RU2571159C2 - Method to automate method of visual measurement control of pipe surface and device for its realisation - Google Patents
Method to automate method of visual measurement control of pipe surface and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571159C2 RU2571159C2 RU2013108538/28A RU2013108538A RU2571159C2 RU 2571159 C2 RU2571159 C2 RU 2571159C2 RU 2013108538/28 A RU2013108538/28 A RU 2013108538/28A RU 2013108538 A RU2013108538 A RU 2013108538A RU 2571159 C2 RU2571159 C2 RU 2571159C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- geometric parameters
- pipes
- defects
- visual
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области диагностики нефтегазопроводов (далее трубопроводов) и предназначено для автоматизации метода визуального и измерительного контроля поверхности труб, с целью определения безопасного рабочего давления и принятия решения о необходимом виде ремонта поверхности стенки труб.The invention relates to the field of diagnostics of oil and gas pipelines (hereinafter pipelines) and is intended to automate the method of visual and measuring control of the surface of the pipes, in order to determine safe working pressure and decide on the necessary type of repair of the surface of the pipe wall.
Данной способ и устройство (варианты) можно использовать как при капитальном ремонте протяженных участков трубопровода, так и при техническом диагностировании труб в заводских либо полевых базовых условиях.This method and device (options) can be used both for overhaul of extended sections of the pipeline, and for technical diagnosis of pipes in the factory or field basic conditions.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
В соответствии с отраслевым нормативными документами ОАО «Газпром» при техническом диагностировании трубопроводов применяются следующие методы неразрушающего контроля:In accordance with the industry regulatory documents of Gazprom, the following non-destructive testing methods are used for the technical diagnosis of pipelines:
- визуально и измерительный контроль (далее ВИК);- visual and measuring control (hereinafter referred to as VIC);
- радиографический контроль;- radiographic control;
- ультразвуковой контроль;- ultrasonic testing;
- внутритрубная дефектоскопия.- in-line flaw detection.
При этом на сегодняшний день только ВИК остается единственным измерительным методом контроля, результаты которого используются в прочностных расчетах для оценки влияния выявленных дефектов на работоспособность трубы, определения безопасного рабочего давления и принятия решения о необходимом виде ремонта поверхности стенки труб.At the same time, today only VIC remains the only measuring control method, the results of which are used in strength calculations to assess the effect of detected defects on the pipe’s performance, determine the safe working pressure and decide on the necessary type of pipe wall surface repair.
К тому же ВИК является одним из затратных методов контроля, так в соответствии с нормативами трудоемкости при выполнение ВИК поверхности труб, деталей и оборудования площадью 100 кв.дм. трудоемкость составляет 0,24 чел*ч (Нормативы трудоемкости на выполнение работ по технической диагностике оборудования газотранспортных и газодобывающих организаций. - М: ЦНИСГазпром, 2004, п.3.2.18). Расчет трудоемкость ВИК поверхности одного погонного метра труб различных диаметров представлен в таблице 1.In addition, VIC is one of the costly control methods, so in accordance with labor standards when performing VIC on the surface of pipes, parts and equipment with an area of 100 square dm. labor input is 0.24 people * h (Labor input standards for technical diagnostics of equipment of gas transmission and gas producing organizations. - M: TsNISGazprom, 2004, clause 3.2.18). The calculation of the complexity of the VIC surface of one linear meter of pipes of various diameters is presented in table 1.
При этом в соответствии с Прейскурантом №26-05-28 «Оптовые цены на капитальный ремонт, диагностику и сервисное обслуживание оборудования и сооружений на объектах ОАО «Газпром» Часть V. Технологические операции по технической диагностике и неразрушающему контролю оборудования. - М.: ОАО «Газпром», 2005, с.16) оптовая цена ВИК и выбраковки деталей с видимыми дефектами площадью 1 кв.дм составляет 3 рубля в ценах 2005 года. Расчет стоимости ВИК поверхности одного погонного метра труб различных диаметров трубопровода представлены в таблице 2.Moreover, in accordance with Price List No. 26-05-28 “Wholesale prices for overhaul, diagnostics and maintenance of equipment and facilities at Gazprom's facilities, Part V. Technological operations for technical diagnostics and non-destructive testing of equipment. - M .: OAO Gazprom, 2005, p.16) the wholesale price of VIC and rejection of parts with visible defects with an area of 1 sq. Dm is 3 rubles in 2005 prices. The calculation of the cost of the VIC surface of one linear meter of pipes of various diameters of the pipeline are presented in table 2.
