ES2603409T3 - Cepillo mecánico de tubería de conducción y procedimiento de monitorización de una tubería de conducción - Google Patents

Abstract

Un Cepillo Inteligente, IP (1), para monitorizar la superficie interna de un tubo (2) que comprende un módulo electrónico cerrado de forma estanca dentro de una carcasa exterior que comprende un transmisor y un receptor y está provisto de uno o más manguitos flexibles que están configurados para extenderse desde el cuerpo del IP (1) hasta la pared interior del tubo (2) cuando el IP (1) está dentro de un tubo (2) y que es capaz de ser accionado a través del tubo (2) mediante una presión de fluido caracterizado porque al menos uno de los manguitos es un manguito (9) tractor dispuesto hacia la parte delantera del IP (1) y es un manguito ahusado flexible configurado para capturar el líquido (18) de accionamiento para que el IP (1) pueda ser accionado a lo largo del tubo (2), estando también el IP (1) provisto de un manguito (16) en pétalo trasero que está configurado para extenderse desde el cuerpo del IP (1) hasta el interior del tubo (2) para hacer posible que el fluido (18) de accionamiento llene el espacio entre las secciones centrales del IP (1) y la pared interior del tubo por medio de lo cual el transmisor está configurado para transmitir una señal acústica desde el IP (1) que se desplaza a través de dicho fluido y es reflejada por una superficie dura de dicha pared interior.

Description

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DESCRIPCION

Cepillo mecanico de tubena de conduccion y procedimiento de monitorizacion de una tubeiia de conduccion

La presente invencion se refiere a mejoras en o relacionadas con cepillos mecanicos de tubenas de conduccion.

El termino cepillo mecanico es utilizado para referirse a unos dispositivos que se hacen pasar a traves de tubenas de conduccion o tubenas ya sea para limpiar las tubenas de conduccion o para monitorizar las superficies internas y el grosor de los conductos o tubos y para la separacion de un producto dentro del conducto o tubo. La presente invencion se refiere en concreto a unos cepillos mecanicos que pueden ser utilizados para inspeccionar tubenas de conduccion o tubos desde el interior para controlar los depositos y las imperfecciones e irregularidades de las paredes de las tubenas de conduccion o de los tubos. La invencion proporciona tambien un sistema integrado en el que los conductos o tubos pueden ser limpiados de manera secuencial con un cepillo mecanico de limpieza y a continuacion inspeccionados con un cepillo mecanico en el que se utiliza una fuerza de accionamiento comun para accionar ambos tipos de cepillo mecanico a traves de las tubenas de conduccion o del tubo.

Aunque la invencion es particularmente util en tubenas utilizadas en hornos de refinado de petroleo para transportar hidrocarburos sometidos a altas temperaturas, tambien puede ser utilizada en conexion con otros conductos y tubenas.

Los sistemas de tubenas en hornos de refinado como por ejemplo en la destilacion de crudo de petroleo, temodesintegradores de vado, visorreductores, coquizadores retardados y similares tfpicamente presentan una via sinusoidal a traves del horno para optimizar la exposicion de los contenidos del tubo al calor; esto frecuentemente se designa como que la bobina del horno es una serpentina. En un horno tfpico o calentador con llamas del proceso el producto destinado a ser tratado generalmente pasa por abajo a traves del sistema de tubos y en algunos hornos la seccion inicial de la tubena esta compuesta por una seccion de tubena estrechamente compactada en la que la temperatura del producto destinado a ser tratado es elevada a la temperatura de tratamiento mediante calentamiento por conveccion. Tfpicamente, el producto precalentado pasa, a continuacion, hacia abajo hasta una seccion inferior de la tubena en la que hay mas espacio entre las longitudes de la tubena y, en esta seccion, los tubos son calentados por calor radiante. Tfpicamente, en ambas secciones el tubo el horno calentador con llamas del proceso se compone de unas secciones rectas unidas por unas secciones de curvas semicirculares conocidas como curvas en u.

Con el fin de conseguir una operacion eficiente y segura de dicho sistema tubular, es importante que los tubos sean periodicamente limpiados y liberados de depositos y tambien sean inspeccionados para asegurar que las paredes del tubo esten libres de depositos no deseables, de las anomalfas y / o degradacion del estado material del tubo. Hasta ahora dichas inspecciones se han llevado a cabo en lmea mediante unas ventanas de visualizacion del horno y / o durante el cierre del horno mediante el uso de una diversidad de tecnicas manuales utilizadas sobre la superficie externa limpiada de las paredes del tubo. Todos estos procedimientos presentan limitaciones en cuanto a su utilidad llevan tiempo y son costosas. Asf mismo, cuando un horno contiene tubenas estrechamente compactadas, lo que generalmente es caractenstico de la seccion de conveccion de los niveles mas altos, la inspeccion visual y manual de los tubos es imposible. Por consiguiente, puede ser necesario sustituir esa seccion de la tubena de acuerdo con la duracion de garantfa proporcionada por el suministrador lo que puede traducirse en una sustitucion innecesaria de la tubena y tambien en una parada del horno innecesaria y costosa.

En otra forma de realizacion de la presente invencion, la inspeccion de un tubo o tubena se lleva a cabo secuencialmente despues de la limpieza de superficie interna del tubo o tubena. Tradicionalmente, los tubos de trabajo del horno han sido limpiados / descoquificados utilizando el procedimiento conocido como "descoquizacion con aire de vapor". Mas recientemente, desde la mitad de los anos 90, ha venido alcanzando aceptacion en refinenas de petroleo alrededor del mundo, la descoquizacion mecanica o descoquizacion por cepillos mecanicos, sustituyendo ampliamente la practica de la "descoquizacion por aire de vapor". La descoquizacion mecanica se lleva a cabo impulsando un cepillo mecanico abrasivo o raspador a traves del conducto o tubo para raspar los depositos desprendiendolos de la superficie interna del conducto o tubo. Esto puede llevarse a cabo impulsado el cepillo mecanico abrasivo a traves del tubo aplicando una presion de fluido como por ejemplo una presion hidraulica. Por ejemplo, una unidad de limpieza con unos tanques y unas bombas de agua pueden ser conducidas hasta una refinena, enlazadas con la tubena dentro de un horno de refinena para montar un circuito a traves del cual el cepillo mecanico de limpieza pueda ser impulsado aplicando una presion hidraulica para que los residuos producidos por la operacion de limpieza sean eliminados del sistema de tubena entre el flujo del agua y puedan ser separados del agua para su evacuacion. La operacion de limpieza puede llevarse a cabo mediante varias pasadas del cepillo mecanico de limpieza que pueden producirse en la misma direccion o en direcciones opuestas. Actualmente, despues de la operacion de limpieza el sistema de tubena puede inspeccionarse a cabo en una operacion separada.

Como se indico anteriormente es conocido el procedimiento de enviar un cepillo mecanico a traves de una tubena de conduccion con la finalidad de limpiar cualquier bloqueo en el interior de aquella y eliminar los depositos no deseados que se hayan formado en su pared interior. Dicho dispositivo encuentra aplicacion, por ejemplo, en la industria petrolffera, especialmente en el horno calentador con llamas de limpieza o en los tubos de hornos en una refinena. Los hornos calentadores en llamas de refinena pueden ser sometidos a temperaturas normalmente

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superiores a 200° C, y en hornos especiales las temperatures pueden sobrepasar los 700° C. Dichas condiciones conducen a la formacion de depositos carbonosos (coke) sobre la pared de la tubena de conduccion. Un cepillo mecanico puede entonces ser forzado a traves de aquella aplicando la presion de un fluido, por ejemplo agua, de manera que los depositos sean eliminados por friccion cuando el cepillo mecanico raspa a lo largo de la pared de la tubena de conduccion. El documento US-A-0 924 158 divulga un cepillo mecanico ejemplar apropiado para esta finalidad. Se puede hacer pasar el cepillo mecanico a traves de la tubena de conduccion, en una direccion o en dos direcciones, en varias veces para eliminar el coke. La descoquizacion se lleva a cabo despues de que el horno ha sido puesto fuero de servicio y enfriado.

