Устройство для выявления и регистрации местонахождения выступающих внутрь дефектов и препятствий в трубопроводе

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к эксплуатации магистральных трубопроводов, и предназначено для выявления выступающих внутрь трубопровода дефектов и препятствий движению очистных и диагностических средств в трубопроводе, их размеров и определения местонахождения выявленных дефектов. Устройство содержит герметичный контейнер, установленный в корпусе, на котором закреплены эластичные манжеты, полностью перекрывающие внутреннее сечение трубопровода, последовательно соединенные датчики пути и размещенный внутри контейнера электронный блок, датчик дефектов, неподвижная часть которого закреплена на корпусе устройства, а подвижная часть установлена на сменном диске, шарнирно закрепленном на корпусе устройства соосно с манжетами. Электронный блок для регистрации удара содержит последовательно соединенные формирователи метровых импульсов, счетчики пути, блок сравнения значений счетчиков пути, блок оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), блок запоминающего устройства (ЗУ) и таймер, причем значения счетчиков пути передаются в блок сравнения значений счетчиков пути, большие значения которых запоминаются в ОЗУ, а при срабатывании датчика дефектов информация из блока ОЗУ и таймера передается в блок ЗУ. Устройство снабжено калибровочными дисками, установленными в корпусе устройства между манжетами в несколько рядов на разных расстояниях друг от друга, на которых смонтировано определенное количество металлических пластин, представляющих по своей форме отдельные усеченные секторы круга или равносторонние трапеции, причем высота пластин на каждом диске отличается друг от друга, и эти пластины смонтированы на калибровочных дисках в порядке возрастания их высоты по мере удаления месторасположения диска от передней части устройства, а расстояние между предыдущим и последующим дисками равняется или больше высоты выступающей от диска части пластины предыдущего диска. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства. 1 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к эксплуатации магистральных трубопроводов, и предназначено для выявления выступающих внутрь трубопровода дефектов и препятствий движению очистных и диагностических средств в трубопроводе, их размеров и определения местонахождения выявленных дефектов.

Известно устройство для контроля состояния проходного сечения магистрального трубопровода, содержащее герметичный контейнер с пружинящими элементами, в котором размещены узел записи с пишущим наконечником и лентопротяжный механизм, причем узел записи выполнен в виде двух сообщающихся между собой гидравлических полостей с поршнями, поршень одной из полостей соединен с пишущим наконечником, а поршни другой полости через тяги соединены с пружинящими элементами, закрепленными на корпусе контейнера с возможностью перемещения в продольном направлении [1].

Недостатком данного устройства является невозможность определения местонахождения выявленных дефектов в протяженных (длиной более десятка километров) трубопроводах, а также выявления препятствий, расположенных в любом секторе окружности обследуемой трубы. Устройство не имеет возможности самостоятельно (без отдельного носителя) продвигаться по трубопроводу и определять фактическое проходное сечение трубопровода.

Известно также устройство для обследования внутренней поверхности трубопроводов, содержащее герметичный контейнер, гибкие манжеты, жестко закрепленные с корпусом контейнера и полностью перекрывающие внутреннее сечение трубопровода, последовательно соединенные датчик пути (одометр) и размещенный внутри контейнера электронный блок. Механические щупы, радиально расположенные в передней части контейнера относительно продольной оси, упираются свободными концами во внутреннюю поверхность одной из манжет устройства. Щуп крепится концом к внешней поверхности контейнера на шарнире и прижимается к внутренней поверхности трубопровода с помощью специальной прижимной пружины. Система работы электронного блока устройства предусматривает преобразование изменения выходных сигналов датчиков в специальный код и дальнейшую его регистрацию [2].

Недостатком устройства является сложная конструкция устройства и измерительной системы выявления и определения внутренних дефектов трубы.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для выявления и регистрации местонахождения выступающих внутрь дефектов и препятствий движению очистных и диагностических средств в трубопроводе, содержащее герметичный контейнер, установленный в корпусе, на котором закреплены эластичные манжеты, полностью перекрывающие внутреннее сечение трубопровода, последовательно соединенные датчик пути и размещенный внутри контейнера электронный блок. Устройство снабжено сменным диском, жестко закрепленным в передней части корпуса соосно с манжетами устройства, датчиком ударов, закрепленным внутри контейнера и передающим сигнал в электронный блок для регистрации удара, который снабжен последовательно соединенными формирователем метровых импульсов, счетчиком пути, блоком оперативного запоминающего устройства, буферными регистрами, преобразователями тока и блоком знакосинтезирующих индикаторов, а также снабжен блоком выбора номера удара и счетчиком количества ударов. Один выход блока выбора номера удара подключен к одному из входов оперативного запоминающего устройства, а другой выход подключен к входу счетчика количества ударов, выходы которого подключены к соответствующим входам преобразователя.

