RU2753824C1 - Tracking and monitoring device - Google Patents
Tracking and monitoring device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2753824C1 RU2753824C1 RU2020142551A RU2020142551A RU2753824C1 RU 2753824 C1 RU2753824 C1 RU 2753824C1 RU 2020142551 A RU2020142551 A RU 2020142551A RU 2020142551 A RU2020142551 A RU 2020142551A RU 2753824 C1 RU2753824 C1 RU 2753824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- rod
- unit
- hole
- attached
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/954—Inspecting the inner surface of hollow bodies, e.g. bores
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к области транспортировки газа с помощью трубопроводов и может быть реализовано на газопроводах для выявления внутренних дефектов труб газопроводов под давлением и последующего их ремонта. Устройство слежения и контроля может быть широко использовано для контроля и видеофиксации состояния внутренних поверхностей трубопроводов и сосудов, а также для дистанционного визуального наблюдения за процессами механической обработки в трубопроводах, состоянием элементов запорной арматуры и контрольно-измерительных приборов. Применение устройства слежения и контроля возможно практически в любом подлежащем инспекции месте трубопровода под давлением.The invention relates to the field of gas transportation using pipelines and can be implemented on gas pipelines to detect internal defects of gas pipelines under pressure and their subsequent repair. The tracking and control device can be widely used for monitoring and video recording of the state of the internal surfaces of pipelines and vessels, as well as for remote visual observation of the processes of machining in pipelines, the state of valves and instrumentation. The use of a monitoring and control device is possible in almost any place of the pipeline under pressure to be inspected.
Уровень техникиState of the art
Известен «Способ выявления дефектов труб газопровода» по патенту на изобретение Российской Федерации RU 2211998, опубликованному 10.09.2003, позволяющий проводить внутритрубную инспекцию труб газопроводов, не оборудованных стационарными камерами запуска и приема внутритрубных диагностических и очищающих снарядов, для выявления дефектов труб газопроводов. Способ выявления дефектов труб газопровода включает выбор участка газопровода, подлежащего внутритрубной инспекции, пропуск внутритрубных инспекционных снарядов по выбранному участку газопровода через камеры запуска и приема, выполненные в виде труб, присоединительный диаметр которых соответствует диаметру газопровода, снабженные отсечными кранами и затворами и временно подключенные к действующему газопроводу через свечные обвязки линейных кранов, граничащих с участком, подлежащим инспекции. Положительным эффектом применения этого изобретения является возможность проводить выборочный капитальный ремонт участков газопровода, не оборудованных стационарными камерами запуска и приема инспекционных снарядов, путем организации выборочного внутритрубного диагностического обследования газопроводов. Выполнение дополнительных камер запуска и приема в виде труб, присоединительный диаметр которых соответствует диаметру газопровода, является технически сложным и дорогостоящим мероприятием. При этом на значительной площади происходит нарушение однородности поверхности трубопровода, чреватое возникновением повреждений и утечек газа, негативно влияющих на длительную безопасную эксплуатацию газопровода.The known "Method for detecting defects in gas pipelines" according to the patent for the invention of the Russian Federation RU 2211998, published 09/10/2003, which allows for in-line inspection of gas pipelines not equipped with stationary chambers for launching and receiving in-line diagnostic and cleaning projectiles, to detect defects in gas pipelines. A method for detecting defects in gas pipeline pipes includes selecting a section of a gas pipeline subject to in-line inspection, passing in-line inspection shells through a selected section of a gas pipeline through launching and receiving chambers, made in the form of pipes, the connecting diameter of which corresponds to the diameter of the gas pipeline, equipped with shut-off valves and gates and temporarily connected to the existing one. the gas pipeline through the spark plug fittings of the linear valves bordering the area to be inspected. A positive effect of the application of this invention is the ability to carry out selective overhaul of gas pipeline sections that are not equipped with stationary cameras for launching and receiving inspection shells, by organizing a selective in-line diagnostic examination of gas pipelines. Implementation of additional launching and receiving chambers in the form of pipes, the connecting diameter of which corresponds to the diameter of the gas pipeline, is a technically complex and expensive undertaking. At the same time, over a large area, the uniformity of the pipeline surface is disrupted, fraught with damage and gas leaks, which negatively affect the long-term safe operation of the gas pipeline.