Sin embargo, las condiciones extremas indicadas anteriormente, inicialmente exacerbadas por el flujo de la presion del crudo de petroleo y por las materias primas semirrefinadas (petroleo) a traves de la tubena de conduccion, pueden provocar elevados niveles de esfuerzo sobre la tubena de conduccion. Asf mismo, la actividad refinado a altas temperaturas dentro del horno conduce a la separacion del crudo del petroleo dentro de sus partes componentes, lo que conduce a la corrosion de la pared del tubo. La descoquizacion que algunas veces se lleva a cabo mediante vapor o aire puede tambien conducir a un adelgazamiento de la pared del tubo.

Por consiguiente, se requiere una monitorizacion regular del estado de los tubos, para asegurar que la limpieza y / o la descoquizacion ha sido completamente eficaz, y para asegurar que el grosor de las paredes no ha sido materialmente degradado por la limpieza o descoquizacion o debido a los efectos de la operacion del horno en servicio. Si un tubo de horno es fragmentado durante la operacion en servicio, esto puede ser extremadamente peligroso pudiendo provocar situaciones potencialmente mortales. De modo similar, si se deja que una tubena de conduccion se deteriore mas alla de los lfmites de seguridad, esto puede conducir, en casos extremos, a una fractura, con el asociado tiempo de inactividad no programado costoso y perturbador. Las palabras bruscas pueden tambien conducir al bloqueo de la tubena de conduccion cuando los materiales de trabajo conducidos por aquella se enfnan e incrementan su viscosidad y quizas se congelan.

La monitorizacion del estado de los tubos o de una tubena de conduccion tradicionalmente se lleva a cabo mediante radiograffa, monitorizacion de precision del flujo y la presion o mediante formacion de imagenes termicas. Sin embargo, cada una de estas tecnicas presenta inconvenientes. La radiograffa puede llevar mucho tiempo, por ejemplo llevar 6 o 7 dfas completos para radiografiar un horno entero, y tambien requiere que el tubo del horno sea limpiado de forma abrasiva sobre la pared exterior para llevar a cabo con exito la muestra radiografica. Asf mismo, un horno normalmente requerina un andamiaje interno para hacer posible que se lleve a cabo este trabajo con la consiguiente perdida de tiempo. La formacion de imagenes termicas generalmente busca manchas calientes como indicacion de una contaminacion aunque las tubenas de conveccion apretadamente compactadas no pueden ser inspeccionadas de esta manera. La monitorizacion se lleva a cabo mientras el horno esta en operacion, y algunas areas del tubo pueden no ser visibles desde las ventanas de acceso. Asf mismo, el lado lejano de los tubos no puede ser monitorizado mediante esta tecnica.

Es tambien conocido el sistema de disponer un cepillo mecanico enlazado con un equipamiento de monitorizacion para enviarlo a traves de una tubena de conduccion en el que la operacion de equipamiento es controlada desde el exterior de la tubena de conduccion por medio de un cable umbilical, un cable de fibras opticas, por ejemplo, y en el que las respuestas detectadas por el equipamiento de monitorizacion de a bordo sean retrotransmitidas a lo largo del cable hasta la unidad de monitorizacion externa. Sin embargo, dicho cepillo mecanico de monitorizacion es voluminoso no es capaz de ser utilizado en tubenas de conduccion de menos de aproximadamente 15 cm de diametro, y es incapaz de navegar por cualquier distancia de utilidad a traves de una bobina de tubo de serpentina como la que se encuentra en un horno calentador con llamas de trabajo.

Es un objetivo de la presente invencion proporcionar un cepillo mecanico de tubena de conduccion para, y un procedimiento de, monitorizar una tubena de conduccion o bobina de tubo de una manera practica y en un tiempo record designada en la presente memoria como "Cepillo Inteligente" abreviado como "IP"(Intelligent Pig). La presente invencion, por tanto, proporciona un IP capaz de llevar a cabo inspecciones de tubo y de tubena desde el interior del tubo o conducto que resuelve los problemas expuestos. La presente invencion permite tambien que el IP destinado a ser introducido en el sistema tubular despues de la operacion de limpieza mediante la sustitucion del IP para el cepillo mecanico de limpieza. Esto permite que sea utilizado el mismo sistema de accionamiento hidraulico y control tanto para las operaciones de limpieza como de inspeccion lo que ahorra tiempo y mejora la eficiencia. Esta ventaja hasta cierto punto se deriva de la capacidad del IP para llevar a cabo su funcion sin necesidad de contactar con el metal limpio sobre la pared interna del tubo. La senal acustica desde el IP viaja a traves del fluido y es reflejada sobre la superficie dura. Esa superficie dura no necesita ser acero limpio. El sistema de ecos de senales suministrado por la presente invencion hace posible que el sistema distinga entre acero y coke u otro material que sea acusticamente mas blando. Por consiguiente, el IP puede ser utilizado en el curso de la descoquizacion del cepillo mecanico y es solo necesario establecer una via de paso expedita para que pueda pasar de extremo a extremo con seguridad el IP.

Esta combinacion de descoquizacion del cepillo mecanico y de inspeccion del cepillo mecanico por el IP permite que el IP encuentra areas en las que persista el coke. Esto puede incidir de forma eficaz y valiosa en la descoquizacion mediante la grna de los operadores de descoquizacion en areas en las que persiste la contaminacion de coke, ayudandoles al mismo tiempo a evitar las perdidas de tiempo que suponen las pasadas de cepillos de raspado

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cuando no existe coke. Esta combinacion de descoquizacion y de inspeccion utilizando la misma maquinaria, equipamiento y mano de obra supone un ahorro considerable de tiempo.

El IP esta provisto de unos manguitos flexibles que ayudan a que el IP pase a traves de una bobina de tubo que no esta completamente limpiada. Esto limita el peligro de que el IP quede alojado en una bobina de tubo interrumpiendose su avance debido a la presencia de parches de coke u otra contaminacion.

La Solicitud de Patente europea 1172155 describe un cepillo mecanico de tubena de conduccion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 que es integral, y que lo suficientemente pequeno para pasar a traves de tubenas de conduccion de taladro pequeno, especialmente de sistemas de tubo de horno en llamas. En un aspecto el documento EP 1172155 proporciona un toro mecanico de tubena de conduccion para monitorizar una tubena de conduccion desde su interior, comprendiendo el cepillo mecanico una disposicion de modulo electronico, que puede estar encerrado dentro de una carcasa exterior, en el que la disposicion de modulo electronico comprende un transmisor para transmitir senales de monitorizacion a la pared de la tubena de conduccion, una disposicion de receptor para recibir las senales transmitidas devueltas a partir de la pared de la tubena de conduccion, un microprocesador para analizar las senales recibidas, un registrador de datos para almacenar los datos analizados por el microprocesador, y una fuente de energfa electrica para alimentar al transmisor, a la disposicion de recepcion, al microprocesador y al registrador de datos. Los elementos estan conectados por cable.

