RU2205396C1 - Process of intrapipe inspection of pipe-lines with dynamic scanning mode - Google Patents

Process of intrapipe inspection of pipe-lines with dynamic scanning mode Download PDF

Info

Publication number
RU2205396C1
RU2205396C1 RU2002103021/28A RU2002103021A RU2205396C1 RU 2205396 C1 RU2205396 C1 RU 2205396C1 RU 2002103021/28 A RU2002103021/28 A RU 2002103021/28A RU 2002103021 A RU2002103021 A RU 2002103021A RU 2205396 C1 RU2205396 C1 RU 2205396C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specified
pulses
time interval
time
distance
Prior art date
Application number
RU2002103021/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Ю. Базаров
тчиков А.П. Дес
А.П. Десятчиков
тчиков Д.А. Дес
Д.А. Десятчиков
В.Н. Елисеев
М.А. Исупов
Н.А. Карасёв
С.П. Кириченко
Г.А. Корнев
Н.В. Николаев
А.М. Слепов
А.В. Смирнов
С.В. Чернов
Original Assignee
ЗАО "Нефтегазкомплектсервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" filed Critical ЗАО "Нефтегазкомплектсервис"
Priority to RU2002103021/28A priority Critical patent/RU2205396C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2205396C1 publication Critical patent/RU2205396C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: ultrasonic or other inspection of long-length pipe-lines, detection and identification of defects in oil, oil product and gas mains. SUBSTANCE: avoidance of overflow of data storage circuits in case of slow movement of tool, prevention of loss of data across sections of pipe-lines which extent exceeds resolution of tool-flaw detector in direction of pipe-line axis, exception of error in evaluation of tool velocity in case of malfunction in operation of distance meter are achieved thanks to passage of inspection tool carrying test transmitters, meters of covered distance, aids measuring processing and storing measurement data and to periodic access to test transmitters. Pulses which number is directly proportional to distance measured by meter are received from each meter of covered distance. Time interval between two last pulses is determined per each distance meter after reception of pulse from any distance meter. Minimal time interval among specified time intervals is found, time interval from preceding access to test transmitter to next retrieval to test transmitter is established as function of found minimal time interval and access to test transmitter is realized after mentioned time interval after previous access. EFFECT: enhanced functional reliability of process. 16 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам ультразвукового или иного контроля трубопроводов большой протяженности, главным образом магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов, а также газопроводов, путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда (снаряда-дефектоскопа) с установленными на нем соответствующими контрольными датчиками, средствами измерений, преобразования и записи данных измерений в накопитель цифровых данных в процессе пропуска и обработки полученных данных после выполнения пропуска с целью идентификации дефектов стенок трубопровода, определения параметров идентифицированных дефектов и их положения на трубопроводе. The invention relates to methods for ultrasonic or other monitoring of long pipelines, mainly oil pipelines, oil pipelines, and gas pipelines by passing an inspection projectile (flaw detector) inside the pipeline with the corresponding control sensors installed on it, measuring instruments, converting and recording measurement data to the digital data storage device during the skipping and processing of the received data after the skipping is performed in order to identify effects of the walls of the pipeline, determining the parameters of the identified defects and their position on the pipeline.

Известен способ внутритрубного ультразвукового контроля [1]-[3] путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, путем испускания в процессе пропуска зондирующих ультразвуковых импульсов и приема соответствующих отраженных ультразвуковых импульсов. A known method of in-line ultrasonic testing [1] - [3] by passing an inspection projectile inside the pipeline with ultrasonic sensors mounted on it, measuring instruments, processing and storing measurement data, emitting during the passage of probing ultrasonic pulses and receiving the corresponding reflected ultrasonic pulses.

Известен также способ внутритрубного ультразвукового контроля [4]-[10] путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, путем испускания зондирующих ультразвуковых импульсов в процессе пропуска и приема соответствующих ультразвуковых импульсов, отраженных от внутренней и внешней стенок трубопровода, измерения времени хода указанных импульсов. There is also known a method of in-line ultrasonic testing [4] - [10] by passing an inspection projectile inside the pipeline with ultrasonic sensors mounted on it, measuring instruments, processing and storing measurement data, by emitting sounding ultrasonic pulses during the passage and reception of the corresponding ultrasonic pulses reflected from the inner and outer walls of the pipeline, measuring the travel time of these pulses.

Период следования зондирующих ультразвуковых импульсов и скорость инспекционного снаряда внутри трубопровода определяют продольную разрешающую способность дефектоскопа. При заданном периоде сканирования (периоде следования зондирующих импульсов) шаг сканирования зависит от скорости снаряда: увеличивается при росте скорости и уменьшается при уменьшении скорости инспекционного снаряда. Скорость снаряда в нефтепроводе и нефтепродуктопроводе может быть до 2 м/с (неустановившееся значение до 6 м/с), в газопроводе - до 10 м/с (при условии обеспечения акустической связи ультразвуковых датчиков со стенкой трубопровода, например, с помощью жидкостной пробки). В процессе пропуска скорость снаряда меняется, и для обеспечения продольной разрешающей способности, не большей максимально допустимой, период следования зондирующих импульсов выбирается, исходя из максимальной скорости инспекционного снаряда, которая возможна при обследовании конкретного трубопровода. The period of probing ultrasonic pulses and the speed of the inspection projectile inside the pipeline determine the longitudinal resolution of the flaw detector. For a given scanning period (the period of probing pulses), the scanning step depends on the velocity of the projectile: increases with increasing speed and decreases with decreasing speed of the inspection projectile. The projectile speed in an oil pipeline and an oil product pipeline can be up to 2 m / s (transient value up to 6 m / s), in a gas pipeline - up to 10 m / s (provided that the ultrasonic sensors are acoustically connected to the pipe wall, for example, using a fluid plug) . In the process of skipping, the velocity of the projectile changes, and to ensure a longitudinal resolution not exceeding the maximum allowable, the probing pulse period is selected based on the maximum speed of the inspection projectile, which is possible when examining a particular pipeline.

В результате изменения скорости снаряда в процессе его пропуска на участках замедления снаряда при заданном периоде следования зондирующих импульсов происходит избыточное сканирование, которое приводит к увеличению объема измеренных данных на единицу длины трубопровода и соответственно нерациональному использованию накопителя данных. As a result of a change in the velocity of the projectile during its passage in the areas of projectile deceleration for a given period of probing pulses, excessive scanning occurs, which leads to an increase in the volume of measured data per unit length of the pipeline and, accordingly, the irrational use of the data storage device.

В заявленном же способе выполняется динамическое сканирование, при котором частота обращения к датчикам (опроса, запуска датчиков) зависит от скорости снаряда в каждый момент времени. In the claimed method, a dynamic scan is performed, in which the frequency of accessing the sensors (polling, triggering sensors) depends on the velocity of the projectile at each moment in time.

Прототипом заявленного способа является способ контроля тонкостенных труб теплообменников [11] путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем контрольными датчиками, измерителями пройденной дистанции, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, выполнения измерений, обработки и хранения данных измерений, путем периодического обращения к контрольным датчикам. The prototype of the claimed method is a method for monitoring thin-walled tubes of heat exchangers [11] by passing an inspection projectile inside the pipeline with control sensors installed on it, distance meters, measuring instruments, processing and storing measurement data, performing measurements, processing and storage of measurement data by periodically accessing to control sensors.

Указанный способ характеризуется тем, что период следования ультразвуковых импульсов устанавливают как функцию скорости снаряда внутри трубопровода и который задается вращением зондовой головки. The specified method is characterized in that the repetition period of the ultrasonic pulses is set as a function of the velocity of the projectile inside the pipeline and which is set by rotation of the probe head.

Недостатком такого способа является то, что кратковременное проскальзывание зондовой головки (или колеса одометра), характерное при контроле нефтепроводов, приводит к пропуску участков трубопровода из-за отсутствия зондирующих импульсов при отсутствии вращения головки (колеса одометра). Кроме того, описанный способ не может быть использован для контроля трубопроводов большой протяженности из-за неавтономности зондирующего устройства, используемого для реализации способа. The disadvantage of this method is that the short-term slipping of the probe head (or odometer wheel), which is typical for monitoring pipelines, leads to the omission of sections of the pipeline due to the absence of probe pulses in the absence of rotation of the head (odometer wheel). In addition, the described method cannot be used to control long pipelines due to the non-autonomy of the probing device used to implement the method.

Заявленный способ внутритрубного контроля трубопроводов также выполняют путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем контрольными датчиками, измерителями пройденной дистанции, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, выполнения измерений, обработки и хранения данных измерений, путем периодического обращения к контрольным датчикам. The claimed method of pipe inspection of pipelines is also performed by passing an inspection shell inside the pipeline with control sensors installed on it, distance meters, measuring instruments, processing and storage of measurement data, performing measurements, processing and storage of measurement data, by periodically accessing control sensors.

