующих импульсов устанавливают как функцию нескольких измеренных значений скорости снаряда из расчета поддержания стабильной разрешающей способности по длине трубопровода, то привязка момента определения скорости к периоду следования зондирующих импульсов позволяет производить измерения скорости в зависимости от времени, обеспечивая при этом равномерность измерений скорости по дистанции. При значении N, превышающем 2000, при больших периодах следования зондирующих импульсов (соответственно, при низкой скорости снаряда) при резком увеличении скорости информация об этом будет несвоевременной, что приведет к отсутствию ультразвуковой информации от соответствующего участка трубопровода. При малых значениях N и малых и большой скорости снаряда измеренные значения скорости будут искажены кратковременными ускорениями и вибрациями.
Указанному ранее периоду следования зондирующих импульсов задают значение из ряда дискретных значений, число указанных дискретных значений составляет не менее 3. Каждому указанному дискретному значению периода соответствует диапазон указанной ранее скорости инспекционного снаряда.
В развитие изобретения каждому указанному дискретному значению периода соответствует первый диапазон скорости, используемый для изменения периода следования зондирующих импульсов в сторону уменьшения (при увеличении скорости снаряда за некоторый промежуток времени), и второй диапазон скорости, используемый для изменения периода следования зондирующих импульсов в сторону увеличения (при уменьшении скорости снаряда за некоторый промежуток времени).
Введение двух диапазонов скорости для каждого значения периода позволяет реализовать гистерезис в зависимости периода от скорости. Так, при превышении некоторого порогового значения скорости и соответствующего уменьшения периода следования зондирующих импульсов обратное увеличение периода произойдет только тогда, когда скорость уменьшится до значения, меньшего, чем указанный ранее порог. Это позволяет стабилизировать работу электроники, связанной с измерениями и преобразованиями измеренных данных, при достаточно равномерном движении снаряда со скоростью вблизи порога с незначительными отклонениями в скорости.
Предпочтительно исполнение заявленного способа, в котором нижняя граница первого диапазона скорости больше нижней границы второго диапазона скорости; верхняя граница первого диапазона скорости больше верхней границы второго диапазона скорости; нижняя граница первого диапазона скорости меньше верхней границы второго диапазона скорости; разность между нижними границами первого и второго диапазонов скорости и/или между верхними границами первого и второго диапазонов скорости составляет не более 0,5 м/с.
При уменьшении скорости инспекционного снаряда за некоторый промежуток времени, при котором значение скорости выходит за пределы соответствующего диапазона, изменение периода следования зондирующих импульсов производят с временной задержкой, длительность указанной задержки составляет 10-100 с.
Выполнение указанного условия позволяет гарантировать достаточную разрешающую способность, если уменьшение скорости носит временный характер (время менее 10 с), тогда как увеличение периода следования зондирующих импульсов на период времени, следующий за моментом измерения (определения) скорости, при увеличении в этот период времени скорости снаряда привело бы к недопустимому увеличению разрешения.
Указанную ранее среднюю скорость за некоторый промежуток времени определяют путем измерения пройденной внутри трубопровода дистанции за указанный промежуток времени, указанную дистанцию определяют с помощью одного или нескольких одометров. Указанную дистанцию определяют с помощью, по крайней мере, двух одометров, определяют изменение показаний каждого из одометров за указанный ранее промежуток времени, выбирают большее из двух указанных значений как пройденную дистанцию за указанный промежуток времени. Указанное большее значение записывают как приращение пройденной внутри трубопровода дистанции, в процессе указанного ранее определения средней скорости за некоторый промежуток времени используют указанное приращение дистанции.
Использование указанного алгоритма определения скорости позволяет избежать негативных эффектов от проскальзывания одного из одометров и, соответственно, необоснованного изменения периода следования зондирующих импульсов.
На фиг. 1 изображен внутритрубный ультразвуковой дефектоскоп в одном из конструктивных исполнений;
на фиг.2 изображена схема, иллюстрирующая ход зондирующих ультразвуковых импульсов на бездефектном участке трубы и на участке с дефектом типа "расслоение";
на фиг.3 изображена зависимость скорости снаряда внутри трубопровода от времени его движения для некоторого участка обследованного трубопровода;
на фиг.4 изображена зависимость продольного линейного ускорения снаряда внутри трубопровода от времени его движения для некоторого участка обследованного трубопровода;
на фиг.5 изображено графическое отображение измеренных данных о толщине стенки трубопровода для некоторого участка обследованного трубопровода, позволяющее идентифицировать сварные швы;
на фиг.6 изображено графическое отображение измеренных данных о толщине стенки трубопровода для некоторого участка обследованного трубопровода, позволяющее идентифицировать коррозионные потери металла.