El cepillo mecanico del documento EP 1172155 no depende de la alimentacion de energfa que esta por fuera de la tubena de conduccion, y es capaz de analizar y almacenar a bordo los resultados de la monitorizacion para su posterior descarga cuando el cepillo mecanico haya salido de la tubena de conduccion y mediante la seleccion de los componentes adecuadamente miniaturizados de la disposicion de modulo electronico, el cepillo mecanico puede ser fabricado disminuyendo su tamano para que sea posible que pase a traves de los tubos con, por ejemplo, un diametro inferior a 85 mm. Dado que no hay una necesaria fijacion del cepillo mecanico, puede ser comodamente enviado a traves de configuraciones de extremo a extremo de una tubena de conduccion contorneada sin el riesgo de enganches.

En el sistema el documento EP 1172155 el cepillo mecanico es accionado a traves del sistema de tubena por fluido, de modo preferente mediante presion de agua, contra la seccion trasera del cepillo mecanico. Esto tiene el inconveniente de que el espacio entre los emisores y los receptores dispuesto dentro del cepillo mecanico para enviar y recibir las senales utilizadas para monitorizar la superficie interna de la tubena pueden ser incoherentes en el sentido de que es un aire dividido y puede tambien contener algun fluido debido a una fuga del fluido alrededor tanto del cono del morro del cepillo mecanico como de la seccion trasera del cepillo mecanico.

Un inconveniente adicional del sistema del documento EP 1172155 es que no permite la combinacion de la resistencia y la flexibilidad requeridas para una operacion satisfactoria del sistema.

La presente invencion proporciona un IP, de acuerdo con la reivindicacion 1, que resuelve estos problemas.

De acuerdo con la presente invencion, el extremo delantero del IP esta provisto de un manguito tractor que es un manguito ahusado flexible que captura el fluido de accionamiento para que el IP sea accionado a lo largo del tubo. El manguito tractor se ajusta sin huelgo sobre la carcasa del cepillo mecanico la cual es, de modo preferente, de acero inoxidable. El manguito debe estar dimensionado para que se ajuste sin huelgo hacia arriba contra la pared interna del tubo y este disenado para proporcionar una "copa" flexible que se cierre de forma estanca contra la pared interna del tubo con independencia de las imperfecciones anomalas del taladro interno. El efecto de estanqueidad del manguito tractor aumenta cuando aumenta la presion de fluido. La presion llena la copa y fuerza a los bordes flexibles mas delgados hasta el interior de la pared del tubo perfeccionando la estanqueidad y provocando que el IP sea controlable y suave en su recorrido. El fluido es, de modo preferente, agua. Este ajuste sin huelgo pero plegable dentro del tubo permite que el manguito se flexione sobre todas las anomalfas y pequenas obstrucciones existentes en las paredes del tubo y al mismo tiempo mantenga una estanqueidad limpia dentro del tubo. El manguito es, de modo preferente, grueso y resistente en la rafz donde esta fijado al cuerpo del IP y esta ahusado, de modo preferente, de manera uniforme, hasta un punto en que la flexibilidad aumenta cuando el manguito coincide con la pared interna del tubo. Este diseno ayuda a centrar el IP dentro del tubo y tambien impide el paso del fluido de accionamiento, generalmente agua, que podna detener el avance constante del IP. El IP esta tambien provisto de un disco "en petalo" para hacer posible que el agua se desborde alrededor del carro acustico y llene los espacios entre las secciones centrales del IP y las paredes internas del tubo o la tubena. Asf mismo, los petalos del disco deben asentarse firmemente hacia arriba contra la pared interna del tubo para asegurar a) la proteccion contra el impacto del carro acustico, y b) el centrado del carro dentro del tubo o tubena.

Por consiguiente, en una forma de realizacion de la invencion se proporciona un manguito tractor flexible alrededor del morro del IP cuya funcion es:

■ mantener el IP centrado dentro del tubo o sistema de conductos durante su paso a traves del tubo o del

sistema de conductos

■ proteger la carcasa que contiene toda la electronica delicada y sensible al fluido

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■ promover un desplazamiento suave del IP a traves del sistema de tubo que tipicamente contiene unas curvas en U de radio corto junto con una diversidad de obstrucciones de la pared interna del tubo como por ejemplo una acumulacion de hidrocarburos erraticos, la intrusion de soldaduras y anomalfas metalurgicas y de corrosion.

Este diseno mejora tambien la constancia de la velocidad de desplazamiento del IP cuando pasa a traves de una bobina de tubo que ayuda a la monitorizacion del emplazamiento del IP dentro de la tubena.

Las caractensticas clave de los manguitos son:

■ durabilidad: que invierte un largo viaje a traves de una bobina de tubos con una longitud tfpica de 1,000 metros

■ plegabilidad / flexibilidad: que permite el paso del IP sobre las asperezas o abolladuras de las obstrucciones

■ facilidad de instalacion: el IP debe ser capaz de ser utilizado en tubos de diferentes diametros, actualmente de 88,9 mm a 304,8 mm.

Por consiguiente, mediante la provision de una diversidad de tamanos de manguito, es posible asegurar un ajuste limpio del IP dentro de un tubo de diferentes diametros. Los manguitos deben ser faciles y rapidos de cambiar, manteniendo al tiempo la firmeza de la fijacion.

Se ha encontrado que el poliuretano es un material particularmente util a partir del cual fabricar los manguitos. Los manguitos son vaciados en poliuretano utilizando un molde que mantiene un diseno estandar en todo momento, pero que esta disenado de tal manera que puedan fabricarse una gama de diametros de manguito tfpicamente desde 85 mm a 300 mm.

El diseno de manguito tractor preferente tiene un grosor ahusado que presenta una punta aguda en el borde exterior, pero un engrosamiento para su resistencia y una plegabilidad reducida a medida que se une con el cuerpo principal del IP. Esta caractenstica es importante porque provoca que el borde exterior del manguito se doble cuando contacta contra la pared del tubo. Mediante la incurvacion hacia atras hasta su lmea de direccion de desplazamiento se forma una copa que captura y cierra de forma estanca el fluido motriz, tfpicamente agua. Esto cierra de forma estanca el manguito sobre la pared del tubo, sirviendo para facilitar y mantener un desplazamiento lineal constante y uniforme del IP en respuesta al flujo del fluido de accionamiento que puede ser monitorizado para proporcionar informacion relativa al emplazamiento del IP dentro del tubo.

En una forma de realizacion preferente, el cuerpo delantero del IP muestra un esparrago como por ejemplo una rosca M20 fina, proyeccion de esparrago que sirve para ubicar el manguito tractor cuando se ajusta sobre la parte delantera del IP. Una vez firmemente en posicion, el manguito tractor puede quedar firmemente sujeto en su posicion fija mediante el empalme del cono de morro, de modo preferente de poliuretano que muestra un filete hembra cautivo apropiado para el esparrago, como por ejemplo el esparrago M20.

El propio cono del morro preferente presenta un molde de aluminio exclusivo que permite que el filete quede firmemente contenido en el momento del vaciado. Los manguitos de IP preferentes son vaciados utilizando una mezcla de poliuretano.

El extremo trasero del IP esta provisto de un disco "en petalo" que se ajusta sobre el extremo trasero del IP que puede ser el carro transductor acustico. El disco esta disenado para efectuar una pluralidad de funciones claves. El diametro del disco en petalo esta disenado para que el carro del transductor se mantenga en la lmea central de la via de paso interna del tubo. Mediante la centralizacion de esta manera, particularmente cuando se combina con el efecto centralizador del manguito tractor alrededor del cono del morro, los ecos de impulsos pueden ser recuperados de modo mas fiable y las mediciones pueden ser transportadas con mayor facilidad para efectuar mediciones precisas de las distancias recorridas por los impulsos.

La forma del disco en petalo se combina con un ajuste firme con la pared del tubo interno haciendo al tiempo posible el paso libre del fluido para permitir los impulsos emitidos por el acceso constante del IP al medio fluido. El disco en petalo tambien proporciona proteccion para el carro transductor impidiendo que toque la pared del tubo durante su viaje. Este diseno consigue la capacidad de cambiar rapidamente el disco "en petalo" para adaptar tubos de diametro diferente manteniendo al tiempo una firme fijacion sobre el carro.

El disco / manguito en petalo es, de modo preferente, vaciado en poliuretano de la misma manera que el manguito tractor. El mismo molde puede ser utilizado para el vaciado, aunque sean utilizados unos insertos para obtener los rebajos requeridos para hacer posible que el medio de fluido inunde el cuerpo del carro. De modo preferente, el IP presenta una carcasa exterior que es al mismo tiempo flexible y duradero, y puede de modo ventajoso fabricarse a partir de un material plastico, por ejemplo poliuretano. La flexibilidad de la carcasa hace posible que el IP trace las curvas situadas dentro de la tubena de conduccion. El analisis de las senales devueltas puede disponerse para discriminar entre una pared de acero (de la tubena de conduccion), depositos de carbono (coke) y escamas carbonosas e inorganicas (sobre la pared interior de la tubena de conduccion). La disposicion del modulo electronico

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tambien proporciona una medicion del grosor del tubo o de la pared de la tubena de conduccion, creando asf una pronta indicacion de una anomalfa de un desgaste o corrosion en su interior.

De modo ventajoso, la disposicion del modulo electronico queda cerrado de forma estanca dentro de una carcasa exterior, lo que es especialmente util cuando el fluido de accionamiento es un lfquido. Se ha encontrado que el contenido electrico de un IP se puede reducir de tamano y puede ajustarse dentro de un espacio limitado a dos recipientes de acero inoxidable.

El transmisor esta configurado para transmitir senales acusticas, de modo preferente ultrasonicas. Aunque no es preferente, tambien se contempla, sin embargo, que pueda ser utilizado un transmisor de laser o un radiotransmisor. Es preferente que el transmisor comprenda una serie de fuentes de impulsos situadas alrededor de la circunferencia de la seccion del transmisor del IP. El numero optimo de transmisores y la frecuencia de los impulsos dependera del tubo o tubena que esta siendo monitorizada. Sin embargo, se ha encontrado que son preferentes 16 transmisores. En el sistema preferente hay 16 transductores, de modo preferente transductores ceramicos, que estan separados a intervalos regulares alrededor del IP y gestionados individualmente. Una secuencia se inicia con el transductor 1 que envfa 8 impulsos acusticos. Cada impulso recupera tres ecos, esta accion proporciona datos procedentes de 24 ecos. A continuacion, el transductor 2 envfa sus 8 impulsos. A continuacion, el transductor 3 envfa sus 8 impulsos, y asf sucesivamente hasta que todos los 16 han enviado sus 8 impulsos cada uno. Esto es una secuencia; la secuencia, a continuacion, es repetida una vez. Las dos secuencias completas alrededor de los 16 transductores componen un ciclo.

Una secuencia preferente, por tanto, esta compuesta como sigue. 16 (transductores) x 8 (impulsos) x 3 (ecos) = 384 ecos por secuencia. Dado que hay 2 secuencias para cada ciclo en este sistema preferente, hay 768 ecos por ciclo. El sistema preferente implica varios ciclos por segundo. Por ejemplo, puede haber 10 ciclos por segundo en cuyo caso cada segundo originara 7,680 ecos con datos.

Una imagen en seccion transversal del tubo puede ser creada mediante una secuencia de forma que con el sistema anteriormente descrito puedan producirse 20 mediciones en seccion transversal por segundo. Suponiendo una velocidad tfpica del IP de 1 metro por segundo a traves del conducto o tubo, esto origina una imagen del tubo en seccion transversal detallada por cada 50 mm de forma lineal. Con el fin de crear imagenes mas frecuentes, el IP puede ser accionado mas lentamente.

A una velocidad de desplazamiento de 1 metro por minuto, un IP atravesara una bobina de extremo a extremo de 480 metros en un periodo de 8 minutos, no mas de 10. Varias pasadas pueden ser necesarias para monitorizar un entero horno, pudiendo emplearse una operacion que incluyera 4 pasadas de trabajo separadas de 480 metros lo que supone 1,920 metros en total.

La velocidad operativa del IP proporciona la ventaja genuina de que es posible efectuar varias pasadas a traves de una bobina de tubo, y no una sola sin un gran incremento en las implicaciones economicas del tiempo de parada del horno. El propietario desea equilibrar un tiempo de parada mmimo con unos datos evaluables recuperados sobre el estado del tubo. La presente invencion puede efectuar un uso evaluable de la eficiencia temporal llevando a cabo unas segunda y tercera pasadas de escaneo. Dado que cada pasada identificara un detalle en seccion transversal cada 50 mm (o asf), entonces posteriores pasadas proporcionaran una cobertura aun mas exhaustiva. Si una pasada dura aproximadamente 10 minutos, y hace posible en ese tiempo descargar la informacion recogida, un escaneo de bobina completo tarda menos de 30 minutos. Esto supone la oportunidad de llevar a cabo mas escaneos sin los costes de un tiempo suplementario. Esto es especialmente verdad cuando el escaneo del IP puede tener lugar interrumpiendo la operacion de limpieza de descoquizacion durante un tiempo corto de por ejemplo 10 minutos -a continuacion, mientras se lleva a cabo la descarga del escaneo, puede proseguir la descoquizacion.

La electronica dentro del IP comprende una disposicion de emisor y una disposicion de receptor. El emisor envfa senales hacia las superficies interior y exterior de las paredes del tubo o tubena y estas son rebotadas de vuelta por las superficies interna y externa de las paredes del tubo hasta la disposicion de receptor. Conociendo la velocidad de desplazamiento de la senal a traves del medio que separa el emisor y el receptor de las paredes del tubo se puede calcular el grosor de la pared del tubo a partir de la diferencia de tiempo entre la recepcion de las dos senales.

El IP, de modo preferente, utiliza unos transductores piezoelectronicos en una placa unica o doble. Igual que muchos dispositivos de este tipo, ya sean de sujecion manual o materializados en otras formas, el impulso acustico es transmitido desde el transductor y sus ecos son recuperados, en este caso los ecos se designan como E1 y E2.

El eco E1 es el impulso que incide en la superficie interna dura de la pared del tubo y rebota devolviendolo al transductor de transmision. El tiempo invertido se mide y calcula con respecto a la velocidad conocida del sonido a traves del medio. Por ejemplo, la velocidad del sonido en agua potable se situa en torno a 1482 m/s a 20° C. Utilizando el tiempo tomado para recuperar el eco sonico, es un calculo sencillo encontrar la distancia recorrida. El ajuste puede efectuarse para hacer posible que la mitad del carro transductor facilite como resultado el radio del tubo interior.

El eco E2 es la recuperacion del eco procedente de la pared exterior del tubo. Aproximadamente un 83% de la energfa del impulso original es reflejado devuelta por la superficie dura de la pared interior del tubo. La energfa

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restante del impulso continua a traves de la pared del tubo y produce un eco mensurable que rebota de vuelta por la pared del tubo exterior.

La recuperacion de este eco supone un calculo adicional y relativamente sencillo. El tiempo invertido para la transmision del E1 y la recuperacion se deduce del E2 con el fin de aislar el tiempo invertido para que el impulso viaje a traves de la pared del tubo desde la superficie dura interna a externa. Este tiempo puede calcularse con respecto a la velocidad conocida del sonido a traves del material de la pared del tubo para generar una medicion del grosor.

Estos rasgos caractensticos de la tecnologfa acustica son ampliamente conocidos y de diversos usos dentro de las practicas industriales especializadas.

Este sistema proporciona dos ventajas concretas que permiten la recuperacion y presentacion de datos valiosos relativos al estado del tubo o la tubena de conduccion.

1. Se reflejara en la superficie dura de la pared interior del tubo para originar el E1. Esta superficie dura puede no ser necesariamente la pared del tubo limpio y podna transportar una contaminacion persistente de la superficie interna. A diferencia de muchos dispositivos de inspeccion, el IP de la presente invencion envfa su impulso sonico hacia las paredes del tubo a traves de un medio fluido, tfpicamente agua. No es necesario que el transductor o sensor acustico contacte con la pared del tubo y, de hecho, esto no es deseable. El impulso viaja a traves del fluido e incide en la superficie dura para reflejarlo de vuelta al transductor. Se produce, por tanto, una medicion que no depende de la superficie del tubo que es limpiada en su superficie material.

2. Hay otro eco que es conocido aqu como el E3. Para la recuperacion e interpretacion de este eco, el IP utiliza un programa espedfico para obtener datos valiosos de lo que se designa como "eco deteriorante".

E3 es de hecho un segundo eco derivado del primer eco E1.

El primer eco E1 retorna de la pared del tubo interno y es recibido sobre el transductor para la guarda y analisis de la informacion. Un pequeno porcentaje del eco de retorno (E1) rebota en el transductor de recepcion o en la superficie del carro del IP y vuelve una segunda vez a la pared interna del tubo. La fuerza de este impulso reflejado es baja y no se desplaza en una lmea recta limpia. El impulso se propaga desde el receptor hasta el interior de un ventilador de aproximadamente 5 grados. Cuando este impulso acustico incide en la pared interna del tubo no incide en una superficie de un solo punto de forma que su eco contiene una informacion comparativa que incluye una "huella" acustica de la naturaleza del material de superficie y su consistencia.

La informacion de retorno contenida en E3 puede ser trazada sobre un grafico en el que el eje 0-X puede representar un material de blando a duro, y el eje 0-Y puede ser liso a rugoso, y la informacion puede ser representada de una manera en la que diferentes colores sobre la representacion pueden identificar los diversos tipos de imperfecciones de la pared del tubo incluyendo los tipos de corrosion que puedan existir en la metalurgia.

Un beneficio adicional de la presente invencion es que se puede acceder al IP para la programacion y diagnostico lo que hace posible que se lleven a cabo ajustes para tener en cuenta la velocidad del sonido de los diferentes tipos de metal. Los tubos de trabajo del horno son fabricados a partir de una diversidad de tipos metalicos, a veces en areas de temperatura baja, es utilizado acero al carbono estandar; mas frecuentemente se utiliza acero al cromo, y algunas veces se emplea acero inoxidable. Cada metal presenta una densidad de composicion ligeramente diferente y una velocidad acustica a traves de cada metal, es por tanto ligeramente diferente. En consecuencia, es posible identificar tipos de acero y efectuar el necesario ajuste con el IP para mantener la precision.

La disposicion de receptor en la electronica del IP puede comprender un receptor analogo para recibir las senales devueltas y un receptor digital asociado dispuesto para convertir las senales analogicas de forma digital y enviar las senales digitales al microprocesador. Asf, el receptor digital puede oportunamente comprender un convertidor analogico a digital. La fuente de energfa comprende, de modo preferente, una batena, y la disposicion de modulo electronico comprende de modo ventajoso un circuito de carga para un grupo de batenas recargable que este integrado con el IP. Por ejemplo, la batena puede proporcionar hasta un tiempo operativo de 2 horas dentro de la tubena de conduccion, y la disposicion de modulo puede estar provista de un recargador rapido para la eficiencia maxima de uso del IP.

De modo ventajoso, la disposicion de modulo electronico comprende dos modulos interconectados, estando cada modulo encerrado dentro de una carcasa interior o de un revestimiento, que proporciona una proteccion de absorcion contra los choques de manipulacion mecanicos. Los modulos, de modo preferente, estan conectados por una junta universal que posibilita que se desplacen unos con respecto a otros dentro del tubo o tubena y potencia la capacidad del IP para trazar curvas de radios cortos. Los dos modulos pueden estar enlazados por un cable reforzado y cerrado hermeticamente a presion.

Los componentes de modulo electronico son unidades cerradas hermeticamente de modo ventajoso, para su proteccion contra el entorno, por ejemplo, el agua que se utiliza para empujar en IP a traves de la tubena de

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conduccion o tubena, los contaminantes de la pared o de los residuos del refinado de petroleo dentro de un tubo de lubricacion.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, de acuerdo con la reivindicacion 7, se dispone un procedimiento de monitorizacion de un tubo o tubena de conduccion, en el que un IP que comprende una disposicion de modulo electronico, de modo preferente encerrado dentro de una carcasa exterior, es accionado a lo largo del interior del tubo o tubena de conduccion mediante la presion del fluido capturado por un manguito tractor ahusado flexible dispuesto hacia la parte delantera del IP, en el que el IP transmite unas senales de monitorizacion a traves de dicho fluido hasta la pared del tubo o tubena de conduccion, recibe las senales devueltas por la pared, analiza las senales devueltas y almacena en su interior los datos relacionados con el estado de la pared de la tubena de conduccion.

Asf, el IP sin ataduras, flexible de la presente invencion, con su electronica de a bordo autonoma puede ser facilmente enviado a traves de un pequeno taladro y de una tubena y / o de unas tubenas de conduccion de serpentina, y la informacion recogida de esta manera puede a continuacion ser descargada y revisada por el operador generalmente despues de que el IP haya salido de la tubena de conduccion. La monitorizacion puede llevarse a cabo despues de una operacion de descoquizacion para determinar su eficacia, y / o puede ser llevada a cabo en otros momentos, por ejemplo de modo regular, para que un ingeniero de elaboracion puede establecer una clara comprension de los patrones de desarrollo de las caractensticas de la bobina del tubo y / o de la tubena de conduccion. De esta manera, la erosion de la tubena de conduccion puede advertirse antes de que se produzca una extension de los danos y se pueda planear en la operacion normal de la tubena de conduccion o del tubo, evitando de esta manera tiempos de inactividad indeseables, y potenciando la gestion de rentabilidad del proceso de refinado, por ejemplo. Ademas de la inspeccion regular del tubo mediante este procedimiento facil y rapido se puede conseguir generar tendencias de degradacion para que un estado mmimo pueda ser pronosticado de manera fiable.

La monitorizacion de un tubo o tubena de conduccion de acuerdo con la presente invencion puede completarse en solo 30 minutos debido a la rapida activacion de la acustica que proporciona la masa necesaria de datos. Estos datos pueden entonces ser examinados a fondo a alta velocidad mediante el programa informatico de control que es capaz entonces de presentar las pantallas informativas que estan cargadas de detalles valiosos.

De modo preferente, se utiliza un programa informatico a la medida y de propietario y, de modo preferente, muestra un enlace automatico en un paquete de tratamiento de texto, como por ejemplo "ms word" para que se construya un Informe de Inspeccion automaticamente a medida que avanza el escaneo acustico. De esta manera, el Informe de Inspeccion puede ser contenido por ejemplo en forma de CD o impreso mientras el equipamiento especializado para la limpieza y monitorizacion permanece en la zona en la que esta siendo utilizado. Esto es altamente beneficioso para el proceso de toma de decisiones del propietario en obra con el fin de determinar si el horno debe volver a funcionar o si no oponerse fuera de servicio para su mantenimiento.

Un problema concreto de la tecnologfa IP, tanto en operaciones de limpieza como de inspeccion, la capacidad para ubicar la posicion del cepillo dentro de la tubena con precision y de manera sistematica. En una forma de realizacion, la presente invencion proporciona una solucion a este problema para el IP.

En la presente invencion, el IP es, de modo preferente, ejecutado, operado y controlado por una maquina de una unidad de bombeo especializada que aloja una habitacion de control que incluye todos los dispositivos para controlar el flujo de fluido y la presion. Incluidos en estos controles se encuentra el programa informatico a la medida y de propietario que puede identificar el emplazamiento del IP dentro del tubo o tubena de conduccion y puede integrar esta informacion con las mediciones del diametro del tubo y el grosor de la pared llevadas a cabo por el IP. El programa informatico puede tambien examinar las masas de datos para generar una representacion facil para visualizar para ayudar en el analisis de los resultados.

La representacion es una forma de realizacion adicional incluida en la imagen y todas las mediciones individualmente relacionadas junto con los datos de referencia relevantes. Principalmente se aportan las dos siguientes imagenes:

■ Un dibujo de una disposicion general de la bobina de serpentina del tubo.

■ Una imagen en seccion transversal del tubo en un punto determinado del escaneo.

Esto permite que un visualizador tecnico identifique las areas de anomalfa en la parte de la disposicion general, a continuacion simplemente pinchar sobre esa area para ser captada instantaneamente sobre la seccion transversal del tubo en ese emplazamiento concreto.

La operacion del sistema que hace uso de la presente invencion puede mejorar tanto la precision como la constancia de la determinacion del emplazamiento. El emplazamiento se puede determinar por el tiempo en el que se efectua inicialmente un registro del tiempo del lanzamiento del IP, haciendo posible un "tiempo dormido" seleccionado y fijado para permitir que el cepillo sea tomado de la sala de control e insertado en el lanzador del cepillo. El programa de control tiene en cuenta el "periodo dormido" seguido por el momento del lanzamiento y el desplazamiento de recuperacion. El programa informatico a continuacion traza automaticamente la probable localizacion del IP en base

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fundamentalmente en la suposicion de que el cepillo lleva a cabo un avance uniforme a una velocidad constante a traves de la bobina del tubo. Dicha suposicion viene facilitada y soportada por el diseno de manguito que permite el avance del IP para que no sea obstaculizado por obstrucciones internas. La presentacion del programa y la formacion de imagenes pueden entonces identificar el emplazamiento sobre la pantalla de un monitor.

El diseno de los manguitos tractores utilizados en la presente invencion ayuda a la identificacion del emplazamiento del IP dentro del tubo. Como se ha establecido, el manguito tractor esta disenado para formar un perfil de copa para su cierre hermetico contra la pared del tubo y asegurar que el fluido motriz proporciona un avance suave y constante del IP a lo largo del circuito cerrado en serpentina de la tubena de conduccion o de la tubena. Asf mismo, el diseno del manguito incluye la flexibilidad que hara posible que el IP se desplace sobre y a traves de los parches de resistencia sin cambio de velocidad.

La gestion de la velocidad de desplazamiento del IP dentro del tubo esta asistida mediante la utilizacion de la maquinaria de inyeccion de fluido que esta disenada y construida para incorporar unos controles y unos engranajes para facilitar la presion de fluido constante y con ello la velocidad constante del desplazamiento del IP.

El emplazamiento puede tambien determinarse mediante una senal de la presion mediante la cual el IP es desplazado a traves de un circuito del tubo accionado por fluido dispuesto mediante una maquinaria de una unidad de bombeo especializada asociada. Las senales de la presion diferencial detectadas en el control de bombeo de fluido, una vez filtradas con precision e interpretadas por el programa informatico de propietario, pueden proporcionar informacion acerca de los cambios de geometna del circuito de serpentina. Tfpicamente el paso del IP a lo largo de las curvas en U de 180 grados sera detectado por la interpretacion de los diferenciales de presion del fluido. Una vez que el emplazamiento de estas senales se ha identificado, la informacion se integra con el emplazamiento por informacion del tiempo para proporcionar una evidencia de soporte que potencie la precision de la identificacion del emplazamiento del IP en todo momento durante su viaje a traves del conducto o tubena.

Esto proporciona un elemento caractenstico valioso que contribuye a la capacidad del operador tecnico para localizar con precision el IP y de esta manera identificar la posicion del tubo en una medicion concreta.

El programa informatico puede ser utilizado en ordenadores personales dedicados en la sala de control de la maquina de la unidad de bombeo de fluido. La informacion de la presion diferencial del agua puede ser constantemente alimentada al ordenador desde, por ejemplo, un Siemens Sitrans DS111 Transmiter o un Icenta Intelligent Electronic Pressure Switch DS400P. El conmutador de la presion alimenta al ordenador una senal precisa, por ejemplo, a traves de un cable blindado. La senal ofrece informes instantaneos de los cambios del fluido, generalmente agua, de la presion que esta accionando el IP. La informacion es representada sobre la pantalla de forma parecida a un monitor central, de manera que el desplazamiento sin restricciones del IP dentro de un tubo recto tipicamente se mostrara como una lmea plana - indicando una presion uniforme.

Cuando el IP encuentra cualquier restriccion o cambio de direccion, un aumento de la presion instantaneo se representa sobre la pantalla como una punta en la lmea de indicacion. La pantalla, por tanto, representa un viaje tfpico a traves de una bobina de serpentina como una lmea plana, digamos, 10 segundos seguido por una punta, a continuacion una lmea plana de mas de 10 segundos (suponiendo que las longitudes del tubo son generalmente las mismas) seguido por la siguiente punta, etc. De esta manera, las puntas pueden ser apreciadas como cambios de las curvas en U de la direccion y el IP puede anadir informacion para identificar mejor su emplazamiento.

La monitorizacion de la tubena de conduccion o del tubo suministrada por la presente invencion puede ser integrada con los mecanismos de limpieza del tubo que emplean un cepillo de raspado o de limpieza. Por ejemplo, un sistema de bombeo de fluido puede ser conectado hasta el sistema de tubena y un cepillo de raspado o de limpieza insertado dentro del lanzador y a continuacion propulsado a traves del sistema de tubena por medio de la presion del fluido. Se puede observar el fluido que sale del sistema de tubena y que contiene los residuos eliminados mediante la operacion de raspado, los residuos eliminados y el fluido limpio reciclado. En la misma etapa, cuando la limpieza se ha sustancialmente completado, el fluido que sale del sistema de tubena resultara mas limpio y contendra menos residuos. En este momento el cepillo de limpieza puede ser sustituido por un IP de acuerdo con la presente invencion. De esta manera pueden ser utilizados el mismo sistema de bombeo, el suministro de fluido y los sistemas de control tanto para limpiar como para inspeccionar lo que mejora de manera considerable el ahorro de tiempo de la operacion y reduce el tiempo de inactividad del horno requerida para su mantenimiento.

El sistema que utiliza la presente invencion proporciona, por tanto, los siguientes beneficios.

1. Un programa informatico puede ser utilizado que este disenado para incluir el control automatico de la calidad. El IP puede ser alimentado con una expectativa de mediciones aconsejadas por el propietario de la bobina del tubo o de la tubena de conduccion que este siendo inspeccionado. En base a estas expectativas, el programa informatico puede rechazar los datos que se considera que estan enviando mediciones imposibles. De hecho, el programa informatico puede presentar unas lmeas y mediciones basadas en la medicion procedente del escaneo pero pueden codificar la presentacion con el fin de aconsejar al operador acerca de la fiabilidad de los datos.

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Por ejemplo, el programa informatico puede ser tal que las secuencias de 8 impulsos emitidas a partir de cada transductor automaticamente demanden unos datos satisfactorios a partir de al menos 5 de estos impulsos antes de que los datos sean utilizados de manera fiable para extraer un elemento de la presentacion sobre la pantalla.

2. La informacion rapida puede ser posible mediante el programa informatico a la medida que utilice su potencia y diseno para filtrar datos a medida que sean descargados desde el IP despues de su pasada de escaneo.

3. La rapida activacion de los impulsos acusticos dentro del tubo o de la tubena permite que el IP se desplace a lo largo de aquella a una velocidad razonable. Esto permite que el IP complete un circuito de bobina del tubo tfpicamente en menos de 10 minutos proporcionando sin embargo al mismo tiempo unas imagenes en seccion transversal lineal de cada 50 mm o menos.

4. La posibilidad de combinar la descoquizacion e inspeccion no solo proporciona un ahorro de tiempo sino tambien permite ahorros de responsabilidades de movilizacion y contractuales compartidas. El uso de una unica pieza de equipamiento especializado para llevar a cabo la operacion conjunta es una caractenstica eficiente en muchos aspectos. Asf mismo, la inspeccion pude llevarse a cabo durante el desarrollo de la descoquizacion gracias a la flexibilidad de los manguitos del IP y al control comun. Esto puede mejorar la eficiencia de la operacion de descoquizacion.

5. No es necesario que la pared interna del tubo este perfectamente limpia para asegurar los datos de las mediciones evaluables del diametro interno y del grosor de la pared.

6. Las imagenes de notificacion pueden ser disenadas para ser faciles de leer y faciles de comprender. Pueden ser utilizados elementos caractensticos generales estandar de disposiciones asf como de secciones transversales del tubo que pueden ser imagenes conocidas que contribuyan a la sencillez de la representacion combinadas con un detalle y precision exhaustivos.

La presente invencion se ilustra por referencia a los dibujos que se acompanan, en los cuales:

La Figura 1 es una ilustracion esquematica de un IP de acuerdo con la invencion y lo muestra en diferentes emplazamientos dentro de una estructura tubular de serpentina.

La Figura 2 muestra el manguito tractor que esta dispuesto alrededor del cono del morro del IP de acuerdo con la invencion.

La Figura 3 muestra el manguito en petalo que esta dispuesto alrededor del extremo trasero del IP de acuerdo con la presente invencion.

La Figura 4 es una ilustracion esquematica de la configuracion de la tubena que se puede encontrar en las secciones de conveccion y radiantes de un horno de visorreductores de refinena.

La Figura 5 es una seccion transversal desde arriba de la seccion transversal de conveccion del horno mostrado en la Figura 4.

La Figura 6 es una seccion transversal desde arriba de la seccion radiante del horno mostrada en la Figura 4. La Figura 7 muestra la representacion de la pantalla de ordenador que puede estar dispuesta mostrando el estado de la tubena.

La Figura 1 muestra un IP (1) de la invencion en diversas posiciones en un tubo (2) de refinena que muestra el IP aproximandose a una curva en una posicion (3), pasando alrededor de una curva dentro del tubo en la posicion (4) y alejandose de la curva en la posicion (5).

Como se muestra en la Figura 1, el IPO (1) esta compuesto por varios componentes, un cono (6) de morro para hacer posible un flujo aerodinamico a traves del tubo, una unidad (7) de la electronica de receptor situada por debajo de la cubierta (8) que incorpora el manguito (9) tractor que esta compuesto por dos discos (10) y (11) ahusados formados de manera integral con el manguito que cubre la unidad electronica de receptor.

La unidad (7) de receptor esta conectada a la unidad de transmisor por medio de una junta (14) universal y la ilustracion muestra la forma en que la junta (14) universal ayuda al IP a pasar alrededor de la curva en la posicion (4). La unidad de transmisor esta compuesta por un carro (15) de transmision alrededor del cual estan dispuestos los transmisores (no mostrados) integrados en el carro en el centro y estan protegidos por dos resaltos (13) exteriores. El carro (15) acustico incorpora un manguito (16) en petalo que salva el espacio existente entre el carro y la pared interna del tubo. El manguito en petalo esta provisto de unos espacios (17) alrededor de su circunferencia a traves de los cuales el fluido (18) de accionamiento puede pasar libremente para asegurar que la acustica este revestida de fluido.

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Por tanto, se apreciara que en operacion los discos del manguito (9) forman una copa cuando son presionados por el fluido (18) de accionamiento contra la pared interior del tubo y el volumen entre el IP y la pared interna del tubo sera llenado con el fluido (18) de accionamiento.

La Figura 2 es una vista mas detallada del manguito (9) tractor que muestra los discos (10) y (11) ahusados. Asf mismo, la Figura 2 muestra la forma en que manguitos de diferentes tamanos pueden estar dispuestos utilizando un unico molde de acuerdo con el diametro del tubo destinado a ser monitorizado. Las referencias numerales (19) y (20) son elementos del molde utilizados para crear el manguito y su tamano puede modificarse para obtener discos con las dimensiones requeridas. La Figura 2 muestra tambien la forma en que el manguito tractor incorpora un nucleo (21) hueco que puede deslizarse sobre el extremo delantero de la unidad (7) de electronica de receptor y fijado por medio de una rosca (22) mas alla del extremo del manguito para su fijacion al cono (6) del morro del IP.

La Figura 3 muestra el diseno del manguito (16) en petalo que comprende un disco (23) provisto de una serie de salientes (24) disenados para extenderse desde el IP hasta la superficie interna del tubo. Unos espacios (25) estan dispuestos entre los salientes, los cuales permiten que el fluido (18) de accionamiento pasen a traves de los espacios (25) y hasta los discos (10) y (11) ahusados para forzarlos contra la superficie interna del tubo y accionar el IP a traves del tubo.

La Figura 4 es una ilustracion de un alzado frontal esquematico de la tubena que podna encontrarse en un horno de visorreductores de refinena tipicos. El horno esta compuestos por una seccion (26) de conveccion superior y la Figura 5 es una seccion transversal de la seccion (26) superior que muestra la forma en que los tubos (27) a traves de los cuales fluye el petroleo presentan una configuracion de serpentina estrechamente compactada. El horno presenta una seccion (28) radiante inferior y la Figura 6 es una seccion transversal que mira desde arriba la seccion (28) radiante y que muestra la forma en que los tubos (29) siguen una via de serpentina alrededor de la pared interna del horno.

Debe apreciarse que el examen manual de los tubos (27) en la seccion de conveccion no sena posible si un examen externo de los tubos (29) en la seccion radiante sena extremadamente onerosa y llevana mucho tiempo. Ambas dificultades pueden superarse mediante el uso del IP de acuerdo con la invencion.

La Figura 7 es una representacion de pantalla que puede ser generada a partir de la informacion recogida por el paso del IP a traves de un tubo. El lado a mano izquierda de la pantalla (30) muestra el tubo (31) de serpentina que esta siendo monitorizado por el paso del IP. El lado (32) a mano derecha de la pantalla es una seccion transversal del tubo (31) y muestra la representacion en imagenes de un programa informatico de la pared del tubo del IP y del emplazamiento de los 16 transmisores que son empleados alrededor de la unidad de transferencia del emisor. Los datos de la derecha inferior de la representacion proporciona las mediciones efectuadas por los 16 transmisores. Cualquier debilidad o imperfeccion mostrada sobre el lado (32) puede ser inmediatamente trasladada al tubo (31) de serpentina para identificar el emplazamiento de la debilidad.

La Figura 8 es una ilustracion esquematica que muestra la manera en que el sistema de distribucion de fluido puede ser conectado al sistema de tubos de un horno similar al horno mostrado en la Figura 4.

La Figura 9 muestra un sistema de suministro de fluido movil como se ilustra de forma esquematica en la Figura 8.

La Figura 10 muestra la conexion del sistema de suministro de fluido movil con el sistema de tubena de conduccion mostrado en la Figura 8 y la Figura 11 muestra la forma en que un cepillo puede ser insertado en el sistema de conductos.

La Figura 8 muestra un horno similar al mostrado en la figura 4 con una seccion y una seccion radiante. Un sistema (33) de suministro de fluido se muestra con unos conductos (34), (35), (36) y (37) conectados a la tubena en la seccion convectiva y la seccion radiante, respectivamente. El sistema por tanto proporciona un bucle continuo para la distribucion de fluido desde el sistema de distribucion de fluido para su paso a traves de los tubos del horno.

La Figura 9 es una fotograffa del sistema de suministro de fluido representado en la Figura 8 que muestra unos tanques (38) de almacenamiento de fluido y una sala (39) de control. Esta unidad puede ser distribuida a la zona para llevar a cabo tanto la limpieza como la inspeccion de los tubos o conductos y contiene un equipamiento de bombeo especializado.

La Figura 10 muestra la union del sistema de distribucion movil con el conducto que conecta el sistema a la tubena del horno y la forma en que esta provisto de una cubierta (40) desmontable. La Figura 11 muestra la forma en que la cubierta (40) puede ser desmontada para hacer posible que un cepillo (en este caso un cepillo de limpieza) sea insertado en el sistema. Despues de que el cepillo (41) se ha insertado la cubierta puede ser sustituida para que el cepillo sea accionado a traves del sistema por el fluido.

Por consiguiente, en operacion, el sistema de distribucion de fluido puede ser conectado a la tubena de la unidad. Un cepillo de limpieza puede ser insertado y accionado a traves del bucle del fluido. Los operadores de la sala de control pueden observar el fluido de retorno y cuando resulta mas limpio pueden abrir la cubierta (40) y sustituir el

cepillo (41) de limpieza con un IP (1) de la invencion. Como alternativa, el sistema puede ser utilizado solo para la inspeccion y entonces solo se utilizara el IP.

Los sistemas de programa informatico y de ordenador pueden, si se desea, disponerse dentro de la sala (39) de control para proporcionar datos en tiempo real sobre la pantalla tal y como se ilustra en la Figura 7.

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   REIVINDICACIONES

   1. - Un Cepillo Inteligente, IP (1), para monitorizar la superficie interna de un tubo (2) que comprende un modulo electronico cerrado de forma estanca dentro de una carcasa exterior que comprende un transmisor y un receptor y esta provisto de uno o mas manguitos flexibles que estan configurados para extenderse desde el cuerpo del IP (1) hasta la pared interior del tubo (2) cuando el IP (1) esta dentro de un tubo (2) y que es capaz de ser accionado a traves del tubo (2) mediante una presion de fluido caracterizado porque al menos uno de los manguitos es un manguito (9) tractor dispuesto hacia la parte delantera del IP (1) y es un manguito ahusado flexible configurado para capturar el lfquido (18) de accionamiento para que el IP (1) pueda ser accionado a lo largo del tubo (2), estando tambien el IP (1) provisto de un manguito (16) en petalo trasero que esta configurado para extenderse desde el cuerpo del IP (1) hasta el interior del tubo (2) para hacer posible que el fluido (18) de accionamiento llene el espacio entre las secciones centrales del IP (1) y la pared interior del tubo por medio de lo cual el transmisor esta configurado para transmitir una senal acustica desde el IP (1) que se desplaza a traves de dicho fluido y es reflejada por una superficie dura de dicha pared interior.
2. 2. - Un IP (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el transmisor comprende una serie de fuentes de impulso situadas alrededor de la circunferencia de la seccion de transmisor del IP (1).
3. 3. - Un IP (1) de acuerdo con la reivindicacion 2, que comprende 16 transmisores de fuentes de impulso.
4. 4. - Un IP (1) de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, en el que los transmisores estan separados a intervalos regulares alrededor del IP (1) y son gestionados individualmente.
5. 5. - Un IP (1) de acuerdo con la reivindicacion 4 configurado para emitir impulsos en una secuencia que se inicia con el transductor 1 enviando 8 impulsos acusticos, en cuanto cada impulso recupera tres ecos, esta accion proporciona datos a partir de 24 ecos, entonces el transductor 2 envfa sus 8 impulsos, a continuacion el transductor 3 envfa sus 8 impulsos, y asf sucesivamente hasta que los 16 han enviado cada uno sus 8 impulsos.
6. 6. - Un IP (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende dos modulos conectados por una junta (14) universal.
7. 7. - Un procedimiento de monitorizacion de un tubo (2) de tubena de conduccion, en el que un IP (1) que comprende una disposicion de modulo electronico, es accionada a lo largo del interior del tubo (2) o de la tubena de conduccion mediante la presion del fluido capturado por un manguito (9) tractor ahusado flexible dispuesto hacia la parte delantera del IP (1), en el que el IP (1) transmite las senales de monitorizacion a traves de dicho fluido hasta la pared del tubo (2) o de la tubena de conduccion, recibe las senales reenviadas hacia la pared, los analisis de las senales reenviadas y almacena los datos relacionados con el estado de la pared del tubo (2) o de la tubena de conduccion.
8. 8. - Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que la monitorizacion se lleva a cabo a continuacion de una operacion para la limpieza de la superficie interna del tubo (2) o de la tubena de conduccion.
9. 9. - Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que la limpieza se lleva a cabo mediante un cepillo de raspado.
10. 10. - Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el cepillo de raspado es accionado a traves del tubo (2) o de la tubena de conduccion mediante la presion del fluido.
11. 11. - Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que el IP (1) es accionado por una maquina de una unidad de bombeo especializada que controla el flujo de fluido y la presion e incluido en los controles se encuentra un programa informatico que puede identificar el emplazamiento del IP (1) dentro del tubo (2) o de la tubena de conduccion.
12. 12. - Un procedimiento en el que la tubena de conduccion o el tubo (2) que monitoriza con un IP (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, esta integrado con la limpieza interna del tubo (2) o de la tubena de conduccion con un cepillo de raspado o limpieza.
13. 13. - Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que el sistema de bombeo de fluido de limpieza interno esta conectado al tubo (2) o a la tubena de conduccion y un cepillo de raspado o limpieza es propulsado a traves del sistema de tubena por medio de la presion de fluido, siendo observado el abandono del fluido del tubo (2) o de la tubena de conduccion y que contiene los residuos eliminados por la operacion de raspado, los residuos eliminados y el fluido limpio reciclado y cuando la limpieza se ha completado el cepillo de limpieza es sustituido por el IP (1)