RU2516364C1 - Complex of flaw detection of process pipelines - Google Patents
Complex of flaw detection of process pipelines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2516364C1 RU2516364C1 RU2012157732/28A RU2012157732A RU2516364C1 RU 2516364 C1 RU2516364 C1 RU 2516364C1 RU 2012157732/28 A RU2012157732/28 A RU 2012157732/28A RU 2012157732 A RU2012157732 A RU 2012157732A RU 2516364 C1 RU2516364 C1 RU 2516364C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- running
- spring
- cuff
- several
- supporting
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля, в частности к внутритрубной дефектоскопии, и может быть использовано для контроля состояния стенок выведенных из рабочего режима технологических трубопроводов в обвязке компрессорных газоперекачивающих станций. The invention relates to the field of non-destructive testing, in particular to in-line inspection, and can be used to monitor the condition of the walls of the process pipelines taken out of service in the piping of compressor gas pumping stations.
Известен мобильный робот для внутритрубной диагностики трубопроводов (Егоров И.Н., Кадхим Д.А. «Применение мобильных роботов при внутритрубной диагностике трубопроводов с переменным поперечным сечением». Владимирский государственный университет, г.Владимир, Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», 2011, №3. Стр.73-85 http://www.ogbus.ru/authors/EgorovIN/EgorovIN_l.pdf), состоящий из основания, с колесным приводом в виде двух трехколесных движущих «поясов» и закрепленного на основании сенсорного оборудования системы неразрушающего контроля стенок труб. Недостатком известного устройства является низкая надежность трехколесной ходовой части, так как при попадании одного колеса в открытый отвод изделие перекашивается в трубе и не может самостоятельно продолжать движение. A well-known mobile robot for in-pipe diagnostics of pipelines (Egorov IN, Kadhim DA "The use of mobile robots for in-pipe diagnostics of pipelines with variable cross-section." Vladimir State University, Vladimir, Electronic scientific journal "Oil and Gas Business", 2011 , No. 3. Pages 73-85 http://www.ogbus.ru/authors/EgorovIN/EgorovIN_l.pdf), consisting of a base, with a wheel drive in the form of two three-wheeled driving "belts" and fixed to the base of the sensor equipment of the system non-destructive testing of pipe walls. A disadvantage of the known device is the low reliability of the three-wheeled undercarriage, since when one wheel enters the open bend, the product warps in the pipe and cannot continue to move on its own.
Известен «Видеокроулер ROWER 600» [http://www.mirndt.ru/rovver/rovver600], состоящий из четырехколесной тележки с электроприводом, на которой укреплен осветитель и телевизионная камера, автоматический моторизованный кабельный барабан с регулируемой подачей с контактными кольцами под кабель различной длины. Кроулер снабжен системой дистанционного управления. Достоинством известного устройства является возможность перемещения внутри трубопровода и обеспечение визуального просмотра внутреннего состояния трубы. Недостатком известного устройства является неспособность обеспечить полноценную оценку состояния металла стенки трубы, а также невозможность проверять отводы от основной трубы, расположенные на удалении от открытого конца трубы. The well-known "Video Crawler ROWER 600" [http://www.mirndt.ru/rovver/rovver600], consisting of a four-wheel trolley with an electric drive, on which a light and a television camera are mounted, an automatic motorized cable reel with adjustable feed with contact rings for various cables lengths. The crawler is equipped with a remote control system. The advantage of the known device is the ability to move inside the pipeline and providing a visual view of the internal state of the pipe. A disadvantage of the known device is the inability to provide a complete assessment of the condition of the metal of the pipe wall, as well as the inability to check the bends from the main pipe located at a distance from the open end of the pipe.
Известен также «Робототехнический комплекс С-300»,http://xenandt.ru/equipment/?cat=1&group=15&sub=42&prod=16&by=gup], состоящий из герметичного корпуса, четырехколесного полноприводного транспортного модуля, цветной видеокамеры, датчиков движения, датчика угла качания видеокамеры, датчиков крена и тангажа, кабельного барабана, специального кабеля-троса, встроенного необслуживаемого вращающегося контактного устройства, электропривода намотки и механизма регулярной укладки кабеля, датчика метража кабеля, дополнительного пульта управления кабельным барабаном, поста управления, рабочей станции на базе ноутбука со специальным программным обеспечением. Комплекс обладает возможностью измерения размера дефектов и других объектов в трубопроводе. Достоинством известного устройства является возможность визуального контроля состояния внутренней поверхности и оценки размеров видимых дефектов прямого участка трубы в реальном масштабе времени. Недостатком известного устройства является невозможность контроля состояния протяженных вертикальных и боковых отводов от прямолинейного участка трубы. Also known is the "S-300 Robotic System", http: //xenandt.ru/equipment/? Cat = 1 & group = 15 & sub = 42 & prod = 16 & by = gup], consisting of a sealed enclosure, four-wheel four-wheel drive transport module, color video camera, motion sensors, camcorder swing angle sensors, roll and pitch sensors, cable reel, special cable cable, built-in maintenance-free rotating contact device, winding electric drive and regular cable management mechanism, cable footage sensor, additional cable drum control panel, post and management, a workstation based on a laptop with special software. The complex has the ability to measure the size of defects and other objects in the pipeline. The advantage of the known device is the ability to visually monitor the condition of the inner surface and assess the size of visible defects in the straight section of the pipe in real time. A disadvantage of the known device is the inability to control the status of long vertical and lateral branches from a straight pipe section.
