RU2199695C2

RU2199695C2 - Intertube transportation device

Info

Publication number: RU2199695C2
Application number: RU2001111990A
Authority: RU
Inventors: В.И. Долгих; В.Д. Дроздов; В.П. Ежов; В.И. Куликов; Б.В. Маслов; В.А. Орлов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Конкор"
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2003-02-27

Abstract

FIELD: large-diameter mains servicing. SUBSTANCE: proposed device has chassis with ring through housing with open end faces, support wheel suspension units secured on said housing and holding the chassis along pipeline axis, sealing members on pouter surface of ring housing forming non-sealed ring compartment for equipment and device installed in passage part of ring housing to adjust size of passage section with remote control drive. Transportation device is furnished with cylindrical housing with sealed compartment for equipment installed inside ring housing along its axis and reciprocating motion drive installed in cylindrical housing. Device to adjust passage section of passage part of ring housing is provided with two conical diaphragms assembled of two-link mechanisms formed by trapezoidal lobes hinge coupled through larger bases and secured by smaller bases on two load-bearing rings. One load-bearing ring is fixed on cylindrical housing, and other load-bearing ring is installed on cylindrical housing for longitudinal displacement being mechanically coupled with drive. EFFECT: provision of control of sped of travelling of intertube transportation device. 10 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к обслуживанию магистральных трубопроводов большого диаметра (газо- и нефтепроводов) и может найти применение в снарядах-дефектоскопах для диагностики состояния трубопроводов в процессе эксплуатации. The invention relates to the maintenance of large trunk pipelines (gas and oil pipelines) and can be used in flaw detectors for diagnosing the condition of pipelines during operation.

При эксплуатации магистральных трубопроводов для контроля их состояния широко применяются внутритрубные снаряды-дефектоскопы. Основной проблемой при проведении такого контроля является согласование скорости снаряда-дефектоскопа и режима эксплуатации трубопровода. Особенно актуальной является задача проведения инспекции трубопровода без снижения или при минимальном снижении его производительности. In the operation of trunk pipelines, in-tube flaw detectors are widely used to monitor their condition. The main problem during such control is the coordination of the speed of the flaw detector and the operating mode of the pipeline. Of particular relevance is the task of conducting a pipeline inspection without reducing or minimizing its performance.

Наиболее часто применяются снаряды-дефектоскопы, имеющие транспортирующее средство с полным перекрытием внутритрубного пространства. Так, например, снаряд-дефектоскоп, описанный в патенте Российской Федерации 2111453 C1, G 01 B 17/00, F 17 D 5/00, F 16 L 57/00, 20.05.1998, представляет собой цепочку функциональных модулей с головным транспортирующим средством, содержащим шасси, имеющее корпус с узлами подвески опорных колес, удерживающими шасси по оси трубопровода, и уплотняющие элементы на внешней поверхности корпуса. The most commonly used flaw shells have a transporting means with a complete overlap of the tube space. So, for example, the flaw detector shell described in the patent of the Russian Federation 2111453 C1, G 01 B 17/00, F 17 D 5/00, F 16 L 57/00, 05/20/1998, is a chain of functional modules with a head transport means comprising a chassis having a housing with support nodes of the support wheels holding the chassis along the axis of the pipeline, and sealing elements on the outer surface of the housing.

Скорость данного снаряда-дефектоскопа определяется скоростью перекачки транспортируемого по трубопроводу продукта, и для проведения качественного анализа состояния стенки трубопровода необходимо резкое снижение его производительности на все время проведения инспекции. The speed of this flaw detector projectile is determined by the pumping speed of the product transported through the pipeline, and to conduct a qualitative analysis of the condition of the pipeline wall, a sharp decrease in its performance for the entire inspection period is necessary.

Предлагаются также различные варианты выполнения транспортирующих средств для снарядов-дефектоскопов, позволяющих проводить инспекцию трубопровода с перемещением транспортирующего средства со скоростью, меньшей скорости транспортировки продукта, перепуская его через транспортирующее средство. There are also various options for the implementation of the transporting means for shells-flaw detectors, allowing inspection of the pipeline with the movement of the conveying means at a speed lower than the speed of transportation of the product, passing it through the conveying means.

Известно, в частности, внутритрубное транспортирующее средство, содержащее два последовательно соединенных модуля, каждый из которых имеет расположенный по оси трубопровода корпус с оборудованием, узлы подвески опорных колес, удерживающие корпус по оси трубопровода, и систему регулирования скорости перемещения транспортирующего средства внутри трубопровода. Указанная система включает размещенный между модулями гидропривод осевого возвратно-поступательного перемещения модулей относительно друг друга, а каждый модуль оснащен опорными узлами для фиксации его корпуса в трубопроводе. При проведении инспекции магистрального трубопровода транспортируемый продукт пропускается по кольцевому зазору между корпусом модуля и стенкой трубопровода (см. патент Российской Федерации 2109206 C1, F 17 D 5/00, В 08 В 9/04, 20.04.1998). It is known, in particular, an in-line conveying means containing two series-connected modules, each of which has a housing with equipment located along the axis of the pipeline, suspension wheel support units holding the housing along the axis of the pipeline, and a system for controlling the speed of movement of the conveying means inside the pipeline. The specified system includes a hydraulic actuator located between the modules of the axial reciprocating movement of the modules relative to each other, and each module is equipped with support nodes for fixing its body in the pipeline. During the inspection of the main pipeline, the transported product is passed through the annular gap between the module housing and the pipeline wall (see patent of the Russian Federation 2109206 C1, F 17 D 5/00, 08 V 9/04, 04/20/1998).