Заявленный способ отличается от способа по прототипу тем, что от каждого измерителя пройденной дистанции принимают импульсы дистанции, число которых прямо пропорционально измеренной измерителем дистанции, после приема импульса от какого-либо из измерителей дистанции для каждого измерителя дистанции определяют промежуток времени между последними двумя импульсами, определяют минимальный промежуток времени среди указанных промежутков времени, определяют интервал времени от предыдущего обращения к контрольному датчику до следующего обращения к указанному контрольному датчику как функцию найденного минимального промежутка времени, выполняют обращение к указанному контрольному датчику через указанный интервал времени после предыдущего обращения. The claimed method differs from the prototype method in that distance pulses are received from each distance meter, the number of which is directly proportional to that measured by the distance meter, after receiving a pulse from any of the distance meters, for each distance meter, the time interval between the last two pulses is determined, determine the minimum time interval among the indicated time intervals, determine the time interval from the previous call to the control sensor to the next access to the specified control sensor as a function of the found minimum time interval, perform access to the specified control sensor through the specified time interval after the previous call.

Основной технический результат, достигаемый в результате реализации заявленного изобретения, состоит в том, что способ позволяет избежать переполнения накопителей данных при замедленном движении снаряда или его временном застревании в трубопроводе, при этом полностью исключить потери данных на участках трубопроводов, протяженность которых больше разрешения снаряда-дефектоскопа в направлении оси трубопровода, исключая при этом ошибки в оценке скорости снаряда при сбое измерителей дистанции (например, проскальзывании или заклинивании одного из одометров). The main technical result achieved as a result of the implementation of the claimed invention is that the method avoids overflow of data storage during slow motion of the projectile or its temporary jam in the pipeline, while completely eliminating data loss in pipeline sections, the length of which is greater than the resolution of the flaw detector in the direction of the axis of the pipeline, while excluding errors in estimating the velocity of the projectile in case of failure of distance meters (for example, slipping or jammed and one of the odometers).

В развитии изобретения в процессе пропуска определяют время, прошедшее после последнего обращения к контрольному датчику, после определения указанного ранее минимального промежутка времени выполняют проверку условия, состоящего в том, что найденный минимальный промежуток времени составляет не менее указанного времени, прошедшего после последнего обращения к контрольному датчику до момента выполнения указанной проверки условия, указанный ранее интервал времени от предыдущего обращения к контрольному датчику до следующего обращения к указанному контрольному датчику определяют при выполнении указанного условия. In the development of the invention, in the process of skipping, the time elapsed after the last call to the control sensor is determined, after determining the minimum time interval indicated earlier, the condition is checked that the found minimum time period is not less than the specified time elapsed after the last call to the control sensor until the specified condition is checked, the previously specified time interval from the previous call to the control sensor to the next call to said reference sensor is determined when the condition indicated.

Реализация проверки указанного условия позволяет учитывать те случаи, когда прошедшее после последнего обращения к датчику время уже превысило найденное значение интервала времени и произвести запуск через найденный интервал после предыдущего обращения только при выполнении условия, а при его невыполнении произвести обращение к контрольному датчику немедленно. The implementation of the verification of this condition allows you to take into account those cases when the time elapsed after the last call to the sensor has already exceeded the found value of the time interval and start after the found time interval after the previous call only if the condition is met, and if it is not fulfilled, call the control sensor immediately.

Указанные промежутки времени определяют после каждого принятого импульса от каждого измерителя дистанции. The indicated time intervals are determined after each received impulse from each distance meter.

Поскольку обработка импульсов от измерителей дистанции занимает некоторое время в зависимости от используемого аппаратного обеспечения, а параметры измерителя дистанции могут изменяться с течением времени или по мере движения в трубопроводе (например, может уменьшаться эффективный диаметр колес одометров), целесообразна реализация, при которой указанный интервал времени есть линейная функция найденного минимального промежутка времени и не превышает найденный минимальный промежуток времени. Такая функция может учитывать эмпирически найденное изменение параметров, например, если каждому найденному минимальному промежутку времени соответствует интервал времени, меньший указанного промежутка, осуществляя тем самым сканирование трубопровода с разрешением, несколько меньшим (лучшим) с учетом некоторого запаса по разрешению. Since the processing of pulses from distance meters takes some time depending on the hardware used, and the parameters of the distance meter can change over time or as they move in the pipeline (for example, the effective diameter of the odometer wheels may decrease), it is advisable to implement such a time interval there is a linear function of the found minimum time interval and does not exceed the found minimum time period. Such a function can take into account the empirically determined change in the parameters, for example, if each found minimum time interval corresponds to a time interval shorter than the specified interval, thereby scanning the pipeline with a resolution slightly smaller (better) taking into account a certain margin of resolution.

Указанное ранее обращение к контрольным датчикам включает в себя запуск ультразвуковых датчиков, импульсы принимают от измерителей дистанции, выполненных в виде одометров. The aforementioned reference to control sensors includes the launch of ultrasonic sensors; pulses are received from distance meters made in the form of odometers.

Последовательно выполняют обращение к группе контрольных датчиков, через указанный ранее интервал времени после последнего обращения к контрольному датчику выполняют обращение к первому по времени обращения контрольному датчику из группы; последовательное обращение к датчикам позволяет использовать меньшее число каналов электронных трактов, однако при контроле трубопроводов большого диаметра используется большое количество датчиков по периметру, и последовательный запуск всех датчиков потребует значительного времени, что ограничивает скорость перемещения снаряда в трубопроводе, поэтому одновременно запускают несколько контрольных датчиков с указанным ранее интервалом времени между запусками. The call to the group of control sensors is sequentially performed, after the previously specified time interval after the last call to the control sensor, the call is made to the first-time control sensor from the group; serial access to the sensors allows the use of fewer channels of electronic paths, however, when monitoring large diameter pipelines, a large number of sensors are used around the perimeter, and the sequential start of all sensors will require considerable time, which limits the velocity of the projectile in the pipeline, therefore, several control sensors with the indicated earlier time interval between starts.

Промежуток времени между соседними импульсами дистанции соответствует участку измеренной измерителем дистанции (одометром) дистанции 1-5 мм. Большее значение дистанции, соответствующей соседним импульсами дистанции, неприемлемо, поскольку это ограничит разрешение вдоль трубопровода, значение менее 1 мм практически неэффективно из-за избыточности информации о дистанции при необходимом на практике разрешении вдоль трубопровода 3-5 мм, кроме того, при меньшей дистанции, соответствующей интервалу между соседними импульсами от измерителя дистанции, проявляются вибрационные эффекты, из-за которых моментальные значения скорости снаряда существенно отличаются от средних значений на дистанции, равной продольному разрешению (3-5 мм). The time interval between adjacent distance pulses corresponds to a portion of a distance of 1-5 mm measured by a distance meter (odometer). A larger value of the distance corresponding to adjacent distance pulses is unacceptable, since this will limit the resolution along the pipeline, a value of less than 1 mm is practically ineffective due to the redundancy of the distance information with a practical resolution along the pipeline of 3-5 mm, in addition, at a shorter distance, corresponding to the interval between adjacent pulses from the distance meter, vibration effects occur, because of which the instantaneous values of the velocity of the projectile significantly differ from the average values at a distance equal to the longitudinal resolution (3-5 mm).

В процессе пропуска определяют скорость снаряда внутри трубопровода, выполняют проверку условия, состоящего в том, что скорость снаряда составляет не менее минимального заранее заданного значения и не превышает максимальное заранее заданное значение, при выполнении указанного условия очередное обращение к контрольному датчику выполняют через указанный ранее интервал времени после последнего обращения к указанному контрольному датчику. Указанное здесь минимальное заранее заданное значение составляет 0,01-0,2 м/с, указанное здесь максимальное заранее заданное значение составляет 1-2 м/с. In the process of skipping, the velocity of the projectile inside the pipeline is determined, the condition is checked that the velocity of the projectile is not less than the minimum predetermined value and does not exceed the maximum predetermined value, when the specified condition is met, the next call to the control sensor is performed after the previously specified time interval after the last call to the specified control sensor. The minimum predefined value indicated here is 0.01-0.2 m / s, the maximum predefined value indicated here is 1-2 m / s.

В предпочтительном исполнении выполняют проверку условия, состоящего в том, что указанный ранее минимальный промежуток времени составляет не менее минимального заранее заданного значения и не более максимального заранее заданного значения, указанный ранее интервал времени после последнего обращения к указанному контрольному датчику определяют при выполнении указанного условия. Указанное здесь минимальное заранее заданное значение составляет 0,5-7,0 мс, указанное здесь максимальное заранее заданное значение составляет 20-140 мс. Реализация указанных действий позволяет избежать искажения данных из-за перегрузки аппаратуры по скорости обработки данных при скорости снаряда, превышающей допустимую, а также избежать потери данных о состоянии трубы в случае отказа измерителей дистанции, например, в результате ударных и вибрационных нагрузок на снаряд. In a preferred embodiment, a condition is checked to verify that the previously indicated minimum period of time is not less than the minimum predetermined value and not more than the maximum predetermined value, the previously indicated time interval after the last call to the specified control sensor is determined when the specified condition is met. The minimum predefined value indicated here is 0.5-7.0 ms, the maximum predefined value indicated here is 20-140 ms. The implementation of these actions avoids data distortion due to overloading the equipment in terms of data processing speed at a projectile speed exceeding the permissible value, as well as avoiding loss of data on the state of the pipe in the event of distance meters failure, for example, as a result of shock and vibration loads on the projectile.

Промежутки времени между импульсами дистанции определяют с помощью счетчиков тактовых импульсов и регистров, импульсом от измерителя дистанции сбрасывают и запускают счетчик тактовых импульсов, подключенный к измерителю дистанции, от которого получен импульс, тем же импульсом дистанции сбрасывают и инициируют регистр, подключенный к указанному счетчику, на чтение данных из счетчика, соответствующих числу тактовых импульсов, подсчитанных счетчиком до прихода указанного импульса дистанции. The time intervals between the distance pulses are determined using the clock counters and registers, the pulse from the distance meter is reset and the clock pulse counter connected to the distance meter from which the pulse is received, the same distance pulse is reset and the register connected to the specified counter is reset to reading data from the counter corresponding to the number of clock pulses counted by the counter before the arrival of the specified distance pulse.

Указанный ранее минимальный промежуток времени определяют с помощью схемы сравнения цифровых значений, цифровые значения, соответствующие промежуткам времени между последними двумя импульсами от измерителя дистанции, для каждого измерителя дистанции подают на входы указанной схемы сравнения, на выход схемы пропускают минимальное из указанных значений. The minimum time period indicated above is determined using a digital value comparison circuit, digital values corresponding to the time intervals between the last two pulses from the distance meter are supplied to the inputs of the specified comparison circuit for each distance meter, the minimum of the indicated values is passed to the output of the circuit.

Указанный ранее интервал времени определяют с помощью схемы сравнения цифровых значений и счетчика тактовых импульсов, на один из входов схемы подают цифровое значение, соответствующее указанному ранее минимальному промежутку времени между импульсами от измерителя дистанции, на второй вход схемы подают значение, подсчитываемое счетчиком тактовых импульсов, на логическом выходе схемы изменяют состояние при превышении значения, соответствующего числу тактовых импульсов, значения, установленного на другом входе схемы, по изменению состояния на указанном логическом выходе схемы сбрасывают счетчик тактовых импульсов и подают импульс обращения к контрольному датчику. The previously indicated time interval is determined using a circuit for comparing digital values and a clock counter, a digital value corresponding to the previously indicated minimum time interval between pulses from a distance meter is supplied to one of the inputs of the circuit, a value calculated by a clock counter is supplied to the second input of the circuit the logic output of the circuit changes state when the value corresponding to the number of clock pulses is exceeded, the value set at the other input of the circuit changes melting on the indicated logic output of the circuit resets the clock counter and provides a pulse of reference to the control sensor.

Указанная аппаратная реализация обработки данных о пройденной дистанции позволяет корректировать режим запуска после измерения каждого значения пройденной дистанции. The specified hardware implementation of processing data on the distance traveled allows you to adjust the startup mode after measuring each value of the distance traveled.

Оцифрованные параметры принятых импульсов (соответствующих зондирующим импульсам для каждого ультразвукового датчика) объединяют в кадры данных (для группы датчиков). Указанные параметры принятых импульсов включают в себя оцифрованные амплитудные значения импульсов и времени, прошедшего после запуска соответствующего зондирующего импульса, для каждого амплитудного значения. The digitized parameters of the received pulses (corresponding to the probe pulses for each ultrasonic sensor) are combined into data frames (for a group of sensors). The indicated parameters of the received pulses include the digitized amplitude values of the pulses and the time elapsed after the start of the corresponding probing pulse, for each amplitude value.

Предпочтительна реализация, при которой кадр данных включает в себя указанные параметры принятых импульсов, соответствующих 10-1000 зондирующим импульсам для каждого датчика из группы ультразвуковых датчиков, для каждой указанной группы датчиков записывают значение времени, определяемое по таймеру, установленному в инспекционном снаряде, однозначно связанное с временем запуска каждого датчика из указанной группы датчиков. The preferred implementation is that the data frame includes the specified parameters of the received pulses corresponding to 10-1000 probe pulses for each sensor from the group of ultrasonic sensors, for each specified group of sensors record the time value determined by the timer set in the inspection shell, uniquely associated with start time of each sensor from the specified group of sensors.

Оцифрованные данные записывают в накопитель цифровых данных путем записи в файл нескольких (100-10000) указанных кадров данных, а также времени открытия файла и времени закрытия файла, указанное время определяют по часам компьютера, управляющего записью данных в накопитель. The digitized data is written to the digital data storage device by writing to the file several (100-10000) specified data frames, as well as the file opening time and file closing time, the specified time is determined by the clock of the computer that controls the data writing to the storage device.

Время по часам компьютера и время по таймеру синхронизируют между собой и с временем по таймеру, установленному вне инспекционного снаряда. The time according to the clock of the computer and the time by the timer are synchronized with each other and with the time by the timer installed outside the inspection shell.

Указанная форма записи данных позволяет однозначно восстановить привязку измеренных данных по времени в случае искажения части данных в процессе преобразования, записи, хранения или считывания и идентифицировать причину сбоя, а также оптимизировать объем записанных данных при заданном объеме измеренных данных между потерей данных, соответствующих протяженным участкам трубопровода, при большом объеме кадров и файлов и увеличением объема данных при малых объемах кадров и файлов. The specified form of data recording allows you to uniquely restore the binding of the measured data over time in the event of a distortion of part of the data during conversion, recording, storage or reading and to identify the cause of the failure, as well as to optimize the amount of recorded data for a given amount of measured data between data loss corresponding to extended sections of the pipeline , with a large amount of frames and files and an increase in data volume with small volumes of frames and files.

На фиг. 1 изображен внутритрубный ультразвуковой дефектоскоп в одном из конструктивных исполнений;
на фиг. 2 - зависимость скорости снаряда внутри трубопровода от времени его движения для некоторого участка обследованного трубопровода;
на фиг. 3 - зависимость продольного линейного ускорения снаряда внутри трубопровода от времени его движения для некоторого участка обследованного трубопровода;
на фиг.4 - схема преобразования одометрических данных, запуска и опроса ультразвуковых датчиков при ультразвуковом контроле стенки трубопровода.In FIG. 1 shows an in-line ultrasonic flaw detector in one of the designs;
in FIG. 2 - dependence of the velocity of the projectile inside the pipeline on the time of its movement for a certain section of the examined pipeline;
in FIG. 3 - dependence of the longitudinal linear acceleration of the projectile inside the pipeline on the time of its movement for a certain section of the examined pipeline;
figure 4 - diagram of the conversion of odometric data, the launch and polling of ultrasonic sensors during ultrasonic monitoring of the pipeline wall.

В результате решения задачи повышения достоверности внутритрубного контроля магистральных трубопроводов были разработаны и изготовлены внутритрубные инспекционные снаряды (ультразвуковые, магнитные дефектоскопы, профилемеры) для обследования нефтепроводов, газопроводов, конденсатопроводов, нефтепродуктопроводов номинальным диаметром от 10" до 56". Изготовленные в предпочтительном исполнении инспекционные снаряды выдерживают давление среды до 80 атм., имеют проходимость около 85% номинального диаметра трубопровода, работают при температурах перекачиваемой среды от 0oС до +70oС, минимальный проходимый радиус поворота около 1,5 диаметра трубопровода. В снарядах реализованы виды взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка", "Искробезопасная электрическая цепь", "Специальный вид взрывозащиты".As a result of solving the problem of increasing the reliability of in-pipe inspection of main pipelines, in-pipe inspection shells (ultrasonic, magnetic flaw detectors, profilers) were developed and manufactured for inspection of oil pipelines, gas pipelines, condensate pipelines, oil pipelines with a nominal diameter of 10 "to 56". Inspection shells made in the preferred design withstand pressure of up to 80 atm., Have a throughput of about 85% of the nominal diameter of the pipeline, operate at temperatures of the pumped medium from 0 o C to +70 o C, the minimum passable turning radius of about 1.5 of the diameter of the pipeline. Explosion protection types “Flameproof enclosure”, “Intrinsically safe electrical circuit”, and “Special type of explosion protection” are implemented in shells.

На фиг. 1 изображен внутритрубный инспекционный снаряд для ультразвукового обследования трубопровода диаметром 38"-56" с толщиной стенки 4-30 мм в одном из конструктивных исполнений, который включает в себя: корпус 1, образующий взрывонепроницаемую оболочку, в которой располагается источник питания и электронная аппаратура для измерений, обработки и хранения получаемых данных измерений на основе бортового компьютера, управляющего работой инспекционного снаряда в процессе его движения внутри трубопровода. В качестве источника питания устанавливаются аккумуляторные батареи или батареи гальванических элементов общей емкостью до 1000 А•ч. In FIG. 1 shows an in-tube inspection projectile for ultrasonic inspection of a pipe with a diameter of 38 "-56" with a wall thickness of 4-30 mm in one of the designs, which includes: a casing 1, which forms an explosion-proof shell, in which the power source and electronic measuring equipment are located , processing and storage of the obtained measurement data on the basis of the on-board computer that controls the operation of the inspection projectile in the process of its movement inside the pipeline. Rechargeable batteries or batteries of galvanic cells with a total capacity of up to 1000 Ah are installed as a power source.

В хвостовой части снаряда установлены ультразвуковые датчики 2, попеременно излучающие и принимающие ультразвуковые импульсы. Установленные на корпусе снаряда полиуретановые манжеты 3 обеспечивают центровку снаряда внутри трубопровода и продвижение снаряда потоком перекачиваемой по трубопроводу среды. Колеса установленных на корпусе дефектоскопа одометров 4 прижимаются к внутренней стенке трубопровода. При движении снаряда одометры генерируют импульсы, число которых пропорционально измеренной одометром дистанции, импульсы от одометров проходят обработку в схеме, обеспечивающей согласование времени запуска ультразвуковых датчиков с показаниями одометров, информация о длине пройденного пути, измеренная одометрами, записывается в накопитель бортового компьютера и позволяет после выполнения диагностического пропуска и обработки накопленных данных определить положение дефектов на трубопроводе и соответственно место последующей экскавации и ремонта трубопровода. Ultrasonic sensors 2 are installed in the tail of the projectile, alternately emitting and receiving ultrasonic pulses. Polyurethane cuffs 3 mounted on the shell of the projectile provide centering of the projectile inside the pipeline and advancement of the projectile by the medium pumped through the pipeline. The wheels of the odometers 4 mounted on the flaw detector housing are pressed against the inner wall of the pipeline. When the projectile moves, the odometers generate pulses, the number of which is proportional to the distance measured by the odometer, the pulses from the odometers are processed in a circuit that matches the start time of the ultrasonic sensors with the odometer readings, information about the distance traveled, measured by the odometers, is recorded in the on-board computer drive and, after execution diagnostic pass and processing the accumulated data to determine the position of defects in the pipeline and, accordingly, the location of the subsequent Kavatsi and repair the pipeline.

Инспекционный снаряд помещают в трубопровод и включают перекачку продукта (нефти, нефтепродукта) по трубопроводу, и снаряд приходит в движение. An inspection projectile is placed in the pipeline and the product (oil, oil product) is pumped through the pipeline, and the projectile moves.

При решении задачи ультразвуковой толщинометрии ультразвуковые импульсы испускают перпендикулярно внутренней поверхности трубопровода. Указанные импульсы частично отражаются от внутренней стенки трубопровода, от внешней стенки трубопровода или от области дефекта, например расслоения металла в стенке трубы. Частично ультразвуковые импульсы проходят через границу сред, образуемую внешней стенкой трубопровода. When solving the problem of ultrasonic thickness gauge, ultrasonic pulses emit perpendicular to the inner surface of the pipeline. These pulses are partially reflected from the inner wall of the pipeline, from the outer wall of the pipeline or from the area of the defect, for example, delamination of the metal in the pipe wall. Partially ultrasonic pulses pass through the boundary of the media formed by the outer wall of the pipeline.

После испускания ультразвуковых импульсов ультразвуковые датчики переключаются в режим приема отраженных импульсов и принимают импульсы, отраженные от внутренней стенки, импульсы, отраженные от внешней стенки трубы, либо импульсы, отраженные от указанной области дефекта стенки. After emitting ultrasonic pulses, the ultrasonic sensors switch to the mode of receiving reflected pulses and receive pulses reflected from the inner wall, pulses reflected from the outer wall of the pipe, or pulses reflected from the indicated area of the wall defect.

С целью обнаружения трещин в стенке трубопровода ультразвуковые импульсы испускают под углом около 17-19o к нормали внутренней поверхности трубопровода. Указанные импульсы частично отражаются от внутренней стенки трубопровода, от внешней стенки трубопровода или от трещиноподобного дефекта. Частично ультразвуковые импульсы проходят через границы сред или отражаются, ослабляя тем самым полезный отраженный импульс.In order to detect cracks in the wall of the pipeline, ultrasonic pulses emit at an angle of about 17-19 o to the normal to the inner surface of the pipeline. These pulses are partially reflected from the inner wall of the pipeline, from the outer wall of the pipeline or from a crack-like defect. Partially ultrasonic pulses pass through the boundaries of the media or are reflected, thereby weakening the useful reflected pulse.

После испускания ультразвуковых импульсов ультразвуковые датчики переключаются в режим приема отраженных импульсов и принимают импульсы, отраженные от трещиноподобного дефекта. After the emission of ultrasonic pulses, the ultrasonic sensors switch to the mode of receiving reflected pulses and receive pulses reflected from the crack-like defect.

Полученные цифровые данные о временных промежутках, соответствующих времени хода ультразвуковых импульсов, и амплитудах импульсов преобразуют и записывают в накопитель цифровых данных бортового компьютера. The obtained digital data on the time intervals corresponding to the travel time of the ultrasonic pulses and the pulse amplitudes are converted and recorded in the digital data storage device of the on-board computer.

При магнитном контроле стенки трубопровода намагничивают некоторую область стенки трубопровода и с помощью датчиков магнитного поля измеряют составляющие магнитного поля вблизи намагниченной области стенки трубопровода. Измерение магнитного поля производят путем периодического обращения к датчикам магнитного поля (путем опроса датчиков). Наличие трещин или дефектов, связанных с потерей металла (коррозия, задиры), приводит к изменению величины и характера распределения магнитной индукции. During magnetic control of the pipe wall, a certain area of the pipe wall is magnetized and, using magnetic field sensors, components of the magnetic field are measured near the magnetized area of the pipe wall. The measurement of the magnetic field is carried out by periodically accessing the magnetic field sensors (by interrogating the sensors). The presence of cracks or defects associated with the loss of metal (corrosion, scoring) leads to a change in the magnitude and nature of the distribution of magnetic induction.

Аналогичным образом производят внутритрубный контроль путем периодического обращения к датчикам иного типа (магнитооптическим, оптическим, электромагнитно-акустическим, датчикам профиля сечения трубопровода, например, путем периодического обращения к датчикам угла поворота рычагов, прижимаемых к внутренней поверхности трубопровода, и иным датчикам). In-pipe inspection is carried out in a similar manner by periodically turning to other type of sensors (magneto-optical, optical, electromagnetic-acoustic, sectional profile sensors, for example, by periodically turning leverage angle sensors pressed against the inner surface of the pipeline, and other sensors).

Фиг. 2 иллюстрирует характерную зависимость скорости снаряда V внутри трубопровода, выраженную в метрах в секунду, от времени движения снаряда t, выраженного в минутах. При скорости, с которой снаряд двигался большую часть времени (около 0,8 м/с), период следования зондирующих импульсов должен быть не более 4,1 мс. При скорости снаряда по позиции 21 около 7,2 м/с и максимальном разрешении вдоль трубы 3,3 мм период следования зондирующих импульсов должен быть не более 0,46 мс. При неизменном периоде следования зондирующих импульсов 4,1 мс всплеск по скорости 21 привел бы к потере данных на участке более 50 м. А выполнение внутритрубного контроля с периодом следования импульсов 0,46 мс обеспечило бы отсутствие потерь данных, но объем измеренных данных при этом был бы в 8-9 раз больше при разрешении на основной части трубопровода 0,4 мм, в то же число раз меньшим, чем достаточно для идентификации дефектов и определения их параметров при последующей обработке данных (тем более при сильном затормаживании снаряда, показанном позицией 22). FIG. 2 illustrates the characteristic dependence of the velocity of the projectile V inside the pipeline, expressed in meters per second, on the projectile travel time t, expressed in minutes. At the speed at which the projectile moved most of the time (about 0.8 m / s), the period of probing pulses should be no more than 4.1 ms. When the projectile velocity at position 21 is about 7.2 m / s and the maximum resolution along the pipe is 3.3 mm, the probe pulse repetition period should be no more than 0.46 ms. If the probe pulse repetition period of 4.1 ms remained unchanged, a surge in velocity 21 would lead to data loss over a portion of more than 50 m. An in-line inspection with a pulse repetition period of 0.46 ms would ensure no data loss, but the amount of measured data was would be 8-9 times larger with a resolution of 0.4 mm on the main part of the pipeline, the same number of times smaller than enough to identify defects and determine their parameters during subsequent data processing (especially when the projectile is severely braked, shown reference numeral 22).