Известно «Внутритрубное транспортное средство» (патент RU 2418234, ОАО “ОРГЭНЕРГОГАЗ”), предназначенное для передвижения подвижного аппарата диагностического комплекса внутри трубопроводной обвязки компрессорных газоперекачивающих станций. Его задачей является транспортирование диагностической аппаратуры, предназначенной для дистанционного автоматизированного внутритрубного контроля состояния технологических трубопроводов, в том числе их наклонных и вертикальных участков, тройников и отводов. Внутритрубное транспортное средство содержит несущую конструкцию с размещенными на ней в нижней части колесным движителем, а в верхней - механизмом вертикального перемещения опоры, снабженного направляющими и распорным механизмом, системы управления транспортным средством, энергоснабжения и информации. Несущая конструкция выполнена сочлененной, состоящей из передней и задней секций, каждая из которых снабжена одноосным колесным движителем и механизмом вертикального перемещения опоры, секции соединены между собой механизмом сочленения, выполненным в виде симметричного манипулятора, состоящего из четырех последовательно соединенных рычагов, свободные концы крайних рычагов которого снабжены приводами с продольной осью вращения, установленными на обращенных друг к другу сторонах несущей конструкции передней и задней секций, а центральные рычаги соединены между собой и с крайними рычагами приводами с поперечными осями вращения. Достоинством известного устройства является возможность перемещения в трубопроводах различной пространственной ориентации и возможность вхождения в отводы различной ориентации. Недостатками известного устройства являются сложность механической конструкции и отсутствие в составе устройства средств неразрушающего контроля. Наиболее близким к предлагаемому является телеуправляемый диагностический комплекс для обследования трубопроводов изнутри (ТДК) предприятия ЗАО «Диаконт». [ЭМА-контроль для выявления трещиноподобных дефектов. «Информационный листок ЗАО Проектный институт «Газпроект» 2007 г.». Известный комплекс состоит из подвижного внутритрубного аппарата и размещенного на поверхности около входа в трубу пункта управления. Подвижный внутритрубный аппарат состоит из корпуса, электропривода, гусеничного движителя, навесной электромагнитоакустической (ЭМА) сенсорной системы, телевизионной камеры с осветителями. ЭМА преобразователи установлены на рычагах, вращающихся вокруг оси, направленной параллельно продольной оси трубы. При движении аппарата в трубе происходит спиральное сканирование стенки трубы. Сигналы датчиков обрабатываются электронным бортовым устройством подвижного модуля. Обмен электрическими сигналами между подвижным модулем и стационарной аппаратурой, размещенной вне трубопровода, осуществляется по кабелю.It is known "In-pipe vehicle" (patent RU 2418234, OJSC "ORGENERGOGAZ"), designed to move the mobile apparatus of the diagnostic complex inside the piping of compressor gas pumping stations. Its task is to transport diagnostic equipment intended for remote automated in-pipe inspection of the state of technological pipelines, including their inclined and vertical sections, tees and bends. The in-tube vehicle contains a supporting structure with a wheel mover placed on it in the lower part, and in the upper part - a vertical movement mechanism of a support provided with guides and a spacer mechanism, a vehicle control system, power supply and information. The supporting structure is made articulated, consisting of front and rear sections, each of which is equipped with a uniaxial wheel mover and a mechanism for vertical movement of the support, the sections are interconnected by an articulation mechanism made in the form of a symmetrical manipulator consisting of four series-connected levers, the free ends of which are extreme levers equipped with drives with a longitudinal axis of rotation mounted on facing each other sides of the supporting structure of the front and rear sections, and the center The levers are connected to each other and to the extreme levers by drives with transverse axes of rotation. The advantage of the known device is the ability to move in pipelines of different spatial orientations and the possibility of entering the bends of different orientations. The disadvantages of the known device are the complexity of the mechanical structure and the absence of non-destructive testing means in the device. Closest to the proposed one is a remote-controlled diagnostic complex for inspection of pipelines from the inside (TDK) of the enterprise ZAO Diacon. [EMA control to detect crack-like defects. “Information leaflet of the Design Institute“ Gazproekt ”CJSC 2007”. The known complex consists of a movable in-tube apparatus and is located on the surface near the entrance to the pipe of the control point. The mobile in-tube apparatus consists of a housing, an electric drive, a caterpillar mover, a mounted electromagnetoacoustic (EMA) sensor system, and a television camera with illuminators. EMA converters are mounted on levers rotating around an axis directed parallel to the longitudinal axis of the pipe. When the apparatus moves in a pipe, a spiral scan of the pipe wall occurs. Sensor signals are processed by the electronic on-board device of the moving module. The exchange of electrical signals between the mobile module and stationary equipment located outside the pipeline is carried out by cable.
Достоинством известного комплекса является возможность контроля состояния продольной части выведенных из рабочего режима труб обвязки компрессорных станций. Недостатком известного комплекса является низкая надежность вхождения подвижного внутритрубного аппарата в боковые отводы и невозможность их самостоятельного перехода в вертикальные отводы, расположенные на удалении от открытого конца основной трубы.The advantage of the known complex is the ability to control the state of the longitudinal part of the compressor station piping removed from the operating mode. A disadvantage of the known complex is the low reliability of entry of the movable in-tube apparatus into the lateral branches and the impossibility of their independent transition to vertical branches located at a distance from the open end of the main pipe.
Цель изобретения - создание простого с точки зрения механики комплекса для внутритрубного контроля состояния технологических трубопроводов произвольной ориентации, открытых с одного конца, а также контроля труб-отводов произвольной пространственной ориентации при удаленном расположении отвода от открытого конца основной трубы.The purpose of the invention is the creation of a complex, simple from the point of view of mechanics, for monitoring the condition of technological pipelines of arbitrary orientation open at one end, as well as monitoring pipe bends of arbitrary spatial orientation with a remote location of the branch from the open end of the main pipe.
Указанная цель достигается тем, что в комплекс дефектоскопии технологических трубопроводов, состоящий из: подвижного модуля, бортовой электронной аппаратуры, бортового компьютера, датчиков дефектов, одометров, троса, наземной лебедки с барабаном для троса, бортового источника электропитания, наземного компьютера ведены: первый и второй направляющие конусы, несколько опорно-ходовых манжет (ОХМ), несколько групп ходовых пружинных узлов (ХПУ), несколько групп прижимных пружинных узлов (ГШУ), несколько групп ультразвуковых датчиков системы неразрушающего контроля (УДСНК), несколько групп толкателей, несколько ультразвуковых эхолокаторов, несколько контроллеров управления прижимными пружинными узлами, несколько контроллеров управления ходовыми пружинными узлами, первый радиомодем, второй радиомодем, несколько контроллеров управления ультразвуковыми датчиками системы неразрушающего контроля (КУУДС НК), причем подвижный модуль состоит из двух направляющих конусов и группы опорно-ходовых манжет, а направляющий конус и корпус опорно-ходовой манжеты выполнены из эластичного упругого материала, ходовой пружинный узел и прижимной пружинный узел состоят из обычной пружины и термоуправляемой пружины из материала с памятью формы, причем в ходовом пружинном узле термоуправляемая пружина «помнит» сжатое состояние, а