В процессе исследований, направленных на поиск решений, позволяющих уменьшить объем данных измерений на единицу длины трубопровода при использовании разработанных и изготовленных внутритрубных ультразвуковых инспекционных снарядов для обследования трубопроводов номинальным диаметром от 10" до 56", был найден представленный способ ультразвукового контроля.
Изготовленные в предпочтительном исполнении внутритрубные ультразвуковые дефектоскопы выдерживают давление среды до 80 атм, имеют проходимость около 85% номинального диаметра трубопровода, работают при температурах перекачиваемой среды от 0oС до +50oС, минимальный проходимый радиус поворота около 1,5 диаметра трубопровода. В снарядах реализованы виды взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка", "Специальный вид взрывозащиты" при токе потребления аппаратуры снарядов не более 9 А.
Внутритрубный ультразвуковой дефектоскоп для обследования трубопровода диаметром 38"-56" с толщиной стенки 4,0-23,5 мм в одном из предпочтительных конструктивных исполнений изображен на фиг.1 и включает в себя корпус 1, образующий взрывонепроницаемую оболочку, в которой располагаются источник питания и электронная аппаратура для измерений, обработки и хранения получаемых данных измерений на основе бортового компьютера, управляющего работой инспекционного снаряда в процессе его продвижения внутри трубопровода. В качестве источника питания устанавливаются аккумуляторные батареи или батареи гальванических элементов общей емкостью до 1000 А•ч.
В хвостовой части снаряда установлены ультразвуковые датчики 2, попеременно излучающие и принимающие ультразвуковые импульсы. Установленные на корпусе снаряда полиуретановые манжеты 3 обеспечивают центровку снаряда внутри трубопровода и обеспечивают продвижение снаряда потоком перекачиваемой по трубопроводу среды. Колеса установленных на корпусе дефектоскопа одометров 4 прижимаются к внутренней стенке трубопровода. При движении снаряда информация о длине пройденного пути, измеренная одометрами, записывается в накопитель бортового компьютера и позволяет после выполнения диагностического пропуска и обработки накопленных данных определить положение дефектов на трубопроводе и, соответственно, место последующей экскавации и ремонта трубопровода.
Устройство работает следующим образом.
Инспекционный снаряд помещают в трубопровод и включают перекачку продукта (нефти, нефтепродукта) по трубопроводу. В процессе движения внутритрубного ультразвукового дефектоскопа внутри трубопровода ультразвуковые датчики периодически испускают ультразвуковые импульсы 24, 27, фиг.2, которые частично отражаются от внутренней стенки 21 трубопровода, от внешней стенки 22 трубопровода или от области дефекта 23, например расслоения металла в стенке трубы. После испускания ультразвуковых импульсов ультразвуковые датчики переключаются в режим приема отраженных импульсов и принимают импульсы 25, 28, отраженные от внутренней стенки, импульсы 26, отраженные от внешней стенки трубы, либо импульсы 29, отраженные от указанной области дефекта стенки.
Электрический импульс, запускающий ультразвуковой датчик на испускание ультразвукового импульса, одновременно запускает счетчик временного промежутка между моментом испускания ультразвукового импульса и моментом приема соответствующего ультразвукового импульса, отраженного от внутренней стенки трубы. Электрический импульс, идентифицированный средствами обработки сигналов как принятый ультразвуковым датчиком ультразвуковой импульс, останавливает счетчик временного промежутка, соответствующего ходу ультразвукового импульса до внутренней стенки и обратно, и одновременно запускает счетчик временного промежутка между моментом приема ультразвукового импульса, отраженного от внутренней стенки трубы, и моментом приема соответствующего ультразвукового импульса, отраженного от внешней стенки трубы или области дефекта.
Полученные цифровые данные о временных промежутках, соответствующих времени хода ультразвуковых импульсов, преобразуют и записывают в накопитель цифровых данных бортового компьютера, выполненный на элементах твердотельной памяти.
Фиг. 3 иллюстрирует характерную зависимость скорости снаряда V внутри трубопровода, выраженную в метрах в секунду, от времени движения снаряда t, выраженного в минутах. При скорости, с которой снаряд двигался большую часть времени (около 0,8 м/с), период следования зондирующих импульсов должен быть не более 4,1 мс. При скорости снаряда по позиции 31 около 7,2 м/с и максимальном разрешении вдоль трубы 3,3 мм период следования зондирующих импульсов должен быть не более 0,46 мс. При неизменном периоде следования зондирующих импульсов 4,1 мс всплеск по скорости 31 привел бы к потере данных на участке более 50 м. А выполнение внутритрубного контроля с периодом следования импульсов 0,46 мс обеспечило бы отсутствие потерь данных, но объем измеренных данных при этом был бы в 8-9 раз больше при разрешении на основной части трубопровода 0,4 мм, в то же число раз меньшем, чем достаточно для идентификации дефектов и определения их параметров при последующей обработке данных (тем более при сильном затормаживании снаряда, показанном позицией 32).
Фиг.4 иллюстрирует характерную зависимость продольного линейного ускорения снаряда внутри трубопровода а, выраженную в единицах g, от времени t его движения, выраженного в секундах. В одном из предпочтительных вариантов реализации изобретения в процессе пропуска с периодом, составляющим 512 периодов следования зондирующих импульсов, определяют среднюю скорость снаряда за указанные 512 периодов.
Указанную скорость определяют путем измерения пройденной внутри трубопровода дистанции за указанный промежуток времени с помощью двух одометров, при этом определяют изменение показаний каждого из одометров за указанный промежуток времени, выбирают большее из двух указанных значений как пройденную дистанцию за указанный промежуток времени.
Указанное большее значение записывают в накопитель как приращение пройденной внутри трубопровода дистанции. Установленный в инспекционном снаряде бортовой компьютер вычисляет среднюю скорость снаряда за указанный промежуток времени V. Vn - n-e измеренное значение скорости снаряда.
Для каждого n-го измерения (определения) скорости снаряда вычисляют функциональную скорость снаряда Vф.n, вычисляемую по рекуррентному соотношению
Vф.n=K•Vn+Vф.n-1/(K+1),
где Vф.n-1 - функциональная скорость, вычисленная при предыдущем (n-1)-м измерении скорости снаряда, величина K принимает одно из двух значений в зависимости от знака разности ΔVn между n-й измеренной скоростью снаряда Vn и определенной при (n-1)-м измерении функциональной скоростью Vф.n-1:
ΔVn=Vn-Vф.n-1;
K=0,1 при ΔVn<0, K=0,5 при ΔVn≥0.
Вычислив значение функциональной скорости Vф.n, определяют, к какому диапазону скорости относится найденное значение.
Так, в предпочтительном реализованном исполнении период следования зондирующих ультразвуковых импульсов может принимать 8 значений: 1,66 мс, 2,05 мс, 2,5 мс, 3,3 мс, 4,67 мс, 8,22 мс, 16,45 мс, 54,85 мс.
Каждому из восьми указанных значений соответствуют два диапазона (см. таблицу 1).
Каждому указанному дискретному значению периода соответствует первый диапазон скорости, используемый при увеличении скорости снаряда за некоторый промежуток времени, и второй диапазон скорости, используемый при уменьшении скорости снаряда за некоторый промежуток времени.
Для всех восьми значений периода следования зондирующих импульсов нижняя граница первого диапазона скорости больше нижней границы второго диапазона скорости; верхняя граница первого диапазона скорости больше верхней границы второго диапазона скорости.
При этом нижняя граница первого диапазона скорости меньше верхней границы второго диапазона скорости для всех значений периода.
Разность между нижними границами первого и второго диапазонов скорости и/или между верхними границами первого и второго диапазонов скорости составляет не более 0,5 м/с.
Другими словами, каждому из восьми указанных ранее значений периода следования зондирующих импульсов соответствуют два пороговых значения (см. табл. 2).
Используемое соотношение зависимости скорости снаряда Vф.n от измеренных значений скорости приводит к функциональной зависимости, характеризующейся тем, что при уменьшении скорости инспекционного снаряда за некоторый промежуток времени, при котором значение скорости выходит за пределы соответствующего диапазона, изменение периода следования зондирующих импульсов производится с временной задержкой, длительность указанной задержки составляет 10-100 с в зависимости от периода следования импульсов и, соответственно, периода определения скорости снаряда.
Так, при уменьшении скорости снаряда dVф.n/dVn=0,091, поэтому изменение скорости снаряда за одно измерение скорости вызывает изменение функциональной скорости, на порядок меньшее, и изменение функциональной скорости, равное установившемуся изменению измеренного значения скорости снаряда, и, соответственно, изменение периода следования зондирующих импульсов происходит ориентировочно через десять периодов измерения скорости. При характерном периоде следования зондирующих импульсов 3,3 мс (соответствует скорости снаряда около 1 м/с) и периоде измерения скорости 512 периодов следования зондирующих импульсов изменение происходит приблизительно через 20 с.
При увеличении скорости снаряда dVф.n/dVn=0,33, поэтому изменение периода следования зондирующих импульсов происходит приблизительно в 4 раза быстрее, чем при уменьшении скорости.
По завершении контроля заданного участка трубопровода инспекционный снаряд извлекают из трубопровода и переносят накопленные в процессе диагностического пропуска данные на компьютер вне снаряда.
Последующий анализ записанных данных позволяет идентифицировать дефекты стенки трубопровода и определить их положение на трубопроводе с целью последующего ремонта дефектных участков трубопровода.
На фиг.5 и фиг.6 представлены фрагменты графического представления данных, полученных в результате диагностического пропуска инспекционного ультразвукового снаряда, позволяющие идентифицировать особенности трубопровода и дефекты его стенок. По оси L фиг.5, фиг.6 отложена длина трубопровода по его оси, по оси LR отложена длина по периметру в плоскости сечения трубопровода. Черные точки на изображении показывают, что в этих местах на трубе отличие измеренного значения толщины стенки трубы от номинального для данного участка трубопровода больше некоторого порогового значения. На фиг.5 идентифицируются характерные особенности трубопроводов: продольные сварные швы 51 и 52 труб, сварной шов между трубами 53, вантуз 54. На фиг.6 изображены характерные коррозионные дефекты 61 трубопроводов, идентифицируемые в результате проведения внутритрубного ультразвукового контроля по заявленному способу.
Источники информации
1. Патент РФ 2018817, МПК: G 01 N 29/10, дата публикации 30.08.94.
2. Патент РФ 2042946, МПК: G 01 N 29/04, дата публикации 27.08.95.
3. Патент РФ 2108569, МПК: G 01 N 29/04, дата публикации 10.04.98.
4. Патент США 4162635, МПК: G 01 N 29/04, дата публикации 31.07.79.
5. Международная заявка 96/13720, МПК: G 01 N 29/10, дата публикации 09.05.96 (патентные документы-аналоги: US 5587534, СА 2179902, ЕР 0741866, AU 4234596, JP 3058352).
6. Европейский патент 0304053, МПК: G 01 N 29/00, дата публикации 15.03.95 (патентные документы-аналоги: US 4964059, СА 1292306, NO 304398, JP 1050903).
7. Европейский патент 0271670, МПК: G 01 N 29/04, дата публикации 13.12.95 (патентные документы-аналоги: US 4909091, СА 1303722, DE 3638936, NO 302322, JP 63221240).
8. Европейский патент 0616692, МПК: G 01 N 29/10, дата публикации 28.09.94 (патентные документы-аналоги: WO 9312420, US 5635645, СА 2125565, DE 4141123, JP 2695702).
9. Европейский патент 0561867, МПК: G 01 N 29/04, дата публикации 26.10.94 (патентные документы-аналоги: WO 9210746, US 5497661, СА 2098480, DE 4040190).
10. Патент США 5062300, МПК: G 01 N 29/06, дата публикации 05.11.91 (патентные документы-аналоги: СА 1301299, ЕР 0318387, DE 3864497, FR 2623626, JP 2002923).
11. Патент США 5460046, МПК: G 01 N 29/24, дата публикации 24.10.95 (патентные документы-аналоги: ЕР 0684446, JP 7318336).

Claims (16)

1. Способ внутритрубного ультразвукового контроля трубопроводов путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, испускания в процессе пропуска зондирующих ультразвуковых импульсов и приема отраженных импульсов, соответствующих указанным зондирующим импульсам, обработки и хранения данных измерений, отличающийся тем, что в процессе пропуска с периодом не менее периода следования зондирующих импульсов определяют скорость инспекционного снаряда, период следования зондирующих импульсов устанавливают как функцию по крайней мере двух определенных в процессе пропуска значений скорости инспекционного снаряда.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе пропуска с указанным в п. 1 периодом определяют среднюю скорость инспекционного снаряда за некоторый промежуток времени, не превышающий период определения указанной средней скорости.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что период следования зондирующих импульсов устанавливают как функцию определенной за указанный в п. 2 промежуток времени средней скорости инспекционного снаряда и по крайней мере одного определенного за некоторый предшествующий промежуток времени значения средней скорости инспекционного снаряда.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что период определения указанной в п. 1 скорости инспекционного снаряда устанавливают как функцию указанного в п. 1 периода следования зондирующих импульсов.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что период определения указанной в п. 1 скорости инспекционного снаряда составляет N указанных в п. 1 периодов следования зондирующих импульсов, значение N составляет 200-2000.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанному в п. 1 периоду следования зондирующих импульсов задают значение из ряда дискретных значений, число указанных дискретных значений составляет не менее 3.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что каждому указанному в п. 6 дискретному значению периода соответствует диапазон указанной в п. 1 скорости инспекционного снаряда.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что каждому указанному в п. 6 дискретному значению периода соответствует первый диапазон скорости, используемый для изменения периода следования зондирующих импульсов в сторону уменьшения, и второй диапазон скорости, используемый для изменения периода следования зондирующих импульсов в сторону увеличения.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что нижняя граница первого диапазона скорости больше нижней границы второго диапазона скорости.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что верхняя граница первого диапазона скорости больше верхней границы второго диапазона скорости.
11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что нижняя граница первого диапазона скорости меньше верхней границы второго диапазона скорости.
12. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что разность нижних границ первого и второго диапазонов скорости и/или верхних границ первого и второго диапазонов скорости составляет не более 0,5 м/с.
13. Способ по п. 7, отличающийся тем, что при уменьшении скорости инспекционного снаряда за некоторый промежуток времени, при котором значение скорости выходит за пределы соответствующего диапазона, изменение периода следования зондирующих импульсов производят с временной задержкой, длительность указанной задержки составляет 10-100 с.
14. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанную в п. 2 среднюю скорость за некоторый промежуток времени определяют путем измерения пройденной внутри трубопровода дистанции за указанный промежуток времени, указанную дистанцию определяют с помощью одного или нескольких одометров.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что указанную в п. 14 дистанцию определяют с помощью по крайней мере двух одометров, определяют изменение показаний каждого из одометров за указанный в п. 14 промежуток времени, выбирают большее из двух указанных значений как пройденную дистанцию за указанный промежуток времени.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что указанное в п. 15 большее значение записывают как приращение пройденной внутри трубопровода дистанции, в процессе указанного в п. 14 определения средней скорости за некоторый промежуток времени используют указанное приращение дистанции.
RU2001125488/28A 2001-09-18 2001-09-18 Способ внутритрубного ультразвукового контроля RU2194274C1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001125488/28A RU2194274C1 (ru) 2001-09-18 2001-09-18 Способ внутритрубного ультразвукового контроля
DE10239268A DE10239268B4 (de) 2001-09-18 2002-08-22 Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle von Rohrleitungen innerhalb von Rohren
US10/232,182 US6772637B2 (en) 2001-09-18 2002-08-30 Method for in-tube flaw detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001125488/28A RU2194274C1 (ru) 2001-09-18 2001-09-18 Способ внутритрубного ультразвукового контроля

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2194274C1 true RU2194274C1 (ru) 2002-12-10

Family

ID=20253214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001125488/28A RU2194274C1 (ru) 2001-09-18 2001-09-18 Способ внутритрубного ультразвукового контроля

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6772637B2 (ru)
DE (1) DE10239268B4 (ru)
RU (1) RU2194274C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491543C2 (ru) * 2008-03-25 2013-08-27 Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук (Тно) Система для ультразвукового обнаружения дефектов в стенке трубы

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2188413C1 (ru) * 2001-10-25 2002-08-27 ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" Устройство для внутритрубной ультразвуковой толщинометрии
US20040261547A1 (en) * 2002-10-01 2004-12-30 Russell David Alexander Method of deriving data
US20050223825A1 (en) * 2004-01-16 2005-10-13 Theo Janssen Method to prevent rotation of caliper tools and other pipeline tools
NL1026538C2 (nl) * 2004-07-01 2006-01-03 Roentgen Tech Dienst Bv Een werkwijze en samenstel voor het detecteren van een scheur in een pijpleiding vanaf een binnenzijde van de pijpleiding.
DE602005001672T2 (de) * 2004-09-20 2008-06-05 Weatherford/Lamb, Inc., Houston Durchmesser Messgeräte
DE102005030478A1 (de) * 2005-06-28 2007-01-04 Bilfinger Berger Ag Vorrichtung zur Untersuchung der Beschaffenheit von Bauwerken
EP2315913A1 (en) 2008-06-11 2011-05-04 Services Pétroliers Schlumberger Well flaw detection system (embodiments)
GB2462096A (en) * 2008-07-23 2010-01-27 Schlumberger Holdings Monitoring of a pipeline pig using external acoustic sensors
US20100207711A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-19 Estes James D Capacitive Signal Coupling Apparatus
MX348843B (es) 2010-06-16 2017-06-26 Mueller Int Llc * Dispositivos, sistemas y métodos de monitoreo de infraestructura.
US9772250B2 (en) 2011-08-12 2017-09-26 Mueller International, Llc Leak detector and sensor
US10197536B2 (en) * 2012-05-11 2019-02-05 Basf Se Method for detecting damage to a hollow shaft
GB2506838B (en) * 2012-08-07 2017-07-05 Atmos Wave Ltd A method of identifying leaks in a fluid carrying conduit
MY175444A (en) 2012-10-26 2020-06-26 Mueller Int Llc Detecting leaks in a fluid distribution system
US9255860B2 (en) 2013-03-11 2016-02-09 General Electric Company Immersion inspection system for a machine and related method of operation
NL2012839C2 (en) * 2014-05-19 2014-12-17 Rüntgen Technische Dienst B.V. Tool, method, and system for in-line inspection or treatment of a pipeline.
US9528903B2 (en) 2014-10-01 2016-12-27 Mueller International, Llc Piezoelectric vibration sensor for fluid leak detection
US10305178B2 (en) 2016-02-12 2019-05-28 Mueller International, Llc Nozzle cap multi-band antenna assembly
US10283857B2 (en) 2016-02-12 2019-05-07 Mueller International, Llc Nozzle cap multi-band antenna assembly
US10859462B2 (en) 2018-09-04 2020-12-08 Mueller International, Llc Hydrant cap leak detector with oriented sensor
US11342656B2 (en) 2018-12-28 2022-05-24 Mueller International, Llc Nozzle cap encapsulated antenna system
US11473993B2 (en) 2019-05-31 2022-10-18 Mueller International, Llc Hydrant nozzle cap
US11542690B2 (en) 2020-05-14 2023-01-03 Mueller International, Llc Hydrant nozzle cap adapter

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2414882A (en) * 1943-09-24 1947-01-28 Herschel Leiter H Fracture reduction apparatus
US2570465A (en) * 1949-08-01 1951-10-09 Joseph S Lundholm Means for fixation of hip fractures
US3499222A (en) * 1965-08-17 1970-03-10 Leonard I Linkow Intra-osseous pins and posts and their use and techniques thereof
US3810384A (en) * 1971-02-01 1974-05-14 D Evans Ultrasonic pipeline inspection device
SU715082A1 (ru) * 1977-01-24 1980-02-15 Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники Хирургический сшивающий аппарат
US4162635A (en) * 1978-01-03 1979-07-31 Triad & Associates, Inc. System for monitoring the condition of a pipeline
US4218923A (en) * 1979-02-07 1980-08-26 Triad & Associates, Inc. System for monitoring the condition of a pipeline
GB2084468B (en) * 1980-09-25 1984-06-06 South African Inventions Surgical implant
USRE32227E (en) * 1981-03-19 1986-08-19 Medtronic, Inc. "J" Stylet wire
US5417691A (en) * 1982-05-20 1995-05-23 Hayhurst; John O. Apparatus and method for manipulating and anchoring tissue
DE3638936A1 (de) 1986-11-14 1988-05-26 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren und einrichtung zur detektion von korrosion oder dergleichen
JPS6450903A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Nippon Kokan Kk Measuring apparatus of shape of inside of tube
FR2623626B1 (fr) 1987-11-25 1990-04-13 Electricite De France Dispositif de controle non destructif de tubes par ultrasons
US4870957A (en) * 1988-12-27 1989-10-03 Marlowe Goble E Ligament anchor system
US5053047A (en) * 1989-05-16 1991-10-01 Inbae Yoon Suture devices particularly useful in endoscopic surgery and methods of suturing
JP3375625B2 (ja) * 1990-09-25 2003-02-10 エシコン，インコーポレーテッド 骨ファスナ
US5203787A (en) * 1990-11-19 1993-04-20 Biomet, Inc. Suture retaining arrangement
DE4040190C2 (de) * 1990-12-15 1994-08-04 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren zur Laufzeitmessung von Ultraschall bei der Impuls-Reflexionsmethode
DE4141123C1 (ru) * 1991-12-13 1993-03-18 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe, De
US5263953A (en) * 1991-12-31 1993-11-23 Spine-Tech, Inc. Apparatus and system for fusing bone joints
RU2018817C1 (ru) * 1992-06-30 1994-08-30 Чургель Анатолий Олегович Устройство для ультразвукового контроля трубопроводов
RU2042946C1 (ru) * 1992-06-30 1995-08-27 Чургель Анатолий Олегович Ультразвуковое устройство для автоматического контроля качества металла трубопроводов
RU2108569C1 (ru) 1993-02-26 1998-04-10 Виктор Иванович Шабуневич Способ неразрушающего контроля трубопроводов
US5370662A (en) * 1993-06-23 1994-12-06 Kevin R. Stone Suture anchor assembly
AU1011595A (en) * 1994-01-13 1995-07-20 Ethicon Inc. Spiral surgical tack
US5460046A (en) 1994-05-25 1995-10-24 Tdw Delaware, Inc. Method and apparatus for ultrasonic pipeline inspection
US5582616A (en) * 1994-08-05 1996-12-10 Origin Medsystems, Inc. Surgical helical fastener with applicator
US5885299A (en) * 1994-09-15 1999-03-23 Surgical Dynamics, Inc. Apparatus and method for implant insertion
US5587534A (en) * 1994-10-28 1996-12-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Wall thickness and flow detection apparatus and method for gas pipelines
US5626613A (en) * 1995-05-04 1997-05-06 Arthrex, Inc. Corkscrew suture anchor and driver
US5697979A (en) * 1995-05-19 1997-12-16 Pignataro; Anthony S. Method and apparatus for securing a hair prosthesis to the human head
US6451024B1 (en) * 1995-06-14 2002-09-17 Dexterity Surgical, Inc. Surgical method for treating urinary incontinence, and apparatus for use in same
US5662683A (en) * 1995-08-22 1997-09-02 Ortho Helix Limited Open helical organic tissue anchor and method of facilitating healing
US5814070A (en) * 1996-02-20 1998-09-29 Howmedica Inc. Suture anchor and driver
US5782844A (en) * 1996-03-05 1998-07-21 Inbae Yoon Suture spring device applicator
US5830221A (en) * 1996-09-20 1998-11-03 United States Surgical Corporation Coil fastener applier
US5827291A (en) * 1996-11-05 1998-10-27 Linvatec Corporation Suture anchor driver with suture retainer
GB2332274B (en) * 1997-12-12 2001-11-21 Mecon Ltd Monitoring pipes
CA2351531C (en) * 1998-11-18 2007-04-24 General Surgical Innovations, Inc. Helical fastener and applicator for surgical procedures
EP1274356A1 (de) * 2000-04-20 2003-01-15 SYNTHES AG Chur Vorrichtung zur fixierung von implantaten an oder in einem knochen
US6551322B1 (en) * 2000-10-05 2003-04-22 The Cleveland Clinic Foundation Apparatus for implantation into bone
US6953462B2 (en) * 2000-10-05 2005-10-11 The Cleveland Clinic Foundation Apparatus for implantation into bone
US6468309B1 (en) * 2000-10-05 2002-10-22 Cleveland Clinic Foundation Method and apparatus for stabilizing adjacent bones
US20040073216A1 (en) * 2000-10-05 2004-04-15 The Cleveland Clinic Foundation Apparatus and method for attaching adjacent bones
US6544265B2 (en) * 2000-11-08 2003-04-08 The Cleveland Clinic Foundation Apparatus for implantation into bone related applications
US6527774B2 (en) * 2000-11-08 2003-03-04 The Cleveland Clinic Foundation Apparatus for attaching fractured sections of bone
US6551319B2 (en) * 2000-11-08 2003-04-22 The Cleveland Clinic Foundation Apparatus for implantation into bone
US6551320B2 (en) * 2000-11-08 2003-04-22 The Cleveland Clinic Foundation Method and apparatus for correcting spinal deformity
US6488683B2 (en) * 2000-11-08 2002-12-03 Cleveland Clinic Foundation Method and apparatus for correcting spinal deformity
US6511481B2 (en) * 2001-03-30 2003-01-28 Triage Medical, Inc. Method and apparatus for fixation of proximal femoral fractures
ITBO20010263A1 (it) * 2001-05-02 2002-11-02 Citieffe Srl Dispositivo per l'ancoraggio di un elemento allungato tensile e flessibile per la ricostruzione di un legamento strappato
US7335221B2 (en) * 2002-04-12 2008-02-26 Ethicon, Inc. Suture anchoring and tensioning device and method for using same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491543C2 (ru) * 2008-03-25 2013-08-27 Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук (Тно) Система для ультразвукового обнаружения дефектов в стенке трубы
US8776558B2 (en) 2008-03-25 2014-07-15 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno System for ultrasonically detecting defects in a pipe wall

Also Published As

Publication number Publication date
US6772637B2 (en) 2004-08-10
DE10239268A1 (de) 2003-05-08
DE10239268B4 (de) 2006-06-22
US20030061880A1 (en) 2003-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2194274C1 (ru) Способ внутритрубного ультразвукового контроля
RU2188413C1 (ru) Устройство для внутритрубной ультразвуковой толщинометрии
RU2182331C1 (ru) Способ внутритрубной ультразвуковой дефектоскопии
US5648613A (en) Scan assembly and method for signal discrimination
RU2212660C1 (ru) Способ внутритрубного ультразвукового контроля
US8820163B2 (en) Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guided wave
US5970434A (en) Method for determining average wall thickness for pipes and tubes using guided waves
CN102330887B (zh) 一种管道声波检漏定位装置及清管器
EP0051912A1 (en) Apparatus for monitoring the topography of the internal surface of a pipe
US8600702B2 (en) Non-destructive thickness measurement systems and methods
CN110887898B (zh) 一种基于超声导波的方管检测方法及装置
JPS593702B2 (ja) 管状材料を検査するためのシステム
RU2157514C1 (ru) Способ и устройство для технического диагностирования магистрального трубопровода
RU2201590C1 (ru) Устройство для внутритрубного контроля трубопроводов с динамическим режимом сканирования
RU2106569C1 (ru) Устройство для контроля профиля внутренней поверхности, пространственного положения и напряженного состояния трубопровода
RU2205396C1 (ru) Способ внутритрубного контроля трубопроводов с динамическим режимом сканирования
CN112098306A (zh) 一种基于自发漏磁检测钢筋锈蚀装置
RU12734U1 (ru) Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов
RU2200301C1 (ru) Способ обследования профиля трубопроводов (варианты)
SU1629683A1 (ru) Устройство дл контрол и регистрации нарушений гладкости внутренней поверхности труб и пространственно-геометрических параметров трубопроводов
CN213689485U (zh) 一种轮式探头检测用的液浸试块及检测装置
CA1173569A (en) Method of detecting hydrogen embrittlement of zirconium alloy
Kumar et al. Battery-powered FPGA-based embedded system for ultrasonic pipe inspection and gauging systems
RU2739279C1 (ru) Универсальное устройство дефектоскопии для контроля технического состояния стенок гильз
RU13577U1 (ru) Устройство для взрывобезопасного контроля нефтяных и газовых трубопроводов (варианты)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150919