Фиг.3 иллюстрирует характерную зависимость продольного линейного ускорения снаряда внутри трубопровода "а", выраженную в единицах g (ускорения свободного падения), от времени t его движения, выраженного в секундах. Figure 3 illustrates the characteristic dependence of the longitudinal linear acceleration of the projectile inside the pipeline "a", expressed in units of g (gravitational acceleration), on the time t of its movement, expressed in seconds.

Для оптимизации периода сканирования (излучения зондирующих импульсов) реализована схема обработки данных от одометров 41, 42, 43 фиг.4, реализованная на следующих элементах фиг.4: тактовый генератор 44, счетчики 45, 46, 47, 48, регистры 49, 50, 51, 52, схемы сравнения данных 53, 54, 55. Скорость снаряда определяют с помощью трех одометров 41, 42, 43: принимают нормированные импульсы от одометров, число импульсов от одометра прямо пропорционально измеренной одометром дистанции, импульсы подают на управляющие входы счетчиков 45, 46, 47, на счетные входы которых подают импульсы от тактового генератора 44. Выходы данных счетчиков 45, 46, 47 подключены к соответствующим входам регистров 49, 50, 51, выходы которых подключены к входам данных схемы сравнения данных 53. Импульсы от одометров подключены также к управляющим входам регистров 49, 50, 51, которые инициируют считывание новых значений данных из счетчиков 45, 46, 47, которые, таким образом, отсчитывают время (число тактовых импульсов). To optimize the scanning period (radiation of the probe pulses), a data processing circuit from the odometers 41, 42, 43 of FIG. 4 is implemented, implemented on the following elements of FIG. 4: clock 44, counters 45, 46, 47, 48, registers 49, 50, 51, 52, data comparison circuits 53, 54, 55. The projectile speed is determined using three odometers 41, 42, 43: receive normalized pulses from the odometers, the number of pulses from the odometer is directly proportional to the distance measured by the odometer, the pulses are fed to the control inputs of the counters 45, 46, 47, to the counting inputs of which they serve and pulses from the clock generator 44. The data outputs of the counters 45, 46, 47 are connected to the corresponding inputs of the registers 49, 50, 51, the outputs of which are connected to the data inputs of the data comparison circuit 53. The pulses from the odometers are also connected to the control inputs of the registers 49, 50, 51 which initiate the reading of new data values from the counters 45, 46, 47, which, thus, count the time (the number of clock pulses).

Схема 53 пропускает на выход минимальное из значений на входе. Это минимальное значение подают на вход схемы сравнения 54, на второй вход данных схемы 54 подают данные из регистра 52, на который, в свою очередь, значение подается из модулей преобразования цифровых данных 56. Схема 54 пропускает на выход наибольшее из двух значений на входе, значение в регистре 52 соответствует минимальному допустимому интервалу времени между запусками ультразвуковых датчиков. Если значение из схемы 53 больше значения из регистра 52, датчики запускают с интервалом из схемы 53, в противном случае - с фиксированным интервалом из 52. Значение из схемы 54 подают на один из входов схемы сравнения данных 55, на второй вход схемы 55 подают выход данных счетчика тактовых импульсов 48, на счетный вход которого подают тактовые импульсы с генератора тактовых импульсов 44. Схема сравнения 55 формирует на логическом выходе управляющее состояние (изменение состояния), если значение из счетчика 48 превышает значение из схемы 54. Логический выход схемы 55 подключен к входу сброса счетчика 48 и через модули преобразования цифровых данных 56 к управляющему входу мультиплексора 57. Импульс с выхода схемы 55, таким образом, запускает ультразвуковой датчик, сбрасывает счетчик 48, который начинает отсчитывать интервал времени, через который будет произведен очередной запуск первого из группы датчика, и этот интервал равен значению с выхода схемы 54. Circuit 53 passes the minimum of the input values to the output. This minimum value is fed to the input of the comparison circuit 54, to the second data input of the circuit 54, data is supplied from the register 52, to which, in turn, the value is supplied from the digital data conversion modules 56. The circuit 54 passes the largest of the two input values to the output, the value in register 52 corresponds to the minimum allowable time interval between starts of ultrasonic sensors. If the value from circuit 53 is greater than the value from register 52, the sensors are started with an interval from circuit 53, otherwise, with a fixed interval of 52. The value from circuit 54 is fed to one of the inputs of the data comparison circuit 55, and the output to the second input of circuit 55 data of the clock pulse counter 48, to the counting input of which clock pulses are supplied from the clock generator 44. The comparison circuit 55 generates a control state (state change) on the logic output if the value from counter 48 exceeds the value from circuit 54. Logical in the output of the circuit 55 is connected to the reset input of the counter 48 and through the digital data conversion modules 56 to the control input of the multiplexer 57. The pulse from the output of the circuit 55 thus triggers the ultrasonic sensor, resets the counter 48, which starts to count down the time interval after which the next starting the first of the sensor groups, and this interval is equal to the value from the output of the circuit 54.

Последовательный запуск и опрос ультразвуковых датчиков 2, возбуждаемых генераторами 58, реализуется с помощью мультиплексора 57, обеспечивающего последовательный запуск генераторов 58 и сумматора 59, обеспечивающего последовательный опрос датчиков 2. Сигнал запуска датчика, поступающий на вход мультиплексора 57, последовательно инициирует генераторы 58, которые соответственно последовательно возбуждают ультразвуковые датчики 2. Сигнал (импульс) с датчиков 2 снимается через сумматор 59 на усилитель 60, с выхода которого импульс от датчика проходит аналого-цифровое преобразование амплитуд в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 61, оцифрованные амплитуды из АЦП 61 подаются в модули преобразования цифровых данных 56. Преобразованные в модуле 56 цифровые данные подают в бортовой компьютер 57, где данные записывают в накопитель цифровых данных 58, данные записывают в файлы с записью времени открытия и времени закрытия файла по таймеру. The sequential start and interrogation of ultrasonic sensors 2 excited by the generators 58 is realized using a multiplexer 57, which provides a sequential start of the generators 58 and an adder 59, which provides a sequential interrogation of the sensors 2. The sensor trigger signal supplied to the input of the multiplexer 57 sequentially initiates the generators 58 successively excite ultrasonic sensors 2. The signal (pulse) from the sensors 2 is removed through the adder 59 to the amplifier 60, the output of which the pulse from the sensor An analog-to-digital conversion of amplitudes is carried out in an analog-to-digital converter (ADC) 61, the digitized amplitudes from the ADC 61 are supplied to the digital data conversion modules 56. The digital data converted in the module 56 is fed to the on-board computer 57, where the data is written to the digital data storage device 58, data is written to files with recording the opening and closing times of the file by timer.

После приема очередного одометрического импульса от какого-либо из одометров 41, 42, 43 для каждого одометра определяют промежуток времени между последними двумя одометрическими импульсами (соответствующие значения заносятся в регистры 49, 50, 51), с помощью схемы сравнения данных 53 определяют минимальный промежуток времени среди указанных промежутков времени, обращение к первому в последовательности ультразвуковому датчику 2 выполняют через найденный минимальный промежуток времени. С помощью счетчика 48 тактовых импульсов с тактового генератора 44 определяют время, прошедшее после последнего обращения к ультразвуковому датчику, с помощью схемы 55 выполняют проверку условия, состоящего в том, что найденный минимальный промежуток времени из схемы 53 составляет не менее указанного времени, указанный ранее интервал времени определяют (отсчитывают) при выполнении указанного условия, при невыполнении указанного условия на выходе схемы 55 изменяется состояние и датчик запускается немедленно. After receiving the next odometer pulse from any of the odometers 41, 42, 43, for each odometer, determine the time interval between the last two odometer pulses (the corresponding values are entered in registers 49, 50, 51), using the data comparison circuit 53 determine the minimum time interval among the indicated time intervals, access to the first in the sequence ultrasonic sensor 2 is performed after the found minimum time period. Using the counter 48 clock pulses from the clock generator 44 determine the time elapsed after the last call to the ultrasonic sensor, using circuit 55 verify the condition that the found minimum time period from circuit 53 is at least the specified time, the previously specified interval time is determined (counted) when the specified condition is met, if the specified condition is not met, the state changes at the output of circuit 55 and the sensor starts immediately.

В изображенной на фиг.4 схеме значение из схемы 53 непосредственно поступает на вход данных схемы 54, а из схемы 54 - на вход данных схемы 55, и, таким образом, реализуется алгоритм, при котором интервал времени, через который будет произведен очередной запуск датчика, совпадает с найденным минимальным промежутком времени. In the diagram shown in Fig. 4, the value from circuit 53 directly goes to the input of data from circuit 54, and from circuit 54 to the input of data from circuit 55, and thus, an algorithm is implemented in which the time interval after which the next sensor start will be performed coincides with the minimum time period found.

Для реализации алгоритма, при котором интервал времени есть функция (линейная) найденного минимального промежутка времени, данные с выхода данных схемы 53 проходят на вход схемы 54 через управляемую схему изменения входного значения, и/или данные с выхода данных схемы 54 проходят на вход схемы 55 через управляемую схему изменения входного значения, управляющий вход указанной схемы изменения подключен к модулям преобразования цифровых данных, откуда задается величина или функция изменения входного значения. To implement the algorithm, in which the time interval is a function (linear) of the found minimum time interval, the data from the output of the data of the circuit 53 pass to the input of the circuit 54 through a controlled circuit of changing the input value, and / or the data from the output of the data of the circuit 54 pass to the input of the circuit 55 through a controlled circuit for changing the input value, the control input of the specified circuit changes is connected to the digital data conversion modules, from where the value or function of changing the input value is set.

Одновременно запускают несколько ультразвуковых датчиков с указанным в ранее интервалом времени. Промежуток времени между соседними одометрическими импульсами соответствует участку измеренной одометром дистанции около 3 мм. Определяют скорость снаряда внутри трубопровода, выполняют проверку условия, состоящего в том, что скорость снаряда составляет не менее 0,1 и не более 1,5 м/с, путем выполнения проверки условия, состоящего в том, что указанный ранее минимальный промежуток времени составляет не менее минимального заранее заданного значения и не более максимального заранее заданного значения. At the same time, several ultrasonic sensors are launched with the time interval indicated earlier. The time interval between adjacent odometric pulses corresponds to a portion of a distance of about 3 mm measured by an odometer. The velocity of the projectile inside the pipeline is determined, the condition is verified that the velocity of the projectile is not less than 0.1 and not more than 1.5 m / s by checking the condition that the previously indicated minimum period of time is not less than the minimum predetermined value and not more than the maximum predetermined value.

Если скорость снаряда меньше 0,1 м/с (указанный минимальный промежуток времени больше 30 мс), то датчики запускают с периодом около 30 мс. Если скорость снаряда больше 1,5 м/с (указанный минимальный промежуток времени меньше 2 мс), то датчики запускают с периодом около 2 мс. If the velocity of the projectile is less than 0.1 m / s (the indicated minimum period of time is more than 30 ms), then the sensors are launched with a period of about 30 ms. If the velocity of the projectile is greater than 1.5 m / s (the indicated minimum period of time is less than 2 ms), then the sensors are launched with a period of about 2 ms.

Возможности аппаратной реализации элементов 45-47, 49-51, 52, 53, 54, 55 и управляемой схемы изменения входного значения хорошо известны из уровня техники, и с учетом требования компактности оборудования, подлежащего пропуску внутри трубопровода, предпочтительна реализация этих элементов на программируемых логических интегральных схемах [14] стр.425. В инспекционных снарядах ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" указанные элементы реализованы на программируемой микросхеме Xilinx XC5210 с временем переключения логического элемента 6-7 нс. Представленная схема обработки импульсов от измерителей дистанции может быть также реализована и на широко распространенных микросхемах ТТЛ или ТТЛШ с временем переключения логического элемента 5-70 нс, а также на энергоэкономичных КМОП-микросхемах с временем переключения логического элемента 70-200 нс. Микросхемы, реализующие схему изменения входного значения, хорошо известны как арифметические устройства и могут быть представлены, в частности, микросхемами ТТЛ К530ИК1 или К1533ИПЗ (зарубежный аналог: LS181) [12] стр. 135, 140 или аналогичными микросхемами КМОП. Также хорошо известны из уровня техники микросхемы, реализующие функции счетчиков 45-48, например, К1533ИЕ9 (ALS160) [12] стр.194, регистров 49-52, например, К1533ИР22 (ALS373) или К1533ИР24 (ALS299) [12] стр.176, 177, элементов сравнения и мультиплексирования 53, 54, например, К1533СП1 (LS85) и К1533КП16, КП18 (ALS353, ALS158) [12] стр.176, 177; элемента сравнения 55, например, К1533СП1 (LS85) - [12] стр.149; могут быть использованы также соответствующие КМОП и иные аналоги [13] стр. 104-114, стр.123-128. Те же функции, которые реализуются в известных микросхемах ТТЛ и КМОП, могут быть реализованы и в программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). При любой указанной реализации момент сравнения найденного минимального промежутка времени со значением времени, прошедшего с момента последнего обращения к контрольному датчику, до момента сравнения, практически совпадает с моментом прихода импульса от одометра, по приходу которого были запущены функции поиска минимального промежутка времени. The possibilities of hardware implementation of elements 45-47, 49-51, 52, 53, 54, 55 and a controlled circuit for changing the input value are well known from the prior art, and taking into account the compactness of the equipment to be skipped inside the pipeline, it is preferable to implement these elements on programmable logic integrated circuits [14] p. 425. In the inspection shells of Neftegazkomplektservice CJSC, these elements are implemented on a Xilinx XC5210 programmable chip with a switching time of the logic element of 6-7 ns. The presented scheme of processing pulses from distance meters can also be implemented on widely used TTL or TTLSh microcircuits with a switching time of a logic element of 5-70 ns, as well as energy-efficient CMOS chips with a switching time of a logical element of 70-200 ns. Microcircuits implementing the input value changing circuit are well known as arithmetic devices and can be represented, in particular, by TTL K530IK1 or K1533IPZ microcircuits (foreign analogue: LS181) [12] p. 135, 140 or similar CMOS microcircuits. Chips implementing the functions of counters 45-48 are also well known in the art, for example, K1533IE9 (ALS160) [12] p. 194, registers 49-52, for example, K1533IR22 (ALS373) or K1533IR24 (ALS299) [12] p.176 , 177, comparison and multiplexing elements 53, 54, for example, K1533SP1 (LS85) and K1533KP16, KP18 (ALS353, ALS158) [12] p. 177, 177; comparison element 55, for example, K1533SP1 (LS85) - [12] p. 149; the corresponding CMOS and other analogs can also be used [13] p. 104-114, p. 123-128. The same functions that are implemented in the well-known TTL and CMOS chips can be implemented in programmable logic integrated circuits (FPGAs). For any indicated implementation, the moment of comparing the found minimum time interval with the time elapsed from the moment of the last call to the control sensor until the moment of comparison almost coincides with the moment of arrival of the pulse from the odometer, upon the arrival of which the search functions for the minimum time period were started.

В соответствии с алгоритмом, реализуемым программой бортового компьютера, оцифрованные измеренные данные от нескольких датчиков объединяются в кадры данных, в кадр данных заносятся параметры принятых импульсов, соответствующих зондирующим импульсам для каждого ультразвукового датчика, а также время, однозначно связанное с временем запуска указанных зондирующих импульсов. Указанные параметры принятых импульсов включают в себя оцифрованные амплитудные значения импульсов и времени после запуска соответствующего зондирующего импульса для каждого амплитудного значения. В предпочтительном варианте указанные параметры принятых импульсов включают в себя оцифрованные амплитудные значения в максимуме импульсов и соответствующее максимуму время после запуска соответствующего зондирующего импульса. Кадр данных включает в себя указанные параметры принятых импульсов, соответствующих 64 зондирующим импульсам для каждого ультразвукового датчика. In accordance with the algorithm implemented by the on-board computer program, the digitized measured data from several sensors are combined into data frames, the parameters of the received pulses corresponding to the probe pulses for each ultrasonic sensor, as well as the time uniquely associated with the start time of the specified probe pulses are entered into the data frame. The indicated parameters of the received pulses include the digitized amplitude values of the pulses and the time after the start of the corresponding probe pulse for each amplitude value. In a preferred embodiment, these parameters of the received pulses include the digitized amplitude values at the maximum of the pulses and the time corresponding to the maximum after the start of the corresponding probe pulse. The data frame includes the indicated parameters of the received pulses corresponding to 64 probe pulses for each ultrasonic sensor.

Оцифрованные данные записывают в накопитель цифровых данных путем открытия файла, записи времени открытия файла, записи в файл 20 указанных кадров данных, записи времени закрытия файла, закрытия файла, указанное время определяют по часам компьютера, управляющего записью данных в накопитель, указанное ранее время определяют по таймеру, установленному в инспекционном снаряде, время по часам компьютера и время по таймеру синхронизируют между собой и с временем по таймеру, установленному вне инспекционного снаряда перед пропуском инспекционного снаряда и после пропуска инспекционного снаряда. The digitized data is written to the digital data storage device by opening the file, recording the file opening time, writing the specified data frames to the file 20, recording the file closing time, file closing, the specified time is determined by the clock of the computer that controls the data recording to the drive, the previously specified time is determined by to the timer set in the inspection shell, the time according to the clock of the computer and the time in the timer are synchronized with each other and with the time according to the timer set outside the inspection shell before passing the inspection and after passing the inspection shell.

По завершении контроля заданного участка трубопровода снаряд-дефектоскоп извлекают из трубопровода и переносят накопленные в процессе диагностического пропуска данные на компьютер вне снаряда. Upon completion of control of a given section of the pipeline, the flaw detector is removed from the pipeline and the data accumulated during the diagnostic pass is transferred to a computer outside the projectile.

Последующий анализ записанных данных позволяет идентифицировать дефекты стенки трубопровода и определить их положение на трубопроводе с целью последующего ремонта дефектных участков трубопровода. Subsequent analysis of the recorded data allows you to identify defects in the wall of the pipeline and determine their position on the pipeline for the subsequent repair of defective sections of the pipeline.

Источники информации
1. Патент RU 2018817, МПК G 01 N 29/10, дата публикации 30.08.94.Sources of information
1. Patent RU 2018817, IPC G 01 N 29/10, publication date 08/30/94.

2. Патент RU 2042946, MПK G 01 N 29/04, дата публикации 27.08.95. 2. Patent RU 2042946, MPK G 01 N 29/04, publication date 08/27/95.

3. Патент RU 2108569, MПK G 01 N 29/04, дата публикации 10.04.98. 3. Patent RU 2108569, MPK G 01 N 29/04, publication date 04/10/98.

4. Патент US 4162635, MПK G 01 N 29/04, дата публикации 31.07.79. 4. Patent US 4162635, MPK G 01 N 29/04, publication date July 31, 79.

5. Международная заявка WO 96/13720, МПК G 01 N 29/10, дата публикации 09.05.96 (патентные документы-аналоги: US 5587534, СА 2179902, ЕР 0741866, AU 4234596, JP 3058352). 5. International application WO 96/13720, IPC G 01 N 29/10, publication date 09/05/96 (patent documents-analogues: US 5587534, CA 2179902, EP 0741866, AU 4234596, JP 3058352).

6. Европейский патент ЕР 0304053, МПК G 01 N 29/00, дата публикации 15.03.95 (патентные документы-аналоги: US 4964059, СА 1292306, NO 304398, JP 1050903). 6. European patent EP 0304053, IPC G 01 N 29/00, publication date 03/15/95 (patent documents-analogues: US 4964059, CA 1292306, NO 304398, JP 1050903).

7. Европейский патент ЕР 0271670, MПK G 01 N 29/04, дата публикации 13.12.95 (патентные документы-аналоги: US 4909091, СА 1303722, DE 3638936, NO 302322, JP 63221240). 7. European patent EP 0271670, MPK G 01 N 29/04, publication date 12/13/95 (patent documents-analogues: US 4909091, CA 1303722, DE 3638936, NO 302322, JP 63221240).

8. Европейский патент ЕР 0616692, МПК G 01 N 29/10, дата публикации 28.09.94 (патентные документы-аналоги: WO 9312420, US 5635645, СА 2125565, DE 4141123, JP 2695702). 8. European patent EP 0616692, IPC G 01 N 29/10, publication date 09/28/94 (patent documents-analogues: WO 9312420, US 5635645, CA 2125565, DE 4141123, JP 2695702).

9. Европейский патент ЕР 0561867, MПK G 01 N 29/04, дата публикации 26.10.94 (патентные документы-аналоги: WO 9210746, US 5497661, СА 2098480, DE 4040190). 9. European patent EP 0561867, MPK G 01 N 29/04, publication date 10.26.94 (patent documents-analogues: WO 9210746, US 5497661, CA 2098480, DE 4040190).

10. Патент US 5460046, МПК G 01 N 29/24, дата публикации 24.10.95 (патентные документы-аналоги: ЕР 0684446, JP 7318336). 10. Patent US 5460046, IPC G 01 N 29/24, publication date 10.24.95 (patent documents-analogues: EP 0684446, JP 7318336).

11. Патент США US 5062300, МПК G 01 N 29/06, дата публикации 05.11.91 (патентные документы-аналоги: СА 1301299, ЕР 0318387, DE 3864497, FR 2623626, JP 2002923). 11. US patent US 5062300, IPC G 01 N 29/06, date of publication 05.11.91 (patent documents-analogues: CA 1301299, EP 0318387, DE 3864497, FR 2623626, JP 2002923).

12. Г. Р. Аванесян, В. П. Левшин. "Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ. Справочник". - М.: Машиностроение, 1993. 12. G. R. Avanesyan, V. P. Levshin. "Integrated circuits TTL, TTLSh. Reference." - M.: Mechanical Engineering, 1993.

13. Ю.А.Быстров, Я.М.Великсон, В.Д.Вогман. "Электроника: Справочная книга" /Под ред. Ю.А.Быстрова. - СПб.: Энергоатомиздат, 1996. 13. Yu.A. Bystrov, Ya.M. Velikson, V.D. Vogman. "Electronics: A Reference Book" / Ed. Yu.A. Bystrova. - St. Petersburg: Energoatomizdat, 1996.

14. М. Х. Джонс. "Электроника - практический курс". - М.: Постмаркет, 1999. 14. M.H. Jones. "Electronics - a practical course." - M.: Postmarket, 1999.

Claims (17)

1. Способ внутритрубного контроля трубопроводов путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем контрольными датчиками, измерителями пройденной дистанции, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, выполнения измерений, обработки и хранения данных измерений путем периодического обращения к контрольным датчикам, отличающийся тем, что от каждого измерителя пройденной дистанции принимают импульсы, число которых прямо пропорционально измеренной измерителем дистанции, после приема импульса от какого-либо из измерителей дистанции для каждого измерителя дистанции определяют промежуток времени между последними двумя импульсами, определяют минимальный промежуток времени среди указанных промежутков времени, определяют интервал времени от предыдущего обращения к контрольному датчику до следующего обращения к указанному контрольному датчику как функцию найденного минимального промежутка времени, выполняют обращение к указанному контрольному датчику через указанный интервал времени после предыдущего обращения. 1. The method of pipe inspection of pipelines by passing an inspection projectile inside the pipeline with control sensors installed on it, distance meters, measuring instruments, processing and storing measurement data, performing measurements, processing and storage of measurement data by periodically accessing the control sensors, characterized in that pulses are received from each distance meter, the number of which is directly proportional to the distance measured by the meter, after receiving the pulse from any of the distance meters for each distance meter determines the time interval between the last two pulses, determines the minimum time interval among the indicated time intervals, determines the time interval from the previous call to the control sensor to the next call to the specified control sensor as a function of the found minimum interval time, perform an appeal to the specified control sensor after a specified interval of time after the previous call. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе пропуска инспекционного снаряда определяют время, прошедшее после последнего обращения к контрольному датчику, после определения указанного в п. 1 минимального промежутка времени выполняют проверку условия, состоящего в том, что найденный минимальный промежуток времени составляет не менее указанного времени, прошедшего после последнего обращения к контрольному датчику, до момента выполнения указанной проверки условия, указанный в п. 1 интервал времени от предыдущего обращения к контрольному датчику до следующего обращения к указанному контрольному датчику определяют при выполнении указанного условия. 2. The method according to p. 1, characterized in that in the process of skipping the inspection shell determine the time elapsed after the last call to the control sensor, after determining the minimum period of time specified in paragraph 1, check the condition that the minimum interval found time is not less than the specified time elapsed after the last call to the control sensor, until the specified condition is checked, the time interval specified in clause 1 from the previous call to control th sensor to the next call to said control sensor determines when the condition specified. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные промежутки времени определяют после каждого принятого импульса от каждого измерителя дистанции. 3. The method according to p. 1, characterized in that the indicated time intervals are determined after each received pulse from each distance meter. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный в п. 1 интервал времени есть линейная функция найденного минимального промежутка времени. 4. The method according to p. 1, characterized in that the time interval indicated in clause 1 is a linear function of the found minimum time interval. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный в п. 1 интервал времени не превышает найденный минимальный промежуток времени. 5. The method according to p. 1, characterized in that the time interval indicated in clause 1 does not exceed the found minimum time period. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное в п. 1 обращение к контрольным датчикам включает в себя запуск ультразвуковых датчиков, импульсы принимают от измерителей дистанции, выполненных в виде одометров. 6. The method according to p. 1, characterized in that the reference to the control sensors indicated in clause 1 includes the launch of ultrasonic sensors, pulses are received from distance meters made in the form of odometers. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что последовательно выполняют обращение к группе контрольных датчиков, через указанный в п. 1 интервал времени после предыдущего обращения выполняют обращение к первому по времени обращения контрольному датчику из группы. 7. The method according to p. 1, characterized in that the call to the group of control sensors is sequentially performed, at the time interval specified in clause 1 after the previous call, the call is made to the first-time control sensor from the group. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одновременно запускают несколько контрольных датчиков с указанным в п. 1 интервалом времени между запусками. 8. The method according to p. 1, characterized in that several control sensors are started simultaneously with the time interval specified in clause 1 between starts. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что промежуток времени между соседними импульсами от измерителя дистанции соответствует участку измеренной измерителем дистанции 1-5 мм. 9. The method according to claim 1, characterized in that the time interval between adjacent pulses from the distance meter corresponds to a portion of a distance of 1-5 mm measured by the distance meter. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе пропуска определяют скорость снаряда внутри трубопровода, выполняют проверку условия, состоящего в том, что скорость снаряда составляет не менее минимального заранее заданного значения и не превышает максимальное заранее заданное значение, при выполнении указанного условия очередное обращение к контрольному датчику выполняют через указанный в п. 1 интервал времени после последнего обращения к указанному контрольному датчику. 10. The method according to p. 1, characterized in that in the process of skipping determine the velocity of the projectile inside the pipeline, check the condition that the velocity of the projectile is not less than the minimum predetermined value and does not exceed the maximum predetermined value, when the specified conditions the next call to the control sensor is performed after the time interval specified in paragraph 1 after the last call to the specified control sensor. 11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанное в п. 10 минимальное заранее заданное значение составляет 0,01-0,2 м/с, указанное в п. 10 максимальное заранее заданное значение составляет 1-2 м/с. 11. The method according to p. 10, characterized in that the minimum predetermined value specified in paragraph 10 is 0.01-0.2 m / s, the maximum predetermined value specified in paragraph 10 is 1-2 m / s. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выполняют проверку условия, состоящего в том, что указанный в п. 1 минимальный промежуток времени составляет не менее минимального заранее заданного значения и не более максимального заранее заданного значения, указанный в п. 1 интервал времени после последнего обращения к указанному контрольному датчику определяют при выполнении указанного условия. 12. The method according to p. 1, characterized in that they check the condition that the minimum time period specified in clause 1 is not less than the minimum predetermined value and not more than the maximum predetermined value specified in clause 1 time after the last call to the specified control sensor is determined when the specified condition is met. 13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанное в п. 12 минимальное заранее заданное значение составляет 0,5-7,0 мс, указанное в п. 12 максимальное заранее заданное значение составляет 20-140 мс. 13. The method according to p. 12, characterized in that the minimum predetermined value specified in clause 12 is 0.5-7.0 ms, the maximum predetermined value specified in clause 12 is 20-140 ms. 14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что промежутки времени между импульсами от измерителей дистанции определяют с помощью счетчиков тактовых импульсов и регистров, импульсом от измерителя дистанции сбрасывают и запускают счетчик тактовых импульсов, подключенный к измерителю дистанции, от которого получен импульс, тем же импульсом от измерителя дистанции сбрасывают и инициируют регистр, подключенный к указанному счетчику, на чтение данных из счетчика, соответствующих числу тактовых импульсов, подсчитанных счетчиком до прихода указанного импульса от измерителя дистанции. 14. The method according to p. 1, characterized in that the time intervals between pulses from the distance meters are determined using the clock counters and registers, the pulse from the distance meter is reset and the clock pulse counter connected to the distance meter from which the pulse is received is the pulse from the distance meter is reset and a register connected to the indicated counter is initiated to read data from the counter corresponding to the number of clock pulses counted by the counter before arrival on the pulse of the distance measuring instrument. 15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный в п. 1 минимальный промежуток времени определяют с помощью схемы сравнения цифровых значений, цифровые значения, соответствующие промежуткам времени между последними двумя импульсами от измерителя дистанции, для каждого измерителя дистанции подают на входы указанной схемы сравнения, на выход схемы пропускают минимальное из указанных значений. 15. The method according to p. 1, characterized in that the minimum time period indicated in clause 1 is determined using a digital value comparison circuit, digital values corresponding to the time intervals between the last two pulses from the distance meter, for each distance meter is fed to the inputs of the specified comparison circuits, the minimum of the indicated values is passed to the output of the circuit. 16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный в п. 1 интервал времени определяют с помощью схемы сравнения цифровых значений и счетчика тактовых импульсов, на один из входов схемы подают цифровое значение, соответствующее указанному в п. 1 минимальному промежутку времени между импульсами от измерителей дистанции, на второй вход схемы подают значение, подсчитываемое счетчиком тактовых импульсов, на логическом выходе схемы изменяют состояние при превышении значением, соответствующим числу тактовых импульсов, значения, установленного на втором входе схемы, по изменению состояния на указанном логическом выходе схемы сбрасывают счетчик тактовых импульсов и подают импульс обращения к контрольному датчику. 16. The method according to p. 1, characterized in that the time interval indicated in clause 1 is determined using a circuit for comparing digital values and a clock counter, a digital value corresponding to the minimum time interval specified in clause 1 is supplied to one of the circuit inputs pulses from distance meters, the value calculated by the clock counter is supplied to the second input of the circuit, the state is changed at the logic output of the circuit when the value corresponding to the number of clock pulses exceeds the value set on the second input of the circuit, by changing the state at the indicated logical output of the circuit, the clock counter is reset and a reference pulse is applied to the control sensor. 17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оцифрованные параметры импульсов объединяют в кадры данных, параметры принимаемых импульсов включают в себя оцифрованные амплитудные значения импульсов и времени, прошедшего после запуска соответствующего зондирующего импульса, для каждого амплитудного значения. 17. The method according to p. 1, characterized in that the digitized parameters of the pulses are combined into data frames, the parameters of the received pulses include the digitized amplitude values of the pulses and the time elapsed after the start of the corresponding probe pulse for each amplitude value.
RU2002103021/28A 2002-02-07 2002-02-07 Process of intrapipe inspection of pipe-lines with dynamic scanning mode RU2205396C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002103021/28A RU2205396C1 (en) 2002-02-07 2002-02-07 Process of intrapipe inspection of pipe-lines with dynamic scanning mode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002103021/28A RU2205396C1 (en) 2002-02-07 2002-02-07 Process of intrapipe inspection of pipe-lines with dynamic scanning mode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2205396C1 true RU2205396C1 (en) 2003-05-27

Family

ID=20255231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002103021/28A RU2205396C1 (en) 2002-02-07 2002-02-07 Process of intrapipe inspection of pipe-lines with dynamic scanning mode

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2205396C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491543C2 (en) * 2008-03-25 2013-08-27 Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук (Тно) System for ultrasonic detection of defects in pipe wall
RU2607258C1 (en) * 2015-08-11 2017-01-10 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method of intratubal ultrasonic inspection
RU2690975C1 (en) * 2018-10-03 2019-06-07 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method of determining signal from pipe wall according to power lines statistics pid cd data

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491543C2 (en) * 2008-03-25 2013-08-27 Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук (Тно) System for ultrasonic detection of defects in pipe wall
US8776558B2 (en) 2008-03-25 2014-07-15 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno System for ultrasonically detecting defects in a pipe wall
RU2607258C1 (en) * 2015-08-11 2017-01-10 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method of intratubal ultrasonic inspection
RU2690975C1 (en) * 2018-10-03 2019-06-07 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method of determining signal from pipe wall according to power lines statistics pid cd data

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2188413C1 (en) Device for intrapipe ultrasonic thickness gauging
RU2212660C1 (en) Method of intratube ultrasonic testing
US6772637B2 (en) Method for in-tube flaw detection
RU2182331C1 (en) Method of intrapipe ultrasonic testing
JP2007078681A (en) Test method of mass flowmeter
CA2875878A1 (en) Method and system for correcting for temperature variations in ultrasonic testing systems
US5419176A (en) Particle detection and analysis
CA2152102C (en) High resolution measurement of thickness using ultrasound
RU2205396C1 (en) Process of intrapipe inspection of pipe-lines with dynamic scanning mode
RU2201590C1 (en) Gear with dynamic scanning mode for intrapipe control over pipe-lines
US20200141909A1 (en) Powerless acoustic sensor system
JP2009539119A (en) Rolling bearing diagnosis method
JP2018124222A (en) Seismic device and security device using the same
RU2200301C1 (en) Procedure investigating profile of pipe-line ( variants )
CN100418064C (en) Method to snapshot and playback raw data in an ultrasonic meter
WO2021194394A1 (en) Device for diagnosing pipelines using method of magnetic metal memory (mmm)
RU2205397C1 (en) Intrapipe inspection tool
US20030235263A1 (en) Steam quality measurement using acoustic pressures
RU22824U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATED PIPELINE CONTROL (OPTIONS)
RU22825U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATED PIPELINE CONTROL (OPTIONS)
RU2607258C1 (en) Method of intratubal ultrasonic inspection
RU2176396C1 (en) Process of remote periodic test of conversion factor of piezoelectric accelerometer
RU2205395C1 (en) Process of intrapipe ultrasonic control
Barber et al. Ultrasonic temperature profiling system for detecting critical heat flux in non-uniformly heated tube bundles
RU2687177C1 (en) Method of detecting and classification a signal in control systems

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160208