NO336404B1 - Framgangsmåte for inspeksjon av rør, samt anordning for samme - Google Patents

Description

Framgangsmåte for inspeksjon av rør, samt anordning for samme.

Foreliggende oppfinnelse er relatert til en framgangsmåte for inspeksjon av rør, fortrinnsvis kveilbart rør, samt anordning for samme, i samsvar med innledende del av de selvstendige patentkrav.

Bakgrunn

Rørinspeksjon benyttes ofte for å kartlegge tilstand på ledninger og rør. Rørinspeksjon har utviklet seg til å bli en av de viktigste framgangsmåtene for å kontrollere og dokumentere kvalitet og tilstand i gamle og nye rørledninger, eksempelvis stikkledninger, drensrør, luftkanaler, tanker med mer. Det benyttes i dag enten såkalte stakekamera, dvs. kamera som er festet til en avstivet ledning, og hvor kameraet føres inn i røret ved å skyve på ledningen, eller såkalte kameratraktorer som er selvgående men som drar med seg en ledning og dras ut av røret med denne. På denne måte kan rør opptil 100 meter kontrolleres, men lengre rør er vanskelig på grunn av ledningen som er festet til kamera. Dersom røret ikke er rett, men har bend og rørbøyninger, reduseres lengden rør som kan detekteres med denne framgangsmåten betydelig, ofte ned mot 50 meter. Kamera kan enten sende opptak underveis til en datamaskin, trådløst eller via ledningen, eller den kan inneholde en lagringsenhet slik at informasjonen fra kameraet overføres når kamera er fjernet fra røret.

Det er imidlertid også behov for å inspisere lengre rør, eksempelvis nye og brukte stigerør fra offshore-industrien, lasteslanger som brukes til lasting av olje over til tankskip offshore og stålrør som legges av leggefartøy. SU 1585752 og US 2009/0013806 omtaler anordninger som er egnet for å inspisere rør, men anordningene er uegnet dersom rørene kan inneholde hindringer som anordningen ikke kan forsere. Det finnes ingen kjente gode metoder for å inspisere rør innvendig over en gitt lengde, og dersom det er aktuelt med gjenbruk av rør, dokumenteres tilstanden ved teoretiske beregninger og evn. en trykktest.

Formål

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å framskaffe en framgangsmåte for inspeksjon av rør, fortrinnsvis kveilbare rør, idet framgangsmåten skal kunne utføres raskt og uten å skade røret, uavhengig av rørets lengde. Videre er det et formål at framgangsmåten skal være enkel å gjennomføre, samt at den skal gi pålitelige resultater. Et annet formål med oppfinnelsen er å framskaffe en anordning for å utføre framgangsmåten.

Oppfinnelsen

Formålet med oppfinnelsen nås med en framgangsmåte og en anordning for å utføre framgangsmåten, i samsvar med de karakteriserende delene av de selvstendige krav.

Framgangsmåten for innvendig inspeksjon av et rør i samsvar med foreliggende oppfinnelse benytter gravitasjon for forflytning av inspeksjonsanordningen inne i røret. Dette kan gjøres ved at røret plasseres med helning fra en ende til en annen, og at anordningen føres inn i en ende og faller nedover mot den andre enden. Dette er imidlertid lite hensiktsmessig når røret er over en gitt lengde. Dersom røret har skader slik at inspeksjonsanordningen ikke kan passere må dessuten hele røret snus slik at gravitasjon vil føre anordningen ut av samme ende som den ble ført inn.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen kveiles derfor røret på en trommel, hvoretter inspeksjonsanordningen føres inn i en ende av røret, og hele trommelen roteres. På grunn av gravitasjon vil inspeksjonsanordningen legge seg på bunnen av kveilen, og etterhvert som trommelen roterer vil anordningen føres gjennom røret. Dette gjelder også når røret er kveilet i flere lag på trommelen, anordningen vil alltid ligge nederst i den aktuelle kveilen, og vil gradvis komme lengre og lengre inn i lagene og til slutt komme ut av motsatt ende.

Med «kveiles på en trommel» og «kveilbart rør» er det i denne sammenhengen ment rør som kan legges rundt en kjerne, og hvor røret kan legges i lag utenpå hverandre på kjernen. Rør som vanligvis oppfattes som stive, eksempelvis stigerør, er derfor kveilbare i denne sammenhengen.

Dersom røret som skal inspiseres har en skade som innsnevrer tverrsnittet på røret slik at inspeksjonsanordningen ikke kan passere, vil anordningen forbli ved skadestedet mens trommelen roterer. I en alternativ utførelse vil anordningen sende et signal til et kontrollsystem som stanser og snur rotasjonen av trommelen, slik at inspeksjonsanordningen kommer ut samme ende som den ble ført inn. I en annen alternativ utførelse roteres trommelen inntil anordningen skulle ha kommet ut av motsatt ende, og deretter snus rotasjonen slik at anordningen kommer ut av samme ende som den ble ført inn.

Når anordningen er kommet ut av røret kan den alternativt føres inn i motsatt ende, og inspisere resten av røret fra den enden. Dersom røret inneholder to innsnevringer vil delen mellom de to ytterste innsnevringene ikke bli inspisert.

Anordningen vil også inspisere skade-stedet, eksempelvis ved å ta bilder, video og/eller målinger, hvilket gjør det enklere å bestemme hva som skal gjøres med røret i etterkant. Dersom anordningen føres inn fra begge ender av et rør med en skade, vil begge sider av skaden inspiseres og gi bedre grunnlag for å bestemme hva som skal gjøres med skaden.

Trommelen kan roteres enten ved at det føres en aksling i senter av trommelen, eller ved at trommelen settes ovenpå en rullende overflate, eksempelvis en «dollybase». En dollybase er et velkjent begrep innen faget og vil være kjent for en fagperson. Dollybase omfatter vanligvis fire små valser som trommelens ytre kanter hviler på, slik at trommelen vil roteres når valsene roteres. Rotasjonsretningen på valsene vil avgjøre rotasjonsretningen på trommelen, idet medurs rotasjon på valsene vil gi moturs rotasjon på trommelen.

Oppfinnelsen omfatter også en anordning for å utføre framgangsmåten som er beskrevet ovenfor. Anordningen kan utføres på mange måter, hvilket vil være opplagt for en fagperson, men den må imidlertid omfatte kamera og/eller annet inspeksjons- og måleutstyr, samt utstyr for å lagre målingene eller overføre dem trådløst til et eksternt mottakssystem. Videre er anordningen trådløs og siden den bare forflyttes når trommelen med røret roterer, er den ikke selvgående, det vil si den er uten egen fremdrift.

Anordningen bør dessuten være utformet slik at den ikke kan rotere om lengdeaksen eller på annen måte komme ut av posisjon, og fortrinnsvis slik at den blir sentrert i røret. I en foretrukket utførelse er derfor anordningen i samsvar med foreliggende oppfinnelse forsynt med et antall hjul som ligger inntil de indre veggene i røret, slik at anordningens ytterste radius er omtrent lik med rørets indre radius. Med «ytterste radius» er det i denne søknaden ment anordningens radius fra hjulenes ytterpunkt.

I samsvar med en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse skal anordningen beveges gjennom røret som er oppkveilet på en trommel, mens trommelen roterer, på grunn av gravitasjonskrefter. Anordningen vil alltid ligge nederst i en kveil og vil ikke forflyttes med mindre trommelen hvor røret er kveilet, roterer. Rotasjonsretningen vil avgjøre hvorvidt anordningen kommer ut av samme ende som den ble ført inn, eller i motsatt ende. For å oppnå dette bør det være lite friksjon mellom anordningen og de indre veggene av røret, hjulene skal derfor ligge inntil veggene, men ikke utøve noe press mot dem. Videre skal hjulene ha lite friksjon slik at de ruller lett, dette kan eksempelvis oppnås med hjuloppheng med kulelager.

Måleutstyr som anordningen fører med seg kan eksempelvis være lyskilde og/eller kamera, utstyr for scanning av tverrsnitt (røntgen etc), måling av veggtykkelse og/ eller deteksjon av sprekker, utstyr for prøvetaking så som pH-målinger, gass/væske prøver osv. Videre omfatter som nevnt anordningen et lagringsmedium eller utstyr for å overføre målingene til et eksternt mottakssystem, samt en strømforsyning. Videre er det en fordel dersom et akselerometer, avstandsmåler eller lignende monteres på anordningen, slik at plassering av eventuelle skader som avdekkes under inspeksjonen enkelt kan fastsettes.

En anordning i samsvar med foreliggende oppfinnelse er fortrinnsvis delt i moduler, eksempelvis en fremre og en bakre modul. Den fremre modulen er forsynt med en gjennomsiktig fremre plate, og omfatter utstyr som trenger visuell utsikt så som videoutstyr, kamera og lys. Den bakre modulen omfatter utstyr som ikke trenger visuell utsikt, så som strømforsyning og/eller lagringsmedium så som en minnebrikke. Det er en gjennomføring mellom den fremre og bakre modulen bl.a. for kabler etc. Anordningen er delt i moduler for å kunne være mest mulig tilpasningsdyktig til forskjellige utstyrskonfigurasjoner, idet den fremre modulen kan festes til et antall bakre moduler og vice versa. På denne måten oppnås en enkel og rask metode for utskiftning av måleutstyr.

I det følgende vil oppfinnelsen beskrives med referanse til et eksempel. Eksemplet er gitt for å ytterligere belyse oppfinnelsen og skal ikke tolkes som begrensende for oppfinnelsen slik den er definert i de følgende kravene.

Eksempel

Oppfinnelsen vil i det følgende beskrives med referanse til vedlagte figurer som viser en fordelaktig utførelse av foreliggende oppfinnelse, idet

figur 1 viser en trommel med oppkveilet rør som skal inspiseres, plassert på et rullende underlag

figur 2 viser trommelen i figur 1 fra siden,

figur 3 a-c viser hvordan anordningen vil beveges i forhold til røret, når trommelen med røret roteres, og

figur 4 viser en foretrukket utførelse av en anordning i samsvar med oppfinnelsen.

I figur 1 og 2 er det vist et rør 1 som skal inspiseres, idet røret er kveilet opp på en trommel 2. Videre er trommelen plassert på et rullbart underlag, i det viste tilfellet en dollybase 3, omfattende fire små valser som trommelen 2 hviler på.

Dersom røret 1 skal kveiles opp på trommelen 2, festes en ende og deretter roteres trommelen slik at røret legger seg i kveiler. Når hele røret er kveilet opp festes den andre enden slik at hele røret roteres når trommelen roterer. I de tilfeller at røret kveiles opp for å inspiseres, må begge ender være festet slik at åpningen inn i røret er tilgjengelig, selv etter at røret er kveilet opp.

Når røret skal inspiseres, føres en anordning 4 i samsvar med oppfinnelsen inn i rørets ene ende 1a, som vist i figur 3a. Anordningen 4 er utformet slik at den gir lite friksjon mot rørets indre vegger, og videre med en tyngde slik at den vil legge seg i bunn av rørkveilen. Når trommelen 2 roterer vil derfor anordningen 4 forflyttes i forhold til rørets lengde, men alltid ligge i bunn av den aktuelle kveilen, som vist i figur 3b. Når trommelen er rotert et antall ganger tilsvarende antall kveiler med rør på trommelen, vil anordningen komme ut av motsatt rørende 1b, som vist i figur 3c.

Dersom røret 1 er skadet slik at anordningen 4 ikke kan passere, vil anordningen butte mot skaden, og bli med rundt når trommelen 2 roterer. I de tilfeller hvor anordningen er forsynt med utstyr som kan kommunisere trådløst, eller på annen måte sende signal til et eksternt kontrollsystem (ikke vist), vil rotasjonen av trommelen stanses og reverseres, slik at anordningen kommer ut av samme ende 1a som den ble ført inn. I de tilfeller anordningen ikke kommuniserer trådløst, vil innsnevringen først bli oppdaget når anordningen ikke kommer ut av motsatt ende 1b. Trommelen 2 vil da reverseres inntil anordningen 4 kommer ut av den enden 1a den ble ført inn.

En anordning 4 i samsvar med foreliggende oppfinnelse er vist i figur 4, og omfatter et rullende hus med evne til å frakte diverse utstyr, for opptak av video i mørke og utilgjengelige steder. Den viste anordningen er utformet for inspeksjon av rør, og tverrsnittet er sirkulært, med hjul 5 rundt omkretsen for å ha en uavhengig rotasjonsposisjon. Den viste utførelsen er ikke selvgående, og er avhengig av tyngdekraften eller eksterne krefter til å forflyttes. Helt eller delvis selvgående anordninger er imidlertid mulig, hvilket vil være opplagt for en fagperson.

I den viste utførelsen omfatter anordningen to rom 6, 7 for oppbevaring av utstyr og to hjulseksjoner. Den fremre enden av det fremre rommet er forsynt med en

gjennomsiktig plate 8, og i det fremre rommet 6 er det fortrinnsvis plassert utstyr som trenger visuell utsikt, så som videoutstyr og lys. Det bakre rommet 7 er tilegnet utstyr så som strømforsyning, lagringsmedium så som en minnebrikke og lignende. Det er videre en fordel at anordningen omfatter et akselerometer og/eller en avstandsmåler, slik at man enkelt kan finne ut hvor i røret opptakene ble gjort, og hvor langt fra enden en eventuell skade er. På denne måten kan man f.eks. kutte røret på begge sider av skaden, og derved oppnå at de gjenværende delene blir så store som mulige.

I den viste utførelsen er de to hjulseksjonene er separert for å få en mest mulig stabil anordning. Anordningen er utstyrt med gjennomføringer mellom de to husene 6, 7, for kabler ol. For å være mest mulig tilpasningsdyktig forskjellige utstyrskonfigurasjoner er huset laget modulært slik at komponenter enkelt kan byttes ut, legges til eller endre posisjon. Dette gjøres ved at de ulike modulene løsnes fra hverandre, og byttes ut eller festes til andre.

Hjulseksjonene i den viste utførelsen er designet for størst mulig hjuldiameter og stabil drift uavhengig av rotasjon. Den ytterste radiusen av en anordning i samsvar med oppfinnelsen er avstanden fra senter av anordningen og til ytterste punkt på et hjul 5, som vist i figur 4. Den ytterste radiusen skal være noe mindre enn den indre radiusen av et rør som skal inspiseres, slik at anordningen skaper minimalt med friksjon mot de indre veggene i røret samtidig som den ikke har mulighet til å vri seg slik at den beveges baklengs. I tillegg har huset mest mulig glatte overflater for å redusere sannsynligheten for at den setter seg gast.

I en særlig foretrukket utførelse er hjulseksjonene utskiftbare, slik at bare hjulseksjonene byttes ut når anordningen skal benyttes i rør med betydelig endret diameter. I en alternativ utførelse kan hjulene 5 forflyttes radialt i forhold til hjulseksjonen og/eller anordningens senterakse, slik at den ytterste radius kan justeres i forhold til røret.

Selv om oppfinnelsen i det ovenstående er beskrevet med referanse til foretrukne utførelser av oppfinnelsen, vil det forstås av en fagperson at flere modifikasjoner er mulig uten å avvike fra oppfinnelsen slik den er definert av de følgende krav.

Claims (17)

1. Framgangsmåte for innvendig inspeksjon av rør (1),karakterisert vedå omfatte følgende trinn: - kveile røret (1) som skal inspiseres på en trommel (2), - føre en inspeksjonsanordning (4) inn i rørets ene ende (1a), - rotere trommelen (2) slik at anordningen forflyttes inne i røret inntil - den treffer en innsnevring eller - føres ut av rørets andre ende (1 b).

2. Framgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat dersom anordningen treffer en innsnevring, rulles trommelen motsatt vei slik at anordningen kommer ut av samme rørende (1a) som den ble satt inn.

3. Framgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat anordningen forflyttes inne i røret av gravitasjonskrefter.

4. Framgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-3,karakterisert vedat trommelen (2) roteres på et rullbart underlag (3).

5. Framgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat trommelen roteres på en dollybase.

6. Framgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat inspeksjonsanordningen (4) kommuniserer trådløst med et eksternt mottakssystem.

7. Framgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat inspeksjonsanordningen (4) lagrer data på et lagringsmedium som er en del av anordningen.

8. Anordning (4) for innvendig inspeksjon av rør med en framgangsmåte i samsvar med krav 1, omfattende et hus med måleutstyr, strømforsyning og eventuelt lys,karakterisert vedat anordningen er trådløs og utformet slik at den er egnet til å forflyttes ved hjelp av gravitasjonskrefter, uten egen fremdrift.

9. Anordning (4) i samsvar med krav 8,karakterisert vedat huset er delt i moduler (6, 7) som kan kobles til og fra hverandre.

10. Anordning i samsvar med krav 8 eller 9,karakterisert vedat anordningen videre omfatter et antall hjul (5) som vender mot den indre veggen av røret, idet hjulene er montert i utskiftbare hjulseksjoner.

11. Anordning i samsvar med et av kravene 8-10,karakterisert vedå omfatte kamera og/eller videoutstyr, fortrinnsvis i samme modul (6, 7) som lyset.

12. Anordning i samsvar med et av kravene 8-11,karakterisert vedå omfatte et akselerometer og/eller en avstandsmåler.

13. Anordning i samsvar med et av kravene 8-12,karakterisert vedat strømforsyningen er i en annen modul enn kameraet og/eller videoutstyret.

14. Anordning i samsvar med et av kravene 8-13,karakterisert vedå omfatte utstyr for å kommunisere trådløst med et eksternt mottakssystem så som en datamaskin.

15. Anordning i samsvar med et av kravene 8-14,karakterisert vedå omfatte et lagringsmedium.

16. Anvendelse av en anordning (4) for inspeksjon av et rør (1) som er kveilet på en trommel (2), idet anordningen, som omfatter måleutstyr og strømforsyning og er trådløs og uten egen fremdrift, føres inn i en ende (1a) av røret hvoretter trommelen (2) med røret roteres inntil anordningen (4) treffer en innsnevring eller føres ut av rørets andre ende (1b).

17. Anvendelse i samsvar med krav 16, idet anordningen kommuniserer trådløst med et eksternt mottakssystem.