в прижимном пружинном узле термоуправляемая пружина «помнит» растянутое состояние; при этом направляющий конус выполнен в виде многолепестковой конструкции, в носовой части которой в каждом лепестке установлены микроэхолокаторы, а в полости первого направляющего конуса установлены бортовой компьютер и источник питания, в центральной полости опорно-ходовой манжеты размещены контроллер управления ходовыми и прижимными пружинными узлами, а также контроллер управления ультразвуковыми датчиками системы неразрушающего контроля, а в радиальных пазах опорно-ходовой манжеты установлены толкатели и прижимные пружинные узлы, а к дисковым поверхностям опорно-ходовых манжет крепятся ходовые пружинные узлы, причем, первый направляющий конус соединяется своими лепестками с соответствующими толкателями опорно-ходовой манжеты, на наружных торцах которой крепятся ультразвуковые датчики системы неразрушающего контроля, поверх которых устанавливаются упругие пластичные накладки, а противоположные торцы толкателей соединены с первыми фланцами соответствующих прижимных пружинных узлов, опирающихся вторыми фланцами в корпус опорно-ходовой манжеты, с задней дисковой крышкой которой соединены первым фланцем соответствующие ходовые пружинные узлы, вторые фланцы которых соединены с передней дисковой крышкой следующей опорно-ходовой манжеты, к задней дисковой крышке которой прикреплены соответствующие ходовые пружинные узлы и так далее до последней опорно-ходовой манжеты, к соответствующим толкателям которой прикреплены лепестки второго направляющего конуса, в торце которого установлен рым-болт, соединенный с выходом антенны второго радиомодема, установленного в полости второго направляющего конуса и электрически соединенного с соответствующими выводами бортового компьютера, соответствующие выводы которого соединены с интерфейсными входами всех контроллеров, управляющих работой ходовых и прижимных пружинных модулей и со входами управления и обмена информацией контроллеров, управляющих работой ультразвуковых датчиков системы неразрушающего контроля, соответствующие выводы которых соединены с соответствующими выводами соответствующих ультразвуковых датчиков системы неразрушающего контроля, а электрические выводы термоуправляемых пружин ходовых и прижимных пружинных узлов соединены с соответствующими выводами контроллеров управления пружинными узлами; первый радиомодем размещен на открытом конце обследуемого трубопровода, и его выводы соединены с соответствующими выводами наземного компьютера, к соответствующим информационным входам которого подключены выводы датчика натяжения троса, намотанного на барабан лебедки, контрольно-управляющие выводы электропривода которой соединены с соответствующими выводами наземного компьютера, при этом трос охватывает ролик датчика натяжения троса, а второй конец троса соединен с рым-болтом подвижного модуля. Создание «Комплекса дефектоскопии технологических трубопроводов» вызвано практической необходимостью обеспечения оперативной диагностики технического состояния стенок труб-отводов технологических газопроводов в обвязке компрессорной станции и необходимостью своевременного формирования плана предупредительного ремонта трубопроводов. Предлагаемое устройство позволяет упростить и удешевить изготовление инспектирующего дефектоскопа и достигнуть высокой достоверности диагностических данных о состоянии стенок труб и сварных швов. Это является показателем промышленной целесообразности изобретения. Изобретение поясняется чертежами. На Фиг.1 показан состав комплекса. На Фиг.2 показана подвижная часть комплекса. На Фиг.3 показан направляющий конус. На Фиг.4 показана опорно-ходовая манжета. На Фиг.5 показано строение ходового и прижимного пружинного узла. На Фиг.6 показана функциональная электрическая схема подвижного модуля. На Фиг. 7 показаны фазы вхождения подвижного модуля в отвод. В Приложении 1 показаны блок-схемы алгоритмов микропрограмм контроллеров, управляющих работой прижимных и ходовых пружинных модулей, позволяющих формировать прямолинейное движение и повороты устройства в отводы, в том числе меньшего диаметра. Комплекс состоит из подвижной внутритрубной части и наружной (наземной) неподвижной части. Как показано на Фиг.1, в состав комплекса входят подвижный модуль 1.0, наземная лебедка 2.0, управляющий наземный компьютер 3.0, трос 4.0, первый радиомодем 5.0, второй радиомодем 14, управляемый электропривод лебедки 6.0, рычаг датчика натяжения троса 7.0. Основная труба отмечена цифрой 8.0, труба-отвод - 9.0, электромагнитный радиоканал - 10.0. Зондирующие сигналы ультразвуковых локаторов отмечены цифрой 11.0. Подвижная часть комплекса, как видно на Фиг.2, состоит из переднего направляющего конуса 1, заднего направляющего конуса 2, первой опорно-ходовой манжеты 3, второй опорно-ходовой манжеты 4, третьей опорно-ходовой манжеты 5, четвертой опорно-ходовой манжеты 6, пятой опорно-ходовой манжеты 7, шестой опорно-ходовой манжеты 8, седьмой опорно-ходовой манжеты 9, переднего одометра 10г, заднего одометра 10к, передней группы микроэхолокаторов 12, задней группы микроэхолокаторов 13, радиомодема 14, бортового компьютера 15, автономного источника электрического тока 16, рым-болта 17. Ходовой пружинный узел обозначен цифрами 11, прижимной пружинный модуль - цифрами 4.7. Контроллеры управления ультразвуковыми сенсорами обозначены цифрами 20. Контроллеры управления прижимными пружинными модулями обозначены цифрами 18, контроллеры управления ходовыми пружинными модулями обозначены цифрами 19. Вентилятор обозначен цифрами 21. Основная труба обозначена цифрами 8.0, труба-отвод - 9.0. Ультразвуковые волны микроэхолокаторов обозначены цифрами 11.0. Возможная конструкция направляющего конуса показана на Фиг.3. Корпус 1.1 направляющего конуса может быть выполнен в виде литой конструкции из полиуретана твердостью 90-95 по Шору А. Корпус многолепестковый, в собранном виде представляет собой усеченную пирамиду с различным числом граней, например с восемью. Как видно из развертки (Фиг. 3,С), между гранями имеются треугольные вырезы, позволяющие свободным концам граней сближаться и расходиться. Близко к вершине пирамиды в гранях с наружной стороны выполнены глухие отверстия 1.2 (Фиг.3,В), предназначенные для установки микроэхолокаторов 12 (или 13). В одну из щелей между гранями выходит колесо одометра 10г (или 10к), ось рычага которого крепится внутри направляющего конуса. В полости пирамиды размещаются бортовой компьютер 15 и автономный источник электрического тока 16. В заднем направляющем конусе 2 (Фиг.2) устанавливается вентилятор 21, радиомодем 14, а к вершине пирамиды этого конуса крепится рым-болт 17. В оконечной части каждой грани (лепестка) с внутренней стороны конуса выполнены пазы 1.3 (Фиг.3,В), в которые вставляются и закрепляются полиуретановые толкатели 4.4 опорно-ходовой манжеты 3 (или 9 для заднего направляющего конуса). Над пазом снаружи грани крепится узел пьезокерамических преобразователей 4.5, который накрывается накладкой 4.6. Узел пьезокерамических преобразователей 4.5 представляет собой группу пьезокерамических преобразователей с поглотителем ультразвука с нерабочей стороны пьезокерамической пластины. Группа преобразователей залита в полиуретан так, чтобы образовалась пластина нужного размера. Накладка 4.6 представляет собой пластину из упругого пластичного материала, например из полиуретана с твердостью 70-75 единиц по Шору А. Опорно-ходовая манжета (ОХМ) (Фиг.4) состоит из корпуса 4.1 с прямоугольными карманами, образованными ребрами 4.2, с сепараторами 4.3 и крышки 4.1В. Во внутренней полости корпуса размещены контроллеры 18 для управления прижимными пружинными узлами 4.7, контроллеры 19 для управления ходовыми пружинными узлами 11 и контроллеры 20 управления пьезокерамическими ультразвуковыми преобразователями 4.5. В прямоугольные пазы вставляются толкатели 4.4 и пружинные прижимные узлы 4.7. Поверх толкателей 4.4 крепятся узлы пьезокерамических преобразователей 4.5, которые накрываются накладкой 4.6 со стороны внешней цилиндрической поверхности опорно-ходовой манжеты. Боковая сторона опорно-ходовой манжеты закрывается полиуретановой крышкой 4.1В, снабженной элементами крепления ходовых пружинных узлов 11. Элементы крепления ходовых пружинных узлов не показаны. На