Известен «Блок просмотровой камеры» по патенту на изобретение США US 4977418, опубликованному 11.12.1990. Блок просмотровой камеры предназначен для использования при осмотре внутренней части сосуда под высоким давлением снаружи через прозрачное окно, выполненное в стенке сосуда. Он содержит камеру видеонаблюдения, установленную в прочном корпусе, который жестко и герметично прикреплен к стенке сосуда. Камера может быть сфокусирована удаленным оператором, имеющим возможность просмотра и видеозаписи получаемых изображений. Блок просмотровой камеры позволяет наблюдать процессы внутри сосуда под высоким давлением и с высокой температурой, как в реальном масштабе времени, так и в видеозаписи. Основным недостатком этого устройства является ограниченный сектор наблюдения, который определяется сектором обзора камеры и размерами прозрачного окна в стенке сосуда, которое по соображениям безопасности не может быть большим.Known "Block viewing camera" for the invention US patent US 4977418, published on 11.12.1990. The viewing chamber unit is intended for use when inspecting the inside of a high-pressure vessel from the outside through a transparent window made in the vessel wall. It contains a video surveillance camera installed in a robust housing that is rigidly and hermetically attached to the vessel wall. The camera can be focused by a remote operator who can view and record the resulting images. The viewing chamber unit allows observing the processes inside the vessel under high pressure and high temperature, both in real time and in video recording. The main disadvantage of this device is the limited observation sector, which is determined by the camera field of view and the size of the transparent window in the vessel wall, which cannot be large for safety reasons.
Известна «Система инспекции трубопровода» по патенту на изобретение США US 9599571, опубликованному 21.03.2017. Эта система предназначена для безопасной инспекции газопроводов под давлением с доставкой камеры в зону проведения наблюдения внутри трубопровода путем проталкивания. Система содержит камеру, прикрепленную к концу упругого толкающего прутка, намотанного на барабан для удобного развертывания и переноски. При управляемом оператором вращении барабана камера перемещается по трубопроводу и передает изображение на монитор. Входная труба узла доступа в трубопровод размещена под острым углом к трубопроводу для облегчения герметичного ввода камеры и толкающего прутка. Направляющий башмак на конце входной трубы обеспечивает плавный переход камеры и толкателя при входе в трубопровод. Автоматически развертываемая и упирающаяся в стенку трубопровода система позиционирования камеры позволяет размещать камеру на расстоянии от внутренней поверхности трубопровода. В случае трубопровода малого размера она центрирует камеру внутри трубопровода. Основным недостатком систем инспекции трубопроводов с перемещением камеры внутри способом проталкивания является невозможность точного позиционирования и стабилизации положения камер только с помощью гибкого толкающего прутка. Применения дополнительных технических средств позиционирования и стабилизации положения камеры требует бурения в стенке трубопровода отверстий большего диаметра для их внедрения в трубопровод, а также применения более сложных и дорогостоящих узлов крепления к трубопроводу и узлов доступа в трубопровод.Known "Pipeline Inspection System" for US patent US 9599571, published 03/21/2017. This system is designed for safe inspection of pressurized gas pipelines by pushing the camera to the observation area inside the pipeline. The system includes a chamber attached to the end of a resilient push rod wound around a drum for easy deployment and portability. With the rotation of the drum controlled by the operator, the camera moves along the pipeline and transmits the image to the monitor. The inlet pipe of the pipeline access unit is placed at an acute angle to the pipeline to facilitate hermetically sealed chamber and push rod entry. A guide shoe at the end of the inlet pipe ensures a smooth transition between the chamber and the pusher when entering the pipeline. The camera positioning system, which is automatically deployed and abuts against the pipeline wall, allows the camera to be placed at a distance from the inner surface of the pipeline. In the case of small piping, it centers the chamber inside the piping. The main disadvantage of pipeline inspection systems with the movement of the camera inside the pushing method is the impossibility of accurate positioning and stabilization of the position of the cameras only with the help of a flexible pushing rod. The use of additional technical means for positioning and stabilizing the position of the camera requires drilling holes of a larger diameter in the pipeline wall for their introduction into the pipeline, as well as the use of more complex and expensive attachments to the pipeline and access nodes to the pipeline.
Известны «Устройство и способ для инспекции трубопровода» по заявке на изобретения США US 2004/0006448, опубликованной 08.01.2004. По совокупности общих существенных признаков техническое решение по указанной заявке на изобретение выбрано в качестве прототипа.Known "Device and method for pipeline inspection" according to the US patent application US 2004/0006448, published 01/08/2004. By the totality of common essential features, the technical solution for the said application for the invention was chosen as a prototype.
