PT97181A - Sistema de inspeccao de tubos - Google Patents

Description

PATENTE DE INVENÇÃO d e “SISTEMA DE INSPECÇÃO DE TUBOS“ Requerente STC LIMITED, britânica, industrial e comercial, com sede em 1B Portland Place, Londres Win 3AA,

Inglaterra. -**-**—**-**=**=**=**=**=**—**=**—**=**—**=**=**—**=**— A presente invenção refere-se a um sistema de inspecção de tubos internamente, em particular, mas não exclusivamente, de linhas de condutas de água.

Um sistema conhecido para inspeccionar tubos compreende uma câmara de televisão montada num trenó, que é empurrado por um cabo semi-rígido ao longo do tubo a partir de uma extremidade aberta do tubo. 0 dispositivo tem lâmpadas para iluminar o interior do tubo, sendo as lâmpadas e a câmara alimentadas com energia através do cabo.

Uma limitação deste sistema é a distância relativamente curta a que pode empurrar-se a câmara no interior do tubo, por exemplo no máximo de 300 metros. Um outro problema reside no facto de apenas poderem inspeccionarem--se tubos secos, embora, desde que a entrada esteja seca, a câmara possa tolerar zonas inundadas de tubos em partes descendentes da linha de tubos.

Descrevem-se outros dispositivos nas patentes US-A-2 940 302 e US-A-3 761 623, que descrevem dispositivos autopropulsionados ou "pigs1' (raspadores do interior dos tubos), que se movem ao longo de um tubo e inspeccionam - 2 - a superfície interior através de uma câmara de TV. Mais uma vez o tubo tem de ser drenado ou sujeito a uma obstrução significativa do escoamento do líquido.

Um objecto da presente invenção consiste em proporcionar um sistema de inspecção aperfeiçoado que possa resolver os problemas atrás indicados.

Segundo a presente invenção, proporciona-se um sistema de inspecção de tubos que compreende uma caixa ou invólucro estanque aos líquidos sob pressão para examinar o interior do tubo e lâmpadas para iluminar o interior do tubo, um cabo para transportar a energia para a câmara e para as lâmpadas e para transportar o sinal de vídeo da câmara e um drogue ou âncora flutuante para fixação à caixa e/ou ao cabo, caracterizado por o sistema ser flutuante e substancialmente de maneira neutra no líquido que se escoa no tubo e por a drogue actuar de modo a proporcionar uma força de tracção no cabo, por reacção contra o líquido que flui no tubo, de modo a manter a caixa substancialmente centrada no tubo.

Numa forma de realização preferida da presente invenção, a câmara e o cabo são introduzidos através de uma parede lateral do tubo, através de um tubo de entrada inclinado que possui um bucim exterior que se ajusta em torno do cabo, uma câmara estanque para alojar a câmara de TV e a drogue e uma válvula para fechar a câmara relativamente ao tubo da canalização.

De acordo com outro aspecto, proporciona-se um processo de inspecção de um tubo que compreende a provisão de uma caixa estanque ao líquido que incorpora uma câmara de vídeo e lâmpadas, um cabo acoplado à caixa para transportar energia para a câmara e para as lâmpadas e para transmitir o sinal de vídeo da câmara de TV, e um drogue fixado na caixa e/ou cabo, compreendendo o processo, o lançamento da câmara e do drogue para o interior do tubo, enquanto o tubo contém líquido em escoamento e o controlo do desdobramento do cabo a partir do sítio de lançamento, sendo o cabo e a caixa flutuantes de maneira substancialmente neutra no líquido, e a inspecção do interior do tubo por por meio do sinal de vídeo transmitido pela câmara de televisão para trás, para o sítio de lançamento.

Para melhor compreender a presente invenção, faz-se referência aos desenhos anexos, cujas figuras represen tam: A Fig. 1 - esquematicamente, um sistema de inspec-ção de acordo com uma forma de realização da presente invenção; A Fig. 2 - com mais pormenor, a câmara de lançamento da Fig. 1 ; A Fig. 3 - esquematicamente, o invólucro da câmara e (Fig. 3A) os circuitos da Fig. 1;

As Figs. 4A e 4B - dispositivos alternativos respectivos do drogue; e A Fig. 5 - uma outra modificação.

Com referência aos desenhos, o sistema compreende um invólucro (1 ) da câmara, que é estanque à água e tem um valor nominal de pressão superior a 7,03 Kg/cm2 (100 psi) (nesta forma de realização 17,58 Kg/cm2 (250 psi)) e que na sua extremidade traseira está ligado a um cabo (2), que incorpora condutores eléctricos e ópticos e que pode ser construído de acordo com os ensinamentos da patente do mesmo autor GB 2 122 367B. 0 invólucro (1) está acoplado a um drogue (3) por uma linha (4). 0 drogue tem uma bertura central (3A). 0 invólucro da câmara, o drogue e o cabo estão representados desdobrados numa canalização de água subterrânea (5), através da qual se escoa água no sentido da seta (6), através de uma câmara de entrada (7) da parede lateral, representada com mais pormenor na Fig. 2, onde o invólucro e o drogue estão armazenados, em preparação para o desdobra- - 4 - mento.

Atrás da câmara de lançamento (7), há uma unidade (8) de accionamento do cabo e um contador de medição do comprimento do cabo (9). A unidade de accionamento é acciona-da hidraulicamente a partir de uma bomba (10), através de uma unidade (11) de controlo do accionamento. 0 cabo (2) é enrolado num tambor (12) e a sua extremidade é ligada a um conversor óptico-electrónico (3) que, para o sinal óptico de vídeo proveniente da câmara, converte o mesmo num sinal eléctrico, sendo este, juntamente com a alimentação de energia, acoplado, através de um anel de contacto deslizante (15), à unidade (16) do contador e de inspecção de vídeo, que fornece o sinal de vídeo ao gravador de vídeo (17) e visualiza a imagem proveniente do invólucro da câmara no monitor (18). 0 visor do contador visualiza o comprimento de cabo desenrolado e a velocidade de desenrolamento, a partir do sinal proveniente de (9), e está acoplado à unidade de controlo e inserção de vídeo (16).

Fazendo agora referência à Fig. 2, a câmara de lançamento (7) aloja o invólucro (1) da câmara de televisão e o drogue (3) e está fixada de maneira amovível na abraçadeira de derivação (20) montada a quente, e uma válvula de corrediça (23) individual, com flanges. A válvula (23) pode ser operada para abrir e fechar a abraçadeira de derivação (20). A câmara de lançamento (7) incorpora uma vedação do cabo (18) activada hidraulicamente, directamente por baixo de uma vedação primária dinâmica do cabo (29). Este dispositivo hidráulico é activado por pressão hidráulica aplicada através da abertura (28A), mas só será activada se houver necessidade de mudar as vedações primárias durante o desdobramento. Ambas as vedações são facilmente retiradas da câmara para manutenção, etc..

Montado na câmara (7), há um dispositivo tubular (24) para armazenamento do drogue, para armazenar o drogue depois de o invólucro da câmara de televisão ter sido de novo retirada para o interior da câmara (7). - 5 - 0 drogue é puxado para trás através da válvula, de modo que a válvula pode ser fechada depois de se completar a inspecção. 0 dispositivo de armazenamento (24) compreende uma barra de recuperação (25), com uma garra (26) na extremidade, podendo a barra deslizar numa vedação terminal (27) para puxar o drogue para cima, no interior do dispositivo de armazenamento, estando a posição superior (26') da garra representada a tracejado.

Com referência à Fig. 3, o invólucro (1) da câmara de televisão é resistente à pressão e aloja lâmpadas eléctricas (30) e (31), uma câmara de TV (32), tal como a fabricada pela Pulnix, uma unidade de interface electrico--óptica (33). Esta unidade inclui um modulador (34) para modular o sinal de saída da câmara de TV para controlar um LED ou um LASER (35) com uma frequência determinada por um oscilador de cristal local (35), como se mostra de maneira esquemática no esquema de blocos da Fig. 3A.

Este sinal óptico é acoplado a uma fibra óptica do cabo, através de uma terminação de tracção do cabo, de preferência susceptível de ser dimensionada em local. Um limitador de flexão (38) está fixado na parte traseira do invólucro (1), feito de borracha rígida. 0 limitador abraça a extremidade do cabo junto do invólucro para proteger o cabo de danos. A fibra óptica é uma fibra multimodo, nesta forma de realização, mas poderia ser monomodo. 0 invólucro pode ser dividido em duas ou três secções, com elos de ligação flexíveis. 0 sistema electrónico de emissão e recepção de vídeo é um sistema vendido pela STC Video Systems de Cwmbran, Gwent. Em funcionamento, o invólucro da câmara e o drogue são empurrados para o interior do cubo até que o drogue fique inflado, como se representa esquematicamente na Fig. 1.

As lâmpadas no invólucro iluminam o interior do tubo (5). 0 cabo e o invólucro são flutuantes de maneira neutra na água e a água corrente produz uma força de arrasto, no drogue, que mantém o invólucro da câmara substancialmente centrado no tubo. - 6 - A câmara de TV observa o interior do tubo através de uma janela transparente (1A), podendo também ver através da abertura (3A) do drogue. As imagens captadas pela câmara de TV são transmitidas ao monitor (18) através de uma fibra óptica do cabo e gravadas no gravador (17). Os condutores de energia do cabo alimentam as lâmpadas, a electrónica do sistema óptico e a câmara de TV no invólucro da câmara. 0 dispositivo (8) de accionamento do cabo, sob o controlo do comando de accionamento (11) faz avançar a câmara e o cabo para o interior do tubo para comprimentos até cerca de cinco quilómetros. A tracção no drogue e a força de arrasto do líquido no cabo permitem inspeccionar grandes comprimentos de cabo a jusante do sítio do lançamento, sendo o dispositivo de accionamento (8) na maior parte dos casos usado para travar o cabo contra a força de arrasto do líquido e, evidentemente, para recuperar o cabo para trás, através da câmara de lançamento, depois de cada desdobramento.