Фиг.5 показана возможная конструкция ходового пружинного узла 11 (ХПМ). Такая же конструкция соответствует прижимному пружинному узлу 4.7 (НИМ). Пружинный узел состоит из первого фланца 4.7.1, второго фланца 4.7.2, первой шайбы 4.7.3, второй шайбы 4.7.4, стальной пружины 4.7.5, термоуправляемой пружины 4.7.6, первого токоподвода 4.7.7, второго токоподвода 4.7.8. Термоуправляемая пружина может быть изготовлена из материала с памятью формы, например из нитинола. Вторая шайба 4.7.4 устанавливается с возможностью ее вращения вокруг продольной оси относительно фланца 4.7.2. Обе шайбы 4.7.3 и 4.7.4 гальванически изолируются от фланцев 4.7.1 и 4.7.2. Термоуправляемая пружина для прижимного пружинного узла 4.7 изготавливается так, чтобы при ее нагревании происходило ее удлинение. Термоуправляемая пружина ходового пружинного узла 11 изготавливается так, чтобы при ее нагревании происходило ее сжатие. Фланцы 4.7.1. и 4.7.2 имеют отверстия для крепления пружинного узла. На Фиг.6 показана структурная схема информационной части системы. На рисунке показаны две части системы: наземная часть системы и структура подвижной части системы. Наземная часть системы состоит из компьютера 3.0 с соответствующим интерфейсом, первого радиомодема 5.0, электропривода лебедки 6.0 и датчика натяжения 7.0 троса лебедки. Подвижная часть системы - это информационно-управляющая часть подвижного диагностического аппарата. Эта часть состоит из бортового компьютера 15, связанного со вторым радиомодемом 14, с первой группой микроэхолокаторов 12, со второй группой микроэхолокаторов 13, с первым 10г и вторым 10к одометрами, с контроллерами 20 ультразвуковых пьезокерамических датчиков системы неразрушающего контроля (НК), с контроллерами 18 управления прижимными пружинными узлами 4.7 (ППУ) и с контроллерами 19 управления ходовыми пружинными узлами 11 (ХПУ). Большое количество датчиков ультразвуковой системы неразрушающего контроля и большое количество пружинных модулей требует адресуемой передачи команд и данных из бортового компьютера в соответствующие контроллеры и обратно. По этой причине двусторонняя связь между контроллерами и бортовым компьютером осуществляется последовательным кодом по мультиплексным шинам (на рисунке показаны жирными линиями). Контроллеры 18 и 19 имеют мощные выходы релейного типа, обеспечивающие требуемые токи в пружинные узлы 4.7 и 11. На Фиг.7 показаны различные стадии процесса вхождения подвижного модуля в отвод. Слева от рисунка трубы показан вид изображения на экране дисплея, формируемого компьютером по сигналам передней 12 (левое изображение на экране) и задней группы 13 (правое изображение) эхолокаторов, в нижней части экрана - изображение, соответствующее изменению вертикального и горизонтального диаметров обследуемой трубы по ее длине, формируемое по результатов измерений микроэхолокаторами и одометрами. Работа комплекса происходит следующим образом.This goal is achieved by the fact that in the complex of flaw detection of technological pipelines, consisting of: a movable module, on-board electronic equipment, on-board computer, defect sensors, odometers, cable, ground winch with a drum for a cable, on-board power supply, ground computer are: the first and second guide cones, several supporting-running cuffs (ОХМ), several groups of running spring assemblies (HCP), several groups of clamping spring assemblies (ГУУ), several groups of ultrasonic sensors of the system non-destructive testing (UDSNK), several groups of pushers, several ultrasonic sonar, several controllers for controlling spring clamping nodes, several controllers for controlling spring-loaded nodes, the first radio modem, the second radio modem, several controllers for controlling ultrasonic sensors of the non-destructive testing system (KUUDS NK), and the mobile module consists of two guide cones and a group of support cuffs, and the guide cone and the casing of the support cuff are made of elastic of resilient material Coil spring assembly and the presser spring assembly comprised of a conventional spring and termoupravlyaemoy spring of a shape memory material, wherein termoupravlyaemaya spring in the mainspring node "remembers" the compressed state, and in the pressure spring assembly termoupravlyaemaya spring "remembers" the expanded state; in this case, the guide cone is made in the form of a multi-leaf design, in the bow of which there are micro-sonars in each lobe, and an on-board computer and a power source are installed in the cavity of the first guide cone, a control controller for the running and pressure spring assemblies is located in the central cavity of the support cuff, and also a controller for controlling ultrasonic sensors of the non-destructive testing system, and in the radial grooves of the supporting-running cuff, pushers and pressure spring ties are installed holes, and running spring assemblies are attached to the disk surfaces of the supporting cuffs, and the first guide cone is connected with its petals to the corresponding pushers of the supporting cuff, on the outer ends of which ultrasonic sensors of the non-destructive testing system are mounted, on top of which elastic plastic overlays are mounted, and the opposite ends of the pushers are connected to the first flanges of the corresponding clamping spring assemblies, supported by the second flanges in the housing of the supporting-running cuff, with the rear the casing cover of which the corresponding running spring assemblies are connected by the first flange, the second flanges of which are connected to the front disc cover of the next supporting cuff, the corresponding running spring assemblies are attached to the rear disc cover and so on to the last supporting cuff, to the corresponding pushers of which are attached the petals of the second guide cone, in the end of which there is an eye bolt connected to the output of the antenna of the second radio modem installed in the cavity of the second guide its cone and electrically connected to the corresponding terminals of the on-board computer, the corresponding terminals of which are connected to the interface inputs of all the controllers that control the operation of the running and pressure spring modules and to the control and information inputs of the controllers that control the operation of the ultrasonic sensors of the non-destructive testing system, the corresponding terminals of which are connected to the corresponding conclusions of the respective ultrasonic sensors of the non-destructive testing system, and the electrical output s termoupravlyaemyh springs running and pressing spring units are connected to corresponding pins of spring assemblies controllers; the first radio modem is located on the open end of the pipeline under examination, and its conclusions are connected to the corresponding terminals of the ground computer, to the corresponding information inputs of which are connected the conclusions of the cable tension sensor wound on the winch drum, the control and control leads of which are connected to the corresponding terminals of the ground computer, while the cable covers the roller of the cable tension sensor, and the second end of the cable is connected to the eyebolt of the movable module. The creation of the “Technological Pipeline Flaw Detection Complex” is caused by the practical need to ensure the on-line diagnostics of the technical condition of the pipe walls of process gas pipelines in the compressor station piping and the need to timely formulate a preventative pipeline repair plan. The proposed device allows to simplify and reduce the cost of manufacturing an inspecting flaw detector and to achieve high reliability of diagnostic data on the condition of the walls of pipes and welds. This is an indicator of the industrial feasibility of the invention. The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the composition of the complex. Figure 2 shows the movable part of the complex. Figure 3 shows a guide cone. Figure 4 shows the locomotive cuff. Figure 5 shows the structure of the running and clamping spring unit. Figure 6 shows a functional electrical diagram of a movable module. In FIG. 7 shows the phases of entry of the movable module into the tap.
К кольцу рым-болта 17 подвижного модуля 1.0 (Фиг.1) крепится прочный легкий трос 4.0, например из кевлара. Трос 4.0 намотан на барабан лебедки 2.0. Включаются питание наземного оборудования и питание подвижного модуля 1.0. Опорно-ходовые манжеты 3...9 имеют минимальный диаметр, так как все толкатели 4.4 (Фиг.4) притянуты пружинными узлами 4.7. (Фиг.4) к центру соответствующей опорно-ходовой манжеты. Подвижный модуль 1.0 вводится в открытый конец основной трубы 8.0 (Фиг.1) и проталкивается внутрь трубы 8.0. После включения электропитания наземного компьютера 3.0 запускается его программа управления комплексом. Запускается рабочая программа бортового компьютера 15 (Фиг.2) подвижного модуля 1.0. Оператор, обслуживающий комплекс, инициирует в компьютере 3.0 (Фиг.1) программу привода в движение подвижного модуля 1.0. Управляющие сигналы из соответствующих интерфейсных выходов компьютера 3.0 поступают на соответствующие входы первого радиомодема 5.0. Электромагнитная волна 10.0 переносит информационные сигналы с первого радиомодема 5.0 на антенну второго радиомодема 14 подвижного модуля 1.0, а также для обратной связи переносит сигналы бортового компьютера 15 от модема 14 подвижного модуля 1.0 обратно к модему 5.0 и к компьютеру 3.0. В качестве антенны радиомодема 15 подвижного модуля 1.0 используется рым-болт 17. Управляющие сигналы с интерфейсного выхода радиомодема 14 поступают на соответствующие входы бортового компьютера 15 подвижного модуля. Бортовой компьютер 15 расшифровывает команды оператора, поступившие от наземного компьютера 3.0. В начале работы оператор выдает команду включения привода подвижного модуля. По этой команде включаются микроэхолокаторы 12 и 13. и инициализируются контроллеры 18 и 19 управления прижимными 4.7 и ходовыми 11 пружинными модулями, и включается вентилятор 21. Квитанция о включении электропривода и информация от микроэхолокаторов 12 и 13 передаются из компьютера 15 на соответствующие входы радиомодема 14 и через его антенну переносятся электромагнитной волной 10.0 к радиомодему 5.0 (Фиг.1) наземного компьютера 3.0. Компьютер 3.0 отображает на экране дисплея радиусы поперечного сечения трубы, измеренные группой головных и хвостовых микроэхолокаторов 12 и 13 подвижного модуля 1.0. Здесь же отображается картина изменения диаметра трубы вдоль направления перемещения подвижного модуля (Фиг 7а). Оператор, обслуживающий комплекс, может наблюдать на экране дисплея изменение положения подвижной части комплекса внутри трубы 8.0 и радиальные расстояния от микроэхолокаторов 12 и 13 до стенки трубы 8.0. По команде ДВИЖЕНИЕ ВПЕРЕД бортовой компьютер 15 выдает в мультиплексную шину команды для контроллеров 18 и 19 каждой опорно-ходовой манжеты 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (Фиг.2). На структурной схеме информационной системы (Фиг.6) показаны информационные связи бортового компьютера 15 с контроллерами 18, управляющими прижимными пружинными узлами 4.7, и с контроллерами 19, управляющими ходовыми пружинными узлами 11 каждой из опорно-ходовых манжет. Движение выполняется при чередовании операций придания жесткого сцепления со стенкой трубы передней опорно-ходовой манжете 3, ослаблении сцепления со стенкой трубы остальных опорно-ходовых манжет 4, 5, 6, 7, 8, 9, подтягивания всех манжет 4, 5, 6, 7, 8, 9 к передней манжете 3 за счет сжимания ходовых пружинных узлов 11, расположенных между опорно-ходовыми манжетами. После этого включается жесткое сцепление задней опорно - ходовой манжеты 9 и ослабляется сцепление передней опорно-ходовой манжеты 3 со стенкой трубы 8.0. Затем восстанавливается исходное расстояние между всеми опорно-ходовыми манжетами 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Это обеспечивается за счет отключения питания с ходовых пружинных узлов 11. В результате распрямления пружин в ходовых пружинных узлах 11 опорно-ходовые манжеты 3, 4, 5, 6, 7, 8 отталкиваются от зажатой в трубе 8.0 опорно-ходовой манжеты 9. После этого передняя опорно-ходовая манжета 3 перемещается со всеми остальными дисками (кроме последнего) вперед и ее положение относительно стенки трубы 8.0 опять фиксируется из-за увеличения силы ее сцепления со стенкой трубы за счет возрастающих сил трения при прижатии частей обода опорно-ходовой манжеты 3 к стенке трубы соответствующими прижимными пружинными узлами 4.7, на которые бортовой компьютер 15 выдает в этот момент через контроллеры 18 соответствующую управляющую команду. Режим интенсивного движения начинается с выдачи токовых импульсов в прижимные пружинные модули 4.7 всех опорно-ходовых манжет. Коммутаторы контроллеров 18 подключают термоуправляемые пружины 4.7.6 прижимных пружинных узлов 4.7 к источнику питания. Токовый импульс, протекающий по пружинам 4.7.6, нагревает их. Материал термоуправляемой пружины меняет свою кристаллическую структуру, пружина становится жестче и восстанавливает форму, которая была ей задана при изготовлении. В данном случае пружина 4.7.6 выполнена так, что при нагревании она начинает растягиваться. Сила нагретой пружины 4.7.6 превышает упругую силу обычной пружины 4.6.5. В итоге фланец 4.7.1 отжимается от фланца 4.7.2 (Фиг.5). Из Фиг.4 видно, что растягивание пружин 4.7.6 приводит к радиальному выталкиванию толкателей 4.4 из карманов диска 4.1 наружу. Толкатели выдвигаются до соприкосновения накладок 4.6 со стенкой трубы и прижимают к ней и накладки 4.6, и узлы ультразвуковых датчиков 4.5. Для выполнения неразрушающего контроля стенки трубы к ее стенке прижимаются ультразвуковые датчики нужного количества опорно-ходовых манжет, например двух - 3 и 4. По истечении заданного времени бортовой компьютер 15 (Фиг.2) инициирует работу ультразвуковых датчиков 4.5. Высокочастотный импульс механических колебаний ультразвукового датчика вызывает распространение упругих колебаний в полиуретановой накладке 4.6. Накладка 4.6 выполнена из материала с хорошей пластичностью (например, из полиуретана с твердостью около 70-75 единиц по Шору А) и под давлением толкателя 4.4 вдавливается в неровности металла стенки трубы, что обеспечивает акустический контакт ультразвукового датчика с контролируемой стенкой трубы. Для контроля может быть применен, например, «Дифракционно-временной метод контроля» [Ермолов И.Н. Дифракционно-временной метод контроля. В мире неразрушающего контроля, 2 июня, 2001. Стр.7-10] (зарубежное TOFD). При использовании волн, распространяющихся по образующей окружности трубы, можно обнаруживать продольные трещины. В этом случае используются ультразвуковые датчики 4.5 одной и той же опорно-ходовой манжеты, например опорно-ходовой манжеты 3. При использовании волн, распространяющихся вдоль трубы, ультразвуковые датчики соседних опорно-ходовых манжет, например 3 и 4, позволяют обнаруживать поперечные трещины тем же TOFD методом. Это дает возможность контролировать состояние кольцевых швов. Режим работы задается программой бортового компьютера 15 и может быть установлен оператором с компьютера 3.0 (Фиг.1) по радиоканалу. Временные интервалы распространения упругих колебаний в стенке трубы измеряются соответствующими контролерами 20 системы неразрушающего контроля. Результаты измерений накапливаются в памяти бортового компьютера 15 и передаются от него через радиомодемы 14 и 5.0 в наземный компьютер 3.0. В наземном компьютере 3.0 формируется описание дефектов, обнаруживаемых в стенке трубы. После получения результатов контроля стенки трубы в конкретном контролируемом месте трубы бортовой компьютер 15 формирует команду на перемещение подвижного модуля. По этой команде отключаются прижимные пружинные узлы 4.6 в опорно-ходовых манжетах 4, 5, 6, 7, 8, 9 и включаются ходовые пружинные узлы 11 в опорно-ходовых манжетах 3, 4, 5, 6, 7, 8. Прекращение нагревания пружин прижимных узлов 4.7.6 приводит к их остыванию и снижению их упругости. В итоге сила пружин 4.7.5 превышает силу упругости пружин 4.7.6 и толкатели 4.4 отжимаются