WO2014096942A2 - Herramienta inteligente para la detección de perforaciones, cascotas y abolladuras en tuberías de transporte - Google Patents

Herramienta inteligente para la detección de perforaciones, cascotas y abolladuras en tuberías de transporte Download PDF

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WO2014096942A2
WO2014096942A2 PCT/IB2013/002843 IB2013002843W WO2014096942A2 WO 2014096942 A2 WO2014096942 A2 WO 2014096942A2 IB 2013002843 W IB2013002843 W IB 2013002843W WO 2014096942 A2 WO2014096942 A2 WO 2014096942A2
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Carlos Eduardo BLANCO PINZON
Franz PICO
Carlos Eduardo TOVAR ACEVEDO
César Camilo MENDOZA SEPÚLVEDA
Oscar Sandy NEIRA LÓPEZ
DÍAZ. Gonzálo LEAL
John Ivan PENALOZA BUENO
Edgar Javier PATINO REYES
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Ecopetrol S.A.
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/005—Investigating fluid-tightness of structures using pigs or moles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2201/00—Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/30—Detecting leaks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28—Constructional aspects
    • F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/38—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables driven by fluid pressure

Definitions

  • the present invention refers to an online inspection tool, designed to detect perforations, welds, pets, dents and fissures in liquid and gas transport pipes.
  • This tool uses magnetic flux leakage (MFL) as a detection technique and travels through the pipe driven by the existing flow.
  • MFL magnetic flux leakage
  • the smart tool has a sensing system and processing software that is responsible for detecting perforations, welds, pets, dents and fissures in the pipes, analyzing and characterizing the abnormal variations of magnetic flux that occur along the way. In this way, you can know the characteristics of each of the perforations, welds, pets and dents found, such as: size, angular position and distance with respect to a reference.
  • This patent application relates to an online inspection tool, designed to detect not only perforations, but experienced defects such as welds, pets, dents and cracks in the pipes of transport of liquids and gases.
  • This tool uses magnetic flux leakage (MFL) as a detection technique and travels through the pipe driven by the existing flow. Through the internal algorithm that it handles, the tool has the ability to process the data online, that is, to decide what important data should be stored in the memories while the tool travels through the pipeline.
  • the tool has a sensing system and processing software that are responsible for detecting perforations, welds, pets, dents and fissures in the pipes, analyzing and characterizing the abnormal variations of magnetic flux that occur along the way.
  • MFL magnetic flux leakage
  • the equipment consists of a hermetic housing, a means to magnetize the pipe wall, a group of magnetic converters based on elements of the Hall effect, measurement, processing and data recording means comprising analog-digital converters, elastic collars that They allow the detector to move in the pipe along with the odometers and temperature sensors.
  • the outputs of the field converters are input into a multiplexer connected to a differential amplifier and the measured data is analyzed for identification of piping defects.
  • patent application US5864232 describes equipment for the analysis of anomalies such as cracks, corrosion and the like in pipe walls.
  • the equipment consists of a cylindrical body, means to support the body to the wall pipe, propel the body through the pipe, provide electrical power to the body, store data.
  • each magnetizing unit is formed by a bar and brushes capable of inducing magnetic field and sensors that measure the loss of magnetic flux caused by anomalies in the wall and grip wheels which reduce the wear of the sensors and brushes.
  • the support means is a bar mounted flexibly so that the team can follow the contour of the pipe, the sensors are located in the central part of it. This bar has steel brushes or magnets of opposite polarities that transmit a magnetic field to the pipe wall.
  • patent application US6023986 presents a system for locating defects in pipes that includes an online inspection tool, an inertial navigation system (SIN), control points for the use of a global positioning system (SPG ) and SIN and a computer programmed with software for data processing. Initially the Longitude, latitude and elevation of the fault or defect in the pipe is identified by the online inspection tool; subsequently these characteristics are identified by the SIN. Finally, this information is improved in accuracy by adjusting the geographic coordinates by the SPG.
  • SIN inertial navigation system
  • SPG global positioning system
  • the tool consists of two components.
  • the tool comprises at least two modules, connected by a universal joint.
  • the first module contains the basic components of the magnetic flux leakage tool (MFL) which. They understand the magnetic sensors.
  • the second module may contain the inertial measurement unit, the data collection system and an additional odometer that includes arm-supported odometer wheels.