Однако использованная в изобретении система регулирования скорости перемещения снаряда-дефектоскопа с шаговым перемещением корпусов приводит к существенному удлинению времени инспекции магистрального трубопровода, так как контроль состояния стенки трубопровода проводится по завершению шагового перемещения корпусов модулей. Кроме того, чувствительные элементы дефектоскопа расположены в зазоре между корпусом модуля и стенкой трубопровода и подвергаются воздействию потока транспортируемого продукта, что приводит к дополнительным силовым нагрузкам на них. However, the control system used in the invention for controlling the velocity of a flaw detector with a stepwise movement of the bodies leads to a significant lengthening of the inspection time of the main pipeline, since the state of the wall of the pipeline is monitored after the stepwise movement of the module bodies is completed. In addition, the flaw detector sensitive elements are located in the gap between the module body and the pipeline wall and are exposed to the flow of the transported product, which leads to additional power loads on them.

Известно также внутритрубное транспортирующее средство, содержащее шасси, имеющее размещенный по оси трубопровода цилиндрический корпус с герметичным отсеком для оборудования. Корпус удерживается по оси трубопровода закрепленными на нем опорными колесами. Шасси имеет коаксиально закрепленную на корпусе цилиндрическую обечайку. На внешней поверхности обечайки закреплены взаимодействующие со стенкой трубопровода пневмошины. Кольцевой зазор между цилиндрической обечайкой и корпусом перекрыт перегородками, а полость между цилиндрической обечайкой и корпусом соединена с полостью трубопровода отверстиями, выполненными в обечайке с двух сторон относительно пневмошин, формируя кольцевой обводной канал. Шасси имеет устройство для регулирования проходного сечения обводного канала, выполненное в виде эластичного надувного тора (см. авторское свидетельство СССР 698869, B 65 G 51/06, 25.11.1979). Данное транспортирующее средство может использоваться в составе снаряда-дефектоскопа. Наличие цилиндрического отсека позволяет разместить в нем регистрирующие блоки диагностического оборудования. Also known is an in-tube conveying means comprising a chassis having a cylindrical housing located along the axis of the pipeline with an airtight compartment for equipment. The housing is held along the axis of the pipeline supporting wheels mounted on it. The chassis has a cylindrical shell coaxially mounted on the body. The pneumatic tires interacting with the pipe wall are fixed on the outer surface of the shell. The annular gap between the cylindrical shell and the housing is blocked by partitions, and the cavity between the cylindrical shell and the housing is connected to the pipe cavity by openings made in the shell from two sides relative to the pneumatic tires, forming an annular bypass channel. The chassis has a device for regulating the passage section of the bypass channel, made in the form of an elastic inflatable torus (see USSR author's certificate 698869, B 65 G 51/06, 11/25/1979). This vehicle can be used as part of a flaw detector. The presence of a cylindrical compartment allows you to place in it recording blocks of diagnostic equipment.

Однако на данном транспортирующем средстве практически отсутствует возможность разместить чувствительные элементы диагностического оборудования, так как практически все пространство между цилиндрической обечайкой и стенкой трубопровода занято пневмошинами и опорными колесами. Транспортирующее средство имеет ограниченные возможности по регулированию скорости его перемещения внутри трубопровода, так как кольцевой обводной канал обладает большим сопротивлением даже при полностью спущенном эластичном торе. Практически известное транспортирующее средство может эксплуатироваться только в двух режимах, характерных для трубопроводного пневмотранспорта: перемещение со скоростью, близкой к скорости транспортировки продукта, или полная остановка с поджатием эластичных пневмоманжет к стенке трубопровода. Возможности снижения гидравлического сопротивления кольцевого обводного канала за счет увеличения его поперечного сечения ограничены, так как размер кольцевого зазора между обечайкой и стенкой цилиндрического корпуса ограничивается прочностными характеристиками эластичного тора. Данное транспортирующее средство может использоваться только в трубопроводах, в которых транспортируемый продукт не взаимодействует с материалом эластичного тора и не вызывает его ускоренного старения. При использовании данного транспортирующего средства внутри газо- и нефтепроводов необходимы меры защиты эластичного тора от воздействия транспортируемого продукта, что сможет сделать неприемлемым его использование в магистральных трубопроводах. However, on this vehicle there is practically no opportunity to place the sensitive elements of the diagnostic equipment, since almost all the space between the cylindrical shell and the pipe wall is occupied by pneumatic tires and support wheels. The transporting means has limited possibilities for regulating the speed of its movement inside the pipeline, since the annular bypass channel has great resistance even with a fully deflated elastic torus. Practically known transporting means can be operated only in two modes typical for pipeline pneumatic transport: moving at a speed close to the product transportation speed, or stop completely by pressing elastic pneumatic cuffs against the pipeline wall. The possibilities of reducing the hydraulic resistance of the annular bypass channel by increasing its cross section are limited, since the size of the annular gap between the shell and the wall of the cylindrical body is limited by the strength characteristics of the elastic torus. This transporting agent can only be used in pipelines in which the transported product does not interact with the material of the elastic torus and does not cause its accelerated aging. When using this transporting medium inside gas and oil pipelines, measures are necessary to protect the elastic torus from the effects of the transported product, which can make its use in trunk pipelines unacceptable.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является внутритрубное транспортирующее средство, содержащее шасси, имеющее кольцевой проточный корпус с открытыми торцами, узлы подвески опорных колес, удерживающие шасси по оси трубопровода, и уплотняющие элементы на внешней поверхности кольцевого корпуса, формирующие негерметичный кольцевой отсек для оборудования. При проведении инспекции магистрального трубопровода транспортируемый продукт пропускается через проточную часть кольцевого корпуса, представляющую собой цилиндрический патрубок. Транспортирующее средство имеет дистанционно управляемое устройство регулирования скорости проходного сечения проточной части кольцевого корпуса в виде поворотной заслонки с приводом (см. патент Российской Федерации 2069288 C1, F 17 D 5/02, 20.11.1996). Closest to the claimed invention, in terms of essential features, is an in-tube conveying means comprising a chassis having an annular flow-through housing with open ends, suspension nodes of the support wheels holding the chassis along the axis of the pipeline, and sealing elements on the outer surface of the annular housing, forming an unpressurized annular compartment for equipment. During the inspection of the main pipeline, the transported product is passed through the flowing part of the annular body, which is a cylindrical pipe. The transporting means has a remotely controlled device for controlling the flow rate of the flow section of the annular body in the form of a rotary damper with an actuator (see patent of the Russian Federation 2069288 C1, F 17 D 5/02, 11/20/1996).