Таким образом, если рассчитать трудоемкость и стоимость работ ВИК поверхности труб, то при диагностировании протяженных участков трубопровода получаются следующие затраты, представленные на фигуре 1 и фигуре 2 соответственно.Thus, if you calculate the complexity and cost of VIC work on the surface of the pipes, then when diagnosing extended sections of the pipeline, the following costs are obtained, presented in figure 1 and figure 2, respectively.
Кроме того, результативность ВИК полностью зависит от квалификации специалиста и его психофизиологических особенностей (способность выполнять монотонную работу при различных погодных условиях), поэтому человеческий фактор оказывает значительное влияние на качество выполняемого ВИК.In addition, the effectiveness of the VIC depends entirely on the qualifications of the specialist and his psychophysiological characteristics (the ability to perform monotonous work under various weather conditions), therefore, the human factor has a significant impact on the quality of the performed VIC.
Следовательно, существует потребность в способе и устройстве, позволяющих снизить затраты при проведении ВИК поверхности труб и минимизировать влияние человеческого фактора на результативность выполняемого контроля.Therefore, there is a need for a method and apparatus that can reduce costs when conducting VIC pipe surface and minimize the influence of the human factor on the effectiveness of the control.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Способ автоматизации метода визуального и измерительного контроля поверхности труб заключается в том, что вся поверхность труб сканируется лазерными датчиками, позволяющими с высокой точностью мгновенно измерять профиль поверхности труб и ее геометрические параметры (длина трубы, овальность, кривизна). В результате сканирования формируется математическая трехмерная модель поверхности трубы, которая сохраняется в памяти ПЭВМ и используется для процесса расшифровки геометрических параметров поверхностных дефектов, их расположения на трубе и определения геометрических параметров трубы. По результатам расшифровки выполняется прочностной расчет для оценки влияния выявленных дефектов на работоспособность трубы, определения безопасного рабочего давления и принятия решения о необходимом виде ремонта поверхности стенки труб.A method of automating the method of visual and measuring control of the surface of the pipes is that the entire surface of the pipes is scanned by laser sensors, which instantly can measure the surface profile of the pipes and its geometric parameters (pipe length, ovality, curvature) with high accuracy. As a result of scanning, a mathematical three-dimensional model of the pipe surface is formed, which is stored in the PC memory and is used for the process of deciphering the geometric parameters of surface defects, their location on the pipe and determining the geometric parameters of the pipe. Based on the results of decryption, a strength calculation is performed to assess the influence of the identified defects on the pipe's performance, determine the safe working pressure and decide on the necessary type of repair of the pipe wall surface.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение возможности метода визуального и измерительного контроля поверхности труб, позволяющего увеличить производительность выполнения контроля, повысить достоверность результатов, выполнить в автоматическом режиме оценку опасности выявленных дефектов и назначить необходимый вид ремонта труб.The technical result of the claimed invention is to expand the capabilities of the method of visual and measuring control of the surface of the pipes, which allows to increase the performance of the control, increase the reliability of the results, automatically evaluate the danger of the detected defects and assign the necessary type of pipe repair.
