RU168946U1

RU168946U1 - INNER-TORNE DISPLAY WITH A MEASURING DISC

Info

Publication number: RU168946U1
Application number: RU2016101128U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Викторович Аксенов; Владимир Иванович Щербаков
Original assignee: ООО "НТЦ "Нефтегаздиагностика"
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2017-02-28

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для наблюдения и контроля за трубопроводным оборудованием, а именно к устройствам для обследования проходного сечения линейной части трубопроводов, главным образом, магистральных и промысловых нефте-, газо- и продуктопроводов, и может быть использована для определения местонахождения в трубопроводе недопустимой для пропуска снаряда-профилемера аномалии внутреннего диаметра, выявленной по результатом пропуска внутритрубного снаряда с установленным калибровочным диском.Сущность полезной модели заключается в том, что в состав конструкции внутритрубного снаряда вводится не менее одного калибровочного элемента, выполненного из пластичного материала, на котором устанавливается не менее одного резистора изгиба. В другом варианте полезной модели не менее одного резистора изгиба устанавливается в упругий элемент, который прикреплен к калибровочному элементу со стороны подачи напора в трубопроводе. Также во внутритрубный снаряд вводится блок регистрирующей аппаратуры, производящей измерение и запись показаний установленных резисторов. При прохождении внутритрубным снарядом сужения калибровочный элемент изгибается, также изгибаются резистор(ы) изгиба, находящийся на калибровочном элементе (или в упругом элементе) в зоне пластической деформаци. В результате изгиба резистор(ы) изгиба изменяют свое сопротивление, что регистрируется блоком регистрирующей аппаратурой, также аппаратурой фиксируется время, когда произошел изгиб. После прохождения снарядом сужения изогнутый резистор(ы) изгиба остается в деформированном состоянии до конца движения внутритрубного снарядаThe invention relates to devices for monitoring and control of pipeline equipment, namely, devices for examining the flow area of the linear part of pipelines, mainly oil and gas pipelines and production pipelines, and can be used to determine the location in the pipeline that is unacceptable for the pass of the projectile-profilometer of an anomaly of the inner diameter revealed by the pass of the in-tube projectile with the installed calibration disk. It lies in the fact that the composition of the shell-tube structure is introduced at least one calibration element made of plastic material, which is installed at least one bend resistor. In another embodiment of the utility model, at least one bending resistor is installed in an elastic element that is attached to the calibration element from the pressure supply side in the pipeline. A block of recording equipment, which measures and records the readings of installed resistors, is also introduced into the in-tube projectile. As the in-tube projectile passes through the constriction, the calibration element bends, and the bending resistor (s) located on the calibration element (or in the elastic element) in the plastic deformation zone also bend. As a result of bending, the bending resistor (s) change their resistance, which is recorded by the recording equipment unit, and the time is fixed when the bending occurs. After the projectile passes through the constriction, the bent bending resistor (s) remains in a deformed state until the end of the movement of the in-tube projectile

Description

Полезная модель относится к устройствам для наблюдения и контроля за трубопроводным оборудованием, а именно к устройствам для обследования проходного сечения линейной части трубопроводов, главным образом, магистральных и промысловых нефте-, газо- и продуктопроводов, и может быть использована для определения местонахождения в трубопроводе недопустимой для пропуска снаряда-профилемера аномалии внутреннего диаметра трубопровода, выявленной по результатом пропуска внутритрубного снаряда с установленным калибровочным диском.The invention relates to devices for monitoring and control of pipeline equipment, namely, devices for examining the flow area of the linear part of pipelines, mainly oil and gas pipelines and production pipelines, and can be used to determine the location in the pipeline that is unacceptable for the pass of the projectile-profilometer anomaly of the inner diameter of the pipeline, revealed by the pass of the in-tube projectile with the installed calibration disk.

Известен поршень-разделитель внутритрубный, содержащий полый корпус, опорные диски или уплотнительные манжеты, калибровочные диски. После пропуска поршня-разделителя по результатам анализа калибровочного диска можно сделать вывод о пригодности трубопровода к пропуску инспекционного снаряда-профилемера. Однако недостатком данного устройства является то, что при наличии на калибровочном диске пластических деформаций, появившихся при прохождении поршня-разделителя через аномалию геометрии трубопровода, местонахождение аномалии остается неизвестным. Ситуация ухудшается тем, что по результатам анализа калибровочного диска при наличии на диске существенных пластических деформаций может быть принято решение о непригодности трубопровода к пропуску снаряда-профилемера до устранения аномалии геометрии трубопровода, местонахождение которой остается неизвестной (Поршень-разделитель внутритрубный: пат. 33881 U1 Рос. Федерация: МПК В09В 9/04 Кононов В.Г., Поляков В.А., Шатьяков В.Я.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество Акционерная компания по транспорту нефти «Транснефть», Открытое акционерное общество «Центр технической диагностики». - № 2003113431/20; заявл. 13.05.2003; опубл. 20.11.2003) [1].Known piston-separator in-line, containing a hollow body, support discs or sealing cuffs, calibration discs. After skipping the separator piston according to the results of the analysis of the calibration disk, we can conclude that the pipeline is suitable for skipping an inspection projectile-profiler. However, the disadvantage of this device is that in the presence of plastic deformations on the calibration disk that appeared when the separator piston passed through the pipeline geometry anomaly, the location of the anomaly remains unknown. The situation is aggravated by the fact that according to the results of the analysis of the calibration disk in the presence of significant plastic deformations on the disk, a decision can be made on the unsuitability of the pipeline for passing the profiler shell until the anomaly of the geometry of the pipeline, whose location remains unknown, is resolved (In-pipe piston separator: Pat. 33881 U1 Ros Federation: IPK V09V 9/04 Kononov V.G., Polyakov V.A., Shatyakov V.Ya .; applicant and patent holder Open joint-stock company Transneft Joint Stock Company for Oil Transportation, Open Joint-Stock Company “Center for Technical Diagnostics.” - No. 2003113431/20; application. May 13, 2003; publ. November 20, 2003) [1].

Известен шаблон внутритрубный, содержащий две соединенные между собой секции, манжеты, имитаторы одометров, спайдер, блок измерения проходного сечения трубопровода. Устройство может быть использовано для определения минимального проходного сечения трубопровода перед применением внутритрубных инспекционных снарядов, однако, недостаток этого устройства заключается в том, что оно не позволяет определить дистанцию зафиксированного оборудованием сужения. Также недостатком устройства является то, что оно имеет достаточно сложную и громоздкую конструкцию (Шаблон внутритрубный: пат. 2509254 С2 Рос. Федерация: МПК F16L 55/26 Лисин Ю.В., Мирошник А.Д., Чернышов О.Г., Савин В.И., Поляков В.А., Янин А.А.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество Акционерная компания по транспорту нефти «Транснефть», Открытое акционерное общество «Центр технической диагностики». - № 2012105321/06; заявл. 16.02.2012; опубл. 27.08.2013) [2].A well-known in-tube template containing two interconnected sections, cuffs, odometer simulators, a spider, a unit for measuring the pipe bore. The device can be used to determine the minimum flow cross-section of the pipeline before the use of in-tube inspection shells, however, the disadvantage of this device is that it does not allow to determine the distance fixed by the equipment narrowing. Another disadvantage of the device is that it has a rather complex and cumbersome design (In-tube template: Pat. 2509254 C2, Russian Federation: IPC F16L 55/26 Lisin Yu.V., Miroshnik A.D., Chernyshov O.G., Savin V.I., Polyakov V.A., Yanin A.A .; applicant and patent holder Open Joint-Stock Company Oil Transport Company Transneft, Open Joint-Stock Company Center for Technical Diagnostics. - No. 2012105321/06; application 16.02 .2012; publ. 08.27.2013) [2].