При использовании данного изобретения в снаряде-дефектоскопе возникает проблема с размещением диагностического оборудования в кольцевом отсеке между стенкой трубопровода и корпусом и защитой его от воздействия транспортируемого продукта. Кроме того, при использовании для регулирования гидравлического сопротивления проточной части поворотной заслонки возникает дополнительное боковое усилие, что вызывает смещение корпуса относительно оси трубопровода и приводит к снижению качества инспекции стенки трубопровода. Данное внутритрубное транспортирующее средство может использоваться только в моноблочном виде, так оно выполняется с открытыми торцами, что исключает подсоединение к нему других внутритрубных транспортных средств и препятствует расширению диагностических возможностей снаряда-дефектоскопа. When using this invention in a flaw detector, a problem arises with the placement of diagnostic equipment in the annular compartment between the pipe wall and the body and protecting it from the effects of the transported product. In addition, when used to control the hydraulic resistance of the flow part of the rotary damper, an additional lateral force occurs, which causes the body to shift relative to the axis of the pipeline and leads to a decrease in the quality of inspection of the pipeline wall. This in-tube conveyor can only be used in monoblock form, so it is performed with open ends, which excludes the connection of other in-tube vehicles to it and prevents the expansion of the diagnostic capabilities of the flaw detector.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание внутритрубного транспортирующего средства с регулируемой скоростью перемещения для инспекции состояния магистральных трубопроводов в процессе их эксплуатации без существенного снижения производительности трубопровода, имеющего расширенные возможности по размещению на нем большего объема диагностического оборудования, в том числе оборудования, требующего защиты его от воздействия транспортируемого продукта. Другой задачей изобретения является создание внутритрубного транспортирующего средства, обеспечивающего более плавное регулирование скорости перемещения его внутри трубопровода и возможность точного поддержания заданной скорости перемещения. Дополнительной задачей изобретения является создание внутритрубного транспортирующего средства, в котором изменение скорости его перемещения внутри трубопровода не приводит к появлению боковых усилий и смещению его корпуса относительно оси трубопровода. Еще одной задачей изобретения является создание внутритрубного транспортирующего средства с перепуском транспортируемого продукта, обеспечивающего возможность его эксплуатации как в виде моноблока, так и в сцепке с другими внутритрубными транспортными средствами. The problem to which the present invention is directed, is the creation of an in-line transporting means with an adjustable speed of movement for inspecting the state of main pipelines during their operation without significantly reducing the productivity of the pipeline, which has advanced capabilities for placing more diagnostic equipment, including equipment, on it requiring protection from exposure to the transported product. Another objective of the invention is the creation of an in-line conveying means that provides smoother control of its speed of movement inside the pipeline and the ability to accurately maintain a given speed of movement. An additional object of the invention is the creation of an in-tube conveying means in which a change in the speed of its movement inside the pipeline does not lead to the appearance of lateral forces and displacement of its body relative to the axis of the pipeline. Another objective of the invention is the creation of an in-tube conveyor with a by-pass of the transported product, providing the possibility of its operation both in the form of a monoblock and in conjunction with other in-tube vehicles.

Поставленные технические задачи решаются тем, что внутритрубное транспортирующее средство, содержащее шасси, имеющее кольцевой проточный корпус с открытыми торцами, закрепленные на указанном корпусе узлы подвески опорных колес, удерживающие шасси по оси трубопровода, уплотняющие элементы на внешней поверхности кольцевого корпуса, формирующие негерметичный кольцевой отсек для оборудования, и установленное в проточной части кольцевого корпуса устройство регулирования ее проходного сечения с дистанционно управляемым приводом, согласно изобретению оснащено цилиндрическим корпусом с герметичным отсеком для оборудования, установленным внутри кольцевого корпуса по его оси, и приводом возвратно-поступательного перемещения, установленным в цилиндрическом корпусе, а устройство регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса снабжено двумя коническими диафрагмами, собранными из двухзвенных механизмов, образованных трапецеидальными лепестками, шарнирно сочлененными друг с другом большими основаниями и закрепленными малыми основаниями на двух силовых кольцах, при этом одно силовое кольцо неподвижно соединено с цилиндрическим корпусом, а другое силовое кольцо установлено на цилиндрическом корпусе с возможностью продольного перемещения и кинематически связано с приводом. The stated technical problems are solved by the fact that the in-tube conveying means containing the chassis, having an annular flow-through housing with open ends, suspension nodes of the support wheels fixed on the said housing, holding the chassis along the axis of the pipeline, sealing elements on the outer surface of the annular housing, forming an unpressurized annular compartment for equipment, and a device for regulating its bore with a remotely controlled drive installed in the flow part of the annular body, but the invention is equipped with a cylindrical body with a sealed compartment for equipment installed inside the annular body along its axis, and a reciprocating drive installed in the cylindrical body, and the device for controlling the flow area of the flow part of the annular body is equipped with two conical diaphragms assembled from two-link mechanisms, formed by trapezoidal petals pivotally articulated to each other by large bases and fixed by small bases on two lauryl rings, with one power ring is fixedly connected with the cylindrical body, and another power ring is mounted on a cylindrical housing with a longitudinally displaceable and is kinematically connected with a drive.