Устройство снабжено также калибровочными дисками, установленными на корпусе устройства между манжетами в несколько рядов на расстоянии друг от друга, на которых смонтированы металлические пластины в виде отдельных усеченных секторов круга или равносторонних трапеций.

Высота пластин на каждом диске отличается одна от другой, эти пластины смонтированы на дисках устройства в порядке возрастания их высоты по мере удаления места расположения диска от передней части устройства, а расстояние между предыдущим и последующим дисками равняется или больше высоты выступающей от диска части пластины предыдущего диска [3].

Недостатком устройства является возможность повреждения диска при соприкосновении с препятствиями вследствие жесткого закрепления его в передней части корпуса, что может привести к аварийной ситуации.

Задача изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для выявления и регистрации местонахождения выступающих внутрь дефектов и препятствий в трубопроводе содержит герметичный контейнер, установленный в корпусе, на котором закреплены эластичные манжеты, полностью перекрывающие внутреннее сечение трубопровода, последовательно соединенные датчики пути и размещенный внутри контейнера электронный блок, датчик дефектов, неподвижная часть которого закреплена на корпусе устройства, а подвижная часть установлена на сменном диске, шарнирно закрепленном на корпусе устройства соосно с манжетами устройства. Перемещаясь вместе с потоком перекачиваемого продукта по трубопроводу, сменный диск, шарнирно закрепленный на корпусе устройства, при соприкосновении с дефектом поворачивается на определенный угол, при этом срабатывает датчик дефектов, который передает информацию о наличии дефекта в электронный блок на регистрацию пройденного устройством пути.

Электронный блок содержит последовательно соединенные формирователи метровых импульсов, счетчики пути, блок сравнения значений счетчиков пути, блок оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), блок запоминающего устройство (ЗУ) и таймер, соединенный с блоком запоминающего устройства, причем значения счетчиков пути передаются в блок сравнения значений счетчиков пути, большие значения которых запоминаются в ОЗУ, а при срабатывании датчиков дефектов информация из блока ОЗУ и таймера передается в блок ЗУ.

Для возможности осуществления регистрации встречающихся дефектов и препятствий движению очистных и диагностических средств в трубопроводе по высоте и ширине устройство снабжено калибровочными дисками, установленными в корпусе устройства между манжетами в несколько рядов на разных расстояниях друг от друга, на которых смонтировано определенное количество металлических пластин, представляющих по своей форме отдельные усеченные секторы круга или равносторонние трапеции, причем высота пластин на каждом диске отличается друг от друга, и эти пластины смонтированы на калибровочных дисках в порядке возрастания их высоты по мере удаления месторасположения диска от передней части устройства, а расстояние между предыдущим и последующим дисками равняется или больше высоты выступающей от диска части пластины предыдущего диска.

На чертеже изображены конструкция устройства и блок-схема электронной его части. Устройство содержит герметичный контейнер 1, установленный в корпусе 2, на котором закреплены эластичные манжеты 3, перекрывающие внутреннее сечение трубопровода 4, последовательно соединенные датчики пути 5 и 7 и измерительные колеса 6 и 8. Внутри контейнера 1 размещен электронный блок 9. Устройство также снабжено датчиком дефектов 10, неподвижная часть 11 которого закреплена на корпусе 2 устройства, а подвижная часть 12 установлена на сменном диске 13, шарнирно закрепленном на корпусе 2 устройства. Электронный блок 9 содержит последовательно соединенные формирователи метровых импульсов 14 и 16, счетчики пути 15 и 17, блок сравнения значений счетчиков пути 15 и 17 - 18, блок ОЗУ 19, блок ЗУ 20 и таймер 21, соединенный с блоком ЗУ. Значения счетчиков пути 15 и 17 передаются в блок сравнения значений счетчиков пути 18, большие значения которых запоминаются в блоке ОЗУ 19, а при срабатывании датчика дефектов 10 при ударе о препятствие 25 информация из блока ОЗУ 19 и таймера 21 передается в блок ЗУ 20.

Для регистрации размеров по высоте и ширине дефектов и препятствий, встречающихся при пропуске устройства по трубопроводу, оно снабжено калибровочными дисками 22, установленными на корпусе 2 устройства между манжетами 3 в несколько рядов на разных расстояниях друг от друга, на которых смонтировано определенное количество металлических пластин 23, представляющих по своей форме отдельные усеченные сектора круга или равносторонние трапеции, причем, высота пластин на каждом диске отличается друг от друга по высоте, и эти пластины смонтированы на калибровочных дисках в порядке возрастания их высоты по мере удаления месторасположения диска от передней части устройства, а расстояние между предыдущим и последующим дисками равняется или больше высоты выступающей от диска части пластины предыдущего ряда.

При движении устройства измерительные колеса 6 и 8 прокатываются по внутренней поверхности трубопровода 4, при этом с каждым оборотом колес 6 и 8 датчики пути 5 и 7 выдают сигналы, которые подсчитываются в счетчиках пути 15 и 17 после формирования импульсов в формирователях 14 и 16. Значения счетчиков пути 15 и 17 передаются в блок сравнения значений счетчиков пути 15 и 17 - 18, в котором периодически производится сравнение значений счетчиков пути 15 и 17. И большее значение показаний одного из счетчиков запоминается в блоке ОЗУ 19. При срабатывании датчика дефектов 10 информация из блока ОЗУ 19 и таймера 21 записывается в блоке ЗУ 20.

По мере движения устройства в трубопроводе в блоке ЗУ 20 через каждые 10 секунд регистрируются данные из ОЗУ 19 и через каждые 10 метров пройденного устройством расстояния регистрируются данные из таймера 21.

При продвижении устройства калибровочные пластины 23, смонтированные на дисках 22, фиксируют наличие в трубопроводе вмятин, местных сужений, других элементов трубопровода, выступающих внутрь, и их максимальную высоту и ширину, т. е. во время движения устройства при встрече с дефектом или препятствием калибровочные пластины отгибаются по ходу движения устройства по соответствующей препятствию высоте и ширине. По величине деформации пластин определяют высоту и ширину препятствия.

Расшифровка в зарегистрированной в ЗУ 20 информации проводится на персональном компьютере по мере проведения обследования и извлечения устройства из трубопровода по специальной программе.

Применение изобретения позволит: - повысить надежность устройства за счет того, что сменный диск шарнирно закреплен на корпусе устройства; - предотвратить повреждения сменного диска при соприкосновении с препятствием, т.к. устраняются ударные нагрузки на устройство при его перемещении; - повысить безопасность проведения работ.

Литература 1. Авторское свидетельство СССР N 909405, кл. F 17 D 5/00, 1982 г.

2. Патент Великобритании N 1299321, кл. F 17 D 5/00.

3. Патент РФ N 2088839, кл. F 17 D 5/00, 1997 г.

Формула изобретения

Устройство для выявления и регистрации местонахождения выступающих внутрь дефектов и препятствий в трубопроводе, содержащее герметичный контейнер, установленный в корпусе, на котором закреплены эластичные манжеты, полностью перекрывающие внутреннее сечение трубопровода, последовательно соединенные датчик пути и размещенный внутри контейнера электронный блок, сменный диск, расположенный соосно с манжетами устройства, передающий сигнал в электронный блок для регистрации удара, который снабжен последовательно соединенными формирователем электронных импульсов, счетчиком пути, блоком оперативного запоминающего устройства, калибровочные диски, установленные на корпусе устройства между манжетами в несколько рядов на расстоянии друг от друга, на которых смонтированы металлические пластины в виде отдельных усеченных секретов круга или равносторонних трапеций, а высота пластин на каждом диске отличается друг от друга, эти пластины смонтированы на дисках устройства в порядке возрастания их высоты по мере удаления места расположения диска от передней части устройства, а расстояние между предыдущим и последующим дисками равняется или больше высоты выступающей части пластины предыдущего диска, отличающееся тем, что в качестве датчика ударов используют датчик дефектов, неподвижная часть которого закреплена на корпусе устройства, а подвижная часть установлена на сменном диске, шарнирно закрепленном на корпусе устройства, на последнем дополнительно установлен датчик пути, а электронный блок дополнительно содержит последовательно соединенные формирователь метровых импульсов, счетчик пути, блок сравнения значений счетчиков пути, блок запоминающего устройства и соединенный с блоком запоминающего устройства таймер, причем значения счетчиков пути передаются в блок сравнения значений счетчиков пути, большее значение которых запоминается в блоке оперативного запоминающего устройства, при срабатывании датчика дефектов информация из блока оперативного запоминающего устройства и таймера передается в блок запоминающего устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1