Известен внутритрубный снаряд, содержащий две соединенные между собой секции, манжеты, по крайней мере, один пояс чувствительных рычагов, установленных на корпусе по периметру в сечении трубопровода, датчики угла поворота чувствительных рычагов, средства измерений, обработки и хранения данных измерений, источник питания, подключенный к средствам измерений, обработки и хранения данных измерений. Недостатком данного известного устройства является сложность конструкции, а также существенное ограничение по проходимости оборудования внутри трубопровода. При наличии в трубопроводе аномалии геометрии трубопровода, превышающей определенное значение (обычно глубиной порядка 20% от наружного диаметра трубопровода), возникает большая вероятность застревания внутритрубного снаряда в трубопроводе, что может повлечь за собой огромные финансовые затраты (Внутритрубный многоканальный профилемер: пат. 25218 U1 Рос. Федерация: МПК G01B 7/28 Зинин Г.А., Мирошник А.Д., Кузнецов В.В., Коноплев А.С.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Центр технической диагностики «Диаскан». - № 2002109675/20; заявл. 17.04.2002; опубл. 20.09.2002 г.) [3].Known in-tube projectile containing two interconnected sections, cuffs, at least one belt of sensitive levers mounted on the housing around the perimeter in the cross section of the pipeline, angle sensors of rotation of the sensitive levers, measuring instruments, processing and storage of measurement data, a power source connected to measuring instruments, processing and storage of measurement data. The disadvantage of this known device is the design complexity, as well as a significant limitation on the patency of the equipment inside the pipeline. If the pipeline has an anomaly in the geometry of the pipeline that exceeds a certain value (usually a depth of about 20% of the outer diameter of the pipeline), there is a high likelihood of a stuck in-tube projectile in the pipeline, which can entail huge financial costs (In-tube multichannel profilmer: Pat. 25218 U1 Ros Federation: IPC G01B 7/28 Zinin G.A., Miroshnik A.D., Kuznetsov V.V., Konoplev A.S .; applicant and patent holder Open Joint-Stock Company “Center for Technical Diagnostics Diaskan.” - No. 2002109675 / twenty; ayavl 17.04.2002;.. published 20.09.2002 g) [3].

Известен внутритрубный снаряд с измерительным диском, расположенным в передней части корпуса. Диск неподвижно прикреплен к корпусу и имеет систему тензодатчиков, которые преобразуют деформации диска в электрические импульсы и систему регистрации данных, регистрирующих данные импульсы. Недостатком данного устройства является сложность производства и ремонта измерительного диска, отсутствие резервного копирования записанных данных, обеспечивающих возможность считывания записанных данных при выходе из строя электроники. Также недостатком является сложность интерпретации данных в результате наличия большого количества шумов и ложных сигналов, фиксируемых тензодатчиками, возникающих в результате воздействия вибрации, температуры, перепадов давления и прочих факторов. Расположение диска в передней части корпуса вызывает значительные деформации диска при прохождении стандартных особенностей трубопровода, например отводов. Выявленные деформации при прохождении стандартных особенностей трубопровода могут быть сопоставимы с деформациями диска, возникающими при прохождении аномалии внутреннего диаметра трубопровода. Данное обстоятельство затрудняет анализ записанных данных (Pipeline pig having gauging plate: пат. 4227309 А США: МПК G01B 7/16, G01M 3/00 Trevor С. Jones; заявитель и патентообладатель Underground Location Services Limited. - US 05/785,073; заявл. 06.04.1977; опубл. 14.10.1980 г.) [4].Known in-tube projectile with a measuring disk located in front of the housing. The disk is fixedly attached to the housing and has a system of strain gauges that convert the deformation of the disk into electrical pulses and a data recording system that records these pulses. The disadvantage of this device is the complexity of the production and repair of the measuring disk, the lack of backup of the recorded data, providing the ability to read the recorded data in case of failure of the electronics. Another disadvantage is the difficulty of interpreting the data as a result of the presence of a large number of noise and false signals recorded by strain gauges resulting from exposure to vibration, temperature, pressure drops and other factors. The location of the disk in the front of the case causes significant deformation of the disk during the passage of standard features of the pipeline, such as bends. Identified deformations during the passage of standard pipeline features can be comparable with disk deformations that occur during the passage of anomalies in the internal diameter of the pipeline. This circumstance complicates the analysis of recorded data (Pipeline pig having gauging plate: US Pat. 4227309 A USA: IPC G01B 7/16, G01M 3/00 Trevor C. Jones; applicant and patentee Underground Location Services Limited. - US 05 / 785,073; claimed. 04/06/1977; publ. 10/14/1980) [4].

Известен внутритрубный снаряд с детектором вмятин. Устройство содержит два концентрических кольца. На наружном и внутреннем кольцах содержатся электрические контакты. При деформировании внешнего диска радиально внутрь контакты замыкают электрическую цепь. Недостатком данного устройства является низкая надежность, а также пригодность оборудования только для определения незначительных аномалий поперечного сечения трубопровода. Значительные пластические деформации дисков, которые могут возникнуть при прохождении стандартных особенностей трубопровода (задвижки, отводы и пр.), могут уничтожить измерительную систему или, по крайней мере, привести к ее повреждению (Pipeline limit dent detector: пат.4091678 А США: МПК G01B 7/28, David Walter Potter; заявитель и патентообладатель Trans Canada Pipelines Limited. - US 05/793,771; заявл. 04.05.1977; опубл. 30.05.1978 г.) [5].Known in-tube projectile with a dent detector. The device contains two concentric rings. The outer and inner rings contain electrical contacts. When the external disk is deformed, the contacts close the electric circuit radially inward. The disadvantage of this device is the low reliability, as well as the suitability of the equipment only for determining minor anomalies in the cross section of the pipeline. Significant plastic deformations of the discs that can occur during the passage of standard pipeline features (valves, bends, etc.) can destroy the measuring system or at least lead to its damage (Pipeline limit dent detector: Pat.4091678 A USA: IPC G01B 7/28, David Walter Potter; applicant and patent holder Trans Canada Pipelines Limited. - US 05/793,771; applicant 04/05/1977; publ. 05/30/1978) [5].

Известен внутритрубный снаряд для обнаружения препятствий в трубопроводе. В одном из вариантов изобретения на корпусе снаряда установлены два упругих дисковых элемента, примыкающих друг к другу через тонкую упругую прокладку. В одном дисковом элементе расположены магниты, равномерно распределенные по окружности, на другом симметрично магнитам установлены датчики Холла. При прохождении снарядом аномалии внутреннего диаметра между дисками образуется зазор, который фиксируется датчиками Холла. Недостатком данного устройства является низкая надежность работы, поскольку при движении по трубопроводу к магнитам будут примагничиваться различные металлические частицы и прочий ферромагнитный мусор, что может привести к потере полезной фиксируемой информации. Также недостатком является сложность сопоставления полученных сигналов с реальными размерами аномалии внутреннего диаметра, поскольку практически невозможно выявить зависимость между размером аномалии и величиной возникающего между дисками зазора, которая зависит от множества факторов: среды перекачиваемого продукта, динамики движения снаряда по трубопроводу и прочих факторов (Pig for detecting an obstruction in a pipeline: пат.6679129 B2 США: МПК F16L 55/38, Donald D. Savard; заявитель и патентообладатель Donsa, Inc. - US 10/269,520; заявл. 11.10.2002; опубл. 20.01.2004 г.) [6].Known in-tube projectile for detecting obstacles in the pipeline. In one embodiment of the invention, two elastic disk elements are mounted on the shell of the projectile adjacent to each other through a thin elastic pad. In one disk element there are magnets uniformly distributed around the circumference; on the other, Hall sensors are installed symmetrically to the magnets. When the projectile passes anomalies of the internal diameter between the disks, a gap is formed, which is recorded by Hall sensors. The disadvantage of this device is the low reliability, since when moving through the pipeline to the magnets, various metal particles and other ferromagnetic debris will be magnetized, which can lead to the loss of useful recorded information. Another disadvantage is the difficulty of comparing the received signals with the actual dimensions of the anomaly of the inner diameter, since it is almost impossible to identify the relationship between the size of the anomaly and the size of the gap between the disks, which depends on many factors: the medium of the pumped product, the dynamics of the projectile’s movement along the pipeline and other factors (Pig for detecting an obstruction in a pipeline: US Pat. 6679129 B2 USA: IPC F16L 55/38, Donald D. Savard; Applicant and Patent Holder Donsa, Inc. - US 10 / 269,520; claimed 11/10/2002; published 20.01.2004. ) [6].

