Самоходное устройство для транспортировки диагностической аппаратуры и инструмента внутри трубопровода

 

Изобретение относится к контролю и диагностике состояния трубопроводов, преимущественно в процессе эксплуатации, и может быть использовано для транспортировки аппаратуры и инструмента, а также для очистки трубопровода. Сущность изобретения: устройство выполнено трехсекционным, секции выполнены в виде цилиндрических несущих корпусов, соединенных между собой гибкими карданными сочленениями. В задней секции расположен пневмоцилиндр, поршень которого соединен с карданом и через него со средней секцией. Все секции имеют по шесть радиально расположенных по периметру корпусов пневмоцилиндров, поршни которых заканчиваются распорными стержнями. В головной секции установлены блок визуального наблюдения в виде телевизионной камеры и ультразвуковой блок измерения толщины с датчиками в опорных поверхностях стержней радиальных пневмоцилиндров, в средней секции установлен вихретоковый измеритель отложений и коррозионного слоя с датчиками в опорных поверхностях стержней радиальных пневмоцилиндров и в задней секции расположены питающие элементы измерительной системы, компрессор и выводы в виде кабеля для передачи измеренных величин на внешнее устройство обработки данных. 4 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к контролю и диагностике состояния трубопроводов, преимущественно в процессе эксплуатации.

Известно самоходное устройство для перемещения инструментов в трубопроводе, содержащее два цилиндрических, связанных между собой силовым цилиндром со штоком корпуса, предназначенные для размещения инструмента и привода. Оба корпуса снабжены несколькими равномерно расположенными по периметру распорными элементами в виде подпружиненных рычагов с расположенными на их концах электромагнитами, связанными с системой управления. Ха счет поочередного включения и отключения электромагнитов на корпусах с соответствующим перемещением штока силового цилиндра обеспечивается поочередное перемещение соответствующих частей (корпусов) устройства.

Недостатком известного устройства является невозможность размещения датчиков на опорных поверхностях и ограничение возможности использования устройства лишь для трубопроводов из магнитопроводящего материала.

Технический результат от использования устройства заключается в возможности использования самоходного устройства на трубопроводах с изогнутыми участками, из любых материалов с разной степенью загрязненности и разрушения стенок.

Достигается это тем, что в известном устройстве, содержащем несущие аппаратуру и/или инструменты, секции, связанные с возможностью взаимного перемещения и снабженные элементами распирания опорных поверхностей относительно внутренних поверхностей трубопровода равномерное расположенными по периметру корпусов секций и приводами для относительного перемещения секций, а также выдвигания опорных поверхностей элементов распирания, привод для относительного перемещения секций выполнен в виде пневматического и/или гидравлического привода с осевым перемещением рабочего органа, связанного с соседней секцией гибким сочленением, приводя для выдвигания опорных поверхностей выполнены в виде пневматических и/или гидравлических приводов с центральной камерой для рабочей среды, элементы распирания снабжены радиально перемещающимися рабочими органами.

Предпочтительный вариант компоновочного решения предполагает выполнение устройства 3 секционным с секциями в виде цилиндрических несущих корпусов с задней приводной и головной и средней диагностическими секциями, соединенными между собой гибкими карданными сочленениями, с расположенными в задней секции пневмоцилиндром, поршень которого соединен с карданом и через него со средней секцией и снабжен возвратной пружиной, с приводами опорных поверхностей всех трех секций, имеющими по шесть радиально расположенных пневмоцилиндров, поршни которых закачиваются распорными стержнями. Кроме того, в головной секции установлены блок визуального наблюдения в виде телевизионной камеры и ультразвуковой блок измерения толщины с датчиком в опорных поверхностях стержней радиальных пневмоцилиндров, в средней секции установлен вихретоковый измеритель отложений и коррозионного слоя с датчиками в опорных поверхностях стержней радиальных пневмоцилиндров и в задней секции питающие элементы измерительной системы, компрессор и выводы в виде кабеля для передачи измеренных величин на внешнее устройство обработки данных.

Для трубопроводов малого диаметра предпочтительно выполнение осевых и/или радиальных пневмоцилиндров в виде сильфонов.

Для трубопроводов с высокой степенью разрушения внутренних поверхностей и значительными отложениями на головной секции предпочтительна установка скребка.

На фиг. 1 представлена компоновочная схема самоходного устройства для транспортировки диагностической аппаратуры и инструмента внутри трубопровода; на фиг. 2 схема циклов работы устройства в процессе его перемещения.

Устройство (фиг. 1) состоит из трех секций 1, выполненных в виде цилиндрических корпусов, конусообразно сужающихся в направлении торцевых сторон. Секции соединены между собой гибкими карданными сочленениями 2. В задней секции по оси корпуса расположен пневмоцилиндр 3, поршень которого соединен с карданом 2 и через него со средней секцией. Поршень снабжен возвратной пружиной (не показана) для установки его в исходное положение. Все секции имеют по шесть равномерно распределенных по периметру корпусов радиальных пневмоцилиндров 4, поршни которых заканчиваются распорными стержнями (не показаны). В головной секции установлен блок визуального наблюдения в виде телевизионной камеры 5 и ультразвуковой блок измерения толщины с датчиком в опорных поверхностях стержней радиальных пневмоцилиндров 4. В средней секции установлен вихретоковой измеритель отложения и коррозионного слоя (не показан) с датчиками в опорных поверхностях стержней радиальных пневмоцилиндров 4. В задней секции расположены питающие элементы, компрессор и выводы в виде кабеля для передачи измеренных величин на внешнее устройство обработки данных. На торцевых сторонах корпусов секций установлены блоки первичной обработки данных 7. Корпуса секций охвачены защитной обечайкой 8. Привод для перемещения поршней радиальных пневмоцилиндров 4 осуществляется от центральной пневмокамеры 9 с подачей рабочей среды от компрессора 6.

В соответствии со схемой фиг. 2 передвижение устройства осуществляется следующим образом.

За счет подачи давления в радиальные пневмоцилиндры задней секции последняя фиксируется распорными стержнями относительно внутренней поверхности трубопровода. С некоторым запаздыванием давление подается в осевой пневмоцилиндр 3 задней секции, который перемещает вперед среднюю и связанную с ней головную секции. Затем давление через центральные пневмокамеры 9 подается в радиальные пневмоцилиндры 4 средней и головной секций (или одной из них), за счет чего они фиксируются распорными стержнями относительно внутренней поверхности трубопровода. После этого производится сброс давления в радиальных и осевом цилиндрах задней секции и происходит ее освобождение. Под действием пружины происходит подтягивание задней секции вперед к средней секции. В последующей фазе перемещения вновь фиксируется задняя секция, освобождаются и перемещаются вперед средняя и головная секции, которые затем фиксируются и т. д. как в предыдущей фазе.

Обратное перемещение устройства производится с обратной очередностью подачи давления в секции.

Формула изобретения

1. Самоходное устройство для транспортировки диагностической аппаратуры и инструмента внутри трубопровода, содержащее несущие аппаратуру и/или инструмент секции, связанные с возможностью взаимного перемещения и снабженные элементами распирания опорных поверхностей относительно внутренних поверхностей трубопровода, равномерно расположенными по периметру корпусов секций, и приводами для относительного перемещения секций, а также выдвигания опорных поверхностей элементов распирания, отличающееся тем, что привод для относительного перемещения секций выполнен в виде пневматического и/или гидравлического привода с осевым перемещением рабочего органа, связанного с соседней секцией гибким сочленением, приводы для выдвигания опорных поверхностей выполнены в виде пневматических и/или гидравлических приводов с центральной камерой для рабочей среды, а элементы распирания снабжены радиально перемещающимися рабочими органами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено трехсекционным с секциями в виде цилиндрических несущих корпусов с задней приводной, головной и средней диагностическими секциями, соединенными между собой гибкими карданными соединениями, с расположенным в задней секции пневмоцилиндром, поршень которого соединен с карданом и через него со средней секцией и снабжен возвратной пружиной с приводами опорных поверхностей всех трех секций, имеющими по шесть радиально расположенных пневмоцилиндров, поршни которых заканчиваются распорными стержнями.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в головной секции установлен блок визуального наблюдения в виде телевизионной камеры и ультразвуковой блок измерения толщины с датчиками в опорных поверхностях стержней радиальных пневмоцилиндров, в средней секции установлен вихретоковый измеритель отложений и коррозионного слоя с датчиками в опорных поверхностях стержней радиальных пневмоцилиндров и в задней секции расположены питающие элементы измерительной системы, компрессор и выводы в виде кабеля для передачи измерительных величин на внешнее устройство обработки данных.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве осевых и/или радиальных пневмоцилиндров установлены сильфоны.

5. Устройство по пп. 1 4, отличающееся тем, что распорные стержни головной секции снабжены скребком.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2