CS212703B2 - Apparatus for continuously ascertaining ovalness and projections on to two perpendicular planes of geometrical arrangement of submersed piping - Google Patents

Description

Vynález se _ týká zařízení . pro plynulé zjiš-^ ťovárií oválností - a průmětů na dvou kolmých rovinách zakřiveného geometrického uspořádání ponořeného potrubí, prováděné z lodi pro kladení potrubí.

Jak dobře známo, kladení potrubí dopravujícího plyn, nebo povšechně vzato, kapalinu na ponořené lože, je prováděno ze vhodně vybavené ' - lodě. Osek potrubí mezi zmíněnou lodí a ponořeným ložem je proto vždy zavěšen a přejímá v. prostoru zakřivené geometrické uspořádání nazývané v . technické italštině „deforma“, jehož tvar závisí na řadě proměnných hodnot, jako například na průměru a tloušťce potrubí, hloubce ponořeného lože, tažné síle - lodě, vztlaku potrubí atd. Nyní je velmi důležité zjišťovat a přesně určovat během kladení potrubí jeho -oválnosti a vydutí, aby bylo kladení potrubí okamžitě zastaveno, překračují-li tyto tvarové změny předem stanovené přípustné odchylky, tak i jeho geometrické uspořádání, tj. jeho zakřivení, aby bylo zabraňováno jeho promačkávání nebo praskání případným působením na proměnné hodnoty, uvádějícím potrubím pod napětím, jeví-li zmíněné zakřivení náchylnost k překračování meze pružnosti potrubí. Na - druhé straně nutno mít na -paměti, že geometrické uspořádání potrubí není nikdy, pojímáno v rovině, nýbrž v prostoru, takže je . zcela určeno ' jenom tehdy, jsou-li zjištěny průměty téhož geometrického uspořádání .. na svislé rovině procházející jednotlivé body dotyku mezi potrubím a lodí a ponořeným ložem jakož i na rovině kolmé ke zmíněné svislé rovině.

Některá zařízení pro - používání při zjišťování geometrického uspořádání potrubí jsou již známa od dřívějška, ale všechna tato známá zařízení kromě toho, že jsou nákladná, protože pracují složitým a přerušovaným způsobem, narušují postup kladení, protože vyžadují používání a/nebo obnovování snímačů zjišťujících geometrické uspořádání bod za bodem, nezjišťují však geometrické uspořádání v prostoru, nýbrž jenom jeho průmět na svislé rovině, a mimoto nezjišťují výskyt nahodilých oválností nebo vydutí.

Úkolem vynálezu je vyl-oučit zmíněné nevýhody a vytvořit zařízení umožňující plynulé zjišťování jednoduchým -a přesným způsobem jak tvarových změn, tj. oválností nebo- vydutí ponořeného potrubí, tak i průmětů na -dvou kolmých rovinách jeho geometrického uspořádání.

Úkol je řešen zařízením podle vynálezu, jehož podstata -spočívá v -tom, že v sobě -zahrnuje samohybný vozík -se čtyřmi hnacími koly, zasunovatelný do potrubí, který je vybaven soustavou pro zjišťování vnitřního povrchu potrubí, -soustavou- pro snímání sklonu ve svislé -rovině -samohybného vozíku a potrubí, soustavou pro -snímání posunů ve vodorovné rovině -samohybného vozíku a potrubí, jakož i soustavou pro měření metrů po-sunu samohybného- vozíku uvnitř potrubí.

Další - provedení vynálezu jsou - pojata - do jednotlivých podružných bodů definice - jeho předmětu.

Nový, anebo vyšší účinek, dosahovaný vynálezem, vyplývá v podstatě z těchto - skutečností:

S pomocí jednoduchého elektromechanického nebo- elektronického počítače vhodného k provádění - sjednocení -odvozených funkcí lze zaznamenávat skutečný ' - průmět - na svislé a vodorovné rovině geometrického uspořádání potrubí, namísto -odvozenin- zmíněných průmětů, a nakonec zapisíovače mohou být umisťovány na samotném vozíku, takže lze vyloučit kabelové spojení s lodí pro kladení potrubí.

V -popsaném provedení byla dána přednost kabelovému spojení a umístění zapisovačů na lodi pro kladení potrubí z různých - důvodů. Jeden důvod je dán tou skutečností, že stupeň přetvoření, stlačení nebo vzdutí musí být zjišťován okamžitě, aby bylo zabráněno v pokračování postupu kladení, nebo aby bylo ihned působeno na proměnné hodnotyuvádějící potrubí pod napětí, dříve než praskne. Další důvod je dán tou -skutečností, -že vozík, přenášející ň-daje přes kabel, má možnost být napájen od venkovní strany - potrubí a může tedy pracovat bez přerušení po prakticky neomezenou dobu, zatímco - - jeho baterie může být použito v případě naléhavé potřeby, protože zůstává -stále nabitá.

Vynález bude nyní objasněn podle přiloženého výkresu, který znázorňuje jenom příp kladné a nikterak omezené provedení, - v němž je možné - osvojení -způsobů uspořádání nebo rovnocenných prvků odlišných ' od oněch - navrhovaných vynálezem - v rámci jeho oboru nebo záměru. Na přiloženém výkresu znázorňuje ' -obr.' - 1 schematický -nárys - v čelním pohledu -na- - - zařízení podle vynálezu a -obr. 2 schéma- zapojení elektrického - - obvodu pro - - - zařízení ' ’ na obr. 1. ...... .

Samohybný, -vozík 1 je- namontován- na ' -čtyV řech-. hnacích kolech 2 pohyblivých , - v - obou' směre-ch chodu prostřednictvím stejnosměrného - převodového motoru 3,. který - je ' - -ovládán elektronickou řídicí jednotkou 4. -V - prostřední oblasti -samohybného vozíku - 1 - je - umístěna baterie 5 působící ' - jako - přídavnýzdroj energie pro výstup -samohybného - vozíku 1 z potrubí v případě poruchy zařízení nebo přetržení souosého napájecího kabelu. Na přední části samohybného vozíku - 1 je natuih-o připevněn svislý třmen 6 působící jako- vodič pro posuvné smýkadlo 7, které může být takovýmto způsobem umisťováno vždy do správné polohy ve vzájemném souladu s osou potrubí, které má být zkoušeno. Na posuvném smýkadle- 7 jsou pak pružně namontovány -dvojice d-otyka-čů tvořených pákami 81, 82, 83, 84 zpětně skloněnými oproti směru posunu samohybného vozíku 1 a uloženými na posuvném smýkadle 7 otočně v bodech 91, 92, 9з, 94 a se -svými volnými konci 101,

2127

Юг, Юз, 104 pružně tlačenými к vnitřnímu povrchu potrubí, které má být zkoušeno.

Za účelem co největšího snížení opotřebení a tření dotykačů v podobě pák 81, 82, 85, 84 jakož i snadného zdodování případných zdrsnění nebo· vzdutí, které se mohou vyskytovat uvnitř potrubí, je na každém vodném konci 101, Ю2, Юз, 104 páka 81, 82, 85, 84 volně namontováno· posuvné a dotykové kolečko lli, Hz, Из, lli vyrobené z tvrdého teplovzdorného materiálu, aby procházelo bez poškození přes svarové spoje potrubí.

Aby byla spolehlivá pravděpodobnost, že nahodilé tvarové zrněny potrubí budou moci být zjišťovány s jistotou, je zapotřebí alespoň právě oněch čtyř dotykačů v podobě pák 81, 82, 85, 84, z nichž na obr. 1 jsou viditelné jenom tři páky 81, 82, 83, zatímco neviditelná páka 84 je protilehlá vůči páce 83, ale je samozřejmé, že čím většího počtu těchto pák je používáno, tím lepší je zjišíovací výkon zařízení.

Volné konce Ю1, IO2, Юз, I84 pák 82, 83, 84 jsou potom spojeny jednotlivě s pružinovým ozubeným kolem 12i, 129, 12s, 124 s pomocí nero-ztažného drátu 13jl, 13j, 13з, 134, který je veden přes kladky 14i, 14г, 14з, 144 a navíjen kolem hlavy pružinového· ozubeného kola 12i, 12z, 12з, 124. První pružinová 0zubená kola 12i, 12z, 12з, 124 jsou potom jednotlivě v záběru s druhými ozubenými koly 15i, 152, 15з, 154, která jsou celistvá s jezdci I61, I62, I63, I64 potenciometrů 171, 172, 1/3, 174. Tak například potenciometry 17i, 17s, které se vztahují к dvěma protilehlým dotykačům v podobě pák 8i, 82, přičemž nejsou zobrazeny snímače posunování, tj. ozubená kola 12з, 124; 15з. 154, neroztažné dráty 13з_? 134 a· potenciometry 17з, 174, které se vztahují к dotykačům v podobě pák 85, 84, ale dokonale podobny oněm ve vztahu к pákám 81, 82, jsou napájeny jednotlivě prostřednictvím'dvojice diod 18, 19, které jsou opačně usměrněny, příslušně opačnými půlvnaml zdroje 20 střídavého napájecího napětí, které je přiváděno do samohybného vozíku 1 přes kabel od lodi pro kladení potrubí. Toto řešení umožňuje láni na loď pro kladení potrubí dvou dotjkačů v podobě pák 81 pomocí jediného vcdiče 21, takže elektrické návěsti, vyvolávané oněmi čtyřmi dotykači v podobě pák 81, 82, 8s, 84, mohou být přenášeny s pomocí jenom dvou vodičů 21, 22. Pracovní postup je jasný. Provádí-li kterýkoliv z dotykačů v podobě pák 81 82, 8з, 84, jejichž posuvná a dotyková kolečka lli, 112, Из, И4 jsou pružně přitlačována к vnitřnímu povrchu potrubí, posun následkem výskytu vzdutí nebo jiné tvarové změny, příslušný neroztažný drát 131, 13г, 13з, 1З4 zavazuje odpovídající ozubená kola 12i, 12s, 12з, 124; 15i, 15г, 15з, 154 к otáčení v jednom nebo· opačném směru, takže je posunován jezdec I61, 16z, I63, I64 příslušného potenciometru 17i, 17?, 17з, 174. Elektrická návěst, dodávaná potenciometrem 17i, 17 2, 17з, vysiúdajů s

174 je proměnná takovým způsobem, že je úměrná stupni posunu dotykače v podobě páky 81, 82, 83, 84 a tudíž i hodnotě zjištěné tvarové změny.

Elektrické návěsti, dodávané oněmi čtyřmi potenciometry 17i, 17г, 17з, 174, jsou potom vysílány přes kabel prostřednictvím obou vodičů 21, 22 na loď pro kladení potrubí, kde jsou zviditelněny nebo zaznamenány jakýmikollv vhodnými přístroji, které dávají návěst zvukovou cestou a/nebo s pomocí výstražných světel, překračuje-li příslušná zjištění tvarová změna předem stanovenou přípustnou odchylku, a vysílají, vždy pres kabel, к samohybnému vozíku 1 návěst zastavující jeho stejnosměrný převodový motor 3. Na zadní straně samohybného vozíku 1, je kromě toho namontován běžný tíhový sklonomer 23, který udává mžikově hodnotu sklonu ve svislé rovině samohybného vozíku 1, a tím i potrubí, v němž se samohybný vozík 1 pohybuje. Hybný prvek 24 tíhového· sklonoměru 23 je uložen otočně na ozubeném čepu 25 v záběru se ozubeným kolečkem 26, které je celistvé s jezdcem 27 .. druhého potenciometrů 28 napájeného prostřednictvím diod 29 kladnými půlvlnami střídavého napájecího napětí 26. Takovýmto Л' jZpůsobem dodává druhý potenciometr 28 ^'plynulou návěst, které je funkcí sklonu poi/itrubí ve svislé rovině a, přesněji řečeno, je •^(úměrná odchylce zmíněného sklonu. Takoglívýmto· způsobem je zjišťována plynule od^chylka průmětu geometrického uspořádání potrubí na svislou rovinu procházející příslušně body dotyku mezi potrubím a ponořeným ložem a lodí pro kladení potrubí.

Vždy na zadní části samohybného vozíku 1 je také namontován volný setrvačník 30 zjišťující posunování ve vodorovné rovině samohybného· vozíku 1, a tedy i potrubí, v němž se samohybný vozík 1 pohybuje. Volný setrvačník 30 působí na jezdce 31 třetího potenciometrů 32, který je napájen prostřednictvím diod 33, usměrněných opačně к diodám 29, zápornými půlvlnami zdroje 23 střídavého napájecího napětí.

Plynulá napěťová návěst, dodávaná třetím potenciometrem 32, je tedy funkcí zmíněných posunování a přesněji řečeno, je úměrná odchylce průmětu na vodorovné rovině geometrického· uspořádání potrubí. Na druhé straně se zřetelem к tomu, že potenciometry 28, 32 jsou napájené půlvlnami, mohou být návěsti obou potenciometrů 28, 32 vysílány přes kabel na loď pro kladení potrubí s pomocí jediného· vodiče 34.

Na jednom z posuvných a dotykových koleček, například na kolečku И2, je uspořádán dotykový knoflík 35, tvořící s obdobným dotykovým knoflíkem 36 shodně namontovaným na páce 82, dotykový spínač 37, jak patrno z obr. 2, který při každé úplné otáčce posuvného· a dotykového kolečka И2, odpovídající určitému počtu metrů posunu samohybného vozíku 1 uvnitř potrubí, zapíná e lektrický obvod zahrnující v sobě diody 38, 39 a odpor 40, přičemž zmíněný elektrický obvod je zapojen rovnoběžně mezi zdrojem 20 střídavého napájecího napětí a společným uzlem A jezdců 27, 31 potencíometrů 28, 32. Takovýmto způsobem je při každém zapnutí dotykového spínače 37 к plynulé návěsti dodávané druhým potenciometrem 28 přičítán napěťový impuls vyskytující se mezi uzly В а А, а к plynulé návěsti dodávané třetím potenciometrem 32 je přičítán napěťový impuls vyskytující se mezi uzly C a A.

Jinými slovy řečeno, plynulé návěsti, úměrné odchylce průmětu geometrického uspořádání po-trubí na svislé a vodorovné rovině, jsou značeny špičkami napětí, udávajícími metry posunu samohybného vozíku 1. Návěsti obou potencíometrů 28, 32, které jsou značeny impulsy dodávanými výše popsaným otáčkoměrem, jsou potom přenášeny přes kabel, prostřednictvím vodiče 34 na loď pro kladení potrubí, kde jsou vysílány ke vstupům dvouperového zapisovače, který takovýmto způsobem graficky znázorňuje plynulé tvary odchylky průmětů na svislé a vodorovné rovině geometrického uspořádání potrubí, které má být zkoušeno, a dále znázorňuje na těchto grafech vyznačené metry posunu samohybného vozíku 1, což umožňuje měření hodnoty geometrického uspořádání v kterémkoliv bodě potrubí.

V elektronické řídicí jednotce 4 se konečně vyskytují elektromechanický nebo elektronický počítač stanovující předem počet metrů potrubí, na němž je zájem o zjišťování geometrického uspořádání, který samočinně zastavuje samohybný vozík 1 na konci zjištění, a časový spínač umožňující opakování v předem stanovených časových úsecích zmíněného zjišťování při ponechání návratu samohybnému vozíku 1.

Je tedy patrno, že vše, co zde bylo znázorněno a popsáno, představuje jenom příkladné a neomezující provedení vynálezu, protože veškeré obměny a úpravy, známé každému odborníkovi, se nacházejí v rámci vynálezu. Tak například pro převádění na elektrické návěsti zobrazení snímačů, sklonoměru a volného setrvačníku lze namísto snímačů s proměnlivým odporem používat také jiných druhů snímačů, jako například kapacitních snímačů, diferenčních transformačních snímačů, optických snímačů atd.

Claims (8)

1. Zařízení pro plynulé zjišťování oválností a průmětů na dvou kolmých rovinách zakřiveného geometrického uspořádání ponořeného potrubí, prováděné z lodi pro kladení potrubí, vyznačené tím, že v sobě zahrnuje samohybný vozík (1) se čtyřmi hnacími koly (2), zasunovatelný do potrubí, který je vybaven soustavou pro zjišťování vnitřního povrchu potrubí, soustavou pro snímání sklonu ve svislé rovině samohybného vozíku (1) a potrubí, soustavou pro snímání posunů ve vodorovné rovině samohybného vozíku (1) a potrubí jakož i soustavou pro měření metrů posunu samohybného vozíku (1) uvnitř potrubí.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že soustava pro zjišťování vnitrního povrchu potrubí zahrnuje v sobě alespoň čtyři dotykače pružně namontované vždy po dvou proti sobě na osově seřiditelném posuvném smýkadle (7) a vytvořené jednotlivě pákami (8i, 82, 83, 84) zpětně skloněnými vůči směru posunu samohybného vozíku (1), přičemž na volném konci (10i, IO2, Юз, 104) každé páky (81, 82, 83, 84) je volně namontováno posuvné a dotykové kolečko (lli, 112, lis, II4) pružně přítlačné к vnitřnímu povrchu potrubí a každá páka (81, 82, 83, 84) je spojena s pomocí neroztažného drátu [13i, 1З2, 13з, 134) s prvním pružinovým ozubeným к oleím (121, 12?, 12з, 124), které je v záběru s druhým ozubeným kolem (15i, 152, 15з, 154) celistvým, na které navazuje jezdec (I61, I62, I63, I64) prvního potenciometru (17i, 172, 17з, 174).

VYNÁLEZU

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že soustava pro- snímání sklonu ve svislé rovině samohybného vozíku (1) a potrubí zahrnuje v sobě tíhový sklonoměr (23), jehož hybný prvek (24) je uložen otočně na ozubeném čepu (25), který je v záběru s ozubeným kolečkem (26) celistvým, na který navazuje jezdec (27) druhého potencíometrů (28).

4. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že soustava pro snímání posunů ve vodorovné rovině samohybného vozíku (1) a potrubí zahrnuje v sobě volný setrvačník (30), který je ve styku s jezdcem (31) třetího potenciometru (32).

5. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že soustava pro měření metrů posunu samohybného vozíku (1) uvnitř potrubí je vytvořena impulsovým otáčkoměrem obsahujícím dotykový spínač (37) namontovaný na jednom z posuvných a dotykových koleček (111, 112, Из, 114), přičemž impulsový elektrický obvod je vytvořen dvěma vedle sebe zapojenými a opačně usměrněnými diodami (38, 39) zapojenými za sebou na odpor (40).

6. Zařízení podle bodu 3 a 4, vyznačené tím, že potenciometry (28, 32) jsou spojeny jednotlivě dvojicemi opačně usměrněných diod (29, 33) zapojených zase na zdroj (20) střídavého napájecího napětí pro kladné nebo záporné půlvlny.

7. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že první potenciometry (171, 172; 17з, 174), vztahující se vždy к dvěma protilehlým do tykačům v podobě ;pák (81, 82; 83, 84) s posuvnými _: a dotykovými kolečky (Ui, ll a; 113, 114) jsou spojeny dvojicemi opačně usměrněných diod (18, 19) zapojených na zdroj (20) střídavého napájecího napětí pro kladné nebo záporné půlvlny.

8. Zařízení podle bodu 3, vyznačené tím, že impulsový elektrický obvod vytvořený diodami (38, 39) je zapojen rovnoběžně mezi větví zdroje · (20) -střídavého napájecího napětí a společným výstupem potenciom-etrů (28, 32).