Цилиндрический корпус может быть оснащен продольными направляющими, а подвижное силовое кольцо - каретками с опорными роликами, перемещающимися по указанным направляющим. The cylindrical body can be equipped with longitudinal guides, and the movable power ring can be equipped with carriages with support rollers moving along the specified guides.

Внутреннюю полость устройства регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса целесообразно соединить с полостью указанной проточной части. It is advisable to connect the internal cavity of the device for regulating the passage section of the flowing part of the annular body to the cavity of the specified flowing part.

Лепестки двухзвенных механизмов могут быть установлены с перекрытием кромок смежных лепестков так, что обе кромки каждого лепестка находятся над кромками или под кромками прилегающих к нему лепестков. Petals of two-link mechanisms can be installed with overlapping edges of adjacent petals so that both edges of each petal are above the edges or under the edges of adjacent petals.

Кроме того, лепестки двухзвенных механизмов могут быть установлены с перекрытием кромок смежных лепестков так, что одна кромка лепестка расположена над кромкой предыдущего лепестка, а вторая - под кромкой последующего лепестка. In addition, the petals of two-link mechanisms can be installed with overlapping edges of adjacent petals so that one edge of the petal is located above the edge of the previous petal, and the second under the edge of the subsequent petal.

Лепестки двухзвенных механизмов целесообразно оснастить ребрами жесткости, размещенными на продольных кромках лепестков, причем на смежных лепестках ребра жесткости обращены в противоположные стороны. It is advisable to equip the petals of two-link mechanisms with stiffeners located on the longitudinal edges of the petals, and on adjacent petals, the stiffeners are turned in opposite directions.

Кроме того, ребра жесткости могут быть размещены в срединной плоскости лепестков, причем на смежных лепестках ребра жесткости расположены на внешней или/и на внутренней поверхности лепестков. In addition, the stiffeners can be placed in the median plane of the petals, and on adjacent petals, the stiffeners are located on the outer and / or on the inner surface of the petals.

Транспортирующее средство может быть снабжено установленной на цилиндрическом корпусе обечайкой с образованием между ними кольцевого канала отбора транспортируемого продукта для питания вспомогательных приводных агрегатов, при этом входное сечение указанного канала расположено во внутренней полости устройства регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса, а неподвижное силовое кольцо закреплено на внешней поверхности обечайки. The transporting means can be equipped with a casing mounted on a cylindrical body with the formation of an annular channel for selecting a transported product between them to power auxiliary drive units, while the input section of this channel is located in the inner cavity of the device for controlling the passage section of the flow part of the annular body, and a fixed power ring is fixed on the outer surface of the shell.

Транспортирующее средство желательно оснастить размещенным на торце цилиндрического корпуса устройством для подсоединения к нему дополнительного внутритрубного транспортного средства. It is desirable to equip the transporting means with a device located at the end of the cylindrical body for connecting an additional in-line vehicle to it.

Сущность изобретения заключается в том, что оснащение внутритрубного транспортирующего средства цилиндрическим корпусом с герметичным отсеком для оборудования позволяет более рационально разместить в негерметичном кольцевом отсеке и в цилиндрическом корпусе шасси диагностическое и вспомогательное оборудование, в частности в герметичном отсеке цилиндрического корпуса размещается оборудование, требующее защиты от воздействия транспортируемого продукта. Оснащение устройства регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса двумя коническими диафрагмами, собранными из двухзвенных механизмов, образованных трапецеидальными лепестками, шарнирно сочлененными друг с другом большими основаниями и закрепленными малыми основаниями на двух силовых кольцах, при этом одно силовое кольцо неподвижно соединено с цилиндрическим корпусом, а другое силовое кольцо установлено на цилиндрическом корпусе с возможностью продольного перемещения и кинематически связано с приводом, обеспечивает размещение его в кольцевой проточной части, образованной кольцевым и цилиндрическими корпусами, с минимальным затенением ее проходного сечения при полностью раскрытом устройстве и плавное регулирование перекрытия проходного сечения проточной части кольцевого корпуса и скорости перемещения транспортирующего средства внутри магистрального трубопровода. Предложенное выполнение устройства для регулирования проходного сечения проточного канала кольцевого корпуса снижает вибрационные нагрузки на внутритрубное транспортирующее средство, так как регулирующее устройство симметрично относительно цилиндрического корпуса. Изменение проходного сечения проточной части кольцевого корпуса с помощью конических диафрагм исключает появление боковых усилий при изменении скорости перемещения транспортирующего средства по трубопроводу, что способствует повышению точности контроля состояния магистрального трубопровода. The essence of the invention lies in the fact that equipping the in-tube conveying means with a cylindrical body with a sealed compartment for equipment allows for more rational placement of diagnostic and auxiliary equipment in the leaky annular compartment and in the cylindrical chassis of the chassis, in particular, equipment requiring protection against exposure is placed in the sealed compartment of the cylindrical body transported product. The device is equipped with a control device for the passageway of the flowing part of the annular body with two conical diaphragms assembled from two-link mechanisms formed by trapezoidal petals, articulated with each other by large bases and fixed by small bases on two power rings, while one power ring is fixedly connected to the cylindrical body, and another power ring is mounted on a cylindrical housing with the possibility of longitudinal movement and is kinematically connected with the drive, about effectiveness to its placement in the annular flow part formed annular and cylindrical housings with minimal shading its flow cross section when fully extended, and smooth control device overlap the flow passage section of the annular body and the moving speed of the conveying means inside the pipeline. The proposed implementation of the device for regulating the bore of the flow channel of the annular casing reduces vibration loads on the in-tube conveying means, since the regulating device is symmetrical with respect to the cylindrical casing. Changing the bore of the flowing part of the annular body with the help of conical diaphragms eliminates the appearance of lateral forces when the conveyor moves along the pipeline, which improves the accuracy of monitoring the condition of the main pipeline.