Технический результат (как способ) достигается тем, что в способе автоматизации метода визуального и измерительного контроля поверхности труб производится лазерное сканирование всей поверхности труб, которое позволяет сформировать трехмерную математическую модель поверхности трубы высокой точности и определить ее геометрические параметры (длина, диаметр, овальность, кривизна), при этом результаты сканирования сохраняются в ПЭВМ и используются для расшифровки поверхностных дефектов, в результате чего определяются геометрические параметры дефекта, их расположение на поверхности трубы и геометрические параметры трубы, по результатам расшифровки выполняется прочностной расчет для оценки влияния выявленных дефектов на работоспособность трубы, определения безопасного рабочего давления и принятия решения о необходимом виде ремонта поверхности стенки труб.The technical result (as a method) is achieved by the fact that in the automation method of the visual and measuring control of the pipe surface, a laser scan of the entire pipe surface is performed, which allows you to create a three-dimensional mathematical model of the pipe surface with high accuracy and determine its geometric parameters (length, diameter, ovality, curvature ), while the scan results are stored in a PC and are used to decrypt surface defects, as a result of which the geometric parameters are determined ametry defect, their location on the surface of the tube and the geometrical parameters of the pipeline, the results of decoding performed strength calculation to evaluate the effect of the detected defects on the performance of the pipe, determine a safe working pressure and deciding whether to repair a pipe wall surface.
Технический результат (как устройство) достигается тем, что устройство для осуществления способа автоматизации метода визуального и измерительного контроля поверхности труб представляет собой автономный роботизированный комплекс, снабженный средствами перемещения, при этом устройство содержит, по меньшей мере, жесткий несущий корпус, взаимосвязанные системы лазерного сканирования поверхности труб, регистрации измерений, передачи данных на ПЭВМ, расшифровки расположения дефектов на поверхности труб, их геометрических параметров и геометрических параметров трубы, прочностного расчета для оценки влияния выявленных дефектов на работоспособность трубы, определения безопасного рабочего давления и принятия решения о необходимом виде ремонта поверхности стенки труб, при этом на корпусе установлен по меньшей мере один оптический лазерный блок, использующий триангуляционный принцип сканирования, который содержит два объектива и две матрицы, при этом сканирование поверхности труб производится путем перемещения лазерного блока относительно обследуемой трубы либо обследуемой трубы относительно лазерного блока.The technical result (as a device) is achieved by the fact that the device for implementing the method of automation of the method of visual and measuring control of the surface of the pipes is an autonomous robotic complex equipped with moving means, while the device contains at least a rigid supporting body, interconnected laser surface scanning systems pipes, recording measurements, transferring data to a PC, deciphering the location of defects on the surface of pipes, their geometric parameters and geometrical parameters of the pipe, strength calculation to assess the effect of detected defects on the pipe’s performance, determine the safe working pressure and decide on the necessary type of repair of the pipe wall surface, at least one optical laser unit using the triangulation scanning principle, which contains two lenses and two matrices, while scanning the surface of the pipes is done by moving the laser unit relative to the pipe being examined or eduemoy tube relative to a laser block.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Приложенные чертежи иллюстрируют только типовые варианты осуществления данного изобретения, и, следовательно, их не следует рассматривать как единственную реализацию заявляемого способа, поскольку изобретение может допустить другие варианты осуществления, имеющие равную эффективность.The accompanying drawings illustrate only typical embodiments of the present invention, and therefore, they should not be construed as the only implementation of the proposed method, since the invention may allow other embodiments having equal efficiency.
На фигуре 3 схематично показано система лазерного сканирования поверхности, где:Figure 3 schematically shows a laser surface scanning system, where:
1 - лазер;1 - laser;
2 - объектив;2 - lens;
3 - фотоматрица;3 - photomatrix;
4 - лазерный луч;4 - a laser beam;
5 - световая линия;5 - light line;
6 - сканируемая поверхность трубы.6 - scanned surface of the pipe.
На фигуре 4 и фигуре 5 схематично показан один из вариантов устройства, осуществляющий предлагаемое изобретение:Figure 4 and figure 5 schematically shows one embodiment of a device implementing the invention:
7 - измерительный лазерный блок;7 - measuring laser unit;
8 - корпус устройства;8 - the body of the device;
9 - механизм перемещения устройства.9 - mechanism for moving the device.