  • patent application US6847207 presents a "pig" and the method of operation thereof to determine the characteristics of a ferromagnetic pipe through which it passes, includes a body, two coaxial circumferences, magnets of opposite polarities supported to the body of the "pig” that provide a magnetic saturation of an area of the pipe between the magnets.
  • the instruments between the magnets generate signals that are sensitive to flow leakage by providing the first information related to anomalies inside and outside the pipe.
  • the instruments supported by the body of the "pig" between the magnets generate signals that are sensitive to induced currents inside the pipe, providing the second anomaly information.
  • the signal processing circuit combines the first and second signals and the second instruments are energized only in response to the signals generated by said circuit.
  • patent application US 6917176 shows a wide-range, non-tiered pipe inspection system that includes a multi-module self-propel train, data collection components, junction elements for interconnecting adjacent modules and wireless communication components for the transmission of the collected data and receipt of control messages.
  • the module train includes at least one module Power and one of electronics.
  • the train can additionally include at least one support module, which can be located between the power and electronics modules.
  • controller modules there are two controller modules, one in each train terminal and two power modules, one adjacent to each controller module, two support modules, one adjacent to each power module and a central module of Electronics and processing.
  • WO 2007 130723 describes a tool for locating inside a pipe with an effective inside diameter.
  • the tool is formed by a main body with a central longitudinal axis, where the units expand in radial direction forming a first external diameter of the tool. Subsequently, the units are reduced radially towards the central longitudinal axis forming the second outer diameter of the tool. The second outer diameter is smaller than the first.
  • the tool consists of a sensor or group of MFL sensors, navigation system, computer processor, memory and motor.
  • patent application WO 2010 067162 relates a tool to detect perforations in hydrocarbon conduction lines based on its sensing system.
  • the function of this tool is to cross a pipe of a specific diameter longitudinally, monitoring its thickness and detecting any hole that is in the path and according to the data obtained, establish the distance at which the holes are located, calculated from the starting point, the time at the time of detection, in addition to its circumferential position and size, all of the above in an online process that develops as the tool advances through the target pipe.
  • the tool consists of two large blocks: one for acquisition, interpretation and data storage and another for decoding of information and visualization of this data.
  • the data acquisition, interpretation and storage block is the basic element and consists of three modules; battery module, the main positioning and control module and magnetic sensing module. This inspection is carried out mainly by magnetic sensors (Hall Effect) and the data obtained is processed and interpreted by means of internal algorithms, which allow to acquire, process, interpret and store all the information in real time.
  • the second block of information decoding and data visualization consists of computer software that is responsible for receiving the information stored in the tool, decoding it and representing it in an understandable and manageable graphical interface for the system user.
  • a feature of this invention is its ability to inspect pipes that have a radius of curvature up to three diameters (3D).
  • the present invention reveals an intelligent online inspection tool, designed to detect perforations, welds, pets, dents and fissures in the liquid and gas transport pipes.
  • This tool uses magnetic flux leakage as a detection technique, travels through the pipe driven by the existing flux and has the ability to inspect lines with radius of curvature up to a diameter (1 D).
  • the tool consists of two modules (101 and 102) and a universal joint (103) as shown in Figure 1.
  • the first module (101) consists mainly of the battery body (201) and odometry (202).
  • the second module (102) is formed by the sensor assembly (203) and the card body (204).
  • the two modules are joined by a universal joint (103).
  • This tool has a modular design that allows the addition of sensing modules or batteries according to the inspection requirements of the pipe, maintaining an optimal dynamic fluid design and the ability to inspect pipes with radius of curvature up to a diameter (1 D).
  • the control philosophy of the tool is focused on collecting data obtained from magnetic flux, inertial movements, distance, time, temperature and pressure, to process and store them in a storage device such as flash memory.
  • the data is extracted and analyzed by the software to describe the inertial mapping data of the pipe traveled, the behavior of the internal and external temperature of the tool (fluid), the internal and external wear of the pipe, holes and their characteristics, number of welds, pets, radial and geospatial location in pipes of each of the anomalies described above. All this is done because the device has an inertial mapping system that allows you to locate in detail the anomaly found. With these elements you will have the geo-referenced position of each of the elements found.
  • All the data stored during the operation of the tool are downloaded and visualized through a graphical interface designed to organize the information and present the main characteristics of each of the perforations, welds, pets, dents and fissures found; In addition to the line mapping data and temperature and pressure measurement.