от стенки трубы. В ходовых пружинных узлах 11 термоуправляемые пружины 4.7.6 изготавливают так, что при их нагревании пружины сжимаются. В результате сжатия пружин 4.7.6 в ходовых пружинных узлах 11 слабо прижатые к стенке трубы опорно-ходовые манжеты 4, 5, 6, 7, 8, 9 будут подтянуты к стенке соответствующей опорно-ходовой манжеты и указанные опорно-ходовые манжеты могут приблизиться одна к другой и потянуть за собой задний направляющий конус 2. Контроль продольного перемещения подвижного модуля 1.0 осуществляется бортовым компьютером 15 по сигналам одометра 10к, установленного на заднем направляющем конусе 2. После оценки величины перемещения направляющего конуса 2 на один заданный шаг бортовой компьютер 15 инициализирует торможение опорно-ходовой манжеты 9. Это осуществляется выдачей в соответствующие контроллеры 18 команды СТОП, приводящей к подключению электрического тока к прижимным пружинам 4.7.6 опорно-ходовой манжеты 9. Затем отключается питание от прижимных пружин 4.7.6 опорно-ходовой манжеты 3 и отключается питание всех ходовых пружинных узлов 11. Так как опорно-ходовая манжета 9 оказывается жестко заторможенной относительно стенки трубы, то при охлаждении пружин 4.6.7 в прижимных пружинных узлах манжет 3, 4, 5, 6, 7, 8 сцепление манжет со стенкой трубы ослабевает и толкатели 4.4 этих манжет отжимаются к центру манжет стальными пружинами 4.7.5. В ходовых пружинных узлах 11 упругие силы термоуправляемых пружин также резко уменьшаются, и общая длина каждого пружинного узла 11 увеличивается за счет расталкивающих сил витков стальных пружин 4.7.5. В результате происходящих процессов головной направляющий конус 1 и передняя манжета 3 будут вытолкнуты вперед на величину суммарной деформации шести групп ходовых пружинных узлов 11. Контроль перемещения ведется бортовым компьютером 15 по сигналам одометра 10г, размещенного в переднем направляющем конусе 1. По окончании требуемого перемещения компьютер 15 инициирует торможение передней манжеты 3 и последней манжеты 9. Если требуется контроль стенки трубы в продольном направлении, то производится торможение манжеты 4. После этого производится тестирование стенки трубы, как это было рассмотрено ранее. Далее процесс периодически повторяется. В процессе движения подвижного модуля 1.0 по трубе 8.0 на экране дисплея компьютера 3.0 будет наблюдаться картина изменений поперечного сечения трубы и картина распределения этих изменений по длине трубы (Фиг.7a…7h). Если внутренние размеры поперечного сечения трубы не изменяются, на экране будут наблюдаться изображения двух окружностей: одна, соответствующая результатам измерений передней группы микроэхолокаторов 12, и вторая - как результат работы кормовой группы микроэхолокаторов 13. В нижней части экрана может быть отображена картина изменения размеров трубы на пройденных участках (например, по положительному отклонению от оси абсцисс т может отображается вертикальный диаметр трубы, по отрицательному отклонению - горизонтальный). В тот момент, когда подвижный модуль 1.0 приблизится к отводу, например вертикальному, передняя группа микроэхолокаторов 12 обнаружит наличие пространства, из которого не поступает эхосигнал. На экране дисплея компьютера 3.0 это отобразится в виде подковы (слева), обращенной открытым концом в сторону отвода (Фиг.7b). По данным от микроэхолокаторов оператором наземного компьютера 3.0 оценивается диаметр обнаруженного отвода. Если требуется обследовать обнаруженный отвод, то оператор выдает с наземного компьютера 3.0 (Фиг.1) команду на совершение поворота и сообщает цифровое значение диаметра отвода. Эта команда и данные через радиомодемы 5.0 и 14 поступают на бортовой компьютер 15, который инициирует процедуру вхождения в отвод. Процедура поворота и вхождения в отвод реализуется по следующему алгоритму. Сначала уменьшается диаметр первой опорно-ходовой манжеты 3 и, следовательно, переднего направляющего конуса (Фиг.7b) и осуществляется отклонение конуса в ту сторону, где расположен отвод (Фиг.7 с). Координаты направления поворота сохраняются в памяти бортового компьютера 15. После этого осуществляется пошаговое перемещение вперед. В некоторой позиции подвижного модуля 1.0 два противоположных эхолокатора перестанут получать отраженный сигнал от стенок отвода и основной трубы, так как их излучения будут распространяться вдоль осей трубы и отвода (Фиг.7с). В этот момент инициируется уменьшение диаметра второй опорно-ходовой манжеты 4 и осуществляется ее отклонение ее продольной оси в ту же сторону, в какую был отклонен направляющий конус (Фиг.7d). При продолжении продольного перемещения направляющий конус упирается в стенку трубы-отвода. В этот момент на экране дисплея наземного компьютера 3.0 появится изображение сильно искаженного овала, так как один из противоположных эхолокаторов будет принимать сигналы от приблизившейся стенки, а второй будет принимать отраженные сигналы от появившейся в зоне его обзора противоположной стороны стенки отвода (Фиг.7е). На этом этапе перемещения начинается уменьшение диаметра третьей опорно-ходовой манжеты и изменение ее ориентации относительно продольной оси основной трубы 8.0 в сторону отвода. После нескольких шагов проталкивания подвижного модуля передний направляющий конус 1 примет ориентацию, практически совпадающую с продольной осью трубы-отвода (Фиг. 7f). Это определяется по сравнению изображений на экране от передней и задней групп микроэхолокаторов 12 и 13. По сигналам заднего одометра 10к бортовой компьютер 15 определяет величину перемещения подвижного модуля 1.0 от позиции, в которой было обнаружено вхождение направляющего конуса в отвод (Фиг.7е). Когда перемещение достигнет величины, равной двум расстояниям между опорно-ходовыми манжетами, прекращается режим отклонения оси первой опорно-ходовой манжеты 3. После дальнейшего изменения пройденного пути еще на половину расстояния между опорно-ходовыми манжетами в процесс перемещения включаются первая (головная) 3 и вторая 4 опорно-ходовые манжеты и уменьшается диаметр четвертой опорно-ходовой манжеты 5. Работая синхронно с остальными опорно-ходовыми манжетами, опорно-ходовые манжеты 3 и 4 обеспечивают втягивание в отвод третьей опорно-ходовой манжеты 5. Оценка изменения расстояний производится по головному одометру 10г. После дополнительного изменения пути на дистанцию между манжетами (строительная величина расстояния между манжетами), оговариваемую документацией, бортовой компьютер 15 инициирует уменьшение до минимума диаметров опорно-ходовых манжет 6, 7, 8. В процессе пошагового перемещения теперь участвуют опорно-ходовые манжеты 3, 4 и 9. По мере изменения пройденного расстояния на величину, соответствующую конструкторским данным, на расстояние между двумя опорно-ходовыми манжетами, изменяется ориентация продольной оси очередной манжеты относительно продольной оси основной трубы. Для манжеты, вошедшей в отвод по оценке изменения расстояний, восстанавливается исходная ориентация. В тот момент, когда программа бортового компьютера 15 вычислит по показаниям одометра 10к, что в отвод втянулись 3, 4, 5, 6, 7 опорно-ходовые манжеты и в основной трубе остались только 8 и 9 опорно-ходовые манжеты, бортовой компьютер 15 выдает контроллерам 18 опорно-ходовых манжет 8 и 9 команду на минимизацию их диаметров и изменение ориентации их продольных осей относительно продольной оси трубы 8.0. Вся тяга переключается на опорно-ходовые манжеты, вошедшие в трубу-отвод. Кормовой одометр 10к будет выдавать неустойчивые сигналы до тех пор, пока задний направляющий конус не войдет в трубу. Появление устойчивого сигнала одометра 10к является условием для отключения усилий отклонения опорно-ходовой манжеты 9. Этот момент определяется оператором наземного компьютера 3.0 по появлению на экране дисплея окружностей одинакового диаметра (Фиг.7b). С этого момента процесс работы устройства будет идентичен рассмотренному ранее для движения по основной трубе. Отдельные операции, требуемые при входе в отвод, исполняются следующим образом:A strong lightweight cable 4.0, for example from Kevlar, is attached to the ring-