Fazendo agora referência à Fig. 4, estão representados dois dispositivos do drogue, em alternativa ao ilustrado na Fig. 1 . Em primeiro lugar, a Fig. 4A mostra um drogue (41) com a lente (1A) da câmara situada no vértice do drogue (41A), de modo que a câmara pode ver para a frente e para o lado, sem limitações. Os cabos (42) do drogue estão fixados numa fixação de aperto (43) no cabo e o drogue tem várias (nesta forma de realização, quatro) fitas de fixação (44) ancoradas num cordão (45) fixado por detrás de um degrau (46) junto da extremidade dianteira do invólucro (1) da câmara de TV. A Fig. 4B mostra mais uma vez os cabos (42) do drogue fixados no cabo (2) por uma fixação de aperto (43), mas aqui os cabos (42) são mais compridos e passam através de separadores (47) e (48) dos cabos, fixados no invólucro (1 ) da câmara de TV, de modo que a câmara contém a confluência dos cabos. 0 invólucro (1) da câmara pode ser dividido em secções separadas, como se mostra na Fig. 5, sendo esta disposição apropriada para a inspecção de tubos de - 7 - pequeno diâmetro. A Fig. 5 mostra esquematicamente uma secção electro-óptica (51) acoplada por um elo de ligação flexível (52) a uma secção (53) da câmara com lâmpadas. 0 drogue (3) é semelhante ao drogue da Fig. 1 e está acoplado directamente ao invólucro (53), podendo no entanto usar--se também aqui as versões alternativas da Fig. 4.

Em algumas aplicações, o invólucro pode estar provido de uma unidade de sonda flutuante de maneira neutra para permitir a transmissão de um sinal por meio do qual pode determinar-se a posição exacta do invólucro, por um equipamento de detecção apropriado no exterior do tubo.

Compreender-se-á que, embora o comprimento do cabo seja conhecido sem precisão, pequenos erros de registo ou flexões não registadas no traçado do tubo podem levar a erros significativos do comprimento, por exemplo de alguns metros, em distância de dois a três quilómetros.

Pode montar-se um hidrofone na extremidade traseira do invólucro por meio do qual se transmite informação acústica para trás, via fibra óptica. Esta informação pode ser processada para identificar pequenas fugas que podem não ser visíveis na inspecção visual.

Claims (8)

1. - 8 - REIVINDICAÇÕES
2. 12. - Sistema de inspecção de condutas que compreende uma caixa estanque aos líquidos sob pressão, que incorpora uma câmara de vídeo para observar o interior da conduta e luzes para iluminar o interior da conduta, um cabo para transportar energia para a câmara e as luzes e para transmitir o sinal de vídeo a partir da câmara, e um drogue para ser ligado à caixa e/ou ao cabo, caracterizado por o sistema ser flutuante de maneira substancialmente neutra no líquido que se escoa na conduta e por o drogue actuar por forma a proporcionar uma força de tracção no cabo por reacção, contra o líquido que se escoa na conduta, para desse modo manter a caixa substancialmente centrada na conduta.
3. 22. - Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir uma câmara de lançamento para lançar o sistema segundo um certo ângulo através da parede lateral da conduta, uma válvula para fechar a câmara e meios para recolher o drogue da conduta para uma posição antes da válvula depois de a caixa ter regressado à câmara.
4. 32. - Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por incluir um mecanismo de accionamento do cabo para accionar 0 cabo para 0 interior da conduta e para recolher o cabo da conduta, e para proporcionar um travão durante a inspecção da conduta.
5. 42. - Sistema de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o cabo incluir uma fibra óptica para a transmissão do sinal de vídeo.
6. 52. - Processo de inspecção de uma conduta que compreende a utilização de uma caixa estanque aos líquidos que incorpora - 9 - uma câmara de vídeo e luzes, um cabo ligado à caixa para transportar energia para a câmara e para as luzes e para transmitir o sinal de vídeo da câmara, e um drogue fixado na caixa e/ou no cabo, caracterizado por compreender o lançamento da câmara e do drogue para o interior da conduta enquanto a conduta contém líquido em escoamento e o controlo do desenro-lamento do cabo a partir do local de lançamento, sendo o cabo e a caixa flutuantes de maneira substancialmente neutra no líquido, e a inspecção do interior da conduta por meio do sinal de vídeo transmitido pela câmara para o local de lançamento.
7. 62. - Sistema ou processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o drogue ter linhas fixadas no cabo num ponto próximo da caixa.
8. 72. - Sistema ou processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a caixa se projectar para o vértice do drogue, tendo este último uma abertura no seu vértice e por a caixa estar ligada ao vértice do drogue. Lisboa, 27 de Março de 1991

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