  • the tool has a sensing system and processing software that are responsible for detecting perforations, welds, dents and fissures in the pipes, analyzing and characterizing the abnormal variations of magnetic flux that occur along the way. In this way, you can know the characteristics of each of the perforations, welds, pets, dents and fissures found, such as: size, angular position and distance with respect to a reference.
  • FIG. 1 Main devices of each module.
  • FIG. 1 Figure 4.
  • Figure 4. Device configuration of module 2.
  • Figure 5. Bipartite universal joint configuration.
  • the intelligent tool object of the present invention is an online inspection tool, designed to detect perforations, welds, pets, dents and cracks in the hydrocarbon transport pipes.
  • This tool uses magnetic flux leakage as a detection technique, travels through the pipe driven by the existing flux and has the ability to inspect lines with radius of curvature up to a diameter (1 D).
  • the tool consists of two modules (101 and 102), which are joined by a universal joint (103) as shown in Figure 1.
  • Figure 2 shows the main components of the first module (101) and the second module ( 102).
  • the first module (101) consists of the battery body (201) which is responsible for providing power to the entire tool and odometers (202).
  • the second module (102) is formed by the sensor assembly (203) and the card body (204).
  • This tool has a modular design that allows the addition of sensing modules or batteries according to the inspection requirements of the pipe, maintaining an optimal dynamic fluid design and the ability to inspect pipes with radius of curvature up to a diameter (1 D).
  • FIG. 3 shows a detailed section of the module (101), which has a conical tip (301), which facilitates the entry and movement of the tool in curves and supports the impact that the tool receives when it reaches the trap of scraper receipt.
  • a pressure sensor (302) that measures the pressure of the fluid at the front of the tool.
  • the battery body (201) consists of at least two battery blocks (303), these blocks are located on a dielectric support designed to avoid the contact of the batteries with the internal walls of the module, facilitating the exit of the blocks when they leave to load or change
  • the battery blocks (303) can be connected in three ways: in series, in parallel or a mixed series-parallel connection and each has between 1000 and 2000 mA / h with a voltage of 0 to 8 V.
  • a grounding system (304) that allows the module to contact the pipe and reduces the risk of spark.
  • an inlet for the injection of nitrogen (305) that compensates the pressure of the tool with respect to the fluid.
  • Odometers (202) with their respective hall effect sensors (306), magnets (307) and spring - arm - wheel system (308) are located in this module.
  • the odometer (202) is the device responsible for keeping track of the distance traveled and calculating the instantaneous speed. This is achieved by means of wheels that are in continuous contact with the inner walls of the tube, which by friction between the surfaces of the wheels and the inner walls of the tube, rotate at every moment allowing the counted distance traveled and calculation of instantaneous speed.
  • the module (101) according to the present invention also has a temperature sensor (309) inside the battery module (303), for recording the internal temperature of the module and also with solid cups (310) that allow a better dynamic fluid performance of the tool.
  • FIG. 4 shows a detailed section of the module (102) consisting of a certain number of vanes for sensors (401), a certain number of Hall effect sensors (402) on each vane, body of magnets (403) responsible for magnetization of the system, 2 to 12 temperature sensors (404), pressure sensor (405) and device for entering nitrogen (406). It also has a block of cards (407), which includes the accelerometer (408), the gyroscope (409) and the magnetometer (410). It also has two or more grooved cups (411) that improve the dynamic fluid behavior of the smart tool.
  • the number of vanes for sensors (401) depends on the number of Hall effect sensors, these vanes can vary between 4 and 36.
  • the Number of Hall effect sensors (402) can vary between 12 and 576 sensors.
  • the thrust pressure is also measured in the smart tool by means of a sensor (405) positioned at the end of the tool.
  • the Hall effect sensors (402) work within a magnetic field generated by a magnet coupled to the module. When there is a hole or an anomaly in the internal surface of the pipe, this magnetic field varies and this variation is represented by a change in the output voltage of the sensor.
  • a permanent magnet is used to create a magnetic flux on the pipe walls and at the same time a magnetic field measuring sensor for taking the readings on the pipe.
  • the hall effect sensor (402) obtains the magnitude of the defects by measuring the magnetic flux leakage of the ferro magnetic material.
  • the two modules (101 and 102) are connected by a bipartite universal joint (103) ( Figure 5) that allows access to the connectors to separate the modules, passing through it the power and communication cables, such as connectors Sealed aerial and hermetic passenger system.
  • the universal joint (103) can be constructed in stainless steel or any other metal alloy. This device also supports the torsion that can occur in the movement of the tool inside the tube, allowing it to make movements in curves up to a diameter of radius (1 D).
  • this universal joint (103) allows connections to each module to be easy to install and remove allowing one or more modules to be attached to the tool as required.
  • the tool has the ability to process the data online, that is, decide what important data should be stored while traveling through the pipeline. This processing causes the download and delivery of the final data to be done once the inspection is completed. All downloaded data can be viewed through the software, which through its graphical interface Organize and display the data in a simple and easy to understand way for the user.
  • the electronic architecture of the tool is designed to acquire the signals of the sensors that are obtained from the magnetic flux field generated between the magnets of the tool and the pipe, this signal is processed and analyzed to determine if there is an anomaly or not . Once the tool travel in the pipeline is finished, the data is extracted directly in the field.
  • Figure 6 shows the electronic configuration of data processing of the intelligent tool, four main stages stand out: sensor stage (500), odometry stage (600), peripheral stage (700) and communication stage (800).
  • the sensor stage (500) is made up of multiplexers, filters, microcontroller and memories.
  • the sensor stage (500) comprises 4 sections of groups of sensors.
  • the electronic operation begins once the order is given in (B), which is a signal given by the microcontroller of the odometry stage (604) to the microcontrollers of this stage (504).
  • Each section is connected to a multiplexer (502), which are controlled by microcontrollers (504).
  • This control signal enters a signal amplification and filtering stage in the filters (503); then it goes to the analog-digital channel of the microcontroller (504) to be stored in flash memories (505).
  • the microcontroller (504) proceeds to analyze whether the signals from the sensors (501) have a significant change in magnetic flux (magnetic flux leakage, MFL).
  • MFL magnetic flux leakage
  • the electronic odometry stage (600) consists of 2 to 12 odometers (202) and 2 to 16 magnets (307) for each odometer and 1 to 6 hall effect sensors (306) for each odometer, real time clock With communication port, filters, microcontroller, micro SD memory, flash memory and includes the rotation measurements of each odometer (202) of the smart tool.
  • the odometer measurement principle consists of measuring the magnetic field generated by the holes that each wheel possesses when being excited with a magnet (307) and being registered by a hall effect sensor. This magnetic field is translated into a voltage signal (C) which is processed in the odometry stage (600), where it enters a signal amplification and filtering stage in the filters (602), then passes to the analog channel - digital microcontroller (604) and is processed to obtain the direct relationship of the linear step of the tool. Said step is stored in flash memory (601). The signal is processed by the microcontroller (604) to determine the speed and once it is in a set range, the tool is brought online.
  • the microcontroller (604) gives the signal order (B) to the microcontrollers (504 and 703) of the sensor stages, and peripherals to initiate the data collection process.
  • the odometry stage keeps track of the elapsed time of inspection of the tool through a real-time clock (603). The data stored by this stage is the number of steps taken by the odometer, speed and time.
  • the peripheral stage (700) consists of the input signals (701), signal filters (702), microcontrollers (703) and memories (704).
  • the input signals (701) correspond to the signals of the temperature sensors, pressure sensors, gyroscope, accelerometer, magnetometer, radio frequency transmitter, global positioning system device (GPS), wireless communication transmitter and digital compass.
  • Microcontrollers of the smart tool have an internal memory equal to or greater than 4 Mbytes.
  • the intelligent tool also has the XYZ mapping function, also called geometric, which determines the Geo-referenced position (coordinates) of the hole, welds, pets, dents, cracks or deformations found by the sensor stage (500) through inertial devices that record their behavior inside the pipe.
  • geometric determines the Geo-referenced position (coordinates) of the hole, welds, pets, dents, cracks or deformations found by the sensor stage (500) through inertial devices that record their behavior inside the pipe.
  • the inertial devices are the elements in charge of measuring the dynamic behavior of the tool during its route through the pipe, allowing to measure the acceleration and angular velocity, being used in applications of capture and analysis of movement.
  • This XYZ mapping system is composed of an accelerometer (408), gyroscope (409) and magnetometer (410) (see figure 4).
  • the accelerometer (408) measures the acceleration with which the tool moves
  • the gyroscope (409) the angular velocity and the magnetometer (410) gives information about the magnetic north
  • each of these elements is integrated into a single device and gives the XYZ three axis measurement.
  • radio frequency and global positioning system which allows the tracking and positioning of the tool spatially, being able to detect the exact point of its location.
  • the radio frequency system is located in each module of the smart tool and allows the location of each module to be tracked in case it becomes clogged in the pipe.
  • the communication protocol is directed to the communication generated from the sensing stage (500) and the peripheral stage (700) to the odometry stage (600) and this to the communication stage (800).
  • the odometry stage (600) gives the data collection order (B) to the sensing (500) and peripheral (700) stages.
  • Parallel to this process is generated the communication that delivers the radio frequency system and global positioning system (GPS) for sending data online pipe inspection.
  • GPS global positioning system
  • a second communication is generated when the data download order (D) is given, the odometry stage (600) communicates with the " sensors (500) and peripherals (700) stages to extract the data from the flash memory and obtain the results Finals in the communication stage (800).
  • the tool has a modular design that allows each module to meet the black box conditions, that is, it is independent of any other module and that they communicate with each other through well-defined inputs and outputs.
  • the bodies or modules of the smart tool are designed for easy disassembly of the cups and the universal joint, allowing access to the interior of the equipment.
  • the design of the modules and the universal joint allows the tool to handle turning radii or curvature of up to a diameter (1 D) of pipe.

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Abstract

La presente invención hace referencia a una herramienta de inspección en linea, diseñada para detectar perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras en tuberías de transporte de líquidos y gases. Esta herramienta utiliza la fuga de flujo magnético (MFL, por su sigla en inglés) como técnica de detección y viaja a través de la tubería impulsada por el flujo existente. Por medio del algoritmo interno que maneja, la herramienta tiene la posibilidad de procesar los datos en línea, es decir, decidir los datos importantes que deben presentarse en campo y así determinar la ubicación lineal de perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras.

Description

HERRAMIENTA INTELIGENTE PARA LA DETECCIÓN DE
PERFORACIONES, CASCOTAS Y ABOLLADURAS EN TUBERÍAS DE
TRANSPORTE
RESUMEN
La presente invención hace referencia a una herramienta de inspección en línea, diseñada para detectar perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras en tuberías de transporte de líquidos y gases.
Esta herramienta utiliza la fuga de flujo magnético (MFL, por su sigla en inglés) como técnica de detección y viaja a través de la tubería impulsada por el flujo existente. Por medio del algoritmo interno que maneja, la herramienta tiene la posibilidad de procesar los datos en linea, es decir, decidir los datos importantes que deben presentarse en campo y así determinar la ubicación lineal de perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras.
Este procesamiento hace que la descarga y la entrega de datos definitivos se realicen en un par de minutos después de la inspección. De igual forma, la herramienta tiene la capacidad de almacenar el flujo magnético en memorias para un análisis detallado de la tubería. Todos los datos descargados pueden ser visualizados a través de la interfaz gráfica diseñada para organizar y mostrar los datos en forma sencilla y de fácil entendimiento para el usuario. La herramienta inteligente tiene un sistema de sensado y un software de procesamiento que se encarga de detectar las perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras en las tuberías, analizando y caracterizando las variaciones anormales de flujo magnético que se presenten en el recorrido. De esta manera, se pueden conocer las características propias de cada una de las perforaciones, soldaduras, cascotas y abolladuras encontradas, tales como: tamaño, posición angular y la distancia con respecto a una referencia.
SECTOR TECNOLÓGICO
Esta solicitud de patente se relaciona con una herramienta de inspección en línea, diseñada para detectar no solo perforaciones, sino defectos experimentados como soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras en las tuberías de transporte de líquidos y gases. Esta herramienta utiliza la fuga de flujo magnético (MFL, por su sigla en inglés) como técnica de detección y viaja a través de la tubería impulsada por el flujo existente. Por medio del algoritmo interno que maneja, la herramienta tiene la capacidad de procesar los datos en línea, es decir, decidir cuáles son los datos importantes que deben almacenarse en las memorias mientras la herramienta viaja a través de la tubería. La herramienta tiene un sistema de sensado y un software de procesamiento que se encargan de detectar las perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras en las tuberías, analizando y caracterizando las variaciones anormales de flujo magnético que se presenten en el recorrido.
ESTADO DE LA TÉCNICA
La presencia de válvulas ilícitas en las líneas de transporte de hidrocarburos y sus derivados afectan la integridad de las líneas y pueden ocasionar derrames de productos que generan un riesgo hacia el medio ambiente, las personas y pérdidas económicas, por lo cual se requiere contar con una herramienta de inspección interna de la línea que permita la detección y ubicación de estas válvulas de forma rápida y económica de fácil manejo que pueda ser incorporada a los procesos de operación normal en las líneas de transporte. Otro beneficio por el uso de esta herramienta inteligente es la optimización de los recursos de tiempo y esfuerzo de los corredores y mantenedores de línea ya que dispondrán de información más exacta para la ubicación y retiro de las válvulas ilícitas.
En el estado del arte de inspección en tuberías, el uso del principio de fuga de flujo magnético (MFL) es una tecnología ya establecida. Los defectos en tuberías ferro magnéticas han sido detectados estableciendo un campo magnético en la pared de la tubería y detectando fuga de flujo causada por anomalías por corrosión o cambios en la estructura de la pared de la tubería y pueden ser encontrados, medidos e identificados en información recolectada. Las herramientas están conformadas, por varios módulos o bloques dentro de los que sobresalen los de potencia y el de sensores. De igual forma, algunas de las herramientas presentan sistemas de navegación inercial, posicionamiento global y componentes de comunicación inalámbrica. Es así como, la solicitud de patente US GB2376077 relaciona un equipo para la evaluación de defectos en tuberías que transportan gas o productos del petróleo, el equipo consiste de uno o varios módulos de transporte que son insertados en el interior de la tubería y se mueve por la presión del flujo del gas. Los módulos tienen diferentes sensores que detectan el estado de la tubería. El equipo está formado por una carcasa hermética, un medio para magnetizar la pared de la tubería, un grupo de convertidores magnéticos basados en elementos del efecto Hall, medios de medición, procesamiento y registro de datos que comprenden convertidores análogo - digital, collares elásticos que permiten el desplazamiento del detector en la tubería junto con los odómetros y los sensores de temperatura. Las salidas de los convertidores de campo se introducen en un multiplexor conectado a un amplificador diferencial y los datos medidos son analizados para identificación de defectos en la tubería.
En el mismo sentido, la solicitud de patente US5864232 describe un equipo para el análisis de anomalías tales como grietas, corrosión y similares en paredes de tuberías. El equipo está formado por un cuerpo en forma cilindrica, medios para soportar el cuerpo a la tubería de la pared, propulsar el cuerpo a través de la tubería, proveer energía eléctrica al cuerpo, almacenar datos. De igual forma presenta una serie de unidades magnetizadoras montadas alrededor del cuerpo del equipo, cada unidad magnetizadora está formada por una barra y cepillos capaces de inducir campo magnético y sensores que miden la pérdida de flujo magnético causada por anomalías en la pared y ruedas de agarre que reducen el desgaste de los sensores y cepillos. El medio de soporte es una barra montada en forma flexible para que el equipo pueda seguir el contorno de la tubería, los sensores están ubicados en la parte central de la misma. Esta barra tiene cepillos de acero o magnetos de polaridades opuestas que transmiten un campo magnético a la pared de la tubería.
De igual forma, la solicitud de patente US6023986 presenta un sistema de localización de defectos en tuberías que incluye una herramienta de inspección en línea, un sistema de navegación inercial (SIN), puntos de control para el uso de un sistema de posicionamiento global (SPG) y SIN y un computador programado con un software para procesamiento de datos. Inicialmente la longitud, latitud y elevación de la falla o defecto en la tubería es identificada por la herramienta de inspección en línea; posteriormente estas características son identificadas por el SIN. Por último, esta información es mejorada en exactitud ajustando las coordenadas geográficas por el SPG.
La herramienta está formada por dos componentes. La herramienta comprende al menos dos módulos, conectados por una junta universal. El primer módulo contiene los componentes básicos de la herramienta fuga de flujo magnético (MFL) que . comprenden los sensores magnéticos. El segundo módulo puede contener la unidad de medición inercial, el sistema de recolección de datos y un odómetro adicional que incluye ruedas para odómetro soportadas por brazos.
En otro aspecto de herramientas para inspección de líneas, la solicitud de patente US6847207 presenta un "marrano" y el método de operación del mismo para determinar las características de una tubería ferromagnética a través de la cual pasa, incluye un cuerpo, dos circunferencias coaxiales, imanes de polaridades opuestas soportados al cuerpo del "marrano" que proveen una saturación magnética de un área de la tubería entre los magnetos.
Inicialmente, los instrumentos entre los imanes generan señales que son sensibles a la fuga de flujo proveyendo la primera información relacionada con anomalías en el interior y exterior de la tubería. Posteriormente, los instrumentos soportados por el cuerpo del "marrano" entre los imanes generan señales que son sensibles a corrientes inducidas en el interior de la tubería, proveyendo la segunda información de anomalías. El circuito de procesamiento de señales combina la primera y segunda, señal y los segundos instrumentos son energizados sólo en respuesta a las señales generadas por dicho circuito.
Adicionalmente, la solicitud de patente US 6917176 muestra un sistema de inspección de tuberías de amplio rango, sin ataduras que incluye un tren de autopropulsión de varios módulos, componentes de recolección de datos, elementos de unión para interconectar módulos adyacentes y componentes de comunicación inalámbrica para la transmisión de los datos recolectados y recibo de mensajes de control. El tren de módulos, incluye al menos, un módulo de potencia y uno de electrónica. El tren puede incluir adicionalmente, al menos un módulo de soporte, el cual puede ser ubicado entré los módulo de potencia y electrónica.
En una de las versiones de la invención, hay dos módulos controladores, uno en cada terminal del tren y dos módulos de potencia, uno adyacente a cada módulo controlador, dos módulos de soporte, uno adyacente a cada módulo de potencia y un módulo central de electrónica y procesamiento.
La patente WO 2007 130723 describe una herramienta para ubicar en el interior de una tubería con diámetro interior efectivo. La herramienta está conformada por un cuerpo principal con un eje longitudinal central, donde las unidades se expanden en dirección radial formando un primer diámetro externo de la herramienta. Posteriormente, las unidades se reducen en dirección radial hacia el eje longitudinal central formando el segundo diámetro externo de la herramienta. El segundo diámetro externo es menor que el primero. La herramienta está formada por un sensor o grupo de sensores MFL, sistema de navegación, computador procesador, memoria y motor.
Por último, la solicitud de patente WO 2010 067162 relaciona una herramienta para detectar perforaciones en líneas de conducción de hidrocarburos con base en su sistema de sensado. La función de esta herramienta es atravesar longitudinalmente una tubería de un diámetro específico, monitoreando el espesor de la misma y detectando cualquier orificio que se encuentre en el trayecto y según los datos obtenidos, establecer la distancia a la cual se encuentran los orificios, calculada desde el punto de partida, el tiempo al momento de la detección, además de su posición circunferencial y tamaño, todo lo anterior en un proceso en línea que se desarrolla a medida que la herramienta avanza por la tubería objetivo.
Al final del recorrido, la información puede ser descargada a un computador en donde queda disponible para ser usada y tomar las decisiones de integridad correspondientes. La herramienta consta de dos grandes bloques: uno de adquisición, interpretación y almacenamiento de datos y otro de decodificación de información y visualización de estos datos. El bloque de adquisición, interpretación y almacenamiento de datos es el elemento básico y está formado por tres módulos; módulo de baterías, .el de posicionamiento y control principal y módulo de sensado magnético. Esta inspección se realiza principalmente mediante sensores magnéticos (Efecto Hall) y los datos obtenidos se procesan e interpretan por medio de algoritmos internos, los cuales permiten adquirir, procesar, interpretar y almacenar en tiempo real toda la información. El segundo bloque de decodificación de información y visualización de datos consta de un software para computador que se encarga de recibir la información almacenada en la herramienta, decodificarla y representarla en una interfaz gráfica entendible y manejable para el usuario del sistema. Una característica de esta invención es su capacidad para realizar inspección de tuberías que tienen un radio de curvatura hasta de tres diámetros (3D).
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención revela una herramienta inteligente de inspección en línea, diseñada para detectar perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras en las tuberías de transporte de líquidos y gases. Esta herramienta utiliza la fuga de flujo magnético como técnica de detección, viaja a través de la tubería impulsada por el flujo existente y tiene la capacidad de inspeccionar líneas con radio de curvatura de hasta un diámetro (1 D).
La herramienta está conformada por dos módulos (101 y 102) y una junta universal (103) como se muestra en la Figura 1. El primer módulo (101) está constituido principalmente por el cuerpo de baterías (201) y odometría (202). El segundo módulo (102) está formado por el conjunto de sensores (203) y el cuerpo de tarjetas (204). Los dos módulos se encuentran unidos por una junta universal (103). Esta herramienta tiene un diseño modular que permite agregar módulos de sensado o baterías según los requerimientos de inspección de la tubería, conservando un diseño fluido dinámico óptimo y la capacidad para inspeccionar tuberías con radio de curvatura de hasta un diámetro (1 D).