Включенные в дополнительные пункты формулы изобретения конструктивные особенности устройства регулирования проходного сечения кольцевого корпуса обеспечивают жесткость его конструкции, плавность регулирования гидравлического сопротивления проточной части и снижение шума при перемещении транспортирующего средства внутри магистрального трубопровода. The design features of the device for regulating the bore of the annular body included in additional claims provide the rigidity of its structure, the smoothness of the regulation of the hydraulic resistance of the flow part and the reduction of noise when moving the transport medium inside the main pipeline.

Наличие в составе внутритрубного транспортирующего средства установленной на цилиндрическом корпусе обечайки с образованием между ними кольцевого канала отбора транспортируемого продукта для питания вспомогательных пневмогидроприводных агрегатов с расположением входного сечения указанного канала во внутренней полости устройства регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса и закрепление неподвижного силового кольца последнего на внешней поверхности обечайки позволяет использовать указанное средство для перемещения его внутри трубопровода с малыми скоростями в течение длительного времени, обеспечивая работу оборудования транспортирующего средства и присоединенных к нему дополнительных модулей снаряда-дефектоскопа за счет энергии транспортируемого продукта. The presence of a shell mounted on a cylindrical shell in the composition of the in-pipe conveyor with the formation of an annular channel for selecting the product to be transported between them for supplying auxiliary pneumohydraulic drive units with the location of the input section of the specified channel in the internal cavity of the device for controlling the passage section of the flow part of the ring body and fixing the stationary power ring of the latter on the the surface of the shell allows you to use the specified tool for I move it inside the pipeline at low speeds for a long time, ensuring the operation of the equipment of the conveying means and the additional modules of the flaw detector attached to it due to the energy of the transported product.

Наличие в составе шасси размещенного на торце цилиндрического корпуса устройства для подсоединения к нему дополнительного внутритрубного транспортного средства позволяет использовать его как в виде моноблока, так и в сцепке с другими внутритрубными транспортными средствами. The presence in the chassis of the device located at the end of the cylindrical body for connecting an additional in-tube vehicle to it allows it to be used both as a monoblock and in conjunction with other in-tube vehicles.

Технический результат от использования настоящего изобретения заключается в проведении инспекции магистральных газо- и нефтепроводов большого диаметра с перемещением внутритрубного транспортного средства со скоростью 0,1-2 м/с при сохранении производительности трубопровода не менее 0,75 от номинала. The technical result from the use of the present invention is to inspect large gas and oil pipelines of large diameter with the movement of the in-line vehicle at a speed of 0.1-2 m / s while maintaining the productivity of the pipeline at least 0.75 of the nominal value.

На фиг.1 изображено предлагаемое внутритрубное транспортирующее средство, общий вид; на фиг.2 - в увеличенном масштабе место А на фиг.1 с двумя положениями устройства регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса: сплошной линией - при максимальном перекрытии проходного сечения, пунктирной - в промежуточном положении; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 - вид В на фиг.2; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг. 6-10 - варианты исполнения устройства регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса. Figure 1 shows the proposed in-line conveying means, General view; figure 2 - on an enlarged scale, place A in figure 1 with two positions of the device for regulating the flow area of the flow part of the annular body: a solid line at the maximum overlap of the flow area, dashed in the intermediate position; figure 3 is a section bB in fig. 1; figure 4 is a view In figure 2; figure 5 is a section GG in figure 2; in FIG. 6-10 - embodiments of a device for controlling the flow area of the flow part of the annular housing.

Внутритрубное транспортирующее средство содержит шасси, включающее в себя кольцевой проточный корпус 1 с открытыми торцами 2 и 3, на котором закреплены узлы 4 подвески опорных колес 5, удерживающие шасси по оси трубопровода 6, и уплотняющие элементы 7 в виде эластичных манжет, перекрывающих зазор между корпусом 1 и стенкой 8 трубопровода с образованием негерметичного кольцевого отсека 9. Кольцевой отсек 9 предназначен в основном для размещения взаимодействующих со стенкой 8 трубопровода чувствительных элементов диагностического оборудования (не показаны). The in-tube conveying means comprises a chassis, including an annular flow-through housing 1 with open ends 2 and 3, on which nodes 4 of the suspension of the support wheels 5 are fixed, holding the chassis along the axis of the pipeline 6, and sealing elements 7 in the form of elastic cuffs covering the gap between the housing 1 and wall 8 of the pipeline with the formation of an unpressurized annular compartment 9. The annular compartment 9 is intended mainly for the placement of sensitive elements of diagnostic equipment interacting with the wall 8 of the pipeline me (not shown).

По оси кольцевого корпуса 1 установлен цилиндрический корпус 10 с герметичным отсеком 11, во внутренней полости которого размещены диагностическое, запоминающее и энергетическое оборудование, которое нуждается в защите от воздействия транспортируемого продукта. Между корпусами 1 и 10 образуется кольцевая проточная часть 12, обеспечивающая перепуск транспортируемого продукта при проведении инспекции трубопровода. Along the axis of the annular body 1, a cylindrical body 10 is installed with a sealed compartment 11, in the inner cavity of which are placed diagnostic, storage and energy equipment that needs protection from the effects of the transported product. Between the buildings 1 and 10, an annular flow part 12 is formed, which ensures the bypass of the transported product during the inspection of the pipeline.

Транспортирующее средство имеет охватывающую цилиндрический корпус обечайку 13, разделяющую кольцевую проточную часть 12 на внешний кольцевой канал 14 и внутренний кольцевой канал 15. Внутренний кольцевой канал 15 используется для питания установленной на торце цилиндрического корпуса осевой турбины 16 привода вспомогательного агрегата 17, например гидронасоса, компрессора и т.п. The conveying means has a casing 13 covering the cylindrical body, dividing the annular flow part 12 into the outer annular channel 14 and the inner annular channel 15. The inner annular channel 15 is used to power the axial turbine 16 mounted at the end of the cylindrical housing, for driving the auxiliary unit 17, for example, a hydraulic pump, a compressor and etc.

Внутритрубное транспортирующее средство оснащено устройством 18 регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса, представляющим собой две конические диафрагмы 19 и 20. Конические диафрагмы собраны из двухзвенных механизмом 21, образованных трапецеидальными лепестками 22 и 23, сочлененными друг с другом большими основаниями с помощью шарнира 24 типа "ухо-вилка". Малые основания трапецеидальных лепестков 22 и 23 закреплены на силовых кольцах 25 и 26 с помощью шарниров 27. Силовое кольцо 25 жестко закреплено на обечайке 13 и неподвижно относительно цилиндрического корпуса. Силовое кольцо 26 установлено подвижно относительно цилиндрического корпуса 10 и снабжено каретками 27 с опорными роликами 28, а цилиндрический корпус 10 - продольными направляющими 29, по которым перемещаются опорные ролики. Силовое кольцо 26 установлено с зазором 30 относительно стенки цилиндрического корпуса 10, и через указанный зазор полость проточной части 12 соединена с внутренней полостью 31 устройства 18. The in-tube conveying means is equipped with a device 18 for controlling the flow-through section of the flowing part of the annular body, which consists of two conical diaphragms 19 and 20. The conical diaphragms are assembled from two-link mechanism 21, formed by trapezoidal lobes 22 and 23, connected to each other by large bases using a 24-type hinge 24 ear-plug. " The small bases of the trapezoidal lobes 22 and 23 are fixed to the force rings 25 and 26 using hinges 27. The force ring 25 is rigidly fixed to the shell 13 and fixed relative to the cylindrical body. The power ring 26 is mounted movably relative to the cylindrical body 10 and is equipped with carriages 27 with support rollers 28, and the cylindrical body 10 is provided with longitudinal guides 29 along which the support rollers move. The power ring 26 is installed with a gap 30 relative to the wall of the cylindrical body 10, and through the specified gap, the cavity of the flowing part 12 is connected to the internal cavity 31 of the device 18.

Каретки 27 соединены с помощью тяг 32 с установленным на цилиндрическом корпусе 10 приводом 33 возвратно-поступательного перемещения. Привод 33 может быть любого типа и при необходимости частично может располагаться в герметичном отсеке 11 цилиндрического корпуса. Входное сечение внутреннего кольцевого канала 15 расположено во внутренней полости устройства 18 и оснащено конфузорным заборником 34 транспортируемого продукта. The carriages 27 are connected using rods 32 with a reciprocating drive 33 mounted on the cylindrical body 10. The drive 33 can be of any type and, if necessary, can partially be located in the sealed compartment 11 of the cylindrical body. The input section of the inner annular channel 15 is located in the inner cavity of the device 18 and is equipped with a confuser intake 34 of the transported product.

На торце цилиндрического корпуса 10 имеется вилка 35, с помощью которой к предлагаемому транспортирующему средству может быть подсоединено дополнительное внутритрубное транспортное средство. В предлагаемом примере реализации внутритрубное транспортирующее средство предназначено для использования в качестве головного (тянущего) модуля снаряда-дефектоскопа и имеет на переднем торце шасси диффузорное устройство 36. At the end of the cylindrical body 10 there is a plug 35, with the help of which an additional in-line vehicle can be connected to the proposed transport vehicle. In the proposed implementation example, the in-tube conveying means is intended for use as the head (pulling) module of the flaw detector shell and has a diffuser device 36 at the front end of the chassis.

Смежные лепестки 22 (23) рядом расположенных двухзвенных механизмов установлены с перекрытием их боковых кромок так, что обе кромки каждого лепестка находятся над или под кромками прилегающих к нему лепестков. Размеры лепестков выбираются так, чтобы при нахождении устройства 18 регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса в положении "закрыто" обеспечить полное затенение внешнего канала 14 проточной части кольцевого корпуса, а в положении "полностью открыто" - максимальное перекрытие кромок смежных лепестков практически без контакта их друг с другом. В положении "закрыто" будет наблюдаться радиальный зазор в периферийной части смежных лепестков, что не будет препятствовать работе транспортирующего средства. Adjacent petals 22 (23) of adjacent two-link mechanisms are mounted with overlapping side edges thereof so that both edges of each petal are above or below the edges of adjacent petals. The sizes of the petals are selected so that when the device 18 for controlling the flow area of the flow part of the annular housing in the closed position ensures full shading of the outer channel 14 of the flow part of the annular housing, and in the fully open position, the maximum overlap of the edges of adjacent petals is practically without contact together. In the “closed” position, a radial clearance will be observed in the peripheral part of adjacent petals, which will not impede the operation of the conveyor.

Лепестки 22 и 23 оснащены ребрами 37 жесткости, размещенными на продольных кромках лепестков, с образованием корытообразного профиля. Ребра жесткости смежных лепестков обращены в противоположные стороны и не препятствуют перемещению относительно друг друга лепестков смежных двухзвенных механизмов при изменении внешнего диаметра конических диафрагм. The petals 22 and 23 are equipped with stiffening ribs 37 located on the longitudinal edges of the petals, with the formation of a trough-like profile. The stiffeners of adjacent petals are turned in opposite directions and do not impede the movement of petals of adjacent two-link mechanisms relative to each other when changing the outer diameter of the conical diaphragms.

Лепестки конических диафрагм могут быть изготовлены из любого жесткого конструкционного материала, например, нержавеющей стали, что обеспечивает возможность использования транспортирующего средства для инспекции магистральных трубопроводов с любым транспортируемым продуктом. The petals of the conical diaphragms can be made of any rigid structural material, for example, stainless steel, which makes it possible to use transporting means for inspection of trunk pipelines with any transported product.

Приведенный пример реализации не исключает других вариантов исполнения устройства 18 регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса. The given example of implementation does not exclude other variants of the device 18 for regulating the flow area of the flow part of the annular housing.

В частности, как показано на фиг.6, лепестки 22 (23) двухзвенных механизмов можно установить с перекрытием кромок смежных лепестков так, что одна кромка лепестка расположена над кромкой предыдущего лепестка, а вторая - под кромкой последующего лепестка. В этом случае все лепестки выполняются однотипными, и при изменении внешнего диаметра устройства 18 регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса лепестки 22 и 23 двухзвенных механизмов наползают друг на друга аналогично чешуе броненосца. In particular, as shown in Fig.6, the petals 22 (23) of the two-link mechanisms can be installed with overlapping edges of adjacent petals so that one edge of the petal is located above the edge of the previous petal, and the second under the edge of the subsequent petal. In this case, all the petals are made of the same type, and when changing the outer diameter of the device 18 for controlling the flow area of the flow part of the annular body, the petals 22 and 23 of the two-link mechanisms creep onto each other similarly to the armadillo's scales.

В других примерах исполнения, показанных на фиг.7-10, в устройстве 18 регулирования проходного сечения проточной части кольцевого корпуса лепестки 22 (23) двухзвенных механизмов имеют ребра 38 жесткости, размещенные в срединной плоскости лепестков, при этом ребра 38 можно располагать либо на внешней поверхности лепестков (фиг. 7), либо на их внутренней поверхности (фиг. 8), либо и на внешней, и на внутренней поверхностях лепестков (фиг.9), либо на одном лепестке ребро 38 находится на внешней поверхности лепестка, а на смежном - на внутренней (фиг.10). Конкретный выбор места расположения ребер жесткости определяется требованиями к конструкции, например к ее жесткости. In other examples of execution shown in Figs. 7-10, in the device 18 for controlling the flow area of the flow part of the annular body, the petals 22 (23) of the two-link mechanisms have stiffening ribs 38 located in the midplane of the petals, while the ribs 38 can be located either on the external the surface of the petals (Fig. 7), either on their inner surface (Fig. 8), or on the outer and inner surfaces of the petals (Fig. 9), or on one petal, the rib 38 is on the outer surface of the petal, and on the adjacent - on the inside (figure 10). The specific choice of the location of the stiffeners is determined by the requirements for the structure, for example, its stiffness.