Устройство для инспекции трубопровода содержитThe pipeline inspection device contains
- узел крепления к трубопроводу, обеспечивающий жесткое и герметичное присоединение к трубопроводу,- an attachment point to the pipeline, providing a rigid and tight connection to the pipeline,
- узел запорной арматуры, жестко и герметично прикрепленный к узлу крепления к трубопроводу,- a block of valves, rigidly and hermetically attached to the attachment to the pipeline,
- узел бурения сквозного отверстия в стенке трубопровода в месте присоединения узла крепления к трубопроводу через узел запорной арматуры и узел крепления к трубопроводу,- unit for drilling a through hole in the pipeline wall at the point of attachment of the attachment to the pipeline through the stop valve assembly and the attachment to the pipeline,
- узел доступа в трубопровод, обеспечивающий управляемое проникновение во внутреннюю часть трубопровода через узел запорной арматуры и узел крепления к трубопроводу,- an access point to the pipeline, providing controlled penetration into the inner part of the pipeline through the stop valve assembly and the attachment point to the pipeline,
- шток, выполненный в виде полой трубки, размещенный в узле доступа в трубопровод, частично погруженный во внутренне пространство трубопровода с возможностью перемещения по отношению к узлу крепления к трубопроводу,- a rod, made in the form of a hollow tube, located in the pipeline access unit, partially immersed in the internal space of the pipeline with the ability to move relative to the attachment to the pipeline,
- узел уплотнения, обеспечивающий герметичность в узле доступа в трубопровод при перемещении штока,- a seal assembly that ensures tightness in the pipeline access assembly when the stem moves,
- узел сброса давления из внутренней части узла доступа в трубопровод,- a unit for relieving pressure from the inside of the access unit into the pipeline,
узел сочленения, прикрепленный к концу штока, предназначенного для погружения во внутреннее пространство трубопровода,a joint assembly attached to the end of a rod intended to be immersed in the interior of the pipeline,
- камеру, прикрепленную к узлу сочленения и предназначенную для прохождения через узел доступа к трубопроводу, узел запорной арматуры и узел крепления к трубопроводу во внутреннюю часть трубопровода,- a chamber attached to the joint and designed to pass through the pipeline access node, stop valve assembly and pipeline attachment to the interior of the pipeline,
- узел привода, обеспечивающий управляемое перемещение штока с камерой внутри трубопровода вдоль оси штока на расстояние, равное величине внутреннего диаметра трубопровода, и вокруг оси штока на 360 градусов,- drive unit providing controlled movement of the stem with the chamber inside the pipeline along the axis of the stem for a distance equal to the value of the internal diameter of the pipeline and 360 degrees around the axis of the stem,
- источник света для освещения внутренней части трубопровода,- a light source to illuminate the inside of the pipeline,
- блок вывода информации,- information output block,
- электрический кабель, соединяющий камеру с блоком вывода информации, проложенный через внутреннюю полость трубки штока.- an electric cable connecting the camera with the information output unit, laid through the inner cavity of the rod tube.
Устройство для инспекции трубопровода позволяет проводить визуальное наблюдение внутри трубопровода под давлением, например действующего газопровода, с сохранением его работоспособности без предварительного отключения.A pipeline inspection device allows for visual observation inside a pipeline under pressure, for example, an operating gas pipeline, while maintaining its operability without prior shutdown.
Основными недостатками прототипа являются низкая точность позиционирования камеры внутри трубопровода под давлением из-за высокого выталкивающего воздействия на шток внутритрубного давления, которое через шток передается непосредственно на технические средства перемещения штока. Отсутствие в прототипе механизма фиксации камеры в требуемом положении в трубопроводе осложняет длительную эффективную работу с ним. Прототип не обладает высокой надежностью в связи с тем, что для поворота камеры и размещения ее в горизонтальном положении используется механизм с электродвигателем, находящийся внутри трубопровода. При отказе этого механизма практически невозможно извлечь устройство из трубопровода через относительно малое отверстие в стенке трубопровода без разрушения камеры. Для извлечения из трубопровода штока с камерой, расположенной в рабочем горизонтальном положении, требуется бурение в стенке трубопровода отверстия большого диаметра. Это снижает экономические показатели в связи с высокой стоимостью такой врезки.The main disadvantages of the prototype are the low accuracy of positioning the chamber inside the pipeline under pressure due to the high buoyancy effect on the rod of the in-line pressure, which is transmitted through the rod directly to the technical means of moving the rod. The lack of a mechanism for fixing the chamber in the required position in the pipeline in the prototype complicates long-term effective work with it. The prototype is not highly reliable due to the fact that a mechanism with an electric motor inside the pipeline is used to rotate the camera and place it in a horizontal position. If this mechanism fails, it is practically impossible to remove the device from the pipeline through a relatively small hole in the pipeline wall without destroying the chamber. To extract a rod with a chamber in a horizontal working position from the pipeline, a large-diameter hole must be drilled in the pipeline wall. This reduces the economic performance due to the high cost of such a tie-in.
Большие габаритные размеры прототипа ограничивают его практическое применение на трубопроводах с малым диаметром трубопровода.The large overall dimensions of the prototype limit its practical application in pipelines with a small pipeline diameter.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Использование данного устройства слежения и контроля обеспечивает высокую точность позиционирования камеры внутри трубопровода, увеличивает надежность и безопасность, а также снижает затраты на проведение инспекции трубопровода под давлением.The use of this tracking and control device ensures high accuracy in positioning the camera inside the pipeline, increases the reliability and safety, and also reduces the cost of the pressure inspection of the pipeline.
