NO20150832L

NO20150832L - System for korrosjonskartlegging

Info

Publication number: NO20150832L
Application number: NO20150832A
Authority: NO
Inventors: Ray Knight; Jim Wells
Original assignee: Cooper Cameron Corp
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2003-07-24
Also published as: US20040148730A1; US6684706B2; GB2385129A; WO2002044709A3; AU2002236679A1; GB2385129B; NO338635B1; US20020134178A1; NO337559B1; NO20032447L; BR0115690A; NO20032447D0; US6959603B2; WO2002044709A9; GB0311825D0; WO2002044709A2

Description

TEKNISK OMRÅDE

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt ikke-destruktiv testing, og mer spesielt et system for inspeksjon med hensyn til korrosjon i et rør ved sekvensiell bruk av pulsekko- og forplantningstid-diffraksjon (TOFD).

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Det har lenge vært et behov for fremgangsmåter til rensing og inspeksjon av rør, spesielt stigerør til havs, på stedet. Typiske fremgangsmåter som brukes i dag, innbefatter å demontere stigerøret fra en rigg, transportere stigerøret til et verft og der utføre inspeksjon og testing av røret ved bruk av velkjente teknikker. En slik fremgangsmåte er ikke bare kostbar og tidkrevende, men også meget øde-leggende for normale operasjoner på riggen.

Det er derfor fremdeles et behov for et system og en fremgangsmåte til å inspisere rør på stedet for å minimalisere riggens dødtid, og for å spare omkost-ningene med å transportere og tilbakesende rørene som skal inspiseres.

Selv de teknikker som brukes på verftet for testing og inspeksjon av rør, har visse ulemper. Forskjellige teknikker er blitt utviklet for å detektere feil i strukturer, spesielt sveiseskjøter i slike strukturer. Evnen til å detektere feil i strukturer eller konstruksjoner, slik som rør, i bore- og produksjons-rigger og rørledninger, er spesielt kritisk før det opptrer en katastrofal feil.

Ultrasonisk testing av metallkonstruksjoner har vist seg å være et effektivt og praktisk verktøy for ikke-destruktiv testing (NDT). Kjente ultrasoniske teknikker gir vanligvis pålitelige undersøkelsesresultater. Visse geometrier gjør imidlertid kjente ultrasoniske teknikker vanskelige eller endog umulige å anvende, eller de gir unøyaktige resultater.

En teknikk som har oppnådd alminnelig godkjennelse på NDT-feltet, blir kalt den ekkodynamiske teknikk. Denne teknikken består av å måle varigheten av defekt ekko i den aksiale eller omkretsmessige rørretning når den ultrasoniske sonde (i pulsekko-modus) blir beveget over defekten. En slik defekt kan innebære slagg, porøsitet, spenningssprekking eller andre uregelmessigheter fra den forven-tede metallkornstruktur. I pulsekko-modus blir dybden til en defekt beregnet fra den forskyvningsavstand fra sonden hvor et defektekko ble mottatt. For å detektere defekten, bør amplituden til defektekkoet være over støynivået. Mange defek ter som er av spesiell interesse, unnslipper imidlertid deteksjon hvis de er orientert på en spesiell måte i forhold til det påtrykte pulsekko, fordi denne teknikken beror på defektens reflektivitet. Pulsekko-teknikken blir i virkeligheten brukt i henhold til foreliggende oppfinnelse for korrosjonskartlegging ved bestemmelse av rørvegg-tykkelse. Som beskrevet tidligere, kan imidlertid pulsekko-teknikken miste visse feil, og dette faktum har ført til utviklingen av andre testingsteknikker.

Flytidsdiffraksjons-teknikken (TOFD) ble utviklet av AEA's Harwell Laboratory i Storbritannia på midten av syttitallet som en fremgangsmåte for nøy-aktig dimensjonering og overvåkning av den gjennomgående vegghøyde forfeil under service i kjernekraftindustrien. For sveisinspeksjon ble det hurtig innsett at fremgangsmåten var like effektiv for deteksjon av feil, uansett feilens type eller orientering, siden TOFD ikke beror på reflektiviteten til feilen. I stedet detekterer TOM den diffrakterte lyd som stammer fra feilens ender.

Ved TOFD avgir en sendersonde en kort skur med lydenergi inn i et materiale, og lydenergien sprer seg ut og forplanter seg som en vinkelstråle. Noe av energien blir reflektert fra feilen, men noe av energien treffer feilen og blir brutt bort fra feilen. En brøkdel av denne brutte eller diffrakterte lyden forplanter seg mot en mottakersonde. De diffrakterte eller brutte signaler som mottas av motta-kersonden, blir tidsoppløst ved å benytte enkle geometriske beregninger, og blir grafisk fremvist i form av en gråskala.

Selv om TOFD-teknikken har vist seg effektiv for mange geometrier, er det fremdeles et behov for en fremgangsmåte og et system til å detektere feil innenfra en sylindrisk konstruksjon, slik som et rør eller en stigerørstolpe. Foreliggende oppfinnelse antas å være den første konstruksjon og fremgangsmåte for NDT ved bruk av TOFD fra innsiden av et rør, slik som et stigerør.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse tar hensyn til disse og andre behov på det ikke-destruktive materialprøvningsområde ved å tilveiebringe et omfattende system for rensing, inspeksjon og testing av rør, spesielt stigerør. I henhold til et første aspekt ved foreliggende oppfinnelse, omfatter en fremgangsmåte for inspeksjon av et rør rengjøring, visuell inspeksjon, korrosjonskartlegging og TOFD-testing av røret. Foreliggende oppfinnelse er også innrettet for bruk med en ny konstruksjon hvor rengjøringstrinnet ikke behøver å være nødvendig i visse tilfeller. I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen er et spesielt utformet eller tilpasset verktøy tilveiebrakt for hvert av trinnene i fremgangsmåten.

Trinnet med å rengjøre innsiden av røret, innbefatter om ønsket, forhånds-væting for å fjerne løse avsetninger og for å bløtgjøre tørkede borefluider og andre materialer. En luftmotor-drevet trådbørste med et innrettingsverktøy blir så trukket eller skjøvet gjennom røret. For små rørledninger som kan innbefatte sveisemate-riale som rager inn i det sylindriske rommet, er det også tilveierbrakt et kutteverk-tøy som går foran trådbørsten. Trådbørsten kan også følges av en jetstråle med vann for å vaske bort borekaks, rust og støv.

Trinnet med visuell inspeksjon omfatter å bevege et kamera gjennom røret. En digital, lineær forskyvningstransduser, kalt en koder, er tilveiebrakt for nøyaktig å lokalisere kameraet inne i røret. Kameraet tilveiebringer et videosignal til en datamaskin og til en registreringsanordning for en permanent registrering.

Trinnet med korrosjonskartlegging anvender et pulsekkosystem for å kartlegge veggtykkelsen til røret. Et drivsystem er fremskaffet for å flytte verktøyet som holder pulsekkosondene gjennom røret, og datamaskinen tar igjen en registrering av kartleggingen. Endelig er det tilveiebrakt et TOM-system for å detektere feil i rørsømmen og rundsveisene, slik som bruksdefekter, spennings- og ut-mattings-sprekking, korrosjon, erosjon, sveisfremstillingsdefekter, mangel på sammensmelting (LOF, lack of fusion), slaggporøsitet og andre defekter.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til å tilveiebringe et system for inspeksjon av et rør, omfattende:

a. et inspeksjonsverktøy; og

b. et trekksystem koplet til inspeksjonsverktøyet med en kabel, idet trekksystemet er innrettet for å trekke inspeksjonsverktøyet gjennom

røret, og

c. inspeksjonsverktøyet innbefatter et korrosjonskartleggingsverktøyet omfattende: i. et hovedsakelig sylindrisk legeme som definerer innbyrdes motstå-ende ender; ii. en flens på hver ende av legemet;

iii. en hovedsakelig sirkulær plate på hver flens; og

iv. en pulsekko-transduser på legemet.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå for fagkyndige på området ved å gjennomgå den følgende beskrivelse sammen med de vedføyde tegninger.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Fig. 1 er et sideriss i delvis tverrsnitt gjennom et rengjøringssystem i samsvar med foreliggende oppfinnelse, for rengjøring av et rør med stor indre diameter, slik som et hovedstigerør med indre diameter på 21 tommer,

fig. 1b er et enderiss av rengjøringssystemet på fig. 1a,

fig. 2 er et sideriss i delvis snitt gjennom et rengjøringssystem for å rengjøre rør med mindre indre diameter, slik som rør med 3 tommer og 4 tommer,

fig. 3a er et sideriss i delvis tverrsnitt gjennom et system for visuell inspeksjon av røret med den største diameter,

fig. 3b er et enderiss av det visuelle inspeksjonssystem på fig. 3a,

fig. 4a er et sideriss i delvis tverrsnitt gjennom et system for visuell inspeksjon av rør med liten indre diameter, slik som rør med nominelle indre diametre på 3 tommer eller 4 tommer,

fig. 4b er et enderiss av det visuelle inspeksjonssystem på fig. 4a,

fig. 5a er et sideriss i delvis tverrsnitt gjennom et system for å utføre korro-sjonskartleggingsinspeksjon for et rør med stor diameter,

fig. 5b er et enderiss av systemet på fig. 5a,

fig. 5c er et sideriss gjennom et korrosjonskartleggingsverktøy egnet for bruk i inspeksjonssystemet på fig. 5a og 5b,

fig. 6a er et sideriss i delvis tverrsnitt gjennom et system for å utføre korro-sjonskartleggingsinspeksjon i et rør med liten diameter,

fig. 6b er et enderiss av systemet på fig. 6a,

fig. 6c og 6d er sideriss i tverrsnitt gjennom korrosjonskartleggingsverktøy for rør med nominell indre diameter på henholdsvis 3 tommer og 4 tommer, egnet for bruk i systemet på fig. 6a og 6b,

fig. 7 er et sideriss i delvis tverrsnitt gjennom et foretrukket system for utfør-else av TOFD-testing av et rør med stor diameter,

fig. 8a er et sideriss i delvis tverrsnitt gjennom et foretrukket system for å utføre TOFD-testing av et rør med liten diameter,

fig. 8b og 8c er sideriss i tverrsnitt gjennom TOFD-verktøy for å utføre testing av rør med diametre på henholdsvis 4 tommer og 3 tommer, egnet for bruk med systemet på fig. 8a.

DETALJERT BESKRIVELSE AV FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER

Foreliggende oppfinnelse omfatter et system for inspeksjon av rør, og en fremgangsmåte for å utføre en slik inspeksjon ved bruk av systemet. Systemet i henhold til oppfinnelsen innbefatter systemer for å utføre de forskjellige inspek-sjonstrinn, samt de verktøy som er blitt konstruert eller spesielt tilpasset for inspeksjonen. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter hovedsakelig fire trinn: (1) rengjøring; (2) visuell inspeksjon; (3) korrosjonskartlegging; og (4) TOFD-inspeksjon. Den følgende beskrivelse gjennomgår de fire trinnene i fremgangsmåten med den konstruksjon som er beskrevet under hvert trinn.

Rengjøring

Fig. 1 og 1a viser arrangementet for rengjøring av hovedstigerøret 10 med indre diameter på 21 tommer. Ved en ende av røret 10 er det koplet en heisenhet 12 drevet av en heismotor 14, og heisenheten 12 er innrettet for montering på en flens 16 på røret 10. En kabel 18 er viklet på en heisspole eller vinsjspole 20, nok kabel til å nå hele lengden av røret 10. Enden av kabelen 18 ender i en svivel 22, som er koplet til et rengjøringsverktøy 24. Uttrykket "trekksystem" slik det brukes her, refererer til mekanismen for å trekke rengjøringsverktøyet gjennom røret, og innbefatter heisenheten 12, heismotoren 14 og kabelen 18.

På den motsatte ende av røret 10 er det montert en drivmekanisme 26 for å aktivere rengjøringsverktøyet 24. Drivmekanismen 26 innbefatter en motormonte-ring 28 på hvilken det er montert en luftmotor 30. Motormonteringen 28 innbefatter også minst to føringsstenger 32 som strekker seg glidende inn i hjelpelednin-ger 34, og føringsstengene har fortrinnsvis en lengde på omkring 3,5 fot. Luftmotoren 30 er forsynt med en luftforsyning 36 som kan være en hvilken som helst tilgjengelig luftforsyning på omkring 120 psi. Koplet til drivakselen i luftmotoren er et drivrør 38, som fortrinnsvis er sammensatt av seksjoner på 3 fot, og seksjonene til drivrøret 38 kan hurtig og lett settes sammen med koplinger 40. Enden av drivarmen eller røret 38 overfor drivmotoren 30 er koplet til rengjøringsverktøyet 24. Rengjøringsverktøyet 24 innbefatter et par trådbørster 42 og 44, adskilt av en sen-treringsring 46, som holder rengjøringsverktøyet innrettet inne i røret 10 for å sikre fullstendig omkretsmessig rengjøring av rørets innside. Hastighetsregulering for luftmotoren 30 er endelig tilveiebrakt ved hjelp av en luftregulator og tørker 48 for fullstendig styring av rengjøringsoperasjonen.

For å påbegynne prosedyren med å rengjøre innsiden av hovedrøret 10, blir innsiden av hovedrøret først spylt, fortrinnsvis med drikkevann, for å fjerne løse avsetninger og for å forhåndsvæte eventuelt tørket boreslam, slik at det lett kan fjernes ved hjelp av rengjøringsverktøyet 24. Deretter blir motormonteringen 28 installert ved å føre føringsstengene glidende inn i hjelperørene. Med førings-stengene fullstendig innsatt, kan posisjonen til luftmotoren justeres for å sentrere rotasjonsaksen til motorens utgangsaksel for å ta hensyn til variasjoner i posisjo-neringen av hjelperørene. Monteringsenheten blir så trukket tilbake (omkring 3,5 fot), og den første seksjon av drivrøret 38 blir installert på motordrivanordning-en. Dette gir tilstrekkelig klaring for rengjøringsverktøyet 24 på enden av den første seksjon av drivrøret 38. Rengjøringsverktøyet blir så plassert inne i enden av hovedrøret 10. Deretter blir luftledningen 36 forbundet med motoren, og luftre-gulatoren 18 blir justert til null. Lufttrykket blir så langsomt øket inntil rengjørings-verktøyet 24 akkurat begynner å dreie. Legg merke til at på grunn av friksjonskoef-fisienten, vil det være nødvendig med høyere lufttrykk for å starte dreiningen av verktøyet, enn hva som er nødvendig for å opprettholde verktøyets omdreining.

Rengjøringsverktøyet kan så kjøres manuelt inn i røret for å rengjøre den første del. Alternativt kan kabelen 18 skyves gjennom røret 10 og forbindes med svivelen 22 forut for montering av verktøyet til luftmotoren. Med dette oppsettet, blir heismotoren brukt til å trekke rengjøringsverktøyet gjennom røret. Når motormonteringen 28 kommer i kontakt med enden av røret, blir luftforsyningen 36 av-stengt, og monteringen 28 blir trukket tilbake for å tilveiebringe nok klaring til å feste en annen 3 tommers seksjon av drivrøret 38. Prosedyren blir gjentatt inntil hele lengden av røret 10 er blitt rengjort med rengjøringsverktøyet. Prosessen blir fullført ved å spyle røret med vann inntil vannet ved den annen ende av røret ikke lenger inneholder rester eller avfall.

Et annet oppsett er nødvendig for å rengjøre de mindre hjelperørene. Fig. 2 skisserer arrangementet av slike rør med mindre nominell indre diameter på 3 og 4 tommer, som ellers her kan kalles rørledninger eller ledninger. Det er f.eks. en

"strup og steng"-ledning (choke and kill line) 50 og en slamtrykkøkningsledning 52. Et lignende arrangement blir brukt til å rengjøre begge ledningene, og rengjørings-verktøyet omfatter et kutte- eller slipe-verktøy 54 som primært blir brukt til å fjerne sveiser som rager inn i ledningene 50 og 52. Fjerning av de innad ragende sveiser sikrer at inspeksjonsverktøyene som skal brukes senere, har plass til å bevege seg fritt gjennom rørene.

Umiddelbart bak kutteverktøyet 54 er en trådbørste 56 for å fjerne rust og løsne avfall fra innsiden av røret. Umiddelbart bak trådbørsten 56 er en sentreringshylse 58, fortrinnsvis laget av hardplast eller et annet egnet materiale, for å innrette kutteverktøyet 54 og trådbørsten 56 med hverandre. Kutteverktøyet, tråd-børsten og sentreringshylsen er alle koaksialt montert til en drivaksel 60 som er koplet til en luftmotor 62 for rotasjon med høy hastighet av de koaksialt monterte verktøy. Luftmotoren 62 blir forsynt med trykkluft fra en luftforsyningsledning 64 på riggen, som er anordnet med en ventil 66 som tilveiebringer både positiv avsteng-ning og hastighetsstyring ved å regulere lufttrykket til luftmotoren 62. På en felles ledning med riggens luftforsyningsledning 64, er en vannforsyningsledning 68 som leverer vann under trykk til en vanndyse 70 som vasker bort rust, støv og annet avfall fremover gjennom røret.

Visuell inspeksjon

Fig. 3a og 3b skisserer en konstruksjon for visuell inspeksjon av den indre overflate av hovedrøret 10. En alternativ anordning for visuell inspeksjon benytter et kamera montert på et TOM-verktøy, beskrevet nedenfor.

Konstruksjonen på fig. 3a innbefatter en kamerabærer 72 på hvilken det er montert et kamera 74 med en vidvinkellinse for fullstendig omkretsmessig betraktning av rørets innside. Bæreren 72 blir holdt sikkert sentrert i røret 10 med et antall fjærbelastede hjul 76. Bæreren med påmontert kamera blir trukket gjennom røret med utstyr 78 koplet til bæreren med svivelmonteringer 80. Utstyret 78 er koplet til kabelen 18 som er viklet på heisspolen 20, som beskrevet tidligere.

Kameraet 74 leverer et signal over en signallinje 82 til en fjernsyns- og vi-deokassettopptaker 84 og en datamaskin 86 for å tilveiebringe betraktning i sann tid av kameraopptaket og for å tilveiebringe et opptak av den visuelle inspeksjon. Signallinjen 82 blir fortrinnsvis spolet opp på en opptaksspole 88 for å holde slakken ute av signallinjen 82 under inspeksjonen. Når kabelen 18 blir tatt opp av vinsjen, passerer den gjennom en digital, lineær plasseringstransduser eller koder 90, som ganske enkelt er et frihjul med nøyaktig kjent diameter, slik at posisjonen til bæreren 72 langs rørets langsgående retning, er kjent. Koderen 90 er koplet til datamaskinen 86 ved hjelp av en signallinje 92. Koderen kan alternativt være montert til bæreren 72, og signallinjen 92 kan så være innbefattet i signal-ledningen 82.

På grunn av det begrensede rom, er det nødvendig med en annen konstruksjon når den indre overflaten av de mindre rørledningene 34 skal betraktes, som skissert på fig. 4a og 4b. Et lignende arrangement er fremskaffet for inspeksjon av linjene med både 3 tommer og 4 tommer indre diameter. Systemet på

fig. 4a og 4b benytter den samme montering for vinsjen eller heisanordningen som beskrevet tidligere, men nå kan det ses at heisanordningen er roterbar på sin montering, slik at kabelen 18 kan rettes mot en rørledning 34.

Kameraet 74 er montert på en sentreringshylse 94 som er koplet til kabelen 18 med en svivel montering 96. Sentreringshylsen tilpasser det samme kamera til

rørledninger med forskjellige indre diametre. Signalet fra kamera 74 blir levert over signallinjen 82 til fjernsynet og registreringsanordningen (innspillingsanordningen) 84 og til datamaskinen 86, som tidligere beskrevet. Kameraet blir trukket gjennom hjelperørledningen 34 ved hjelp av kabelen som passerer over koderen 90, slik at den langsgående posisjon av kameraet er kjent til enhver tid. Kabelen passerer over en løstrullende trinse 98, som presses mot koderen 90.

Formålet med den visuelle inspeksjon av den indre overflate er å påvise eventuelle tydelige overflatesprekker eller korrosjon, og å sørge for en mer ut-tømmende ultrasonisk inspeksjon etterpå. Den forsyner brukeren med en visuell inspeksjonsregistrering ved hjelp av registreringsanordningen 84, av de sammen-stilte, indre røroverflater i stigerør og skjøter, selv om systemet og fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen f.eks. kan anvendes på andre rørtyper.

For å bruke det visuelle inspeksjonssystem, blir kameraet montert til den riktige størrelsesadapterhylse for den ledning som skal inspiseres, og kameraka-belen blir fisket gjennom rørledningen ved å starte fra boksenden til tappenden. Kabelen blir så koplet til kameraet, og heisenheten blir montert til enden av stiger-øret. Kabelen blir koplet til koderen, og de gjenværende kabeltilkoplinger blir utført til datamaskinen og fjernsynet med opptaker. Koderen blir nullstilt og bildet blir betraktet på skjermen til fjernsynsapparatet for å sikre tilstrekkelig bildekvalitet. Ved å bruke heisanordningen, blir så kabelen trukket gjennom rørledningen. Brukeren kan se på fjernsynsapparatet mens det spiller inn en inspeksjonsinnspilling. Prosedyren kan så gjentas for alle rørledninger som skal inspiseres.

Korrosjonskartlegging

Fig. 5a, 5b og 5c skisserer konstruksjonen for korrosjonskartlegging av det indre av hovedrøret 10. Fig. 5a er et sideriss av et korrosjonskartleggingsverktøy 100, konstruert i samsvar med oppfinnelsen, posisjonert inne i hovedrøret 10. Fig. 5b er et enderiss som viser monteringsutstyret for å bevege verktøyet 100, og fig. 5c er en detaljskisse av korrosjonskartleggingsverktøyet 100.

Det vises først til fig. 5c og korrosjonskartleggingsverktøyet 100, hvor verkt-øyet primært omfatter en kjegleformet sylinder 102 med flenser 104 og 106, henholdsvis ved de venstre og høyre ender av sylinderen 102. Sylinderen 102 er aksi-alt orientert langs en akse 103 som, når den er i bruk, er koaksial med aksen til røret 10. Montert til flensen 104 i anslagskontakt, er en tetningsplate 108 som blir holdt på plass av en endeplate 110, holdt til flensen med et sett med bolter 112, for eksempel. En slik bolt 112 kan være erstattet av en løfteløkke 114 for å bidra til å transportere verktøyet 100, siden verktøyet 100 har en diameter på omkring 20 tommer, og er ganske tungt. Ved den annen ende av sylinderen 102, montert til flensen 106, er en endeplate 116, en tetningsplate 118 og en støttering 120, som alle holdes til flensen 106 med f.eks. et sett med bolter 112.

Legg merke til at monteringsutstyret for tetningsplatene 108 og 118 ikke er de samme for hver tetningsplate. Endeplaten 110 er til venstre for tetningsplaten 108, dvs. at den vender bort fra flensen 104, og endeplaten 116 er til høyre for tetningsplaten 118, dvs. at den er i tilstøtende kontakt med flensen 106. Dette arrangementet tilveiebringer understøttelse for de ettergivende tetningsplater når de bøyes under friksjon mot den indre diameter av røret 110, mens verktøyet 100 blir trukket gjennom røret.

Endeplaten 116 utgjør også en montering for et nav 122 som holdes til endeplaten 116 med et antall bolter 124, for eksempel. Navet mottar en kopling 126 som opptar en vannslangekopling 128 (se fig. 5a). Vann fra vannslangekoplingen 128 utgjør et koplingsmiddel for pulsekkosignalet som brukes i korrosjonskartlegg-ingen som beskrevet nedenfor. Navet 122 innbefatter også en vannkanal 130 som fører vannstrømmen til et fleksibelt rør 132 som fører vannet til en inntrengning

134 gjennom sylinderen 102. Vannet spyler således et ringformet kammer 135 (se fig. 5a) som utgjøres av sylinderen 102, tetningsplatene 108 og 118, og den indre diameter av hovedrøret 10.

Endeplaten 110 utgjør en montering for en kabelkopling 136 som mottar en transdusersignalkabel 138 (se også fig. 5a), som vil bli beskrevet nedenfor. Trans-dusersignalkabelen 138 avsluttes i en pulsekkotransduser 140, som er montert i en innsats 142 som igjen er montert i sylinderen 102. Man vil forstå at selv om bare en transduser er vist, kan et antall transdusere brukes for å tilveiebringe en fullstendig 360 graders dekning for å kartlegge hele røret. Transduseren 140 frembringer et pulsekkosignal for å bestemme veggtykkelsen til sylinderen 102 på en måte som er velkjent på området. Sylinderen 102 kan også være forsynt med en nippel 144 for å motta en løftering, om ønsket.

Fig. 5a og 5b viser arrangementet for bruk av verktøyet 100. Som tidligere beskrevet i forbindelse med rengjøringen av røret 10, er heisenheten 12 montert ved en ende av røret 10, og heisenheten er montert til flensen 16. Heisen blir drevet av en heismotor 14 og innbefatter en heisspole 20 på hvilken det er viklet en kabel 18, nok kabel til å nå hele lengden av røret 10. Enden av kabelen 18 slutter i et trekkeutstyr 146, som er koplet til verktøyet 100 med et sett svivler 148.

Transduseren 140 leverer et signal over signallinjen 138 (som kan være den samme signallinje 182 som tidligere beskrevet) til datamaskinen 86 for å frembringe en registrering av korrosjonskartleggingsinspeksjonen. Signallinjen 82 blir fortrinnsvis tatt opp på opptaksspolen 88 for å holde slakken ute av signallinjen 82 under inspeksjon. Når kabelen 18 blir tatt opp av heisanordningen, passerer den gjennom koderen 90 som før. Koderen tilveiebringer posisjonen av verktøyet 100 langs hovedrørets 10 langsgående retning. Koderen 90 er koplet til datama skinen 86 ved hjelp av signallinjen 92. Koderen kan alternativt være montert til bæreren 100, og signallinjen 92 kan så være innbefattet i signallinjen 82.

For å bruke verktøyet 100, blir kabelen 18 og signallinjen 138 matet gjennom lengden av røret 10. Heisenheten 12 blir så montert til flensen 16, og verk-tøyet blir hektet til signallinjen 138 og koplingsslangen 128. Verktøyet 100 blir an-brakt i flukt med enden av røret 10, og koderen blir nullstilt. Vann blir så tilført gjennom slangeforbindelsen 128, og fyller det ringformede kammer 135. Heismotoren blir så slått på for å trekke verktøyet 100 over hele lengden til røret 10, og posisjonen til verktøyet 100 er kjent til enhver tid fra koderen. Transduseren frem-skaffer en måling av veggtykkelse over hele lengden av røret 10, som blir regi-strert av datamaskinen 86 for senere betraktning og analyse.

Et lignende arrangement blir brukt til korrosjonskartlegging av de mindre rørledninger, som vist på fig. 6a, 6b, 6c og 6d. Det vises først til fig. 6c og 6d, hvor foretrukne verktøy for korrosjonskartlegging av rørledninger med indre diameter på 3 tommer og 4 tommer er vist. Et verktøy 150 er innrettet for bruk i rør med nominell indre diameter på 4 tommer, og et verktøy 152 er innrettet for bruk i rør med nominell indre diameter på 3 tommer. Verktøyene inneholder de samme komponenter som har de samme henvisningstall på fig. 6c og 6d. Den følgende detaljerte beskrivelse gjelder således begge verktøy.

Verktøyet (enten 150 eller 152) omfatter hovedsakelig et sylindrisk legeme 154, en venstre endehette 156 og en høyre endehette 158. En tetningsholdering 160 er montert til den venstre endehette 156 med f.eks. et sett med bolter 162, og en tetningsholderring 164 er montert til den høyre endehette 158 med f.eks. et sett med bolter 166. Tetningsholderingen 160 holder en tetningsplate 168 på plass, og likeledes holder tetningsholderingen 164 en tetningsplate 170 på plass. Tetningsholderingene 160 og 164 er fortrinnsvis festet til sine respektive holde-ringer ved hjelp av et sett med bolter 172.

Den høyre endehette 158 utgjøren monteringsanordning for en nippel 174 og en slangeforbindelse 176, som tilveiebringer en forbindelse for vannkilden eller slangeforbindelsen 128. Når vannet settes under trykk, strømmer det gjennom nippelen 174 inn i et sett med strømningskanaler 178 for å spyle det kammer som dannes av tetningsringene, det sylindriske legeme og rørledningsveggen. Dette utgjør et signalkoplingsmiddel for pulsekkoet i korrosjonskartleggingsverktøyet.

Den venstre endekappe 156 utgjør en monteringsanordning for en ring 180 som utgjør et middel for å trekke verktøyet gjennom rørledningen. Den venstre endekappe 156 innbefatter gjennomganger 182 gjennom hvilke det passerer sig-nalkabler 184 for å føre det ultrasoniske testsignal fra verktøyet. Signalkablene 184 ender ved transdusere 186 som er montert i gjennomganger gjennom det sylindriske legeme 154. Man vil forstå at nok transdusere er tilveiebrakt for en fullstendig 360 graders dekning omkring rørledningens omkrets.

Fig. 6a og 6b illustrerer bruken av verktøyet. Systemet på fig. 6a benytter den samme montering for heisanordningen som tidligere beskrevet, og heisanordningen er dreibar på sin monteringsanordning, slik at kabelen 18 kan dirigeres til rørledningen 34. Verktøyet 100 blir trukket gjennom rørledningen 34 ved hjelp av kabelen som passerer gjennom koderen 90, slik at verktøyets 100 langsgående posisjon er kjent til enhver tid. Kabelen passerer over en løst roterende trinse 98 som presses mot koderen 90.

For å bruke korrosjonskartleggingsverktøyet 100, blir kabelen 18 og signalkabelen 138 matet ned gjennom rørledningen 34 til enden, hvor verktøyet 100 blir festet. Verktøyet blir så koplet til kabelen og signalkabelen, og slangeforbindelsen 128 blir festet. Verktøyet blir innretning med enden av rørledningen, og koderen blir nullstilt. Når vanntrykk leveres av slangeforbindelsen 128 for å tilveiebringe et koplingsmiddel for transduserne, blir verktøyet trukket hele veien gjennom rørled-ningen, mens det måler veggtykkelse og leverer målingene til datamaskinen.

Forplantningstidsdiffraksjon- inspeksjon

Verktøyet for å utføre forplantningstidsdiffraksjon -inspeksjon (TOFD-inspeksjon) er ikke beskrevet i detalj, fordi verktøyet kan leveres fra ScanTech, 1212 Alpine Suite A, Longview Texas 75606. TOM-teknologien selv ble videre tilpasset fra teknikker levert fra AEA Technology plc, hvis registrerte kontor er 329 Harwell, Didcot, Oxfordshire OX11 ORA, Storbritannia. Teknikken vil bli beskrevet tilstrekkelig detaljert for å gi en fullstendig forståelse av foreliggende oppfinnelse.

Som en oppsummering, innbefatter TOM-skannesystemet en meget man-øvrerbar krypeenhet med fire magnetiske hjul med stor diameter og laget av sjeldne jordmetaller. De magnetiske hjulene griper den indre overflate av rørled- ningen 10, slik at krypeenheten kan føres over hele lengden av røret. Krypeenheten er fjernstyrt av brukeren, og hjulene innbefatter oppheng som svarer til overflaten. Krypeenheten er motordrevet, og motoren er fortrinnsvis en vannskjermet elektriske motor med høy torsjon og laget av sjeldne jordmetaller. All ledningsfø-ring innbefattende styresignaler og inspeksjonssignalkabler, er skjermet. Koderen som er beskrevet tidligere, er fortrinnsvis innelukket i krypeenheten for nøyaktig posisjonsmåling og posisjonsindikering. TOM-transduserne er opphengt i dobbelte kardanger for fullstendig bevegelse.

Fig. 7 viser en krypeenhet 200 som bærer TOM-systemet under drift. To slike krypeenheter 200 er vist på fig. 7 for å illustrere inspeksjon av en langsgående sveis 202 og en rundsveis 204, mens systemet fortrinnsvis innbefatter en enkelt krypeenhet. Krypeenheten innbefatter fortrinnsvis en eneste forsyningska-bel 206, som innbefatter en toveis signalkabel 208 og en vannforsyningsledning 210. Som tidligere beskrevet, utgjør vannforsyningsledningen 210 vannkoplingsmidlet for TOM-transduserne. Signalkabelen 208 er fortrinnsvis tatt opp på opptaksspolen 88 for å holde slakken ute av signalkabelen 208 under inspeksjonen.

Signalkabelen innbefatter et antall linjer, innbefattende en videosignallinje 212 fra kameraet til fjernsynet og videokassett-spilleren 84 og datamaskinen 86

for å tilveiebringe visning i sann tid av det som kameraet ser, og for å tilveiebringe en innspilling av inspeksjonen. Signalkabelen 208 innbefatter videre en signallinje 214 fra koderen for nøyaktig posisjonsmåling og -indikasjon, en signallinje 216 for overføring av TOM-signalet til datamaskinen, og en signallinje for manøvrerings-styring 218 fra en fjerntliggende styrespakstyring 220.

Under drift blir krypeenheten 200 drevet ned gjennom røret, og operatøren ser på innsiden av røret ved hjelp av fjernsynsmonitoren 84, og styrer bevegelsen av krypeenheten med styrespaken 220. Når man støter på en rundsveis 204, blir krypeenheten dreiet og ført omkring rørets omkrets.

Fig. 8a skisserer arrangementet for utførelsen av TOM-testing i mindre rør-ledninger i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 8b og 8c skisserer verk-tøyene i henhold til oppfinnelsen for å utføre TOFD-testing i rør med nominelle indre diametre på henholdsvis 4 tommer og 3 tommer. Verktøyene er identiske med unntak av en adapterhylse 230 for å tilpasse verktøyet til det største røret med indre diameter på 4 tommer. Den følgende beskrivelse vil følgelig gjelde for både fig. 8b og fig. 8c.

Et TOM-verktøy 232 omfatter et legeme 234, en venstre endehette 236 og en høyre endehette 238. Inne i legemet er en bære- og glide-enhet 240, som tilveiebringer en kamvirkning for et sett med åk 242. Åkene understøtter et sett med sko 244, i hvilke TOM-transduserne 246 er montert. Skoene 244 er vist på fig. 8b og 8c i den utplasserte posisjon for at skoene skal være i kontakt med den indre overflate av den lille rørledningen, som forberedelse på TOM-testen. Bære- og glide-enheten 240 blir beveget transversalt ved hjelp av lufttrykk fra en luftsylinder 248 som blir levert fra en nippel 250 og en lufttilkopling 252. Aktivering eller til-baketrekking av en stang 254 fra luftsylinderen flytter bære- og glide-enheten 240 frem og tilbake, slik at åkene rir opp og ned på glideanordningene for å utplassere og trekke tilbake skoene.

Legemet inneholder også en koplingsanordning 256 for tilkopling av vann. Vannet fra vanntilkoplingen tjener som tidligere beskrevet, som et koplingsmiddel for TOM-signalet. Legemet er fast forbundet med en drivarm 258, som utgjør et middel for å rotere verktøyet 232 i en roterende bevegelse for fullstendig omkretsmessig dekning i TOM-testen. Drivarmen 258 er fortrinnsvis forbundet med en firkantrør-drivanordning 260 (fig. 8a) ved hjelp av fjernbare skruer 262. Ved den motsatte ende av legemet er en signalkabelkontakt 264 for å kople verktøyet til datamaskinen, fortrinnsvis ved hjelp av en forforsterker 266 (fig. 8a). Ved samme ende av legemet er en øyeboltforbindelse 268 for å trekke verktøyet gjennom rørledningen.

Fig. 8a viser bruken av verktøyet 232 i en rørledning med liten diameter, for å utføre TOM-testen. Som tidligere beskrevet i forbindelse med bruken av andre verktøy, er kabelen 18 koplet til øyebolten 268 og så tilbake til heisenheten 12 som drives av en heismotor 14, og heisenheten 12 er innrettet for montering på flensen 16. Kabelen 18 blir trukket over en løstgående trinse 98, som er i kontakt med koderen 90 for nøyaktig å lokalisere verktøyet 232 inne i rørledningen. Signalkabelen 264 blir viklet på en opptaksspole 88 for å holde slakk ute av kabelen. Ved den annen ende av rørledningen er anordnet drivanordningen 260, en vann-forsyningskopling 270 for vannkoplingsmidlet og en luftforsyningskopling 272 for tilkopling til koplingen 252 (fig. 8b og 8c).

For å bruke verktøyet 232, blir signallinjen 264 og kabelen 18 matet gjennom rørledningen og forbundet med verktøyet. Luft- og vann-forbindelsene blir opprettet, og en roterende drivanordning 260 blir tilkoplet. Verktøyet blir så brakt på linje med enden av rørledningen, og koderen blir nullstilt. Verktøyet blir trukket gjennom rørledningen og rotert av den roterende drivanordning 260 for å avbilde rørledningen med hensyn på indre feil. Datamaskinen innfanger bildet for senere ettersyn og analyse.

Prinsippene, de foretrukne utførelsesformer og driftsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet i den foregående fremstilling. Oppfinnelsen er ikke å anse som begrenset til de spesielle former som er beskrevet, siden disse skal betraktes som illustrerende istedenfor begrensende. Varianter og end-ringer kan dessuten gjøres av fagkyndige på området, uten å avvike fra oppfinnel-sens ramme.

Claims

1. System for inspeksjon av et rør, karakterisert ved : a. et inspeksjonsverktøy; og b. et trekksystem koplet til inspeksjonsverktøyet med en kabel, idet trekksystemet er innrettet for å trekke inspeksjonsverktøyet gjennom røret, og c. inspeksjonsverktøyet innbefatter et korrosjonskartleggingsverktøyet omfattende: i. et hovedsakelig sylindrisk legeme som definerer innbyrdes motstå-ende ender; ii. en flens på hver ende av legemet; iii. en hovedsakelig sirkulær plate på hver flens; og iv. en pulsekko-transduser på legemet.

2. System ifølge krav 1, videre omfattende en koder (90) for å lokalisere posisjonen til inspeksjonsverktøyet inne i røret.

3. System ifølge krav 2, hvor, når det er i bruk, passerer kabelen over koderen, der koderen gir en indikasjon om posisjonen til inspeksjonsverktøyet inne i røret når kabelen passer over den.

4. System ifølge krav 1, videre omfattende et nav på endeplaten, hvor navet innbefatter en kopling innrettet for å motta en vannslangekopling.

5. System ifølge krav 4, videre omfattende: a. en vannkanal i navet som avsluttes ved koplingen; b. et fleksibelt rør i fluidkommunikasjon med vannkanalen; og c. en gjennomgang gjennom legemet; hvor det fleksible rør er i fluidkommunikasjon med gjennomgangen, og hvor vannkanalen, det fleksible rør og gjennomgangen fører vann for å spyle et ringformet kammer dannet av legemet, tetningsplatene og de indre overflater av røret.

6. System ifølge krav 1, videre omfattende: a. en kabelkontakt på en av flensene for å motta et signal fra transduseren; b. en signalkabel som kan kople kabelkontakten til en datamaskin uten-for røret.

7. System ifølge krav 1, hvor flerheten av transdusere er arrangert rundt peri-ferien av legemet.

8. System ifølge krav 7, hvor flerheten av transdusere er forskjøvet i forhold til hverandre i en lengderetning.

9. System ifølge krav 1, hvor transduserne gir 360° dekning av innsiden av røret.