При проведении инспекции магистрального трубопровода транспортирующее средство перемещается внутри него со скоростью 0,1-1,5 м/с, определяемой регламентом инспекции. Устройство 18 регулирования проходного сечения проточной части 12 кольцевого корпуса 1 частично перекрывает проточную часть, как это показано на фиг.2 пунктирной линией. Транспортируемый продукт поступает в проточную часть 12 и разделяется на два потока. Основной поток транспортируемого продукта протекает по внешнему кольцевому каналу 14. Другой поток транспортируемого продукта через кольцевой зазор 30 между подвижным силовым кольцом 26 и внешней поверхностью цилиндрического корпуса 10 попадает во внутреннюю полость 31 устройства 18 и оттуда по внутреннему кольцевому каналу 15 поступает на осевую турбину 16, а затем сбрасывается в полость трубопровода. При необходимости изменения скорости перемещения снаряда-дефектоскопа, например при ее увеличении, включается привод 33 возвратно-поступательного перемещения, и через тяги 32 каретка 27 и подвижное силовое кольцо 26 перемещаются по направляющим 29 влево. Расстояние между неподвижным 25 и подвижным 26 силовыми кольцами уменьшается. Форма треугольника, образуемого лепестками 22 и 23 двухзвенного механизма 21, изменяется, и его высота увеличивается, что приводит к увеличению внешнего диаметра конических диафрагм и уменьшению проходного сечения внешнего кольцевого канала 14 и проточной части 12 в целом. Снижение проходного сечения приводит к увеличению гидравлического сопротивления проточной части и увеличению перепада давления на транспортирующем средстве. Увеличение перепада давления приводит к увеличению тянущего усилия и повышению скорости перемещения транспортирующего средства снаряда-дефектоскопа. During the inspection of the main pipeline, the conveyor moves inside it at a speed of 0.1-1.5 m / s, determined by the inspection regulations. The device 18 for controlling the flow area of the flow part 12 of the annular body 1 partially overlaps the flow part, as shown in FIG. 2 by a dashed line. The transported product enters the flow part 12 and is divided into two streams. The main stream of the transported product flows through the outer annular channel 14. Another flow of the conveyed product through the annular gap 30 between the movable power ring 26 and the outer surface of the cylindrical body 10 enters the inner cavity 31 of the device 18 and from there through the inner annular channel 15 enters the axial turbine 16, and then discharged into the cavity of the pipeline. If necessary, change the speed of the projectile-flaw detector, for example, when it increases, the drive 33 of the reciprocating movement is turned on, and through the traction 32 the carriage 27 and the movable power ring 26 are moved along the guides 29 to the left. The distance between the stationary 25 and the movable 26 power rings is reduced. The shape of the triangle formed by the petals 22 and 23 of the two-link mechanism 21 changes, and its height increases, which leads to an increase in the outer diameter of the conical diaphragms and a decrease in the passage section of the outer annular channel 14 and the flow part 12 as a whole. A decrease in the flow area leads to an increase in the hydraulic resistance of the flow part and to an increase in the pressure drop across the conveyor. An increase in the pressure drop leads to an increase in the pulling force and an increase in the speed of movement of the transport means of the flaw detector.

Для уменьшения скорости перемещения снаряда-дефектоскопа каретки 27 и подвижное силовое кольцо 26 перемещают вправо, что приведет к уменьшению внешнего диаметра конических диафрагм, увеличению проходного сечения внешнего кольцевого канала 14 и проточной части 12 в целом и снижению тянущего усилия. To reduce the speed of movement of the projectile-flaw detector, the carriage 27 and the movable power ring 26 are moved to the right, which will lead to a decrease in the outer diameter of the conical diaphragms, an increase in the bore of the outer annular channel 14 and the flow part 12 as a whole, and a decrease in the pulling force.

Внутритрубное транспортирующее средство изготавливается из материалов, совместимых с транспортируемым продуктом и широко используемых в нефтехимической и газовой промышленности. При наличии в цилиндрическом корпусе герметичного отсека снижаются требования по защищенности диагностического и регистрирующего оборудования, что дает возможность использовать для инспекции магистральных трубопроводов современную компьютерную технику. The in-line conveyor is made from materials compatible with the product being transported and widely used in the petrochemical and gas industries. If there is a sealed compartment in the cylindrical housing, the security requirements of the diagnostic and recording equipment are reduced, which makes it possible to use modern computer equipment for inspection of trunk pipelines.

Claims

1. An in-tube conveyor means comprising a chassis, having an annular flow-through housing with open ends, suspension nodes of support wheels fixed on the said housing, holding the chassis along the axis of the pipeline, sealing elements on the outer surface of the annular housing, forming an unpressurized annular compartment for equipment, and installed in the flow part of the annular body, a device for regulating its bore with a remotely controlled drive, characterized in that it is equipped with a cylindrical body a mustache with a sealed compartment for equipment installed inside the annular body along its axis and a reciprocating drive installed in a cylindrical body, and the device for regulating the flow area of the flow part of the annular body is equipped with two conical diaphragms assembled from two-link mechanisms formed by trapezoidal lobes, large bases articulated with each other and fixed by small bases on two power rings, with one power ring n It is fixedly connected to the cylindrical body, and another power ring is mounted on the cylindrical body with the possibility of longitudinal movement and is kinematically connected with the drive.

2. The transporting device according to claim 1, characterized in that the cylindrical body is equipped with longitudinal guides, and the movable power ring is equipped with carriages with support rollers moving along said guides.

3. The transport means according to claim 2, characterized in that the internal cavity of the device for regulating the flow area of the flow part of the annular body is connected to the cavity of the specified flow part.

4. The transporting device according to claim 1, characterized in that the petals of the two-link mechanisms are installed with overlapping edges of adjacent petals so that both edges of each petal are above the edges or under the edges of the adjacent petals.

5. The transporting device according to claim 1, characterized in that the petals of the two-link mechanisms are mounted with overlapping edges of adjacent petals so that one edge of the petal is located above the edge of the previous petal, and the second is under the edge of the subsequent petal.

6. The transporting agent according to claim 1, characterized in that the petals of the two-link mechanisms are equipped with stiffeners.

7. The transporting device according to claim 6, characterized in that the stiffeners are placed on the longitudinal edges of the petals, while the stiffeners of adjacent petals are turned in opposite directions.

8. The transporting device according to claim 6, characterized in that the stiffeners are located in the median plane of the petals, while the stiffeners of adjacent petals are located on the outer and / or on the inner surface of the petals.

9. The transporting device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is provided with a shell mounted on a cylindrical body with the formation of an annular channel for selection of the transported product between them to power auxiliary drive units, while the input section of the specified channel is located in the internal cavity of the device regulating the flow cross section of the flowing part of the annular body, and a stationary power ring is fixed on the outer surface of the shell.

10. A transport vehicle according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it is equipped with a device located on the end of the cylindrical body for connecting an additional in-tube vehicle to it.