При этом овальность сечения трубы определяется по формулеIn this case, the ovality of the pipe section is determined by the formula
гдеWhere
Lmax - максимальное измеренное расстояние от измерительного лазерного блока до поверхности металла трубы;Lmax is the maximum measured distance from the measuring laser unit to the surface of the pipe metal;
Lmin - минимальное измеренное расстояние от измерительного лазерного блока до поверхности металла трубы;Lmin is the minimum measured distance from the measuring laser unit to the surface of the pipe metal;
D - внутренний диаметр корпуса устройства.D is the inner diameter of the device.
На фигуре 6 и фигуре 7 схематично показан следующий из вариантов устройства, осуществляющий предлагаемое изобретение:Figure 6 and figure 7 schematically shows the following of the variants of the device implementing the invention:
10 - направляющие с установленными измерительными блоками;10 - guides with installed measuring units;
11 - механизм поворота трубы.11 - pipe rotation mechanism.
При этом овальность сечения трубы определяется по формулеIn this case, the ovality of the pipe section is determined by the formula
гдеWhere
L1, L2 - расстояние от измерительных лазерных блоков с обоих сторон до поверхности металла трубы;L1, L2 — distance from the measuring laser blocks on both sides to the surface of the pipe metal;
H - расстояние между измерительными лазерными блоками.H is the distance between the measuring laser blocks.
На фигуре 8 схематично показана архитектура взаимодействия систем в предлагаемом устройстве.Figure 8 schematically shows the architecture of the interaction of systems in the proposed device.
Описанный выше способ и устройство, составляющие единый замысел, отвечающие требованиям новизны, неочевидности и промышленной применимости, предлагаются к правовой защите патентом на изобретение.The method and device described above, comprising a single concept, meeting the requirements of novelty, non-obviousness and industrial applicability, are offered for legal protection by a patent for an invention.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108538/28A RU2571159C2 (en) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Method to automate method of visual measurement control of pipe surface and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108538/28A RU2571159C2 (en) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Method to automate method of visual measurement control of pipe surface and device for its realisation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013108538A RU2013108538A (en) | 2014-09-10 |
RU2571159C2 true RU2571159C2 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=51539648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013108538/28A RU2571159C2 (en) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | Method to automate method of visual measurement control of pipe surface and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571159C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715078C1 (en) * | 2019-06-05 | 2020-02-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" | Method for determination of centers of developing underfilm corrosion of gas pipelines |
RU2748861C1 (en) * | 2020-10-23 | 2021-06-01 | Закрытое Акционерное Общество "Чебоксарское Предприятие "Сеспель" (ЗАО "Чебоксарское Предприятие "Сеспель") | Method for visual and measuring non-destructive quality control of welded joint, mainly obtained by friction-mixing welding method, and device for its implementation |
RU2762362C1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Device for automatic monitoring of the condition of asbestos-cement discharge pipelines in a closed irrigation system |
RU2762365C1 (en) * | 2021-03-11 | 2021-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for automatic monitoring of the condition of asbestos-cement discharge pipelines in a closed irrigation system |
RU2786992C1 (en) * | 2018-12-21 | 2022-12-27 | Доф Инк. | Three-dimensional scanner and scanning method using it |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113984880B (en) * | 2021-10-27 | 2023-06-23 | 清华大学 | Method and device for generating three-dimensional profile for pipeline metal loss defect |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2150690C1 (en) * | 1998-10-07 | 2000-06-10 | Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева | Optical flaw detector for inspection of internal surfaces of liquid pipe-lines |
RU2004125461A (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-10 | ОАО "Автогаз" (RU) | METHOD FOR DEFECTOSCOPY OF A MAIN GAS PIPELINE AND A MAIN MAGNETIC PASS THROUGH DEFECTOSCOPE |
RU2397489C1 (en) * | 2006-07-11 | 2010-08-20 | Сентрал Рисерч Инститьют Оф Электрик Пауэр Индастри | Ultrasonic flaw detection device and ultrasonic flaw detection method |
RU2455625C1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-07-10 | Закрытое акционерное общество Научно-Производственный Центр "Молния" | Device for screening quality inspection of non-rotative cylinder parts |
-
2013
- 2013-02-26 RU RU2013108538/28A patent/RU2571159C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2150690C1 (en) * | 1998-10-07 | 2000-06-10 | Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева | Optical flaw detector for inspection of internal surfaces of liquid pipe-lines |
RU2004125461A (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-10 | ОАО "Автогаз" (RU) | METHOD FOR DEFECTOSCOPY OF A MAIN GAS PIPELINE AND A MAIN MAGNETIC PASS THROUGH DEFECTOSCOPE |
RU2397489C1 (en) * | 2006-07-11 | 2010-08-20 | Сентрал Рисерч Инститьют Оф Электрик Пауэр Индастри | Ultrasonic flaw detection device and ultrasonic flaw detection method |
RU2455625C1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-07-10 | Закрытое акционерное общество Научно-Производственный Центр "Молния" | Device for screening quality inspection of non-rotative cylinder parts |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2786992C1 (en) * | 2018-12-21 | 2022-12-27 | Доф Инк. | Three-dimensional scanner and scanning method using it |
RU2715078C1 (en) * | 2019-06-05 | 2020-02-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" | Method for determination of centers of developing underfilm corrosion of gas pipelines |
RU2748861C1 (en) * | 2020-10-23 | 2021-06-01 | Закрытое Акционерное Общество "Чебоксарское Предприятие "Сеспель" (ЗАО "Чебоксарское Предприятие "Сеспель") | Method for visual and measuring non-destructive quality control of welded joint, mainly obtained by friction-mixing welding method, and device for its implementation |
RU2762365C1 (en) * | 2021-03-11 | 2021-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for automatic monitoring of the condition of asbestos-cement discharge pipelines in a closed irrigation system |
RU2762362C1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Device for automatic monitoring of the condition of asbestos-cement discharge pipelines in a closed irrigation system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013108538A (en) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5113340B2 (en) | Method and system for inspecting an object using ultrasonic scanning data | |
RU2571159C2 (en) | Method to automate method of visual measurement control of pipe surface and device for its realisation | |
US8542127B1 (en) | Apparatus for the non-contact metallic constructions assessment | |
US8841901B2 (en) | System and method for inspecting a subsea pipeline | |
US20100131210A1 (en) | Method and system for non-destructive inspection of a colony of stress corrosion cracks | |
RU2563419C2 (en) | Method of monitoring of technical state of pipeline and system for its implementation | |
US10845339B2 (en) | Method and system for determination of geometric features in objects | |
JP2006519369A (en) | Method and apparatus for scanning corrosion and surface defects | |
RU2635751C2 (en) | System and method for inspecting underwater pipelines | |
CN102537669A (en) | Method and system for detecting pipeline defect based on ultrasonic guided wave focusing | |
JP2018004312A (en) | Piping inspection robot, piping inspection system, and program | |
JP2015025729A (en) | Wastage evaluation method of pipeline using wall thickness measurement device | |
RU2526579C2 (en) | Testing of in-pipe inspection instrument at circular pipeline site | |
JP6356579B2 (en) | Eddy current flaw detector and eddy current flaw detection method | |
RU2653138C1 (en) | Method of manufacture of a dry-drawing stand for checking of operability of in-line inspection devices at a test pipeline test site | |
JP2007322350A (en) | Ultrasonic flaw detector and method | |
KR101357810B1 (en) | capsule check system for check in tube. | |
US9625421B2 (en) | Manually operated small envelope scanner system | |
JP2021006801A (en) | Plant inspection method and plant repair method | |
US20120053895A1 (en) | Method and system for evaluating the condition of a collection of similar elongated hollow objects | |
KR20170130023A (en) | Apparatus, Method, System and Program for Pipeline Visual Inspection | |
PIRON et al. | Innovation in 3D scanning technology and software is pushing the limits of complex corrosion and mechanical damage assessment on pipelines. | |
RU2739279C1 (en) | Universal flaw detector for control of technical state of walls of sleeves | |
RU2785302C1 (en) | Ultrasonic method for assessing defects in the rail head and determining the profile of the tread surface | |
Nordin et al. | Hardware development of reflection mode ultrasonic tomography system for monitoring flaws on pipeline |