1. Исполнение команды на уменьшение диаметра первой опорно-ходовой манжеты достигается прекращением подачи импульсов электрического тока в пружины 4.7.6 прижимных пружинных модулей 4.7 первой опорно-ходовой манжеты 3. Диаметр манжеты уменьшается до предельно малого. Таким же образом исполняется команда уменьшения диаметра J-й манжеты, но с выдачей компьютером этой команды в адрес 18 контроллера J-й манжеты, управляющего работой прижимных пружинных узлов 4.71. The execution of the command to reduce the diameter of the first locomotive cuff is achieved by stopping the supply of electric current pulses to the springs 4.7.6 clamping spring modules 4.7 of the
2. Для изменения ориентации продольной оси J-й опорно-ходовой манжеты относительно продольной оси трубы бортовой компьютер 15 определяет номера (нумерация для нашего примера от 0 до 7) микроэхолокаторов, на которые не пришли отраженные сигналы. Нумерация микроэхолокаторов 12 и 13 в группе осуществляется по окружному периметру подвижного модуля и соответствует нумерации по окружности всех продольных линий, по которым расположены ходовые пружинные модули 11. Для изменения ориентации продольной оси J-й манжеты необходимо уменьшить ее диаметр и создать силу, которая притянула бы один край J-й манжеты к другой (J+1)-й манжете. По этой причине бортовой компьютер 15 начинает сжимать те пружинные модули 11, номера которых соответствуют номерам микроэхолокаторов, не получивших из трубы-отвода отраженные сигналы (в нашем примере - это верхний ряд ходовых пружинных модулей 11). При этом опорно-ходовая манжета поворачивается в нужную сторону. Для возвращения манжеты в исходное положение прерывается подача электрического тока в соответствующие ходовые пружинные модули 11, после чего упругость пружин 4.7.6 уменьшается и стальные пружины 4.7.5 восстанавливают габаритную длину соответствующего ходового пружинного модуля 11. Опорно-ходовая манжета примет нормальное положение вдоль оси трубы.2. To change the orientation of the longitudinal axis of the J-th support cuff relative to the longitudinal axis of the pipe, the on-
3. Управление продольным перемещением осуществляют соответствующие контроллеры 18 опорно-ходовых манжет. Упрощенные алгоритмы управляющих микропрограмм приведены в Приложении 1.3. The longitudinal movement is controlled by the
В процессе продольного перемещения движущийся внутри трубы 8.0 или в отводе 9.0 подвижный модуль 1.0 увлекает за собой трос 4.0, который сматывается с расторможенного барабана лебедки 2.0 (Фиг.1). Датчик натяжения 7.0 троса 4.0, установленный на лебедке, формирует сигнал пропорционально усилию, с которым трос сматывается с барабана лебедки. Этот сигнал поступает в компьютер 3.0. Компьютер 3.0 формирует сигнал управления двигателем электропривода 6.0 лебедки 2.0 так, чтобы натяжение троса 4.0 всегда осуществлялось с минимальным усилием. В определенный момент тяговый модуль 1.0 достигает окна отвода 9.0 и входит в отвод, как это было рассмотрено. Прикрепленный к рым-болту 17 подвижного модуля 1.0 кевларовый трос тянется за подвижным модулем. Кевлар обладает низким коэффициентом трения скольжения, что снижает тормозящее усилие, возникающее от трения троса на ребре сопряжения трубы-отвода 9.0 с основной трубой 8.0. При окончании обследования отвода оператор наземного компьютера 3.0 выдает команду СТОП и затем - ВОЗВРАТ. Команда ДВИЖЕНИЕ НАЗАД исполняется таким же образом, как команда ДВИЖЕНИЕ ВПЕРЕД. Отличие состоит в последовательности включения режимов торможения опорно-ходовых манжет и их подтягивания друг к другу. Для движения в обратную сторону жестко фиксируется последняя опорно-ходовая манжета 9 и ослабляется торможение манжет 8, 7, 6, 5, 4, 3. Инициируется стягивание всех ходовых пружинных модулей 11. При этом манжеты сближаются и направляющий конус 1 подтягивается к неподвижному направляющему конусу 2. По равенству величины оценки перемещения одометра 10г, заданному в рабочей программе значению шага перемещения направляющего конуса 1 в сторону направляющего конуса 2 бортовой компьютер инициирует фиксацию положения опорно-ходовой манжеты 3 и прекращение торможения опорно-ходовой манжеты 9. При прекращении токового импульса в пружинах 4.7.6 и в пружинно-ходовых узлах 11 размеры пружинно-ходовых узлов восстанавливаются до исходного значения и опорно-ходовая манжета 9 вместе с направляющим конусом 2 передвигаются в сторону открытого окна трубы (или к месту соединения отвода 9.0 с основной трубой 8.0). Процесс периодически повторяется. Для выхода из отвода 9.0 с поворотов в нужную сторону основной трубы 8.0 используется информация о направлении поворота, зарегистрированная при входе в отвод ранее, или используется картина изменений радиусов труб, получаемая от микроэхолокаторов 12 и 13. Подвижный модуль 1.0 может случайным образом вращаться вокруг продольной оси. Угол поворота оценивается по показаниям специальных датчиков угла продольного поворота (на рисунках не показаны). Эти датчики могут входить в состав бортового компьютера 15. Информация о текущем угле поворота подвижного модуля 1.0 вокруг продольной оси используется для вычисления направления поворота подвижного модуля 1.0. При этом используются хранящиеся в памяти бортового компьютера сведения о направлении последнего поворота, проведенного при прямом ходе подвижного модуля 1.0. Когда эхолокаторы 13 обнаружат выход в основную трубу 8.0, отключаются прижимные пружинные узлы 4.7 опорно-ходовой манжеты 9. Диаметр опорно-ходовой манжеты 9 устанавливается минимальным. В качестве манжеты, формирующей процесс движения, теперь используется манжета 8. Бортовой компьютер 15 оценивает изменение пройденного пути по показаниям одометра 10г. Когда путь изменится на величину, равную расстоянию между опорно-ходовыми манжетами в невозмущенном их состоянии (соответствующему конструкторской документации), из процесса формирования движения исключается манжета 8 и формируется усилие поворота в нужную сторону манжеты 9 и направляющего конуса 2. Поворот начинается при выходе направляющего конуса 1 из отвода 9.0 в основную трубу 8.0. Для поворота выдается импульс тока в соответствующий пружинный ходовой узел 11, прикрепленный к опорно-ходовой манжете 9. Направляющий конус 2 поворачивается в нужную сторону. После очередного изменения пройденного пути на величину заданного перемещения исключается из процесса формирования перемещений опорно-ходовая манжета 7 и инициируется пространственный поворот опорно-ходовой манжеты 8. Вместе с опорно-ходовой манжетой 8 будет поворачиваться и прикрепленная к ней манжета 9, и направляющий конус 2. Такая последовательность действий будет продолжаться до момента, когда в трубе-отводе 9.0 останутся только две манжеты: опорно-ходовая манжета 4 и опорно-ходовая манжета 3 с направляющим конусом 1. В этот момент отключаются ходовые пружинные узлы 11, задающие отклонение осей опорно-ходовых манжет 9, 8, 7, 6. Затем бортовой компьютер 15 выдает в контроллеры 18 опорно-ходовых манжет 8 и 9 команды на увеличение диаметра этих манжет. Толкатели 4.4 в манжетах выталкиваются термоуправляемыми пружинами 4.7.6 из пазов опорно-ходовых манжет 8 и 9. Опорно-ходовые манжеты перекрывают полностью окно поперечного сечения трубы 8.0. В контроллеры 18 манжет 3 и 4 выдается из бортового компьютера 15 команда, инициирующая минимизацию размеров опорно-ходовых манжет 4 и 3. Контроль изменений пройденного расстояния после этого ведется по показаниям одометра 10к. При выходе опорно-ходовой манжеты 3, а затем и 4 в основную трубу отключается поворот оси соответствующей опорно-ходовой манжеты. После оценки по изменениям пройденного пути нахождения в основной трубе всех опорно-ходовых манжет восстанавливается ориентация всех манжет по