DE3342145A1 - Verfahren und vorrichtung zur traegheitsvermessung einer abweichung in einer rohrleitung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur traegheitsvermessung einer abweichung in einer rohrleitung

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Seymour 90290 Topanga Calif. Levine
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Litton Systems Inc
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    • G01B7/28Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
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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:
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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.
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.
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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.
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-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
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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.
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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.
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Claims (1)

Verfahren und Vorrichtung zur Trägheitsvermessung einer Abweichung in einer Rohrleitung Patentansprüche
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.
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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,
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
DE19833342145 1982-11-22 1983-11-22 Verfahren und vorrichtung zur traegheitsvermessung einer abweichung in einer rohrleitung Ceased DE3342145A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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