Устройство для путевого обследования внутренней поверхности трубопроводов Советский патент 1991 года по МПК F17D5/00 

Изобретение относится к области эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано для определения местонахождения и оценки.дефектов внутренней поверхности в действующих трубопроводах.

Цель изобретения - повышение точности определения местонахождения дефектов трубопровода.

На фиг.1 представлен поперечный разрез трубопровода с устройством в нем; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - вид сверху; на фиг.4 - датчик глубины дефекта и деформации.

Устройство для путевого обследования внутренней поверхности трубопроводов (фиг. 1-4) состоит из секторов датчиков глубины дефекта и деформации, охватывающих весь внутренний периметр сечения трубопровода (на фиг.1 показан нижний сектор датчика глубины дефекта и деформации), каждый из которых состоит из ряда измерительных дисков 1, профиль разреза которого повторяет профиль поперечного разреза трубопровода, причем каждый измерительный диск 1 насажен на ось 2 стойки 3, которая входит во втулку 4, свободно перемещающуюся по вертикали и проходящую через отверстие в каркас 5, внутрь которой пропущен верхний конец стойки 3, снабженной упорной гайкой 6, и размещен предохранительный упругий элемент 7, на верхнюю часть втулки 4 навинчивается крышка 8 с отверстием, через которое пропущена измерительная рейка 9 с регулировочной гайкой 10, снабженная выше крышки 8 рабочим упругим элементом 11 и входящая верхним концом с прикрепленным к нему сигнальным датчиком 12 в карман 13 контейнера электронных блоков 14с возможностью свободного перемещения по вертикали в пределах диапазона измерений, датчика регистрации местонахождения дефекта и деформации, состоящего из двух колес 15, жестко насаженных на вращающуюся ось 16, продетую через каркас 5, на которую жестко насажено измерительное кольцо 17, снабженное сигнальным датчиком 18, примыкающее к стенке контейнера электронных блоков 14, телескопической втулки опоры 19, шарнирно соединенной с каркасом 5, входящую в нее опору 20. снабженную упругим элементом 21 и регулировочной гайкой 22, соединенную на общем шарнире 23 с кронштейном 24, который, в свою очередь, соединен шарнирно с каркасом 5, с опорной лыжей 25, снабженной ограничителями поворота 26, механизма стабилизации горизонтального положения, содержащего поворотные рыча и 27. соединенные с каркасом 5 и поворотной осью 28, расположенной в одной плоскости с вращающейся осью 16, снабженную роликами 29 штыря 30, соединяющего верхний и нижний

рычаги 27, который через вилку поворотной планки 31, опирающейся на опору 32, соединен через шарнир 33 со штангой 34, насаженной на ось подвески 35 с грузом- противовесом 36.

0Устройство для путевого обследования

внутренней поверхности трубопроводов работает следующим образом.

Предварительно на-трассе трубопровода назначают исследуемый участок, длина

5 которого определяется расстоянием между камерами для загрузки и выгрузки очистных устройств трубопровода. Средством перемещения устройства путевого обследования внутри трубопровода может служить

0 любое устройство, способное перемещаться внутри трубопровода, например поршень. В приемную камеру тр.бопровода упаковывают поршень и устройство путевого обследования, прикрепленное к нему

5 буксирным приспособлением. После герметизации камеры под действием напора движущегося продукта поршень начинает двигаться со скоростью,равной скорости потока, буксируя за собой устройство путе0 вого обследования в направлении движения продукта. Устройств о, попадая в исследуемый трубопровод, фиксирует в нем свое коаксиальное относительно оси трубопровода положение колесами 15, ролика5 ми 29, датчиками определения дефекта и деформации 1 и опорными лыжами 25, автоматически устанавливая и поддерживая на всем пути движения в трубопроводе свое постоянное положение относительно го0 ри .онтальной плоскости механизма стабилизации горизонтального положения, работающим по принципу маятника за счет воздействия массы груза-противовеса 36, соединенного через штангу 34, поворотную

5 планку 31, штырь 30, поворотные рычаги 27 на поворотную ось 28, которая поворачивает ролики 29 в направлении, нужном для сохранения горизонтального положения вращающейся оси 16, размещенной в одной

0 плоскости с осью 28. Упругое соединение опорных лыж 25 и датчиков дефекта с каркасом 5 обеспечивает беспрепятственное прохождение устройства путевого обследования через неровности сварочных швов,

5 деформаций и отложений. Беспрепятственное прохождение устройства через задвижки, тройники обеспечивается длиной пролета между опорными лыжами 25 и их собственной длиной. Для уменьшения сил трения между поверхностью лыж 25 и внутренней поверхностью трубопровода лыжи 25 можно снабдить роликами. С самого начала процесса движения проводится замер абсолютной глубины дефекта или деформации внутренней поверхности трубопровода измерительными дисками 1, которые попадая в раковины или другие выемки, под действием рабочих упругих элементов 11 прорезают острой кромкой слой отложений (парафина, шлама, смолистых образований и т.д.) и опускаются до граничной поверхности дефекта, сохраняя при этом свое вращательное движение, увлекая за собой втулку 4 и измерительную рейку 9 на расстояние равное глубине дефекта. Информация о глу- бине погружения измерительного диска 1 передается в электронный блок контейнера 14 передачей сигнала о перемещении рейки 9 сигнальным датчиком 12. При наезде на препятствие в трубопроводе (например, ка- кой-либо посторонний предмет) срабатывает предохранительный упругий элемент 7, за счет которого осуществляется отжатие измерительного диска 1 и стойки 3, в результате чего датчики глубины дефекта способ- ны преодолевать препятствие без поломки и деформации. Информация о пройденном расстоянии и местонахождении дефекта или деформации передается путем считывания числа оборотов колес 15, жестко насаженных на вращающуюся ось 16, снабженную кольцом 17 с сигнальным датчиком 18, посылающем при каждом обороте сигнал в электронные блоки контейнера 14. Информация о пройденной задвижке или тройнике передается в электронные блоки контейнера 14 приемом сигнала об опускании измерительных дисков 1 одного из секторов на нижний критический уровень от сигнального датчика 12. Коррекция прой- денного расстояния и местонахождения дефекта осуществляется путем фиксации задвижек, расстояние между которыми предварительно известно по проектным характеристикам трассы.

После регистрации прибытия устройства путевого обследования в следующую

приемную камеру оно извлекается оттуда и от устройства отделяют контейнер 14, электронные блоки которого затем подключают к ЭВМ для обработки и выдачи информации о состоянии внутренней поверхности обследованного участка магистрали

Длина исследуемого участка трубопровода лимитируется расстоянием между приемными камерами, мощностью источников питания электронных блоков и объемом их памяти и равна 300-400 кгл Скорость движения определяется скоростью движения продукта в трубопроводе и равна, например, для нефти 2-3 м/с. Время прохождения участка 30-60 ч

Таким образом, устройство путевого обследования состояния внутренней поверхности трубопроводов по сравнению с известным аппаратом обеспечивает большую точность определения местонахождения дефектов или деформаций ввиду наличия механизма стабилизации горизонтального положения, работающего по принципу маятника и большую надежность работы за счет упорных лыж, упруго соединенных с каркасом

Формула изобретения

Устройство для путевого обследования внутренней поверхности трубопроводов, содержащее электронные блоки, размещенные в герметичном контейнере, датчики замера глубины дефекта и деформации, выполненные в виде колес, снабженных подпружиненными рычагами с сигнальными датчиками, подвижно соединенными с герметичным контейнером, датчики регистрации местонахождения, выполненные в виде двух колес, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения местонахождения дефектов, устройство снабжено механизмом стабилизации горизонтального положения, выполненным в виде роликов с поворотной осью, кинематически соединенной с грузом-противовесом, расположенной в одной плоскости с осью колес датчика местонахождения, и опорными лыжами на упругих элементах,

SI 91

№0)

fffff f+fM & f rf f ++ MWr4M MKi f r -

Изобретение м.б. использовано в устр- вах для путевого обследования внутренней поверхности трубопроводов. Цель изобретения - повышение точности определения местонахождения дефектов трубопровода. Электронные блоки 14 размещены в герметичном контейнере. Датчики замера глубины дефекта и деформации выполнены в виде колес 15, снабженных подпружиненными рычагами 27 с сигнальными датчиками, подвижно соединенными с контейнером. Датчики регистрации местонахождения выполнены в виде двух колес. Механизм стабилизации горизонтального положения выполнен в виде роликов 29 с поворотной осью, кинематически соединенной с грузом- противовесом, расположенным в одной плоскости с осью колес датчика и опорными лыжами 25 на упругих элементах. 4 ил. 19 5 (Л С а ел о го 00 Јь 1 фиг. 2

b829S9l

фа. 4