оси трубы 8.0. Далее движение формируется с использованием всех опорно-ходовых манжет по рассмотренному принципу. При обратном движении подвижного модуля 1.0 трос 4.0 может провиснуть и попасть под наползающие на него опорно-ходовые манжеты. Этого не происходит благодаря автоматической регулировке натяжения троса, осуществляющейся автоматической системой, реализованной в лебедке 2.0 с использованием управляемого электропривода 6.0 с датчиком усилия натяжения 7.0 и компьютера 3.0. Если на борту подвижного модуля 1.0 иссякли источники электропитания при нахождении подвижного модуля 1.0 в трубе 8.0 или в трубе-отводе 9.0, то все опорно-ходовые манжеты переводятся пружинами 4.7.5 в состояние с минимальным наружным диаметром и снаряд может быть извлечен из трубы с помощью прикрепленного к его рым-болту 17 кевларового троса 4.0. При извлечении искривление подвижного модуля на поворотах будет принудительным за счет изгиба пружин пружинно-ходовых узлов 11 силой тянущего троса 4.0. После завершения диагностики всех отводов подвижный модуль 1.0 выходит из трубы 8.0 Данные, хранящиеся в памяти бортового компьютера 15, могут быть использованы для анализа состояния стенок основной трубы 8.0 и трубы-отвода 9.0.In the process of longitudinal movement, the moving module 1.0 moving inside the pipe 8.0 or in branch 9.0 carries the cable 4.0 along, which is wound from the unbraked winch drum 2.0 (Figure 1). The tension sensor 7.0 of the cable 4.0 installed on the winch generates a signal proportionally to the force with which the cable is unwound from the winch drum. This signal enters computer 3.0. Computer 3.0 generates a motor control signal for the electric drive 6.0 of the winch 2.0 so that the cable tension 4.0 is always carried out with minimal effort. At a certain point, the traction module 1.0 reaches the retraction window 9.0 and enters the retraction, as was discussed. Attached to the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012157732/28A RU2516364C1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Complex of flaw detection of process pipelines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012157732/28A RU2516364C1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Complex of flaw detection of process pipelines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2516364C1 true RU2516364C1 (en) | 2014-05-20 |
Family
ID=50778939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012157732/28A RU2516364C1 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Complex of flaw detection of process pipelines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2516364C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621216C1 (en) * | 2016-05-12 | 2017-06-01 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Intra tube method of ultrasonic testing of welds |
| RU2658122C1 (en) * | 2017-09-07 | 2018-06-19 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method of in-line inspection of pipelines using “dry broaching pass” method |
| RU2761415C1 (en) * | 2021-06-03 | 2021-12-08 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | SENSOR CARRIER FOR PIPELINE CONTROL USING TIME DIFFRACTIONAL ToFD METHOD |
| RU2779794C1 (en) * | 2021-12-30 | 2022-09-13 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Device for pushing inspection and repair systems of pipelines |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4443948A (en) * | 1980-11-11 | 1984-04-24 | Richard Reeves | Internal geometry tool |
| CA2633271A1 (en) * | 2005-12-17 | 2007-06-21 | Ndt Systems & Services Ag | Method and system for nondestructive testing of a metallic workpiece |
| RU66547U1 (en) * | 2007-04-13 | 2007-09-10 | Зао "Диаконт" | DEVICE FOR ULTRASONIC CONTROL OF PIPES AND MEANS OF ULTRASONIC CONTROL FOR USE IN THIS DEVICE |
| RU2309402C2 (en) * | 2005-11-22 | 2007-10-27 | Анатолий Аркадиевич Марков | Method of ultrasonic test of rail welds |
| RU2418234C1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-05-10 | Дочернее открытое акционерное общество "Оргэнергогаз" | In-pipe transport facility |
-
2012
- 2012-12-28 RU RU2012157732/28A patent/RU2516364C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4443948A (en) * | 1980-11-11 | 1984-04-24 | Richard Reeves | Internal geometry tool |
| RU2309402C2 (en) * | 2005-11-22 | 2007-10-27 | Анатолий Аркадиевич Марков | Method of ultrasonic test of rail welds |
| CA2633271A1 (en) * | 2005-12-17 | 2007-06-21 | Ndt Systems & Services Ag | Method and system for nondestructive testing of a metallic workpiece |
| RU66547U1 (en) * | 2007-04-13 | 2007-09-10 | Зао "Диаконт" | DEVICE FOR ULTRASONIC CONTROL OF PIPES AND MEANS OF ULTRASONIC CONTROL FOR USE IN THIS DEVICE |
| RU2418234C1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-05-10 | Дочернее открытое акционерное общество "Оргэнергогаз" | In-pipe transport facility |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621216C1 (en) * | 2016-05-12 | 2017-06-01 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Intra tube method of ultrasonic testing of welds |
| RU2658122C1 (en) * | 2017-09-07 | 2018-06-19 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method of in-line inspection of pipelines using “dry broaching pass” method |
| RU2761415C1 (en) * | 2021-06-03 | 2021-12-08 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | SENSOR CARRIER FOR PIPELINE CONTROL USING TIME DIFFRACTIONAL ToFD METHOD |
| RU2779794C1 (en) * | 2021-12-30 | 2022-09-13 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Device for pushing inspection and repair systems of pipelines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10436667B2 (en) | In line inspection method and apparatus for performing in line inspections | |
| Ogai et al. | Pipe inspection robots for structural health and condition monitoring | |
| KR101430251B1 (en) | Robot for inspecting pipelines | |
| US7231826B2 (en) | Non-destructive inspection device for inspecting limited-access features of a structure | |
| RU2516364C1 (en) | Complex of flaw detection of process pipelines | |
| DE102007058043A1 (en) | Self-propelled pipeline inspection unit follows a spiral path through the pipeline, with a measuring unit to test its condition without damage | |
| Gao et al. | LineSpyX: A power line inspection robot based on digital radiography | |
| KR101291452B1 (en) | Traction system for pipe non destructive inspection robot | |
| JP2012076475A (en) | Device for testing piping | |
| Ogai et al. | Pipe inspection robots for gas and oil pipelines | |
| RU158684U1 (en) | PIPELINE FLEXIBILITY CONTROL DEVICE FOR EMERGENCY COOLING SYSTEMS OF THE ZONE AND PRESSURE COMPENSATION SYSTEMS | |
| Yahya et al. | Development and adaptability of in-pipe inspection robots | |
| US11504854B2 (en) | Systems and methods for robotic sensing, repair and inspection | |
| CA3161354A1 (en) | Passive measurement of acousto-elastic waves | |
| CA3186591A1 (en) | Improved robotic inline pipe inspection system & apparatus | |
| CN114135741A (en) | Airborne Rayleigh wave and lamb wave robot for detecting conditions of complex system in pipeline | |
| RU2418234C1 (en) | In-pipe transport facility | |
| RU2539777C1 (en) | External scanning defect detector | |
| Nemati et al. | Integrating Electromagnetic Acoustic Transducers in a Modular Robotic Gripper for Inspecting Tubular Components | |
| US7284456B2 (en) | Apparatus for moving a measuring device along a pipe | |
| US11112382B2 (en) | Robotic magnetic flux inspection system for bridge wire rope suspender cables | |
| RU2586258C1 (en) | Pigging system with rope drawing | |
| CN103983690B (en) | Hydroshock inspection system | |
| CN106643869A (en) | Ultrasonic non-destructive testing-based pipeline monitoring system | |
| Kim et al. | NDT inspection mobile robot with spiral driven mechanism in pipes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner |