DE3342145A1 - Verfahren und vorrichtung zur traegheitsvermessung einer abweichung in einer rohrleitung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur traegheitsvermessung einer abweichung in einer rohrleitungInfo
- Publication number
- DE3342145A1 DE3342145A1 DE19833342145 DE3342145A DE3342145A1 DE 3342145 A1 DE3342145 A1 DE 3342145A1 DE 19833342145 DE19833342145 DE 19833342145 DE 3342145 A DE3342145 A DE 3342145A DE 3342145 A1 DE3342145 A1 DE 3342145A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- probe
- pipeline
- orientation
- inertial
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
- G01B7/281—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures for measuring contour or curvature along an axis, e.g. axial curvature of a pipeline or along a series of feeder rollers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von örtlichen Verformungen oder Abweichungen
bei einer Rohrleitung (Pipeline). Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Anwendung von Lage- oder
Orientierungserfassungstechniken, um solche Abweichungen
25 festzustellen.
Die Überwachung der Biegung oder Abweichung einer Rohrleitung
mit der Zeit bietet eine nützliche Hilfe zum Schutz deren ökologischen Umgebung. Änderungen in einer örtlichen
Rohrleitungskrümmung können aus Bodenverlagerungen, Temperatureinflüssen
und äußeren Kräften (z.B. Erdbeben) herrühren, und solche, über die Zeit hinweg auftretende Änderungen
geben eine Vorausanzeige für eine Rohrleitungsbeanspruchung und -ermüdung, die einen Bruch zur Folge haben
können. Häufig läßt eine frühzeitige Feststellung von mit Problemen behafteten Bereichen auf der Länge einer Rohrleitung
eine Reparatur, z.B. das "Zurückschnappen oder
ι -springen·" eines verformten gebogenen Rohrleitungsabschnitts
zu, was mit minimalen Kosten bewirkt werden kann. Durch eine genaue Lokalisierung von eine übermäßige Verformung oder
Verlagerung aufweisenden Stellen können oftmals, vorbeugende
Maßnahmen schnell ausgeführt werden, die weitergehende Schaden an der Rohrleitung dann vermeiden lassen.
In arktischer Umgebung, wie das für die Alaska-Pipeline
der Fall ist, können unstatische Bedingungen und Zustände auf etwa 1500 km Länge als Folge des Fließens von Öl bei
Temperaturen von -10° bis 65°C durch eine Pipeline, die von dauernd gefrorenem Boden (Permafrostgebiet) umgeben ist,
auftreten. Eine solche Strömung kann untere Bodenschichten in der Nähe der Pipeline auftauen und/oder dazu führen,
daß Tragkonstruktionen absinken oder Rohrleitungsektionen
in Lagen oder zu Ausrichtungen verschoben werden, die örtliche Krümmungen oder Abweichungen zur Folge haben, die die
zulässigen Toleranzen überschreiten. Die mit Flüssiggas verbundenen niedrigen Temperaturen rufen gleichartige Probleme
an Pipelines hervor.
Es ist deshalb in höchstem Maß erwünscht, übermäßige Abweichungen in einer Rohrleitung vor Auftreten eines Schadens
festzustellen, und für diesen Zweck sind bereits mehrere
SYsteme vorgeschlagen worden. Zwei Verfahren haben für die Vermessung von Abweichungen oder Krümmungen längs einer
relativ langen Rohrleitung eine beträchtliche Bedeutung erlangt.
Bei dem ersten Verfahren werden längs der Rohrleitung Stäbe oder Stangen in regelmäßigen Abständen an dieser angeschweißt,
die sich durch die Erdoberfläche erstrecken und
somit eine Anzeige für die Höhenlage des Rohrleitungsabschnitts, an dem der jeweilige Stab angeschweißt ist, liefern.
Mit Hilfe von Überwachungstechniken werden Veränderungen in der Höhe der Stäbe über einen Zeitraum hinweg
bestimmt, so daß Änderungen einer Abweichung oder Krümmung
an vorgewählten Stellen auf der Länge der Rohrleitung angezeigt
werden. Dieses Verfahren ist relativ aufwendig sowie teuer und unterliegt wegen der Anwendung von manuellen
überwachungstechniken menschlichen Irrtümern. Zusätzlieh
werden durch das Anbringen von Stäben an zahlreichen Stellen längs der Rohrleitung zwangsläufig keine fortlaufenden
oder ununterbrochenen Daten geliefert, d,h,5 es muß
eine ganz beträchtliche Anzahl von Stäben zur Anwendung
kommen, um durch eine relativ dichte Anordnung beieinander die Wahrscheinlichkeit oder Möglichkeit einer Nichterfassung
von zwischen den Stäben liegenden und somit nicht überwachten Stellen zu mindern oder auszuschalten. Ferner ist zu
bedenken, daß harte, ungünstige Wetterbedingungen alle Anstrengungen zu einer genauen überwachung behindern oder erschweren.
Bei dem anderen, in der Hauptsache zur Anwendung gelangenden Verfahren handelt es sich um das in der USA-Patentschrift
3 882 606 beschriebene, wobei eine Rohrleitungssonde (nach Art eines Rohrmolchs) zur Anwendung kommt, die eine Vielzahl
von gegenüberliegend zueinander angeordneten Rädern aufweist, die als Fühlräder arbeiten und längs der Innenfläche der
Rohrleitung laufen. Eine Rohrleitungskrümmung oder -abweichung wird durch einen Vergleich der Wegstrecken, die von
einander gegenüberliegend an der Sonde angebrachten Rädern durchlaufen werden, bestimmt. Für den Fall, daß eine Krümmung
in einem Abschnitt der Rohrleitung vorhanden ist, so wird diese durch eine Differenz in den von den einander
gegenüberliegenden Rädern durchlaufenen Wegstrecken wiedergegeben.
Dieses Verfahren schließt jedoch eine Reihe von Fehlern eintragenden Faktoren ein, z.B. einen Radschlupf,
ein Radrutschen, Unregelmäßigkeiten an der Rohrwand und Nachlauffehler. Ferner können ungleichmäßig über die Innenoberfläche
der Rohrleitung verteilte Unregelmäßigkeiten, z.B. Erhöhungen, die genaue Vermessung von Krümmungen, Abweichungen
usw. mit Hilfe dieses Verfahrens beeinträchtigen.
Es ist insofern ein Bedarf darin zu sehen, ein neues, verbessertes
Verfahren zur Vermessung von örtlichen Abweichungen auf der gesamten Länge einer Rohrleitung (Pipeline)
anzugeben und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.
Im Hinblick auf die obigen Ausführungen und auf die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile sieht das Verfahren
gemäß der Erfindung vor, daß eine Vielzahl von Messungen bezüglich der Ausrichtung oder Lage der Rohrleitung als
eine Funktion ihrer Position über einen gewissen Zeitraum ausgeführt werden. Wenn diese Messungen durchgeführt worden
sind, dann werden Vergleiche bezüglich der Rohrleitungsorientierung als Funktion ihrer Position angestellt, um Abweichungs-
oder Verlagerungsstellen auf der Länge der Rohrleitung örtlich genau zu bestimmen. Eine gemäß der Erfindung
ausgebildete Vorrichtung schließt eine Einrichtung zur Ausführung einer Vielzahl von Messungen bezüglich der Orientierung
oder Ausrichtung einer Rohrleitung über deren Länge und eine Einrichtung zum Vergleich der Vielzahl der Messungen
ein, um Änderungen in der Orientierung oder Lage der Rohrleitung zu lokalisieren.
Gemäß der Erfindung wird ferner eine Sonde zur Feststellung von Rohrleitungsabweichungen vorgesehen, die ein zylindrisches
Gehäuse aufweist, wobej wenigstens ein schalen- oder kalottenförmiges Bauteil das Gehäuse umschließt, um eine
Fluidströmung, die in der Rohrleitung vorliegt, in eine Bewegung der Sonde umzusetzen. Ferner ist eine Einrichtung
vorgesehen, um die Rohrausrichtung mit Bezug zum Inertialraum zu erfassen.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die auf die Zeichnungen Bezug
nimmt, die lediglich eine bevorzugte Ausführungsform
darstellen. Es zeigen:
3342H5
Fig. 1 schematisch ein Intertialsystem zur Messung einer
Rohrleitungskrümmung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Rohrleitungssonde
zur Messung einer Rohrleitungskrümmung;
Fig. 3 einen vergrößerten schematischen Teil-Längsschnitt
durch den vorderen Teil einer Rohrleitungssonde gemäß der Erfindung;
Fig. 4a, 4b und 4c eine Seiten- sowie Frontansicht eines Fühlers gemäß der Erfindung und den Schnitt nach der Linie 4c - 4c in der Fig. 4a.
Fig. 4a, 4b und 4c eine Seiten- sowie Frontansicht eines Fühlers gemäß der Erfindung und den Schnitt nach der Linie 4c - 4c in der Fig. 4a.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten System zur Messung einer Rohrleitungskrümmung
umfassen die funktioneilen Bauteile eine Mehrzahl von transportablen Elementen, die in einer ansonsten
üblichen Rohrleitungssonde 10 untergebracht sind, und ein Datenverarbeitungsgerät 12, das außerhalb der Rohrleitung
14 angeordnet ist, d.h., daß es nicht von der Sonde 10 transportiert wird. Die Sonde 10 wird durch die Rohrleitung
14 mit Hilfe der Strömung des in dieser fließenden Fluids 16, wie Öl oder Gas, vorwärtsbewegt. Wie der Fig. 2 zu entnehmen
ist und worauf noch eingegangen werden wird, bilden Schalen oder Kalotten aus Polyurethanwerkstoff eine Einrichtung,
um die Fluidströmung 16 für eine Bewegung der Sonde 10 durch die Rohrleitung 14 umzusetzen.
Zur Stabilisierung der Sonde.10 ist ein Rollregel- oder
-steuersystem 18 vorgesehen, das irgendeine Zahl von herkömmlichen Stabilisiereinrichtungen umfaßt und einen zuverlässigen
Bezug für die Messungen der Sonde-zu-Rohrleitungs- und der Sonde-zu-Inertialraumorientierung, die durch an der
Sonde 10 angebrachte Fühler während deren Fahrt durch die Rohrleitung 14 vorgenommen werden, liefert. Auf diese Fühler
wird später noch eingegangen werden.
Ein Trägheits-Lage- und Steuerkurs-Bezugssystem 20 sowie ein Sonde/Rohrleitungsorientierungsfühler 22 liefern während
des Betriebs fortlaufend Daten über die Sonde/Trägheitsraum- und Sonde/Rohrleitungsorientierung (Azimut und Neigung)
*- -""-■ 3342H5
-Κι Zusätzlich fühlt ein Lageänderungs- oder Lagefortschreibwandler
24 Lagebezugsangaben 26 ab, so daß es dem Benutzer möglich ist, alle Orientierungsdaten für eine Rohrleitungslage
zu erfassen und in Beziehung zu bringen. Die Lagebezugsangaben 26 sind in Form einer Vielzahl von Schweißstellen
auf der gesamten Länge der Rohrleitung 14 vorgesehen, und diese Schweißstellen bilden Unregelmäßigkeiten am
Innenumriß der Rohrleitung 14, die als Störungen im Signalausgang des Lagefortschreibwandlers 24 auftreten. Die erlangten
Orientierungs- und Lageangaben werden fortlaufend an ein Aufzeichnungssystem 28 überführt. Ein innerhalb der
Sonde 10 angeordnetes Energieversorgungssystem 30 dient der Versorgung der verschiedenen elektrischen Fühler mit Strom.
Die die oben schematisch angedeuteten Funktionen erfüllende Sonde 10 weistein allgemein zylindrisches Gehäuse 32 auf,
das durch eine kreisförmige Trennwand 34 in ein vorderes und rückwärtiges Abteil getrennt ist. An metallische Stirnplatten 40 und 42 angeklebte Polyurethan-Kalotten 36, 38
sind so bemessen, daß sie, wenn sie in eine Rohrleitung eingebracht werden, auf deren Innendurchmesser zusammengedrückt
werden, um die Sonde zu stütz.en. Der Gesamtdurehmesser jeder Kalotte ist geringfügig größer als der Innendurchmesser
der Rohrleitung, wodurch die Kalotten 36, 38 während des Betriebs dicht an der Innenwand der Rohrleitung 14 anliegen.
Eine Vielzahl von in. der rückwärtigen Kalotte 38 ausgebildeten Löchern läßt einen Durchtritt der Fluidströmung
16 durch diese Kalotte zu. Die Strömung wird lediglich von der "ungelochten" vorderen Kalotte 36 unterbrochen oder aufgehalten,
wodurch der Fluiddruck auf diese Kalotte 36 wirkt, um die Sonde 10 durch die Rohrleitung 14 zu "ziehen". Durch
diese Ausbildung des Vortriebsmechanismsu für die Sonde erhält diese eine weitaus günstigere Manövrierbarkeit als
eine Sonde, die durch eine Rohrleitung mit Hilfe der Fluidströmung,
die gegen die rückwärtige Kalotte 38 wirkt, "geschoben" wird.
3342U5 u
-7-
Ein Trägheitsnavigationssystem 44, das als das Trägheits-Lage- und Steuerkurs-Bezugssystem 20 dient» ist innerhalb
des vorderen Abteils der Sonde 10 auf einer Lagerplatte 46 befestigt. Das Navigationssystem 44 ;st ein erniedrigend
5 oder abwärts arbeitendes System, das mit Bezug auf den Inertialraum Orientierungsdaten der Sonde erfaßt, und abgibt.
Dieses Navigationssystem 44 kann eir LN-90B Ringlaser-Gyroskop-Trägheitsnavigationssystem
sein, das durch Litton Systems Inc., Guidance and Control Systems Division, Woodland Hills, California/USA, erhältlich ist. Ein derartiges
System ist durch ein Ringlaser-Gyroskop gekennzeichnet, das eine genaue Drei-Achsen-Winkelbewegungs-Meßsignalrückführung
liefert. Das Navigationssystem 44 enthält eine elektronische Gesamtanordnung, die in der Lage ist, Daten
aufzuzeichnen.
Ein Servo- oder Stellmotor 48, der vom Trägheitsnavigationssystem 44 Rollstabi1isierungssignale empfängt, ist an eine
Frontplatte 50 der Sonde 10 geschraubt. Wie Fig. 3 zeigt, ist das Abtriebsritzel 52 des Motors 40 durch die Frontplatte
50 geführt und mit einem Zahnkranz 54 mit Innenverzahnung in Eingriff. Die frontseitige Stirnplatte 40 ist
mit einem becherförmigen Träger 56 verschraubt, der mit Bezug zu einem an der Frontplatte 50 befestigten Lagergehäuse
58 bewegbar ist. Ein in diesem Gehäuse 58 befindliches Lager 60 begünstigt eine Relativbewegung zwischen den Platten
40 und 50. An der stirnseitigen Platte 40 ist ein Ballastoder Gegengewicht 62 so befestigt, daß der Servomotor 48 in
Verbindung mit der Reibung der Kalotten gegen die Rohrleitungswand so wirken kann, um die Sonde aufrecht zu halten.
Die beiden Kalotten, die an der Front- und Rückseite angebracht sind, verwenden identische endseitige Ringe- und Lagerkonstruktionen
zum Zweck einer Rollstabilisierung.
Der Fig. 2 ist zu entnehmen, daß paarweise angeordnete Fühleranordnungen oder -sätze 64, 66, 68 und 70 am frontseitigen
und rückwärtigen Ende jeweils angebracht sind.
3342U5-
-Sr-
1 Obwohl das in Fig. 2 nicht gezeigt ist, so sind gleiche paarweise Sätze, die unter 90° zu den gezeigten Sätzen
ausgerichtet sind, sowohl am frontseitigen wie am rückseitigen
Ende der Sonde 10 ebenfalls angebracht.
Jeder Fühler, auf die noch näher eingegangen wird, weist einen federbelasteten Arm auf, und die Fühler sind so angeordnet,
daß ihre Arme mit der Irrrrenwand der Rohrleitung in Anlage sind, um somit fortlaufende Angaben über die Relativausrichtung
der Sonde 10 mit Bezug zum Inneren der Rohrleitung zu liefern. Die von den Fühlern gelieferten Messungen
werden verarbeitet, um die Sonde/Rohrleitungsorientierung und die Position der Sonde innerhalb der Rohrleitung zu bestimmen.
Eine Reihe von Fühlerausgestaltungen kann dazu dienen, die Sonde/Rohrleitungsorientierung zu liefern.
Unter diese Ausgestaltungen fallen Funktionsdrehmelder, denen federbelastete Gleitkontakte oder Räder an Hebelarmen
integriert sind, um den Winkel zwischen dem Hebelarm und der Sonde 10 zu messen, und lineare Verschiebungswandler,
die Hebelarmverlagerungen mit Bezug zur Sonde messen. Sonde/Rohrleitungs-Neigungs- und Azimutdaten können im
letztgenannten Fall von den Trennungs- oder Abstandsuntersch'ieden
zwischen Sonde und Rohr, die von den front- und rückseitigen Fühleranordnungen erfaßt wurden, erhalten werden.
(Die Ausrichtung der um 90° zu den in Fig. 2 gezeigten Fühleranordnungen versetzten.Fühleranordnungen ermöglicht es
dem Fühlersystem, den Azimut zusätzlich zur Neigung zu erfassen. Die schon erwähnte Rollstabilisiereinrichtung
gewährleistet, daß die Sondenausrichtung über die Länge der Rohrleitung beibehalten bleibt, so daß eine "wahre" Erfassung
von Sonde/Rohrleitungsorientierung und Azimut möglich ist.)
Die Fig. 4a und 4b zeigen jeweils Ansichten einer Fühleran-Ordnung
der Funktionsdrehmelderbauart. Jeder der acht Fühler hat einen Gabelkopf 72, einen federbelasteten Fühlarm
74 und einen Funktionsdrehmelder 76. Wie die Fig. 4c im
- ■ ■■ 3342H5
-9T-
Schnitt nach der Linie 4c - 4c in der Fig. 4a zeigt, weist der Funktionsdrehmelder 76 eine Balgkupplung 78 auf, um alle
Exzentrizitäten zwischen dem Fühlarm und dem Drehmelder auszuschalten. Der Balg 78 ist in der Drehung sehr steif, er
ist jedoch weich in der Translation, wodurch die Bedeutung von Konzentrizitäten in der Konstruktion auf ein Minimum
gebracht wird.
Zusätzlich zur Lieferung von Daten zur Berechnung der Sonde/ Rohrleitungsorientierung erfassen die Fühler die Stellung
oder Lage der Sonde innerhalb der Rohrleitung, indem sie abrupte Änderungen im Innenabstand von Sonde zu Rohrleitung
feststellen, die periodisch auftreten, wenn die Sonde an den Schweißstellen der Rohrleitung vorbeigeht. Diese Punkte
erscheinen als Spannungsspitzen im Ausgang der den Fühlern zugeordneten Wandler, wodurch in den angegebenen Daten
Bezugsortungspunkte erzeugt werden. Der Ausgang des Trägheitsnavigationsgeräts 44 wird in geeigneter Weise mit dem
der Fühler synchronisiert, so daß die erfaßten Positionsdaten mit den Trägheitslagedaten der Sonde verwertet werden
können, um die Rohrleitungskrümmung mit Bezug auf den Trägheitsraum an verschiedenen Positionen abzuleiten.
Das Energieversorgungssystem 30 enthält, wie Fig. 2 zeigt, zwei Batterien 80 und 82, die auf einer Lagerplatte 84
im rückäwrtigen Abteil des Spndengehäuses 32 angebracht sind, wobei die Trennwand 34 das Energieversorgungssystem
von der Fühlerelektronik trennt. Die Energie von den Batterien wird über einen Kabelstrang, abgeführt, der in einem
steckdosenartigen Anschluß in der Trennwand endet. Eine Klappe 86 in der oberen Wandung des Batterieabteils bietet
einen Zugang an einen Anschluß, um die Batterien zu laden, wenn die Sonde für irgendeine Zeitspanne unbenutzt geblieben
ist.
35
35
3 3 4 2Ub
-xr- '
Das Aufzeichnungssystem 28 umfaßt ein herkömmliches elektronisches
Aufzeichnungsgerät 88 sowie eine Bandtranqportvorrichtung
90, die in vertikaler Lage unterhalb einer Zugangsklappe 92 angeordnet ist, so daß die Bandkassette für eine
anschließende Datenverarbeitung entnommen werden kann. Das Aufzeichnungsgerät 88 ist nahe dem Trägheitsnavigationssystem
angeordnet, um die Kabel- od^r Leitungsführung
möglichst einfach gestalten zu können.
Zum Betrieb wird die Sonde 10 mit Hilfe einer in geeigneter
Weise schiebergesteuerten Startrampe oder -schleuse in die Rohrleitung eingebracht. Wenn die Sonde in der vorgesehenen
Lage ist, dann kann sie sich längs der Rohrleitung bewegen, wobei sie durch die Kraft der Fluidströmung 16 durch
die Leitung gezogen wird. Bei der Fahrt der Sonde durch die Rohrleitung werden gleichzeitig zwei Meßreihen vom Aufzeichnungssystem
registriert. Die Daten für die Sonde/Rohrleitungsorientierung (Neigung und Azimut) werden durch Erfassen
der Ablenkungen der Fühlerarme, die bei Änderungen in der Orientierung von Sonde zur Rohrleitung auftreten,
gesammelt. Zusätzlich wird die Position der Sonde in der Rohrleitung durch die periodisch erzeugten Spitzen im Fühlerausgang,
die einen Durchgang an einer SchweißstelIe angeben, erfaßt. (Es ist hier zu bemerken, daß die Orte der
Schweißstellen nicht zueinander gleich beabstandet sein
müssen, denn solange die Bedienungsperson diese Orte kennt, können daraus die Positionsangaben abgeleitet werden).
Gleichzeitig mit der Erfassung der Sonde/Rohrleitungsorientierung
wird die Orientierung bzw. Lage der Sonde mit Bezug zum Inertialraum mit Hilfe des Trägheitsnavigationsgeräts
44 festgestellt. Beide Orientierungsmeßreihen werden durch
das Aufzeichnungssystem festgehalten und auf einem Band
für eine spätere, durch das Datenverarbeitungsgerät 12 irgendwo außerhalb vorzunehmende Auswertung gespeichert.
Die Berechnung der Krümmung der Rohrleitung mit Bezug zum Insrtialraum aus den erfaßten Parametern erfolgt direkt
BAD ORlGlWAi
-Μι oder geradeaus, wobei lediglich eine Berechnung der Differenz
zwischen der Sonde/Rohrleitungs ■ und der Sortde/Iner ti a 1 raumorientierung
notwendig ist. Um eine Biegung oder Verformung auf der Länge der Rohrleitung festzustellen, werden mit der
Zeit mehrere Durchfahrten der Sonde ausgeführt. Unter Aus- und Verwertung der Daten dieser Durchfahrten sowie durch
Vergleichen dieser Daten kann der Prüfende Biegungs- oder Verf orrnungsstel len in der Rohrleitung über den zeitlichen
Ablauf oder die zeitliche Veränderung feststellen. Eine solche Information, die auf das Verhalten der Rohrleitung
bezogen ist, ermöglicht es dem Prüfenden. Reparaturen sofort ausführen zu lassen, so daß Umweltschäden und unwirtschaftliche
Reparaturarbeiten sowie -arbeitsweisen vermieden werden können. Zusätzlich kann, wenn man davon ausgeht, daß
der Elastizitätsmodul einer Rohrleitungssektion nicht überschritten
wird, eine Sektion zurückgefedert oder -geschnappt und unter beträchtlicher Ersparnis an Reparaturkosten wieder
in den Ausgangszustand zurückgeführt werden.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß erfindungsgemäß
eine neue Vorrichtung sowie ein neues Verfahren für die Technik der überwachung von Verformungen in einer Rohrleitung
offenbart werden. Unter Verwendung der durch die Erfindung gegebenen Lehren kann man genau und zuverlässig
Beanspruchungsstellen längs einer Rohrleitung lokalisieren, und zwar in guter Zeit vor d-em Auftreten einer Schädigung
der Umgebung, die sich, wenn eine solche Verformung unentdeckt bleibt, ereignen kann.
Es ist noch zu bemerken, daß in relativ geradlinigen Rohrleitungen
die Rollstabilisierung weggelassen werden kann, indem die Sonde pendelnd gestaltet wird, so daß sie immer
in der gleichen Weise in der Rohrleitung untergeht. In ähnlicher Weise könnte man die Sonde-zu-Rohrleitungsfühler
eliminieren, indem man die Sonde so hält, daß sie in der gleichen Spur einer Rohrleitung nieder- oder untergeht. In
diesem Fall würde das Trägheitsnavigationssystem die Rohrleitungsabweichung direkt messen.
BAD ORIGINAL
Claims (1)
1. Verfahren zur überwachung der längs einer Rohrleitung
auftretenden Krümmungen, gekennzeichnet
- durch Vornehmen einer Vielzahl von Messungen bezüglich einer Rohrleitungsträgheitsorientierung und
- durch Vergleichen dieser Vielzahl von Messungen zur Lokalisierung von Änderungen in dieser Orientierung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vornehmen einer Vielzahl von Messungen bezüglich der Rohrleitungsträgheitsorientierung
für jede Messung die folgenden Schritte umfaßt:
a) Messen der Orientierung einer Sonde mit Bezug zum Trägheitsraum bei ihrer Fahrt durch die Rohrleitung,
b) Messen der Orientierung der Sonde mit Bezug zur Rohrleitung bei ihrer Fahrt durch diese Leitung und
c) Berechnen der Differenz zwischen den Sonde/Trägheitsraum- und Sonde/Rohrleitungsorientierungen.
3342H5
3. 'Verfahren nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Messen der Orientierung
der Sonde mit Bezug zur Rohrleitung die Anbringung einer Mehrzahl von Fühlern an der Sonde für das Messen
des Abstands zwischen der Sonde und der Rohrleitung umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichne t, daß das Berechnen mit Hilfe
eines digitalen Computers ausgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Fühler einen
federbelasteten Arm aufweist und das Messen der Orientierung der Sonde mit Bezug zur Rohrleitung ein Messen
der Ablenkung dieser Fühlerarme umfaßt.
6. Vorrichtung zur überwachung einer längs einer Rohrleitung
auftretenden Krümmung, gekennzeichnet durch die Kombination
a) einer Einrichtung zur Vornahme einer Vielzahl von Trägheitsorientierungsmessungen bezüglich der Rohrleitung
und
b) einer Einrichtung zum Vergleich dieser Messungen zur Lokalisierung von Orientierungsänderungen längs der
Rohrleitung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur
Vornahme einer Vielzahl von Trägheitsorientierungsmessungen bezüglich der Rohrleitung (14) eine Rohrleitungssonde
(10) umfaßt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur
Vornahme einer Vielzahl von Trägheitsorientierungsmessungen der Rohrleitung (14) eine Mehrzahl von die Sonde/
Rohrleitungsorientierung erfassenden Fühlern (64, 66, 68, 70) und ein Trägheitsnavigationssystem (44) umfaßt»
wobei die Fühler und das Trägheitsnavigationssystem an der Sonde (10) angebracht sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Fühler einen
federbelasteten Fühlarm (74) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (18)
für die Rollstabilisierung der Sonde (10) vorhanden ist.
11. Sonde zur Vermessung der Krümmung einer Rohrleitung, gekennzeichnet
a) durch ein Sondengehäuse (32),
b) durch wenigstens eine das Gehäuse umschließende, eine Strömung des die Rohrleitung (14) durchfließenden
Fluids (16) in eine Bewegung der Sonde (10) umsetzende Kalotte (36) und
c) durch eine die Orientierung der Rohrleitung mit Bezug zu einem Trägheitsraum erfassende Einrichtung (20).
12. Sonde nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung (20) zur Erfassung der Orientierung mit Bezug zum Trägheitsraum ein Navigationssystem (44) zur Feststellung der
Orientierung der Sonde (10) mit Bezug zum Trägheitsraum und wenigstens einen Fühler zur Feststellung der Orientierung
der Sonde mit Bezug zur Rohrleitung (14) umfaßt.
13. Sonde nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Fühler (64, 66,
gekennzeichnet, daß jeder Fühler (64, 66,
68, 70) wenigstens einen federbelasteten Arm (74) 35
aufweist.
3342Hb
-A-
1 14'. Sonde nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (18) zur Rollstabilisierung der Sonde.
ORIGINAL
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/443,481 US4524526A (en) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | Apparatus and method for inertial measurement of pipeline deflection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3342145A1 true DE3342145A1 (de) | 1984-05-24 |
Family
ID=23760953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833342145 Ceased DE3342145A1 (de) | 1982-11-22 | 1983-11-22 | Verfahren und vorrichtung zur traegheitsvermessung einer abweichung in einer rohrleitung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4524526A (de) |
CA (1) | CA1199169A (de) |
DE (1) | DE3342145A1 (de) |
FR (1) | FR2536533A1 (de) |
GB (1) | GB2130721B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3419683A1 (de) * | 1984-05-24 | 1985-11-28 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Rohrmolch mit fahrwerken |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4953412A (en) * | 1986-01-17 | 1990-09-04 | T. D. Williamson, Inc. | Pipeline caliper pig |
US5088336A (en) * | 1986-01-17 | 1992-02-18 | Tdw Delaware, Inc. | Pipeline caliper pig |
US4717875A (en) * | 1986-02-19 | 1988-01-05 | Atlantic Richfield Company | Method and system for determining curvature in fluid transmission pipelines |
US4747317A (en) * | 1986-12-18 | 1988-05-31 | Atlantic Richfield Company | System for surveying fluid transmission pipelines and the like |
DE3722646A1 (de) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Ruhrgas Ag | Verfahren zum molchen von erdverlegten rohrleitungen und rohrmolch zur durchfuehrung des verfahrens |
FR2629898B1 (fr) * | 1988-04-07 | 1990-08-03 | Sagem | Sonde de mesure utilisable en vue de l'etablissement du releve topographique d'un tube non librement accessible |
US5295279A (en) * | 1993-01-13 | 1994-03-22 | Tdw Delaware, Inc. | Cup for use on a pipeline |
US5699577A (en) * | 1996-12-27 | 1997-12-23 | Tdw Delaware, Inc. | Magnetic cleaning pig |
US6243657B1 (en) | 1997-12-23 | 2001-06-05 | Pii North America, Inc. | Method and apparatus for determining location of characteristics of a pipeline |
US6243483B1 (en) | 1998-09-23 | 2001-06-05 | Pii North America, Inc. | Mapping system for the integration and graphical display of pipeline information that enables automated pipeline surveillance |
US6553322B1 (en) * | 1999-09-29 | 2003-04-22 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for accurate pipeline surveying |
DE10051870A1 (de) * | 1999-12-08 | 2001-07-12 | Busch Dieter & Co Prueftech | Ergonomisch gestaltete, störsignalreduzierende Lagemesssonde zum gegenseitigen Ausrichten von Körpern |
JP3855951B2 (ja) * | 2002-05-17 | 2006-12-13 | Jfeエンジニアリング株式会社 | パイプラインの形状計測装置及び方法 |
DE602005001672T2 (de) * | 2004-09-20 | 2008-06-05 | Weatherford/Lamb, Inc., Houston | Durchmesser Messgeräte |
US20070199383A1 (en) * | 2005-11-28 | 2007-08-30 | Flow Metrix, Inc. | Pipeline Integrity Analysis Using an In-Flow Vehicle |
US10948132B2 (en) | 2017-05-08 | 2021-03-16 | 64Seconds, Inc. | Integrity assessment of a pipeline network |
CN113932723B (zh) * | 2021-08-30 | 2024-01-19 | 北京市南水北调环线管理处 | 一种阀门应力的释放方法 |
CN114543634B (zh) * | 2022-02-17 | 2023-10-20 | 陕西机勘工程检测咨询有限公司 | 一种市政道路地下排水管线探测方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2088554A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-09 | Pls Pipeline Service Uk Ltd | Pipeline route surveying device |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB289460A (en) * | 1927-04-29 | 1928-10-04 | Bataafsche Petroleum | Improvements in or relating to azimuth gyroscopes |
GB360523A (en) * | 1930-08-19 | 1931-11-12 | Sperry Sun Well Surveying Co | Well surveying devices |
GB560200A (en) * | 1942-09-10 | 1944-03-24 | James Clark Templeton | Improvements in or relating to clinometers |
GB571622A (en) * | 1943-02-15 | 1945-09-03 | Geophysical Prospecting Compan | Improvements in or relating to clinometers and like surveying instruments |
GB563321A (en) * | 1943-04-01 | 1944-08-09 | Scophony Ltd | Improvements in borehole clinometers |
US2580485A (en) * | 1946-04-12 | 1952-01-01 | Theodore W Thornton | Torpedo motion recorder |
US2940178A (en) * | 1956-02-09 | 1960-06-14 | Sperry Sun Well Surveying Co | Horizontal surveying apparatus |
US3131292A (en) * | 1957-11-29 | 1964-04-28 | Gen Motors Corp | Coordinate reference system |
GB921562A (en) * | 1960-05-03 | 1963-03-20 | Rio Tinto Man Services South A | Directional gyroscopes |
US3483746A (en) * | 1966-10-17 | 1969-12-16 | Hughes Aircraft Co | Three-axis inertial reference sensor |
US3460028A (en) * | 1967-11-03 | 1969-08-05 | American Mach & Foundry | Pipeline inspection apparatus with means for correlating the recorded defect signals with the angular position within the pipeline at which they were generated |
GB1306781A (en) * | 1971-03-08 | 1973-02-14 | Texaco Development Corp | Method and apparatus for borehole directional logging |
US3786684A (en) * | 1971-12-27 | 1974-01-22 | Automation Ind Inc | Pipeline inspection pig |
IT998126B (it) * | 1973-06-04 | 1976-01-20 | Snam Progetti | Dispositivo per il rilievo in con tinuo della ovalizzazione e delle proiezioni su due piani ortogonali della deformata di tubazioni som merse |
US4021925A (en) * | 1974-06-20 | 1977-05-10 | Loftus William F | Apparatus for and process of determining the internal diameter of pipelines |
US4199869A (en) * | 1978-12-18 | 1980-04-29 | Applied Technologies Associates | Mapping apparatus employing two input axis gyroscopic means |
US4361192A (en) * | 1980-02-08 | 1982-11-30 | Kerr-Mcgee Corporation | Borehole survey method and apparatus for drilling substantially horizontal boreholes |
-
1982
- 1982-11-22 US US06/443,481 patent/US4524526A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-09-20 CA CA000437088A patent/CA1199169A/en not_active Expired
- 1983-11-04 GB GB08329589A patent/GB2130721B/en not_active Expired
- 1983-11-21 FR FR8318481A patent/FR2536533A1/fr not_active Withdrawn
- 1983-11-22 DE DE19833342145 patent/DE3342145A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2088554A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-09 | Pls Pipeline Service Uk Ltd | Pipeline route surveying device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3419683A1 (de) * | 1984-05-24 | 1985-11-28 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Rohrmolch mit fahrwerken |
US4677865A (en) * | 1984-05-24 | 1987-07-07 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Pipe pig with running gear |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1199169A (en) | 1986-01-14 |
GB2130721B (en) | 1987-01-28 |
FR2536533A1 (fr) | 1984-05-25 |
US4524526A (en) | 1985-06-25 |
GB8329589D0 (en) | 1983-12-07 |
GB2130721A (en) | 1984-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3342145A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur traegheitsvermessung einer abweichung in einer rohrleitung | |
AT404302B (de) | Vorrichtung zum orten unterhalb der erdoberfläche befindlicher munition | |
US9851721B2 (en) | System and method for calculating the orientation of a device | |
US8041517B2 (en) | Spatio-temporal and context-based indexing and representation of subterranean networks and means for doing the same | |
EP0541773B1 (de) | Verfahren und gerät zur bestimmung der orientierung eines durchgangs | |
US6243657B1 (en) | Method and apparatus for determining location of characteristics of a pipeline | |
DE3200269A1 (de) | Bohrlochmessvorrichtung | |
DE112009002247T5 (de) | Inspektion einer Pipeline | |
DE102009045326B4 (de) | Verfahren und System zum Aufbau einer Datenbank zur Positionsbestimmung eines Fahrzeuges mit Hilfe von natürlichen Landmarken | |
US20210024109A1 (en) | Method for commanding a set of one or more intervention tools mounted on a railway intervention vehicle | |
CN111521141B (zh) | 一种测量管道三向热膨胀位移的装置及方法 | |
US4719407A (en) | Automated search apparatus for locating leaks in geomembrane liners | |
WO2000040891A1 (de) | Georeferenziertes prüfsystem | |
DE3231137A1 (de) | Messmolch | |
DE102018003250B3 (de) | Verfahren zur magnetischen Signaturvermessung | |
EP0093298B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verformungsüberwachung eines Rohrbogens | |
DE4333032C2 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Position, Lage und Ausrichtung einer Tunnelvortriebsmaschine | |
DE4326706A1 (de) | Verfahren zur Messung von vertikaler Lage (absoluter und relativer) und vertikaler Verformungskomponente von Objekten mit Hilfe von Druckmeßsensoren | |
EP0884561B1 (de) | Molch zur Lagebestimmung von Rohrleitungen | |
DE4230624C2 (de) | Mechanischer Erdvortriebskörper | |
DE2651678A1 (de) | Kursmessgeraet | |
EP0732565A1 (de) | Messgerät zum Bestimmen der relativen Höhenlage eines Gegenstandes | |
DE10004804A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Vermessung der Lage von Rohrleitungen während des unterirdischen Verlegevorgangs | |
DE3422729C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur hochgenauen Messung eines Fahrzeugkurses sowie einer rechtweisenden Peilung auf bewegtem Fahrzeug | |
DE4009943A1 (de) | Automatische mess- und ueberwachungseinheit fuer die praezise ermittlung von neigungen - unabhaengig von der zeitabhaengigen drift und anderer fehlereinfluesse des verwendeten neigungssensors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |