RU156827U1 - Устройство определения дефектов трубопровода - Google Patents

Abstract

Устройство определения дефектов трубопровода, содержащее создающий магнитное поле узел, преобразователь изменения магнитного поля в электрическое напряжение, приводной механизм, а также блоки управления и обработки, отличающееся тем, что создающий магнитное поле узел выполнен в виде источника переменного тока, выходы которого подключены к концам проверяемого участка трубы, преобразователь изменения магнитного поля в электрическое напряжение включает в себя катушки индуктивности, соединенные с блоком обработки, и снабжен соединенными с блоками обработки и управления узлами вращения катушек вокруг оси трубы и поддержания постоянного зазора между ними и внутренней поверхностью трубы, а также связанной с монитором отображения контролируемой зоны трубы обзорной видеокамерой, при этом приводной механизм оборудован соединенной с блоком управления системой аварийного извлечения из трубопровода помещенной в него части устройства и связан с преобразователем изменения магнитного поля в электрическое напряжение шарнирно-карданным соединением.

Description

Настоящая полезная модель относится к области техники неразрушающего контроля состояния трубопроводов, а более конкретно к бесконтактным магнитным методам внутритрубной диагностики, и может использоваться для выявления дефектов трубопроводов сложной формы и малого диаметра, в частности от 200 мм до 400 мм без их вскрытия.

Известно устройство для осуществления способа магнитного контроля профиля внутренней поверхности трубопровода (Патент РФ №2393466, опубл. 27.06.2010 г.), работа которого основана на принципе MFL (magnetic flux leakage-утечка магнитного потока). Между цилиндрическим корпусом (ярмом) внутритрубного снаряда и стенкой трубопровода создается с помощью двух намагничивающих поясов область со стабильной разностью напряженности магнитного поля. При этом поверхность ярма и поверхность стенки трубы над ярмом становятся поверхностями с одинаковой напряженностью. Датчики магнитного поля, расположенные в виде измерительного пояса, регистрируют топографию магнитного поля. Количество измерительных поясов определяется необходимым разрешением вдоль трубы и по ее периметру. На основе измеренных значений магнитного поля судят о параметрах профиля трубы, дефектах внутренней поверхности и размерах немагнитных препятствий. Устройство выполнено в виде внутритрубного снаряда и содержит корпус-ярмо, на торцах которого расположены опорно-двигательные элементы. Намагничивающая система выполнена в виде двух намагничивающих поясов из закрепленных на корпусе постоянных радиально намагниченных магнитов, на полюсах которых установлены магнитные щетки из магнитомягкого материала. Измерительная система установлена между намагничивающими поясами и может содержать два и более измерительных пояса в одном сечении, образующих измерительную секцию.

Недостатками данного технического решения являются габаритные размеры устройства, не позволяющие производить контроль труб малых диаметров и необходимость физического контакта намагничивающей системы с телом трубы, что недостижимо в условиях больших коррозионных отложений на поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому устройству и принятым за прототип является устройство определения изъянов трубопровода с неразрушающим контролем его состояния и использованием переменного магнитного поля (Патент KR № KR 1020120066892, опубл. 25.06.2012 г.), содержащее создающий магнитное поле узел, датчик - преобразователь изменения магнитного поля в электрическое напряжение, приводной механизм, а также блоки управления и обработки. Предложенный метод использования этого устройства позволяет определять трещины, щели, ржавчину и несанкционированные врезки по специфике искажения поля.

Недостатками прототипа является необходимость сложной процедуры загрузки устройства в трубопровод и подача теплоносителя для продвижения снаряда по маршруту, а также невозможность контроля участков сложной геометрической формы.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является проведение внутритрубной диагностики трубопроводов сложной геометрии форм, через слой коррозийных и шламовых отложений в трубах малого диаметра от 200 мм до 400 мм в сфере энергетики в ЖКХ.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в обеспечении возможности контроля дефектов и изменений толщины стенок трубопровода, как с внутренней, так и с внешней стороны, в идентичных, независимо от проверяемого места, условиях

Данный технический результат достигается тем, что устройство определения дефектов трубопровода, содержащее создающий магнитное поле узел, преобразователь изменения магнитного поля в электрическое напряжение, приводной механизм, а также блоки управления и обработки отличается тем, что создающий магнитное поле узел выполнен в виде источника переменного тока, выходы которого подключены к концам проверяемого участка трубы, преобразователь изменения магнитного поля в электрическое напряжение включает в себя катушки индуктивности, соединенные с блоком обработки, и снабжен соединенными с блоками обработки и управления узлами вращения катушек вокруг оси трубы и поддержания постоянного зазора между ними и внутренней поверхностью трубы, а также связанной с монитором отображения контролируемой зоны трубы обзорной видеокамерой. Приводной механизм оборудован соединенной с блоком управления системой аварийного извлечения из трубопровода помещенной в него части устройства и связан с преобразователем изменения магнитного поля в электрическое напряжение шарнирно-карданным соединением.

Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой схематично изображено предлагаемое устройство(пересечения электрических проводов с стенками трубы показаны условно). Оно состоит из источника переменного тока 1, выходы которого подключены к концам проверяемого участка трубы 2. Приводной механизм 3 связан с преобразователем 4 изменения магнитного поля в электрическое напряжение, который включает в себя катушки индуктивности 5. Указанная связь реализована шарнирно-карданным механизмом 6, а приводной механизм 3 оборудован соединенной с блоком управления 7 системой 8 аварийного извлечения из трубы 2 помещенной в нее части устройства. Преобразователь 4 с соединенными с блоком обработки 9 катушками 5 снабжен соединенными с блоками управления 7 и обработки 9 узлом 10 вращения катушек 5 вокруг оси трубы 2 и узлом 11 под держания постоянного зазора между ними и внутренней поверхностью трубы 2. Преобразователь 4 включает в себя еще и обзорную видеокамеру 12, выход которой соединен с монитором 13 отображения контролируемой зоны трубы. Узел 11 снабжен датчиком 14 измерения зазора между катушками 5 и внутренней поверхностью трубы 2

Устройство работает следующим образом. При включении источника переменного тока 1 по стенкам трубы 2 протекает переменный ток. В катушках 5 преобразователя 4 в зависимости от степени изменения величины магнитной индукции возникает ЭДС индукции, уровень которой фиксируется в блоке обработки 9. При передвижении преобразователя 4 с помощью связанного с ним шарнирно-карданным сцеплением 6 приводного механизма 3 на новом месте с помощью датчика 14 измеряется расстояние между катушками 5 и внутренней поверхностью трубы 2. Это расстояние при необходимости корректируется с целью сохранения его постоянства посредством узла 11, а с помощью узла 10 осуществляется вращение катушек 5 вокруг оси трубы 2 с целью измерения магнитного поля во всех точках внутреннего пространства трубы 2. В случае необходимости по сигналу с блока управления 7 срабатывает система 8 аварийного извлечения из трубы 2 помещенной в нее части устройства. Дополнительная информация о состоянии внутренней поверхности трубы наблюдается на мониторе 13, отображающем контролируемую зону трубы 2 с помощью видеокамеры 12.

Таким образом, обеспечиваются неразрушающий контроль и обнаружение изъянов поверхности всех мест, проверяемых участков трубопровода с наклонными, вертикальными и горизонтальными отводами под прямым углом и радиусом закругления по оси в полтора раза большим диаметра трубопровода.

Claims (1)

1. Устройство определения дефектов трубопровода, содержащее создающий магнитное поле узел, преобразователь изменения магнитного поля в электрическое напряжение, приводной механизм, а также блоки управления и обработки, отличающееся тем, что создающий магнитное поле узел выполнен в виде источника переменного тока, выходы которого подключены к концам проверяемого участка трубы, преобразователь изменения магнитного поля в электрическое напряжение включает в себя катушки индуктивности, соединенные с блоком обработки, и снабжен соединенными с блоками обработки и управления узлами вращения катушек вокруг оси трубы и поддержания постоянного зазора между ними и внутренней поверхностью трубы, а также связанной с монитором отображения контролируемой зоны трубы обзорной видеокамерой, при этом приводной механизм оборудован соединенной с блоком управления системой аварийного извлечения из трубопровода помещенной в него части устройства и связан с преобразователем изменения магнитного поля в электрическое напряжение шарнирно-карданным соединением.

   

Images