Указанный положительный эффект достигается за счет того, чтоThe indicated positive effect is achieved due to the fact that
- узел крепления к трубопроводу выполнен в виде штуцера, первый конец которого приварен снаружи к трубопроводу, а на втором конце выполнена внешняя резьба,- the attachment point to the pipeline is made in the form of a fitting, the first end of which is welded from the outside to the pipeline, and an external thread is made at the second end,
- узел запорной арматуры выполнен в виде шарового крана, жестко и герметично прикрепленного ко второму концу штуцера с помощью резьбового соединения,- the stop valve assembly is made in the form of a ball valve, rigidly and hermetically attached to the second end of the fitting by means of a threaded connection,
- узел доступа в трубопровод выполнен в виде основания со сквозным круглым отверстием, имеющего форму пластины, а также жестко и герметично прикрепленного к нему снизу адаптера, имеющего форму цилиндра, охватывающего отверстие в основании, нижний конец которого жестко и герметично присоединен к шаровому крану с помощью резьбового соединения,- the access node to the pipeline is made in the form of a base with a through round hole in the shape of a plate, as well as a cylinder-shaped adapter rigidly and hermetically attached to it from below, covering an opening in the base, the lower end of which is rigidly and hermetically connected to the ball valve using threaded connection,
- узел привода выполнен в виде двух вертикальных стоек, расположенных перпендикулярно основанию узла доступа, верхние концы которых жестко прикреплены к верхней плите, расположенной параллельно основанию узла доступа, а нижние концы жестко прикреплены к основанию узла доступа, и корпуса-гайки, имеющего четыре сквозных отверстия, через два из которых пропущены две вертикальные стойки, через третье отверстие, снабженное внутренней резьбой, пропущен ходовой винт, нижний конец которого прикреплен к основанию узла доступа на вращающейся опоре, а верхний конец пропущен через сквозное отверстие в верхней плите и снабжен маховиком для вращения ходового винта вокруг его оси, а в четвертое отверстие вставлена втулка штока с поворотной ручкой, к которым прикреплен верхний конец штока с возможностью вращения вокруг его оси,- the drive unit is made in the form of two vertical posts located perpendicular to the base of the access unit, the upper ends of which are rigidly attached to the upper plate, located parallel to the base of the access unit, and the lower ends are rigidly attached to the base of the access unit, and a nut body having four through holes , through two of which two vertical posts are passed, through the third hole equipped with an internal thread, a lead screw is passed, the lower end of which is attached to the base of the access unit on a rotating support, and the upper end is passed through a through hole in the upper plate and is equipped with a flywheel for rotating the chassis screw around its axis, and a stem sleeve with a rotary handle is inserted into the fourth hole, to which the upper end of the stem is attached with the possibility of rotation around its axis,
- узел уплотнения выполнен в виде манжеты, вставленной в канавку, выполненную в нижней части основания вокруг сквозного отверстия, имеющей внутренний диаметр меньше по величине, чем диаметр штока,- the seal assembly is made in the form of a cuff inserted into a groove made in the lower part of the base around the through hole having an inner diameter smaller than the diameter of the stem,
- узел сочленения выполнен в виде пружинного механизма, содержащего- the articulation unit is made in the form of a spring mechanism containing
- поворотный наконечник цилиндрической формы с размещенной внутри него камерой и защитным стеклом камеры, прикрепленный к штоку с помощью шарнирного соединения, ось поворота которого расположена перпендикулярно продольной оси штока и пересекается с ней,- a rotary tip of a cylindrical shape with a camera located inside it and a protective glass of the camera, attached to the rod by means of a swivel joint, the pivot axis of which is located perpendicular to the longitudinal axis of the rod and intersects with it,
- толкатель, выполненный с виде стержня, размещенного внутри пружины, верхние концы которых совмещены в головке толкателя, вставленной в паз, проделанный в нижней части штока, и прикрепленной к штоку с помощью установочного винта с возможностью качания вокруг его продольной оси, которая расположена перпендикулярно продольной оси штока и со смещением от нее,- a pusher made in the form of a rod placed inside a spring, the upper ends of which are aligned in the pusher head inserted into a groove made in the lower part of the rod and attached to the rod with a set screw with the ability to swing around its longitudinal axis, which is perpendicular to the longitudinal the axis of the rod and with an offset from it,
- втулку толкателя, закрепленную в шарнирном соединении, продольная ось которой расположена параллельно оси вращения шарнирного соединения и перпендикулярно продольной оси поворотного наконечника со смещением от нее, имеющую сквозное отверстие, через которое пропущен нижний конец стержня, с диаметром меньше внутреннего диаметра пружины,- a pusher sleeve, fixed in a pivot joint, the longitudinal axis of which is located parallel to the axis of rotation of the pivot joint and perpendicular to the longitudinal axis of the pivot tip with an offset from it, having a through hole through which the lower end of the rod is passed, with a diameter less than the inner diameter of the spring,
- втулку, охватывающую шток и выполненную с возможностью свободного скольжения по штоку, имеющую внешний диаметр, больше диаметра сквозного отверстия в трубопроводе, а внутренний диаметр меньше внешнего диаметра кольцеобразного выступа с прямоугольным сечением, размещенного на внешней поверхности поворотного наконечника.- a sleeve enclosing the rod and made with the possibility of free sliding along the rod, having an outer diameter greater than the diameter of the through hole in the pipeline, and the inner diameter less than the outer diameter of an annular protrusion with a rectangular cross section, located on the outer surface of the rotary tip.
В устройстве слежения и контроля внешний диаметр поворотного наконечника узла сочленения выполнен равным по величине внешнему диаметру штока.In the tracking and control device, the outer diameter of the rotary tip of the articulation unit is made equal in size to the outer diameter of the rod.
В устройстве слежения и контроля продольная ось стержня толкателя в исходном положении выполнена параллельной продольной оси штока и смещена от нее на расстояние равное 0,3 от внешнего диаметра штока.In the tracking and control device, the longitudinal axis of the pusher rod in the initial position is parallel to the longitudinal axis of the rod and is offset from it by a distance equal to 0.3 from the outer diameter of the rod.
В устройстве слежения и контроля узел сброса давления из внутренней части узла доступа в трубопровод выполнен в виде шарового крана, жестко и герметично установленного в нижней части основания.In the monitoring and control device, the pressure relief unit from the inside of the access unit into the pipeline is made in the form of a ball valve rigidly and hermetically installed in the lower part of the base.
В устройстве слежения и контроля узел сброса давления из внутренней части узла доступа в трубопровод выполнен в виде шарового крана, жестко и герметично установленного в нижней части адаптера.In the monitoring and control device, the pressure relief unit from the inside of the access unit into the pipeline is made in the form of a ball valve rigidly and hermetically installed in the lower part of the adapter.
В устройстве слежения и контроля нижний конец ходового винта прикреплен к основанию узла доступа на вращающейся опоре, выполненной в виде шарового подшипника, установленного вертикально.In the tracking and control device, the lower end of the lead screw is attached to the base of the access unit on a rotating support made in the form of a vertically mounted ball bearing.
В устройстве слежения и контроля в камере дополнительно установлен электронный модуль инфракрасного диапазона для получения тепловых изображений внутренней части трубопровода.In the tracking and control device in the camera, an electronic module of the infrared range is additionally installed to obtain thermal images of the inside of the pipeline.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения со ссылками на прилагаемые рисунок (Фигура 1), на котором представлен общий вид устройства слежения и контроля, и рисунок (Фигура 2), на котором показан узел сочленения устройства слежения и контроля в исходном положении (Фигура 2А) и в рабочем положении с приведенной в горизонтальное положение камерой (Фигура 2Б).In the future, the invention is illustrated by specific examples of its implementation with reference to the attached drawing (Figure 1), which shows a general view of the tracking and control device, and the drawing (Figure 2), which shows the articulation unit of the tracking and control device in the initial position (Figure 2A ) and in the working position with the camera brought to a horizontal position (Figure 2B).
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Устройство слежения и контроля 1 (Фигура 1) содержит узел крепления к трубопроводу, выполненный в виде штуцера 2, первый конец которого приварен снаружи к трубопроводу 3 в месте инспекции, а на втором конце выполнена внешняя резьба.The tracking and control device 1 (Figure 1) contains an attachment to the pipeline made in the form of a
Узел запорной арматуры выполнен в виде шарового крана 4, жестко и герметично прикрепленного ко второму концу штуцера 2 с помощью резьбового соединения.The stop valve assembly is made in the form of a
Узел доступа в трубопровод выполнен в виде основания 5 со сквозным круглым отверстием, имеющего форму пластины, а также жестко и герметично прикрепленного к нему снизу адаптера 6, имеющего форму цилиндра, охватывающего отверстие в основании, нижний конец которого жестко и герметично присоединен к шаровому крану 4 с помощью резьбового соединения.The access node to the pipeline is made in the form of a
Узел привода выполнен в виде двух вертикальных стоек 7, расположенных перпендикулярно основанию 5, верхние концы которых жестко прикреплены к верхней плите 8, расположенной параллельно основанию 5, а нижние концы жестко прикреплены к основанию 5, и корпуса-гайки 9, имеющей четыре сквозных отверстия, через два из которых пропущены две вертикальные стойки 7, через третье отверстие, снабженное внутренней резьбой, пропущен имеющий внешнюю резьбу ходовой винт 10, нижний конец которого прикреплен к основанию 5 на вращающейся опоре, а верхний конец пропущен через сквозное отверстие в верхней плите 8 и снабжен маховиком 11 для вращения ходового винта 10 вокруг его оси, а в четвертое отверстие вставлена втулка 12 штока 13 с поворотной ручкой 14, к которым прикреплен верхний конец штока 13 с возможностью вращения вокруг его оси.The drive unit is made in the form of two
Узел уплотнения выполнен в виде манжеты 15, вставленной в канавку, выполненную в нижней части основания 5 вокруг сквозного отверстия, имеющей внутренний диаметр меньше по величине, чем диаметр штока 13. Узел уплотнения обеспечивает герметичность в узле доступа в трубопровод при перемещении штока 13 в нем,The seal assembly is made in the form of a
Узел сброса давления выполнен в виде шарового крана 16, жестко и герметично установленного в нижней части основания 5.The pressure relief unit is made in the form of a
Узел сочленения выполнен в виде пружинного механизма, содержащего поворотный наконечник 17 (Фигура 1) с размещенной внутри него камерой 18 и защитным стеклом камеры 19, прикрепленный к штоку 13 с помощью шарнирного соединения 20, ось поворота которого расположена перпендикулярно продольной оси штока 13 и пересекается с ней. Шарнирное соединения 20 обеспечивает перевод поворотного наконечника 17 из исходного вертикального положения в рабочее горизонтальное положение и обратно с поворотом на 90 градусов. На штоке 13 размещена втулка 21, охватывающая шток и выполненная с возможностью свободного скольжения по штоку. Втулка 21 имеет внешний диаметр, превышающий диаметр сквозного отверстия в трубопроводе 3, а внутренний диаметр меньше внешнего диаметра кольцеобразного выступа с прямоугольным сечением 22, размещенного на внешней поверхности поворотного наконечника 17.The articulation unit is made in the form of a spring mechanism containing a rotary tip 17 (Figure 1) with a
Электрические сигналы изображения внутри трубопровода 3 (Фигура 1), получаемые с помощью камеры 18 передаются по кабелю 23, проложенному по внутренней полости штока 13, пропущенному через разъем 24 и стакан разъем 25 на блок вывода информации 26. Для повышения качества изображения на штоке 13 установлен модуль подсветки 27.The electrical signals of the image inside the pipeline 3 (Figure 1), obtained by the
Блок вывода информации 26 выполнен в виде кейса с монитором, панелями управления, встроенным видеорегистратором, Wi-Fi маршрутизатором, твердотельным накопителем для хранения видеоинформации и встроенным аккумулятором.The
Узел сочленения дополнительно содержит толкатель 28 (Фигура 2А и Б), выполненный в виде стержня 29, размещенного внутри пружины 30, верхние концы которых совмещены в головке толкателя 31, вставлены в паз, проделанный в нижней части штока 13, и прикреплены к штоку с помощью установочного винта 32 с возможностью качания вокруг его продольной оси, которая расположена перпендикулярно продольной оси штока со смещением от нее. В качестве пружины 30 использована винтовая пружина сжатия. В исходном поднятом положении штока 13 пружина 30 сжата, а в опущенном в трубопровод положении штока 13 ив рабочем горизонтальном положении поворотного наконечника 17 разжата. Втулка толкателя 33, закреплена в шарнирном соединении 20. Ее продольная ось расположена параллельно оси вращения шарнирного соединения 20 и перпендикулярно продольной оси поворотного наконечника 17 со смещением от нее. Втулка толкателя 33 имеет сквозное отверстие, через которое пропущен нижний конец стержня 29 с возможностью свободного перемещения в нем. Диаметр сквозного отверстия во втулке толкателя 33 выполнен меньше внутреннего диаметра пружины 30. Поэтому нижний конец пружины 30 упирается во втулку толкателя 33.The articulation unit additionally contains a pusher 28 (Figure 2A and B), made in the form of a
В исходном поднятом положении штока 13 (Фиг. 2А) пружина 30 сжата. Сила упругости пружины 30 оказывает давление на втулку толкателя 33. Благодаря смещению продольной оси втулки толкателя 33 от оси поворота шарнирного соединения 20 возникает момент вращения в сочленении 20. Развороту поворотного наконечника 17 препятствует втулка 21, частично охватывающая шток 13 снизу и поворотный наконечник 17 сверху. От сползания втулки 21 вниз по штоку 13 удерживает кольцеобразный выступ с прямоугольным сечением 22, размещенный на внешней поверхности поворотного наконечника 17. При опускании штока 13 в трубопровод нижняя часть штока, шарнирное соединение 20 и верхняя часть поворотного наконечника 17 выходят из втулки 21. Под действием вращающего момента поворотный наконечник 17 устанавливается в рабочее горизонтальное положение.In the initial raised position of the rod 13 (Fig. 2A), the
Способ применения устройства слежения и контроля для проведения инспекции трубопровода под давлением включает следующие действия. Приваривают первый конец штуцера 2, имеющего диаметр 25 мм, снаружи к трубопроводу 3 в необходимом месте (Фигура 1). Устанавливают шаровой кран 4 на второй конец штуцера 2, обеспечивая жесткость и герметичность с помощью резьбового соединения. Монтируют на шаровой кран 4 специализированную буровую машину для врезки и открывают его. Сверлят специализированной буровой машиной для врезки сквозное отверстие в трубопроводе 3 корончатой фрезой диаметром 22 мм, которая проходит через шаровой кран 4 и штуцер 2. После извлечения корончатой фрезы перекрывают шаровой кран 4 и демонтируют буровую машину для врезки. Устанавливают остальные узлы устройства слежения и контроля в собранном виде (Фигура 1) на кран 4 и открывают его. Опускают шток 13 в трубопровод 3 путем вращения маховика 11 (Фигура 1) через винтовую передачу, включающую ходовой винт 10 и корпус-гайку 9. Упирают втулку 21, внешний диаметр которой больше диаметра сквозного отверстия в трубопроводе 3, в стенку трубопровода 3. Выводят нижнюю часть штока 13, шарнирное соединение 20 и верхнюю часть поворотного наконечника 17 из втулки 21. Переводят находящийся в трубопроводе 3 поворотный наконечник 17 из исходного вертикального положения в рабочее горизонтальное положение с помощью пружинного механизма узла сочленения. В процессе проведения инспекции трубопровода 3 регулируют положения поворотного наконечника 17 с камерой 18 по вертикали за счет вращения маховика 11, а по горизонтали - путем поворота ручки 14, связанной с втулкой 12 штока 13.A method of using a monitoring and control device for conducting a pipeline inspection under pressure includes the following steps. Weld the first end of the
Возвращают устройство слежения и контроля в исходное положение в обратном порядке. Поднимают шток 13 вверх вместе с развернутым на 90 градусов по отношению к продольной оси штока поворотным наконечником 17 путем вращения маховика 11. Приводят в соприкосновение поворотный наконечник 17 со стенкой трубопровода 2 и нижним краем сквозного отверстия в трубопроводе 3. Постепенно разворачивают поворотный наконечник 17 за счет упора в нижний край сквозного отверстия в трубопроводе 3 и переводят его из рабочего горизонтального положения в исходное вертикальное положение. Сжимают пружину 30, нижний край которой упирается во втулку толкателя, закрепленную в шарнирном соединении 20 путем разворота поворотного наконечника 17 (Фигура 2А). Поднимают втулку 21, опирающуюся снизу на кольцеобразный выступ с прямоугольным сечением 22 на поворотном наконечнике 17, вместе со штоком 13 вверх. Переводят шток 13 в крайнее верхнее положение до упора во внутреннюю верхнюю плоскость полости адаптера 6, при котором верхняя часть поворотного наконечника 17 входит во втулку 21 снизу, нижняя часть штока 13 входит во втулку 21 сверху, запирая шарнирное соединение 20. При этом происходит разворот и совмещение продольной оси поворотного наконечника 17 с продольной осью штока 13. Закрывают шаровой кран 4. Открывают шаровой кран 16 для сброса остаточного давления газа во внутренней части узла доступа. Снимают устройство слежения и контроля с трубопровода 3 и разбирают его для удобства хранения и транспортировки. Устанавливают заглушку в штуцер 2 с использованием специализированной буровой машины. Снимают шаровой кран 4 и устанавливают крышку на приваренный к трубопроводу 3 штуцер 2 с помощью резьбового соединения.Return the tracking and control device to its original position in the reverse order. Raise the
Устройство слежения и контроля обладает высокой точностью позиционирования камеры внутри трубопровода, поскольку ввод штока 13 с камерой 18 в трубопровод 3 и его позиционирование по вертикали осуществляется с помощью передачи винт-гайка, преобразующей вращательное движение ходового винта 10 в поступательное движение корпуса-гайки 9 и прикрепленного к нему штока 13. Данная конструкция обеспечивает любое требуемое позиционирование камеры в трубопроводе, а также надежно предотвращает самопроизвольное перемещение штока.The tracking and control device has a high accuracy of positioning the camera inside the pipeline, since the
В устройстве слежения и контроля за счет конструктивных элементов и их взаимосвязей полностью компенсировано негативное выталкивающее воздействие на шток внутритрубного давления. Вертикальная нагрузка от давления среды в трубопроводе последовательно передается на шток 13, корпус-гайку 9, ходовой винт 10, основание 5, адаптер 6, шаровой кран 4, штуцер 2 и сварной шов, прикрепляющий штуцер 2 к трубопроводу 3.In the tracking and control device, due to the structural elements and their interconnections, the negative buoyancy effect on the in-line pressure rod is fully compensated. The vertical load from the pressure of the medium in the pipeline is sequentially transmitted to the
Использование для доступа в трубопровод приварного штуцера диаметром 25 мм значительно снижает стоимость врезки и позволяет применять указанное устройство на трубопроводах с малым диаметром до 50 мм.The use of a welded nipple with a diameter of 25 mm for access to the pipeline significantly reduces the cost of the tie-in and makes it possible to use the specified device on pipelines with a small diameter of up to 50 mm.
Отверстие в стенке трубопровода диаметром 22 мм, которого достаточно для проведения инспекции с помощью устройства слежения и контроля, не оказывает существенное влияние на прочностные характеристики трубопровода и практически не ухудшает надежность и безопасность дальнейшей длительной эксплуатации трубопровода после проведения инспекции. Указанное отверстие не препятствует прохождению в трубопроводе диагностических и очистительных снарядов.A hole in the pipeline wall with a diameter of 22 mm, which is sufficient for inspection using a tracking and control device, does not significantly affect the strength characteristics of the pipeline and practically does not impair the reliability and safety of further long-term operation of the pipeline after the inspection. The specified hole does not interfere with the passage of diagnostic and cleaning devices in the pipeline.
Устройство слежения и контроля может быть использовано для инспекции газопроводов с рабочим давлением до 10 Мпа.The tracking and control device can be used to inspect gas pipelines with a working pressure of up to 10 MPa.
Благодаря небольшим массогабаритным характеристикам устройства и незначительным усилиям, необходимым для установки и управления устройством, работу с ним выполняет один оператор.Due to the small weight and size characteristics of the device and the insignificant efforts required to install and operate the device, it is operated by one operator.
Устройство слежения и контроля может быть использовано на газопроводах подземного залегания и для инспекции сосудов под давлением, например химических реакторов.The tracking and control device can be used on underground gas pipelines and for the inspection of pressure vessels such as chemical reactors.
Claims (31)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020142551A RU2753824C1 (en) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | Tracking and monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020142551A RU2753824C1 (en) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | Tracking and monitoring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2753824C1 true RU2753824C1 (en) | 2021-08-23 |
Family
ID=77460390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020142551A RU2753824C1 (en) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | Tracking and monitoring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2753824C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2262036C1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-10-10 | Мешковский Игорь Касьянович | System for inter-pipe survey of pipe lines |
| US20070051192A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-08 | Ulc Robotics, Inc. | Pipeline inspection system |
| RU2619826C1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-05-18 | Александр Алексеевич Семенов | Device for internal defectoscopy of pipeline walls |
| RU2640755C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-01-11 | Вячеслав Михайлович Смелков | Computer system device for television circular review of internal surface of large diameter pipes and pipelines |
-
2020
- 2020-12-23 RU RU2020142551A patent/RU2753824C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2262036C1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-10-10 | Мешковский Игорь Касьянович | System for inter-pipe survey of pipe lines |
| US20070051192A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-08 | Ulc Robotics, Inc. | Pipeline inspection system |
| RU2619826C1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-05-18 | Александр Алексеевич Семенов | Device for internal defectoscopy of pipeline walls |
| RU2640755C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-01-11 | Вячеслав Михайлович Смелков | Computer system device for television circular review of internal surface of large diameter pipes and pipelines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7543512B2 (en) | Bore inspection probe | |
| US5612499A (en) | Method of inserting a sensor into a pipeline | |
| US5604532A (en) | Apparatus and method for insitu inspection of pressurized vessels | |
| TWI702616B (en) | Apparatus for inspecting nuclear reactor and method thereof | |
| KR101928034B1 (en) | Bottom sealed and top cover connector type chamber test device used the water pressure test of the ocean equipment | |
| EP0053984A2 (en) | Method and apparatus for the automatic control of the integrity of assembling welds | |
| BRPI0611127A2 (en) | device for mounting and dismounting a probe, and probe for use in a device | |
| RU2753824C1 (en) | Tracking and monitoring device | |
| US6234018B1 (en) | Safety liquid level sight gauge | |
| KR100816005B1 (en) | Apparatuf for the inspection of nuclear reactor internal with naked eye | |
| US5100610A (en) | Tube plug inspection system | |
| US20040006448A1 (en) | Apparatus and method for pipeline inspection | |
| WO2015024080A1 (en) | Underwater rov-operated gamma-ray examination device | |
| CN112161989A (en) | Online monitoring and detecting system and method for LNG (liquefied Natural gas) sealed storage device | |
| US5042055A (en) | X-ray threaded pipe joint analysis system | |
| JPH09311193A (en) | Inside inspecting apparatus for nuclear reactor | |
| CN114562608B (en) | Underwater tubular object working bin and underwater tubular object overhauling method | |
| US10883358B2 (en) | Insertion tool for inspection of vessel | |
| US20130107035A1 (en) | Method and system for in-situ visual inspection of a valve | |
| KR102398145B1 (en) | An external pressure test apparatus and system capable of pressure control | |
| US20130239688A1 (en) | Pipe processing device and pipe processing method | |
| JPS6353507B2 (en) | ||
| CN219104765U (en) | In-car pipe detection probe | |
| RU2716799C1 (en) | Device for switching off side branch pipe | |
| JPH0143280B2 (en) |