Известен также внутритрубный снаряд для обнаружения препятствий в трубопроводе. В одном из вариантов изобретения на упругом дисковом элементе установлены равномерно по окружности Г-образные рычаги, один конец каждого рычага закреплен на упругом элементе, а второй конец уходит в герметичный корпус, на конце рычага установлен магнит. На определенном расстоянии от магнитов установлены датчики Холла. При проезде снарядом аномалии внутреннего диаметра упругий элемент деформируется, а вместе с ним отклоняются рычаги, в результате чего расстояние между магнитами и датчиками Холла уменьшается, что фиксируется последним. Недостатком данного устройства является сложность конструктивного обеспечения герметичности корпуса, в котором находятся магниты и датчики Холла, поскольку часть рычага находится в рабочей среде, а часть - в герметичном корпусе, то практически невозможно обеспечить герметизацию корпуса в районе оси вращения рычагов. Велика вероятность возникновения колебательных режимов движения рычагов, что может привести к записи недостоверных данных, также велика вероятность пластического деформирования рычагов в результате действия динамических нагрузок, возникающих при прохождении снарядом различных конструктивных элементов трубопровода, что может повредить и вывести из строя оборудование. В силу вышесказанного еще одним недостатком внутритрубного снаряда для обнаружения препятствий в трубопроводе является сложность в обработке записанной информации (Pig for detecting an obstruction in a pipeline: пат. 6857329 B2, США: МПК F16L 55/38, Donald D. Savard; заявитель и патентообладатель Donsa, Inc. - US 09/899,906; заявл. 03.12.2003; опубл. 22.02.2005 г.) [7].An in-tube projectile for detecting obstructions in a pipeline is also known. In one embodiment of the invention, L-shaped levers are mounted on the elastic disk element uniformly around the circumference, one end of each lever is fixed to the elastic element, and the second end goes into a sealed housing, a magnet is installed on the end of the lever. Hall sensors are installed at a certain distance from the magnets. When the projectile passes through anomalies of the inner diameter, the elastic element is deformed, and the levers deviate along with it, as a result of which the distance between the magnets and the Hall sensors decreases, which is fixed last. The disadvantage of this device is the complexity of constructively ensuring the tightness of the housing in which the magnets and Hall sensors are located, since part of the lever is in the working medium and part is in the sealed housing, it is practically impossible to provide sealing of the housing in the region of the axis of rotation of the levers. The probability of occurrence of oscillatory modes of movement of the levers, which can lead to the recording of inaccurate data, is also high the likelihood of plastic deformation of the levers as a result of dynamic loads that occur when the projectile passes through various structural elements of the pipeline, which can damage and damage the equipment. In view of the above, another drawback of an in-tube projectile for detecting obstructions in a pipeline is the difficulty in processing the recorded information (Pig for detecting an obstruction in a pipeline: US Pat. 6857329 B2, USA: IPC F16L 55/38, Donald D. Savard; applicant and patent holder Donsa, Inc. - US 09 / 899,906; claimed December 3, 2003; published February 22, 2005) [7].

Известен регистратор данных о трубопроводе, содержащий герметичный корпус с установленными внутри датчиками, измеряющими ускорение, давление, углы наклона, температуру. Устройство устанавливается в стандартные очистные внутритрубные снаряды вместо штатного трансмиттера (низкочастотного передатчика, который позволяет отслеживать прохождение внутритрубного снаряда по трубопроводу). Максимально допустимая частота записи данных составляет 4 Гц. При движении по трубопроводу прибор фиксирует следующие показания: среднюю температуру, абсолютное давление, минимально-средне-максимальное давление, среднее дифференциальное давление, минимально-средне-максимальное дифференциальное давление, угол наклона, вращение, нормальное ускорение, среднее ускорение по трем осям, минимально-средне-максимальное ускорение по трем осям. Анализируя полученные данные, можно выявить некоторые места с вероятным нахождением аномалий внутреннего диаметра, поскольку при прохождении аномалии за снарядом увеличивается давление, он наклоняется и по трем осям фиксируются различные ускорения. Недостатком данного устройства является сложность обработки инспекционных данных и точного выявления мест с вероятным местонахождением аномалий внутреннего диаметра трубопровода, поскольку физические характеристики численных данных (форма зафиксированных импульсов, амплитуда, частота), записанные оборудованием при прохождении аномалии, практически не отличается от физических характеристик данных, возникающих при прохождении конструктивных особенностей трубопровода или при возникновении нестационарных режимов движения внутритрубного снаряда и транспортируемого продукта. Также частота записи данных в 4 Гц является недостаточной, поскольку при прохождении аномалии геометрии внутритрубный снаряд может преодолеть ее менее чем за четверть секунды (в зависимости от скорости движения внутритрубного снаряда, размера и характера самой аномалии). Если по результатам анализа записанных данных получается выявить места с вероятным наличием аномалии внутреннего диаметра, то таких мест зачастую бывает несколько. С целью подтверждения местонахождения аномалии необходимо обеспечить проведение как минимум визуального и измерительного контроля всех мест, выявленных по результатам анализа инспекционных данных, что повлечет за собой значительные затраты по времени и материальным средствам. (Pipeleine data logger. Tool for measuring pipeline condition [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.rosen-group.com/global/solutions/products/product/pdl.html. Дата обращения: 02.01.2016 г.) [8].Known data logger pipeline containing a sealed enclosure with sensors installed inside, measuring acceleration, pressure, tilt angles, temperature. The device is installed in standard cleansing in-tube shells instead of the standard transmitter (low-frequency transmitter, which allows you to track the passage of the in-tube shell through the pipeline). The maximum allowable data recording frequency is 4 Hz. When moving through a pipeline, the device records the following readings: average temperature, absolute pressure, minimum-average-maximum pressure, average differential pressure, minimum-average-maximum differential pressure, tilt angle, rotation, normal acceleration, average acceleration in three axes, minimum- mid-maximum acceleration in three axes. By analyzing the data obtained, it is possible to identify some places with a probable finding of anomalies of the inner diameter, since when passing through the anomaly, the pressure increases behind the projectile, it tilts and various accelerations are recorded along three axes. The disadvantage of this device is the difficulty of processing inspection data and accurately identifying places with the probable location of anomalies in the internal diameter of the pipeline, since the physical characteristics of the numerical data (the shape of the recorded pulses, amplitude, frequency) recorded by the equipment during the passage of the anomaly practically does not differ from the physical characteristics of the data arising when passing through the design features of the pipeline or when unsteady modes of movement inside ubnogo shell and transported product. Also, the data recording frequency of 4 Hz is insufficient, because when passing the geometry anomaly, the in-tube projectile can overcome it in less than a quarter of a second (depending on the speed of the in-tube projectile, the size and nature of the anomaly itself). If, based on the analysis of the recorded data, it is possible to identify places with the probable presence of an anomaly in the inner diameter, then there are often several places. In order to confirm the location of the anomaly, it is necessary to ensure at least visual and measuring control of all places identified by the analysis of inspection data, which will entail significant costs in time and material resources. (Pipeleine data logger. Tool for measuring pipeline condition [Electronic resource] - Access mode: http://www.rosen-group.com/global/solutions/products/product/pdl.html. Date of access: 02.01.2016 ) [8].

Известен внутритрубный снаряд с диском. Внутритрубный снаряд содержит по меньшей мере один упругий элемент, который устанавливается на корпус внутритрубного снаряда, в упругом элементе содержатся резисторы изгиба, которые устанавливаются в радиальном направлении упругого элемента. Резисторы изгиба предназначены для фиксации изменения геометрии упругого элемента. При прохождении аномалии внутреннего диаметра трубопровода сектор упругого элемента вместе с установленными в этом секторе резистором(ами) изгиба деформируется. При деформировании резистора(ов) изгиба изменяется величина его (их) сопротивления, что фиксируется системой регистрации данных. После прохождении внутритрубным снарядом аномалии внутреннего диаметра упругий элемент возвращается в первоначальное недеформированное положение. Данный снаряд позволяет также регистрировать различные другие конструктивные элементы трубопровода, такие как крановые узлы, отводы, втулки и прочие (Pig, and disc for a pig: пат. WO 2015113734 A1, Германия: МПК F16L 55/40, G01B 7/16, Dirk Larink, Tilmann

, Holger Rosenbleck-Schmidt; заявитель и патентообладатель Rosen Swiss Ag - PCT/EP 2015/000051; заявл. 14.01.2015; опубл. 24.09.2015 г.) [9].Known in-tube shell with a disk. The in-tube projectile contains at least one elastic element that is mounted on the body of the in-tube projectile, bending resistors that are installed in the radial direction of the elastic element are contained in the elastic element. Bending resistors are designed to capture changes in the geometry of the elastic element. During the passage of the anomaly in the internal diameter of the pipeline, the sector of the elastic element is deformed together with the bending resistor (s) installed. When bending resistor (s) are deformed, the value of its (their) resistance changes, which is recorded by the data recording system. After the internal diameter anomalies have passed, the elastic element returns to its original undeformed position. This projectile also allows you to register various other structural elements of the pipeline, such as crane units, bends, bushings and others (Pig, and disc for a pig: Pat. WO 2015113734 A1, Germany: IPC F16L 55/40, G01B 7/16, Dirk Larink, tilmann

, Holger Rosenbleck-Schmidt; Rosen Swiss Ag Applicant and Patent - PCT / EP 2015/000051; declared 01/14/2015; publ. September 24, 2015) [9].

Это устройство выбрано в качестве прототипа каждого варианта внутритрубного снаряда с измерительным диском из заявленной группы.This device is selected as a prototype of each variant of an in-tube projectile with a measuring disk from the claimed group.

Первый недостаток заключается в наличии различного рода шумов и ложных сигналов в записываемых показаниях резисторов изгиба. Основными компонентами погрешностей и шумов являются следующие: случайная погрешность, вызванная технологическим разбросом сопротивлений резисторов изгиба; систематическая погрешность, вызванная термоэлектрическим эффектом; тепловой и фликкер-шум измеряемого сопротивления; температурная погрешность, вызванная разогревом датчика протекающим током; температурная погрешность, вызванная разогревом или охлаждением резистора при движении внутритрубного снаряда в транспортируемом продукте; погрешность, связанная с разностью температурных коэффициентов расширения резистора и упругого элемента, в котором установлен резистор изгиба; погрешность измерения сопротивления резистора изгиба, зависящая от длины проводов и точности измерения их сопротивления; внешние наводки; сопротивление контактов; "ползучесть" сопротивления длительно нагруженного резистора изгиба; погрешность измерительной системы регистрации данных. Вышеописанные компоненты шумов и погрешностей негативно влияют на качество записываемых данных. Внутритрубный снаряд зачастую работает в суровых условиях эксплуатации, например температура в трубопроводе может достигать порядка 90°С, причем перед запасовкой внутритрубного снаряда в трубопровод он может находиться под действием низких температур, опускающихся до -50°С в зимний период. Также при движении по трубопроводу снаряд зачастую испытывает ударные, вибрационные нагрузки. Вышеописанные факторы негативно влияют на качество записываемых данных, а также многократно усложняют задачу расшифровки полученной информации и выявления полезных сигналов, характерных для аномалий внутреннего диаметра. С целью уменьшения влияния шумов и погрешностей необходимо вводить дополнительные элементы, такие как термометр, акселерометр, барометр, что усложняет конструкцию внутритрубного снаряда. Также перед применением внутритрубного снаряда необходимо обеспечить проведение большого количества экспериментов для изучения возникновения шумов различного рода с целью осуществления их фильтрации при анализе данных, полученных после пропуска внутритрубного снаряда по исследуемому трубопроводу, однако, поскольку шумы имеют нелинейный характер, провести полную качественную фильтрацию практически невозможно.The first drawback is the presence of various kinds of noise and false signals in the recorded readings of bending resistors. The main components of errors and noise are the following: random error caused by the technological spread of the resistance of the bending resistors; systematic error caused by the thermoelectric effect; thermal and flicker noise of measured resistance; temperature error caused by the heating of the sensor by the flowing current; temperature error caused by heating or cooling of the resistor during the movement of the in-tube projectile in the transported product; the error associated with the difference in temperature coefficients of expansion of the resistor and the elastic element in which the bending resistor is installed; the error in measuring the resistance of the bending resistor, depending on the length of the wires and the accuracy of measuring their resistance; external interference; contact resistance; "creep" resistance of a long-loaded bending resistor; the error of the measuring data recording system. The above-described components of noise and errors negatively affect the quality of the recorded data. An in-tube projectile often operates in harsh operating conditions, for example, the temperature in the pipeline can reach about 90 ° C, and before storing the in-tube shell in the pipeline, it can be exposed to low temperatures that drop to -50 ° C in winter. Also, when moving through a pipeline, a projectile often experiences shock, vibration loads. The above factors negatively affect the quality of the recorded data, as well as repeatedly complicate the task of decrypting the received information and identifying useful signals characteristic of anomalies of the inner diameter. In order to reduce the influence of noise and errors, it is necessary to introduce additional elements, such as a thermometer, accelerometer, barometer, which complicates the construction of an in-tube projectile. Also, before using an in-tube projectile, it is necessary to carry out a large number of experiments to study the occurrence of various kinds of noise in order to filter them when analyzing data obtained after passing an in-tube projectile through the studied pipeline, however, since the noise is non-linear, it is almost impossible to carry out full-quality filtering.

Вторым недостатком является сложность анализа записанной информации с целью идентификации и вычисления реальных размеров аномалий внутреннего диаметра. Регистрирующим оборудованием фиксируется абсолютная величина изменения сопротивления резистора, и поскольку эта величина может не зависеть от того, равномерно он изогнут или сильно изогнута только одна его часть (верхняя, например), то возникает проблема сопоставления размера аномалий с измеренной величиной сопротивления резистора. Также при проезде различных конструктивных элементов трубопровода упругий элемент вместе с резисторами изгибается, в результате оборудованием фиксируется изгиб, который по своим характеристикам может быть сопоставим с данными, полученными при проезде аномалий внутреннего диаметра. Ситуация осложняется, если расположить упругий элемент с резисторами в начале или в конце внутритрубного снаряда, поскольку при прохождении отводов он будет значительно более сильно деформироваться, чем при установке его в середине.The second drawback is the complexity of the analysis of the recorded information in order to identify and calculate the actual size of the anomalies of the inner diameter. The recording equipment records the absolute value of the change in the resistance of the resistor, and since this value may not depend on whether only one part of it (or the top, for example) is bent or strongly bent, the problem arises of comparing the size of the anomalies with the measured value of the resistance of the resistor. Also, during the passage of various structural elements of the pipeline, the elastic element together with the resistors is bent, as a result of the equipment, a bend is fixed, which in its characteristics can be comparable with the data obtained during the passage of anomalies of the inner diameter. The situation is complicated if you place the elastic element with resistors at the beginning or at the end of the in-tube projectile, since when passing the bends it will be much more deformed than when it is installed in the middle.

Третьим недостатком является то, что при наезде упругого элемента внутритрубного снаряда на аномалию с формой, представляющей собой тонкую грань, например металлическая пластина, штырь малого диаметра и прочие тонкие элементы, велика вероятность прорезания упругого элемента без его изгиба, в следствие чего данная аномалия может быть не зафиксирована.The third disadvantage is that when an elastic element of an in-tube projectile collides with an anomaly with a shape that is a thin face, such as a metal plate, a pin of small diameter and other thin elements, it is likely that the elastic element will cut through without bending, as a result of which this anomaly can be not fixed.

Четвертым недостатком является вероятность отсутствия фиксации полезного сигнала при использовании упругого элемента с секторами. При проезде неровностей, особенно, если неровность находится между секторами упругого элемента, работа секторов скорее всего будет осуществлена не на изгиб, а на кручение, в результате при анализе записанных данных аномалия может быть не идентифицирована.The fourth disadvantage is the probability of the lack of fixation of the useful signal when using an elastic element with sectors. When driving irregularities, especially if the unevenness is between the sectors of the elastic element, the sectors will most likely not be bent, but torsed, as a result, when analyzing the recorded data, the anomaly may not be identified.

Пятым недостатком является необходимость опроса и записи информации с резисторов изгиба с высокой частотой. Например, длина неровности равна 20×10^-3 м, а скорость движения внутритрубного снаряда равна 2 м/с. Таким образом, снаряд может преодолеть неровность за 0,01 с, следовательно, необходимо обеспечить частоту записи данных не менее 500 Гц. Данные обстоятельства накладывают определенные требования на электронное оборудование и элементы питания, а именно обеспечение большого объема внутренней памяти регистрирующего устройства, увеличенного объема емкости элементов питания, высокой производительности регистрирующего устройства. Выполнение вышеуказанных требований может привести к значительному увеличению объема элементов питания, что может вызвать трудности в компоновке вышеуказанного оборудования внутри корпуса внутритрубного снаряда.The fifth drawback is the need to interrogate and record information from bending resistors with a high frequency. For example, the length of the roughness is 20 × 10 ^-3 m, and the speed of the in-tube projectile is 2 m / s. Thus, the projectile can overcome the roughness in 0.01 s, therefore, it is necessary to ensure a data recording frequency of at least 500 Hz. These circumstances impose certain requirements on electronic equipment and batteries, namely the provision of a large amount of internal memory of the recording device, an increased capacity of the batteries, high performance recording device. Fulfillment of the above requirements can lead to a significant increase in the volume of batteries, which can cause difficulties in the layout of the above equipment inside the shell of an in-tube projectile.

Шестым недостатком является необходимость периодического проведения калибровки резисторов изгиба, поскольку у резисторов со временем вследствие неправильной эксплуатации или воздействия на них окружающей среды, резких перепадов температур, перегрузок, износа, могут изменяться номинальные сопротивления. Калибровку желательно проводить перед каждым запуском внутритрубного снаряда, что усложняет и затягивает процесс проведения работ.The sixth drawback is the need for periodic calibration of bending resistors, since resistors may change nominal resistance over time due to improper use or environmental influences, sudden temperature changes, overloads, wear. It is desirable to carry out calibration before each launch of the in-tube projectile, which complicates and delays the process of carrying out the work.

Седьмым недостатком является необходимость выполнения упругого элемента из материала определенного жесткостного диапазона. При изготовлении упругого элемента из материала недостаточной жесткости возможно возникновение значительных упругих деформаций элемента при прохождении им парафиновых и других отложений, что может быть в последующем идентифицировано как проезд аномалии геометрии внутреннего диаметра. Также возможно возникновение колебательных движений упругого элемента, что может привести к фиксации регистрирующей аппаратурой ложных сигналов.The seventh disadvantage is the need to perform an elastic element from a material of a certain stiffness range. In the manufacture of an elastic element from a material of insufficient rigidity, significant elastic deformations of the element may occur when it passes paraffin and other deposits, which can be subsequently identified as the passage of anomalies in the geometry of the inner diameter. It is also possible the occurrence of vibrational movements of the elastic element, which can lead to the fixing of false signals by the recording equipment.

Техническим результатом, достигаемым в результате реализации любого варианта из группы заявленных полезных моделей, является улучшение эксплуатационных характеристик устройства, а также повышение надежности работы устройства.The technical result achieved as a result of the implementation of any option from the group of claimed utility models is to improve the operational characteristics of the device, as well as improving the reliability of the device.

Технический результат по первому варианту полезной модели достигается тем, что внутритрубный снаряд содержит корпус, установленные на корпусе эластичные опорные упругие элементы, систему регистрации аномалий внутреннего диаметра трубопровода, включающую в себя не менее одного резистора изгиба, соединенного с блоком регистрирующей аппаратуры. Внутритрубный снаряд по первому варианту отличается от прототипа тем, что на корпусе установлен выполненный из пластичного материала калибровочный элемент, внешняя сторона которого обращена к внутренней поверхности трубопровода и имеет диаметр не более 0,85 внешнего диаметра трубопровода, одна боковая поверхность, обращенная в сторону движения снаряда, выполнена свободной и может вступать в силовой контакт только с аномалиями внутреннего диаметра трубопровода, а на второй боковой поверхности установлено не менее одного резистора изгиба.The technical result according to the first embodiment of the utility model is achieved by the fact that the in-tube projectile comprises a housing, elastic support elastic elements mounted on the housing, a system for recording anomalies of the internal diameter of the pipeline, including at least one bending resistor connected to the recording apparatus unit. The in-tube shell according to the first embodiment differs from the prototype in that a calibration element made of plastic material is installed on the body, the outer side of which is facing the inner surface of the pipeline and has a diameter of not more than 0.85 of the outer diameter of the pipeline, one side surface facing the projectile is made free and can make power contact only with anomalies of the internal diameter of the pipeline, and at least one bending resistor is installed on the second side surface bah.

Технический результат по второму варианту полезной модели достигается тем, что внутритрубный снаряд содержит корпус, установленные на корпусе эластичные опорные упругие элементы, систему регистрации аномалий внутреннего диаметра трубопровода, включающую в себя не менее одного резистора изгиба, установленного в осесимметричном упругом элементе и соединенного с блоком регистрирующей аппаратуры. Внутритрубный снаряд по второму варианту отличается от прототипа тем, что на корпусе перед упругим элементом с установленным резистором(ами) изгиба, по направлению движения снаряда установлен выполненный из пластичного материала калибровочный элемент, внешняя сторона которого обращена к внутренней поверхности трубопровода и имеет диаметр не более 0,85 внешнего диаметра трубопровода, одна боковая поверхность, обращенная в сторону движения снаряда, выполнена свободной и может вступать в силовой контакт только с аномалиями внутреннего диаметра трубопровода, а вторая боковая поверхность выполнена контактирующей с соответствующей боковой поверхностью упругого элемента для обеспечения связи деформаций и перемещений калибровочного элемента и упругого элемента.The technical result according to the second embodiment of the utility model is achieved by the fact that the in-tube projectile comprises a housing, elastic support elastic elements mounted on the housing, a system for recording anomalies of the internal diameter of the pipeline, including at least one bending resistor installed in an axisymmetric elastic element and connected to the recording unit equipment. The in-tube projectile in the second embodiment differs from the prototype in that on the body in front of the elastic element with installed bending resistor (s), a calibration element made of plastic material is installed in the direction of the projectile movement, the outer side of which is facing the inner surface of the pipeline and has a diameter of not more than 0 , 85 of the external diameter of the pipeline, one side surface facing the direction of movement of the projectile is made free and can come into force contact only with anomalies of the internal ametra pipeline, and the second side surface is in contact with the corresponding side surface of the elastic member to provide communication deformations and displacements of the gauge element and the resilient element.

На фиг. 1 изображен в общем виде внутритрубный снаряд с измерительным диском, установленные на снаряде опорные упругие элементы представляют собой опорные диски.In FIG. 1 shows a general view of an in-tube projectile with a measuring disk, supporting elastic elements mounted on the projectile are supporting disks.

На фиг. 2 изображен в общем виде внутритрубный снаряд с измерительным диском, где на калибровочный элемент установлен упругий элемент с резисторами изгиба.In FIG. 2 shows a general view of an in-tube projectile with a measuring disk, where an elastic element with bending resistors is installed on the calibration element.

На фиг. 3 изображен другой вариант внутритрубного снаряда с измерительным диском, где опорные упругие элементы представляют собой уплотнительные манжеты.In FIG. 3 shows another variant of an in-tube projectile with a measuring disk, where the supporting elastic elements are sealing cuffs.

На фиг. 4 изображен калибровочный элемент с установленными радиально резисторами изгиба.In FIG. 4 shows a calibration element with installed radially bending resistors.

На фиг. 5 изображен другой вариант калибровочного элемента с установленными в окружном направлении резисторами изгиба.In FIG. 5 shows another embodiment of a calibration element with bending resistors installed in the circumferential direction.

На фиг. 6 изображен другой вариант калибровочного элемента с установленными резисторами изгиба в радиальном и окружном направлениях.In FIG. 6 shows another embodiment of a calibration element with installed bending resistors in the radial and circumferential directions.

На фиг. 7 изображен момент первоначального контакта калибровочного элемента с установленным на нем упругим элементом, содержащим резисторы изгиба, с аномалией внутреннего диаметра.In FIG. 7 shows the moment of initial contact of the calibration element with an elastic element mounted on it containing bending resistors with an anomaly of the inner diameter.

На фиг. 8 изображен момент проезда калибровочного элемента с установленным на нем упругим элементом, содержащим резисторы изгиба, точки максимальной глубины аномалии внутреннего диаметра.In FIG. 8 shows the travel time of the calibration element with an elastic element installed on it containing bending resistors, the points of maximum depth of the anomaly of the inner diameter.

На фиг. 9 изображено деформированное состояние калибровочного элемента с установленным на нем упругим элементом, содержащим резисторы изгиба, после проезда аномалии внутреннего диаметра.In FIG. 9 shows the deformed state of the calibration element with an elastic element mounted on it containing bending resistors after passing through an anomaly of the inner diameter.

На фиг. 10 изображено графическое представление изменения сопротивления резистора изгиба (изменение напряжения), установленного в зоне пластической деформации калибровочного элемента, возникающее при проезде внутритрубным снарядом аномалии внутреннего диаметра.In FIG. 10 is a graphical representation of the change in the resistance of a bending resistor (voltage change) installed in the plastic deformation zone of the calibration element that occurs when an anomaly of the inner diameter travels through the tube.

Внутритрубный снаряд с измерительным диском в первом варианте полезной модели имеет ось симметрии 12 и состоит из корпуса 1, опорных упругих элементов 2, установленных на передней и задней частях внутритрубного снаряда, калибровочного элемента 5 с установленным на нем не менее одним резистором изгиба 4, прокладочных дисков 6, 8, низкочастотного передатчика 7, блока регистрирующей аппаратуры 9, крепежных элементов 10 и фланцев 11.An in-tube projectile with a measuring disk in the first embodiment of the utility model has a symmetry axis 12 and consists of a housing 1, supporting elastic elements 2 mounted on the front and rear parts of the in-tube projectile, a calibration element 5 with at least one bending resistor 4 installed on it, spacer disks 6, 8, a low-frequency transmitter 7, a block of recording equipment 9, fasteners 10 and flanges 11.

Внутритрубный снаряд с измерительным диском во втором варианте полезной модели имеет ось симметрии 12 и состоит из корпуса 1, опорных упругих элементов 2, установленных на передней и задней частях внутритрубного снаряда, калибровочного элемента 5, упругого элемента 3, прикрепленного к калибровочному элементу со стороны подачи транспортируемого продукта, с установленным в нем не менее одним резистором изгиба 4, прокладочных дисков 6, 8, низкочастотного передатчика 7, блока регистрирующей аппаратуры 9, крепежных элементов 10 и фланцев 11.An in-tube projectile with a measuring disk in the second embodiment of the utility model has a symmetry axis 12 and consists of a housing 1, supporting elastic elements 2, mounted on the front and rear parts of the in-tube projectile, a calibration element 5, an elastic element 3, attached to the calibration element from the supply side of the conveyed product, with at least one bending resistor 4 installed, gasket disks 6, 8, low-frequency transmitter 7, recording equipment block 9, fasteners 10 and flanges 11.

Калибровочный элемент 5 выполнен из пластичного материала, имеющего низкий предел текучести, например из сплава AlMg₃. Диаметр калибровочного элемента меньше внутреннего диаметра трубопровода и составляет не более 0,85 D (D - наружный диаметр трубопровода).The calibration element 5 is made of a plastic material having a low yield strength, for example, AlMg ₃ alloy. The diameter of the calibration element is less than the inner diameter of the pipeline and is not more than 0.85 D (D is the outer diameter of the pipeline).

В одном из вариантов исполнения калибровочный элемент 5 может представлять из себя калибровочный диск, выполненный из пластичного материала в виде круглой тонкостенной пластинки с центральным отверстием, по периметру которого выполнены отверстия для болтового крепления к корпусу снаряда.In one embodiment, the calibration element 5 may be a calibration disk made of plastic material in the form of a round thin-walled plate with a central hole, along the perimeter of which holes are made for bolting to the shell of the projectile.

В первом варианте полезной модели на калибровочном элементе установлено не менее одного резистора изгиба 4. Резисторы изгиба 4 представляют собой упругое основание с нанесенным токопроводящим слоем, включающим в себя частицы углерода (Flex Sensor FX [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.spectrasymbol.com/wp-content/themes/spectra/images/datasheets/FlexSensor.pdf. Дата обращения: 02.01.2016 г.) [10]. Резисторы изгиба 4 перед установкой на калибровочный элемент помещены в диэлектрическую изоляцию, стойкую к химически агрессивной среде. Резисторы изгиба 4 приклеены к калибровочному элементу 5 с помощью стойкого к химически агрессивной среде клея.In the first embodiment of the utility model, at least one bending resistor 4 is installed on the calibration element. The bending resistors 4 are an elastic base with a conductive layer, including carbon particles (Flex Sensor FX [Electronic resource] - Access mode: http: // www .spectrasymbol.com / wp-content / themes / spectra / images / datasheets / FlexSensor.pdf. Date of access: 01/02/2016) [10]. Bending resistors 4 are placed in a dielectric insulation resistant to chemically aggressive environments before being mounted on a calibration element. The bending resistors 4 are glued to the calibration element 5 using a chemically aggressive adhesive resistant.

Во втором варианте полезной модели резисторы изгиба 4 установлены в упругий элемент 3 и залиты полиуретаном. Упругий элемент 3 приклеен или плотно прижат к калибровочному элементу 5. Твердость упругого элемента 3 сопоставима с твердостью опорных упругих элементов 2 и составляет по Шору порядка 85. Упругие элементы 2, 3 выполнены из полиуретана, стойкого к химически агрессивной среде. Диаметр упругого элемента должен быть в диапазоне между диаметром калибровочного элемента и наружным диаметром трубопровода. Упругий элемент 3 может быть полностью идентичен упругим опорным элементам 2.In the second embodiment of the utility model, bending resistors 4 are installed in the elastic element 3 and filled with polyurethane. The elastic element 3 is glued or tightly pressed to the calibration element 5. The hardness of the elastic element 3 is comparable to the hardness of the supporting elastic elements 2 and is about 85 according to Shore. The elastic elements 2, 3 are made of polyurethane resistant to chemically aggressive environments. The diameter of the elastic element must be between the diameter of the calibration element and the outer diameter of the pipe. The elastic element 3 can be completely identical to the elastic support elements 2.

На корпусе 1 внутритрубного снаряда установлен блок регистрирующей аппаратуры 9, в котором располагается электронное оборудование (микроконтроллер, модуль внутренней памяти, делитель напряжения) и элементы питания. Резисторы изгиба подсоединяются к микроконтроллеру через делители напряжения, где одним резистором выступает резистор изгиба 4, а вторым - постоянный резистор, например, на 100 кОм. Микроконтроллером фиксируется изменение напряжения в зависимости от степени изгиба резистора изгиба 4 (фиг. 10). При необходимости аналоговый сигнал, поступаемый с резисторов изгиба может быть преобразован в цифровой с помощью аналого-цифрового преобразователя. Запись данных обеспечивается с частотой в 1 Гц, при необходимости частоту записи можно изменить.A block of recording equipment 9 is installed on the body 1 of the in-tube projectile, in which the electronic equipment (microcontroller, internal memory module, voltage divider) and batteries are located. Bending resistors are connected to the microcontroller through voltage dividers, where one resistor is a bending resistor 4, and the second is a constant resistor, for example, 100 kOhm. The microcontroller records the change in voltage depending on the degree of bending of the bending resistor 4 (Fig. 10). If necessary, the analog signal from the bending resistors can be converted to digital using an analog-to-digital converter. Data recording is provided with a frequency of 1 Hz, if necessary, the recording frequency can be changed.

На корпусе 1 внутритрубного снаряда установлен низкочастотный передатчик 7, позволяющий оператору, находящемуся снаружи, обнаруживать снаряд, движущийся в трубопроводе, и фиксировать прохождение снарядом заданных маркерных пунктов. Радиоизлучатель выполнен в виде излучателя электромагнитных колебаний частотой 22 Гц.A low-frequency transmitter 7 is installed on the body 1 of the in-tube projectile, allowing the outside operator to detect the projectile moving in the pipeline and record the passage of the projected marker points. The radio emitter is made in the form of an emitter of electromagnetic waves with a frequency of 22 Hz.

Между упругими элементами 2, 3 установлены прокладочные диски 6. На торцах снаряда установлены фланцы 11, которые плотно прижимают между собой прокладочные диски 6 и упругие элементы 2, 3 за счет возникновения сжимающей силы при затяжке крепежных элементов 10. Прокладочные диски 6,8 выполнены из жесткого полиуретана, фторопласта или другого химически стойкого твердого материала.Between the elastic elements 2, 3 are installed cushion disks 6. At the ends of the projectile there are flanges 11 that tightly press the cushion disks 6 and the elastic elements 2, 3 due to the occurrence of compressive force when tightening the fasteners 10. The cushion disks 6.8 are made of hard polyurethane, fluoroplastic or other chemically resistant solid material.

Корпус снаряда 1, корпуса низкочастотного передатчика 7 и блока электроники 9, а также фланцы 11 выполнены из стали.The shell of the projectile 1, the housing of the low-frequency transmitter 7 and the electronics unit 9, as well as the flanges 11 are made of steel.

Существует вариант (фиг. 1) в котором упругие элементы 2, 3 представляют собой опорные диски. Также существует вариант, в котором упругие элементы 2, 3 представляют собой уплотнительные манжеты (фиг. 3).There is an option (Fig. 1) in which the elastic elements 2, 3 are supporting disks. There is also an option in which the elastic elements 2, 3 are sealing cuffs (Fig. 3).

Резисторы изгиба, установленные на калибровочном элементе или в упругом элементе, прикрепленном к калибровочному элементу, могут быть ориентированы по-разному: в радиальном (фиг. 4), окружном (фиг. 5) и в радиально-окружном направлениях (фиг. 6).Bending resistors mounted on a calibration element or in an elastic element attached to a calibration element can be oriented in different ways: in radial (Fig. 4), circumferential (Fig. 5) and in radial-circumferential directions (Fig. 6).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Внутритрубный снаряд помещают в камеру запуска внутритрубных снарядов, при этом перекачка продукта по трубопроводу через камеру запуска отключена. После этого перекачку продукта направляют через камеру запуска, в результате внутритрубный снаряд начинает двигаться сначала по камере запуска, а затем по трубопроводу. В трубопроводе снаряд движется до тех пор, пока не окажется в камере приема внутритрубных снарядов. При движении снаряда внутри трубопровода упругие опорные элементы, установленные на снаряде, плотно прилегают к внутренней поверхности трубопровода и обеспечивают перепад давления между областью перед снарядом и областью за снарядом. В результате возникновения перепада давления внутритрубный снаряд продвигается по трубопроводу с потоком транспортируемого продукта.The in-tube projectile is placed in the in-tube shell launch chamber, while product transfer through the pipeline through the launch chamber is disabled. After this, the product is pumped through the launch chamber, as a result, the in-tube projectile begins to move first through the launch chamber, and then through the pipeline. In the pipeline, the projectile moves until it is in the chamber for receiving in-tube shells. When the projectile moves inside the pipeline, the elastic support elements mounted on the projectile fit snugly against the inner surface of the pipeline and provide a pressure differential between the area in front of the projectile and the area behind the projectile. As a result of the occurrence of the pressure drop, the in-tube projectile moves along the pipeline with the flow of the transported product.

При движении внутри трубопровода снаряд проходит через различные сужения (например, вмятины, кольцевые сварные соединения), опорные упругие диски или манжеты испытывают упругую деформацию, обеспечивая прохождение внутритрубного снаряда через сужение. Если внутренний диаметр трубопровода в месте сужения больше наружного диаметра калибровочного элемента, то калибровочный элемент при прохождении сужения остается недеформированным (например, при прохождении кольцевых сварных соединений). Если имеет место достаточно значительное сужение сечения трубопровода, образованное наличием аномалии внутреннего диаметра трубопровода (врезкой, уходящей вглубь трубы, вмятиной, не полностью открытой задвижкой), то калибровочный элемент пластически деформируется. Во втором варианте полезной модели вместе с калибровочным элементом упруго деформируется и упругий элемент, установленный на калибровочный элемент (фиг. 8). После прохождения сужения упругий элемент остается в деформированном состоянии за счет его изгиба пластически деформированным калибровочным элементом (фиг. 9).When moving inside the pipeline, the projectile passes through various constrictions (for example, dents, ring welded joints), the supporting elastic disks or cuffs undergo elastic deformation, ensuring the passage of the in-tube projectile through the constriction. If the inner diameter of the pipeline at the narrowing point is larger than the outer diameter of the calibration element, then the calibration element remains undeformed during the passage of the narrowing (for example, when passing ring welds). If there is a sufficiently significant narrowing of the cross-section of the pipeline, formed by the presence of an anomaly in the internal diameter of the pipeline (with a cut-in, extending deep into the pipe, with a dent that is not fully open by the valve), then the calibration element is plastically deformed. In the second embodiment of the utility model, together with the calibration element, the elastic element mounted on the calibration element is elastically deformed (Fig. 8). After passage of the constriction, the elastic element remains in a deformed state due to its bending by the plastically deformed calibration element (Fig. 9).

При прохождении сужения (фиг. 8) калибровочный элемент изгибается, также изгибаются резисторы изгиба, находящиеся на калибровочном элементе в зоне пластической деформации или в упругом элементе, прикрепленном к калибровочному элементу. В результате изгиба резисторы изгиба изменяют свое сопротивление (при сильном изгибе с 10 до 110 кОм) 13, что регистрируется измерительной аппаратурой (фиг. 10), также аппаратурой фиксируется время t_aн, когда произошел изгиб. После прохождения снарядом сужения изогнутые резисторы изгиба остаются в деформированном состоянии. В дальнейшем при движении снаряда по трубопроводу их сопротивление существенно не изменяется (остается вплоть до 110 кОм).When narrowing (Fig. 8), the calibration element bends, bending resistors located on the calibration element in the plastic deformation zone or in the elastic element attached to the calibration element also bend. As a result of bending, the bending resistors change their resistance (with strong bending from 10 to 110 kOhm) 13, which is recorded by measuring equipment (Fig. 10), and the time t _an when the bending occurred is also recorded by the equipment. After the projectile passes through the constriction, the bent bending resistors remain in a deformed state. Further, when the projectile moves through the pipeline, their resistance does not change significantly (it remains up to 110 kOhm).

Низкочастотный передатчик 7 в процессе движения снаряда внутри трубопровода излучает электромагнитные сигналы, которые принимают вне трубопровода с помощью приемника электромагнитных сигналов, по их наличию в течение некоторого периода времени делают вывод о прохождении поршня вблизи приемника электромагнитных сигналов.The low-frequency transmitter 7 during the movement of the projectile inside the pipeline emits electromagnetic signals that are received outside the pipeline by the receiver of electromagnetic signals, according to their presence for a certain period of time, they conclude that the piston passes near the receiver of electromagnetic signals.

После извлечения снаряда из камеры приема внутритрубных снарядов с блока регистрирующей аппаратуры 9 считываются записанные данные. При наличии аномалии внутреннего диаметра в трубопроводе калибровочный элемент 5 будет пластически деформирован, а также вместе с диском будут изогнуты и резисторы изгиба, находящиеся в зоне деформации. При анализе данных выполняется поиск времени, когда у резистора (ов) изгиба увеличилось сопротивление и осталось на том же уровне вплоть до выемки снаряда из трубопровода (фиг. 10). Ориентировочная дистанция аномалии при пропуске по жидкой среде (нефть, вода) может быть вычислена по следующей формуле: L_aн=V_прод⋅t_aн, где L_aн - искомая дистанция аномалии внутреннего диаметра от точки отсчета (например, камера запуска, задвижка), t_aн - время прохождения аномалии (в секундах от точки отсчета дистанции), V_прод - скорость движения продукта в трубопроводе.After removing the projectile from the in-tube shells receiving chamber, recorded data is read from the recording apparatus unit 9. If there is an anomaly in the internal diameter of the pipeline, the calibration element 5 will be plastically deformed, and bending resistors located in the deformation zone will also be bent along with the disk. When analyzing the data, a time search is performed when the resistance of the bend resistor (s) has increased and remained at the same level until the projectile was removed from the pipeline (Fig. 10). The approximate distance of the anomaly when passing through a liquid medium (oil, water) can be calculated by the following formula: L _an = V _prod ⋅t _an , where L _an is the desired distance of the anomaly of the inner diameter from the reference point (for example, a launch chamber, a gate valve), t _an is the transit time of the anomaly (in seconds from the reference point of the distance), V _prod is the speed of the product in the pipeline.

Предлагаемый внутритрубный снаряд с измерительным диском позволяет определить наличие и дистанцию существенной аномалии внутреннего диаметра трубопровода, недопустимой для пропуска снаряда-профилемера. При этом упрощается анализ записанных данных. Также исключается вероятность потери сигнала от аномалий с формой, представляющей собой тонкую грань. В качестве резисторов изгиба можно использовать достаточно дешевые датчики с низкой разрешающей способностью и большим количеством шумов. Уменьшается энергопотребление электронной аппаратуры за счет уменьшения частоты опроса и записи данных с резисторов изгиба. При этом уменьшается объем регистрирующей аппаратуры и элементов питания, увеличивается надежность работы системы. Для реализации данной системы нету необходимости в изготовлении всего внутритрубного снаряда с измерительным диском целиком, можно использовать очистной внутритрубный снаряд и путем добавления элементов 3, 4, 5, 8, 9 модернизировать его в снаряд с измерительным диском.The proposed in-tube projectile with a measuring disk allows you to determine the presence and distance of a significant anomaly in the internal diameter of the pipeline, which is unacceptable for the passage of the profiler projectile. This simplifies the analysis of recorded data. It also eliminates the possibility of signal loss from anomalies with a shape that is a thin line. As bending resistors, you can use fairly cheap sensors with low resolution and a lot of noise. The power consumption of electronic equipment is reduced by reducing the frequency of polling and recording data from bending resistors. At the same time, the volume of recording equipment and batteries decreases, the reliability of the system increases. To implement this system, there is no need to manufacture the entire in-tube projectile with the entire measuring disk, you can use a cleaning in-tube projectile and by adding elements 3, 4, 5, 8, 9, upgrade it to the projectile with the measuring disk.

Литература.Literature.

1. Поршень-разделитель внутритрубный: пат. 33881 U1 Рос. Федерация: МПК В09В 9/04 Кононов В.Г., Поляков В.А., Шатьяков В.Я.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество Акционерная компания по транспорту нефти «Транснефть», Открытое акционерное общество «Центр технической диагностики». - № 2003113431/20; заявл. 13.05.2003; опубл. 20.11.2003.1. The piston separator in-pipe: US Pat. 33881 U1 Ros. Federation: IPC V09V 9/04 Kononov V.G., Polyakov V.A., Shatyakov V.Ya .; applicant and patent holder Open Joint Stock Company Transneft Oil Transport Joint Stock Company, Center for Technical Diagnostics Open Joint Stock Company. - No. 2003113431/20; declared 05/13/2003; publ. 11/20/2003.

2. Шаблон внутритрубный: пат. 2509254 С2 Рос. Федерация: МПК F16L 55/26 Лисин Ю.В., Мирошник А.Д., Чернышов О.Г., Савин В.И., Поляков В.А., Янин А.А.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество Акционерная компания по транспорту нефти «Транснефть», Открытое акционерное общество «Центр технической диагностики». - №2012105321/06; заявл. 16.02.2012; опубл. 27.08.2013.2. In-tube template: US Pat. 2509254 C2 Ros. Federation: IPC F16L 55/26 Lisin Yu.V., Miroshnik A.D., Chernyshov O.G., Savin V.I., Polyakov V.A., Yanin A.A .; applicant and patent holder Open Joint Stock Company Transneft Oil Transport Joint Stock Company, Center for Technical Diagnostics Open Joint Stock Company. - No. 2012105321/06; declared 02.16.2012; publ. 08/27/2013.

3. Внутритрубный многоканальный профилемер: пат. 25218 U1 Рос. Федерация: МПК G01B 7/28 Зинин Г.А., Мирошник А.Д., Кузнецов В.В., Коноплев А.С.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Центр технической диагностики «Диаскан». - № 2002109675/20; заявл. 17.04.2002; опубл. 20.09.2002.3. In-tube multichannel profiler: US Pat. 25218 U1 Ros. Federation: IPC G01B 7/28 Zinin G.A., Miroshnik A.D., Kuznetsov V.V., Konoplev A.S .; Applicant and patent holder Open Joint-Stock Company “Center for Technical Diagnostics“ Diaskan ”. - No. 2002109675/20; declared 04/17/2002; publ. 09/20/2002.

4. Pipeline pig having gauging plate: пат. 4227309 А США: МПК G01B 7/16, G01M 3/00 Trevor С. Jones; заявитель и патентообладатель Underground Location Services Limited. - US 05/785,073; заявл. 06.04.1977; опубл. 14.10.1980.4. Pipeline pig having gauging plate: US Pat. 4,227,309 A United States: IPC G01B 7/16, G01M 3/00 Trevor C. Jones; Applicant and Patent Holder Underground Location Services Limited. - US 05/785,073; declared 04/06/1977; publ. 10/14/1980.

5. Pipeline limit dent detector: пат.4091678 А США: МПК G01B 7/28, David Walter Potter; заявитель и патентообладатель Trans Canada Pipelines Limited. - US 05/793,771; заявл.04.05.1977; опубл. 30.05.1978.5. Pipeline limit dent detector: Pat. 4091678 A USA: IPC G01B 7/28, David Walter Potter; applicant and patent holder Trans Canada Pipelines Limited. - US 05/793,771; Dec. 04.05.1977; publ. 05/30/1978.

6. Pig for detecting an obstruction in a pipeline: пат. 6679129 B2 США: МПК F16L 55/38, Donald D. Savard; заявитель и патентообладатель Donsa, Inc. - US 10/269,520; заявл. 11.10.2002; опубл. 20.01.2004.6. Pig for detecting an obstruction in a pipeline: US Pat. 6679129 B2 USA: IPC F16L 55/38, Donald D. Savard; Applicant and Patent Holder Donsa, Inc. - US 10 / 269.520; declared 10/11/2002; publ. 01/20/2004.

7. Pig for detecting an obstruction in a pipeline: пат.6857329 B2, США: МПК F16L 55/38, Donald D. Savard; зявитель и патентообладатель Donsa, Inc. - US 09/899,906; заявл. 03.12.2003; опубл. 22.02.2005.7. Pig for detecting an obstruction in a pipeline: Pat. 6857329 B2, USA: IPC F16L 55/38, Donald D. Savard; Assignee and Patent Holder of Donsa, Inc. - US 09 / 899,906; declared 12/03/2003; publ. 02.22.2005.

8. Pipeleine data logger. Tool for measuring pipeline condition [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.rosen-group.com/global/solutions/products/product/pdl.html. Дата обращения: 02.01.2016 г.8. Pipeleine data logger. Tool for measuring pipeline condition [Electronic resource] - Access mode: http://www.rosen-group.com/global/solutions/products/product/pdl.html. Date of appeal: 01/02/2016

9. Pig, and disc for a pig: пат. WO 2015113734 A1, Германия: МПК F16L 55/40, G01B 7/16, Dirk Larink, Tilmann

, Holger Rosenbleck-Schmidt; заявитель и патентообладатель Rosen Swiss Ag - PCT/EP 2015/000051; заявл. 14.01.2015; опубл. 24.09.2015.9. Pig, and disc for a pig: US Pat. WO 2015113734 A1, Germany: IPC F16L 55/40, G01B 7/16, Dirk Larink, Tilmann

, Holger Rosenbleck-Schmidt; Rosen Swiss Ag Applicant and Patent - PCT / EP 2015/000051; declared 01/14/2015; publ. 09/24/2015.

10. Flex Sensor FX [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.spectrasymbol.com/wp-content/themes/spectra/images/datasheets/FlexSensor.pdf. Дата обращения: 02.01.2016 г.10. Flex Sensor FX [Electronic resource] - Access mode: http://www.spectrasymbol.com/wp-content/themes/spectra/images/datasheets/FlexSensor.pdf. Date of appeal: 01/02/2016

Claims

1. An in-tube projectile comprising a housing, elastic support elastic elements mounted on the housing, a system for recording anomalies of the internal diameter of the pipeline, including at least one bending resistor connected to the recording apparatus unit, characterized in that a calibration made of plastic material is mounted on the housing an element whose outer side faces the inner surface of the pipeline and has a diameter of not more than 0.85 of the outer diameter of the pipeline, one side surface, ennaya towards the projectile is made free and can come into contact only with the power anomalies internal diameter of the pipeline, and the second side surface is installed at least one bend resistor.

2. An in-tube projectile according to claim 1, characterized in that the calibration element is mounted on the housing in front of the elastic element in the direction of movement of the projectile, while one side surface of the calibration element facing the direction of movement of the projectile is made free and can come into force contact only with anomalies in the internal diameter of the pipeline, and the second side surface is made in contact with the corresponding lateral surface of the elastic element to ensure the connection of deformations and displacements of the calibration element element and elastic element.

3. The in-tube projectile according to claim 2, characterized in that at least one bending resistor is installed in the elastic element in contact with the calibration element.

4. In-tube projectile according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the calibration element is a calibration disk made of plastic material in the form of a round thin-walled plate with a central hole, along the perimeter of which holes are made for bolting to the shell of the projectile.