La filosofía de control de la herramienta está enfocada en recopilar datos obtenidos de flujo magnético, movimientos inerciales, distancia, tiempo, temperatura y presión, para procesarlos y almacenarlos en un dispositivo de almacenamiento como por ejemplo, memorias tipo flash.
Los datos son extraídos y analizados por el software para describir los datos de mapeo inercial de la tubería recorrida, el comportamiento de la temperatura interna y externa de la herramienta (fluido), el desgaste interno y externo de la tubería, orificios y sus características, número de soldaduras, cascotas, ubicación radial y geoespacial en tubería de cada una de las anomalías anteriormente descritas. Todo esto se realiza gracias a que el dispositivo tiene un sistema de mapeo inercial que permite ubicar en detalle la anomalía encontrada. Con estos elementos se tendrá la posición geo-referenciada de cada uno de los elementos encontrados.
Todos los datos almacenados durante el funcionamiento de la herramienta son descargados y visualizados a través de una interfaz gráfica diseñada para organizar la información y presentar las características principales de cada una de las perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras encontradas; además de los datos de mapeo de la línea y de medición de temperatura y presión.
La herramienta tiene un sistema de sensado y un software de procesamiento que se encargan de detectar las perforaciones, soldaduras, cascotas abolladuras y fisuras en las tuberías, analizando y caracterizando las variaciones anormales de flujo magnético que se presenten en el recorrido. De esta manera, se pueden conocer las características propias de cada una de las perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras encontradas, tales como: tamaño, posición angular y la distancia con respecto a una referencia.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1. Esquema general de la Herramienta.
Figura 2. Principales dispositivos de cada módulo.
Figura 3. Configuración de dispositivos de módulo 1.
Figura 4. Configuración de dispositivos del módulo 2. Figura 5. Configuración de junta universal bipartida.
Figura 6. Configuración electrónica de procesamiento de datos de la
herramienta.
Figura 7. Modularidad de la herramienta. DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL SISTEMA
La herramienta inteligente objeto de la presente invención es una herramienta de inspección en línea, diseñada para detectar perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras en las tuberías de transporte de hidrocarburos. Esta herramienta utiliza la fuga de flujo magnético como técnica de detección, viaja a través de la tubería impulsada por el flujo existente y tiene la capacidad de inspeccionar líneas con radio de curvatura de hasta un diámetro (1 D).
La herramienta está conformada por dos módulos (101 y 102), los cuales encuentran unidos por una junta universal (103) como se muestra en la figura 1. La figura 2 muestra los componentes principales del primer módulo (101 ) y del segundo módulo (102). El primer módulo (101) está constituido por el cuerpo de baterías (201) que es el encargado de proveer energía a toda la herramienta y por los odómetros (202). El segundo módulo (102) está formado por el conjunto de sensores (203) y el cuerpo de tarjetas (204). Esta herramienta tiene un diseño modular que permite agregar módulos de sensado o baterías según los requerimientos de inspección de la tubería, conservando un diseño fluido dinámico óptimo y la capacidad para inspeccionar tuberías con radio de curvatura de hasta un diámetro (1 D).
La figura 3 muestra una sección detallada del módulo (101), el cual tiene una puntera en forma cónica (301), la cual facilita el ingreso y desplazamiento de la herramienta en curvas y soporta el impacto que recibe la herramienta cuando llega a la trampa de recibo de raspadores. Contiguo a esta puntera se encuentra ubicado un sensor de presión (302) que mide la presión del fluido en la parte delantera de la herramienta. El cuerpo de baterías (201 ) consta mínimo de dos bloques de baterías (303), estos bloques van ubicados sobre un soporte dieléctrico diseñado para evitar el contacto de las baterías con las paredes internas del módulo, facilitando la salida de los bloques cuando se vayan a cargar o cambiar. Los bloques de baterías (303) pueden conectarse de tres formas: en serie, en paralelo o una conexión mixta serie-paralelo y cada uno tiene entre 1000 y 2000 mA/h con un voltaje de 0 a 8 V.
En el cuerpo del módulo (101) se encuentra un sistema de puesta a tierra (304) que permite el contacto del módulo con la tubería y disminuye el riesgo de chispa. Al final del bloque de baterías se ubica una entrada para la inyección de nitrógeno (305) que permite compensar la presión de la herramienta respecto al fluido.
En este mismo módulo se encuentran ubicados los odómetros (202) con sus respectivos sensores de efecto hall (306), imanes (307) y sistema de resorte - brazo - rueda (308). El odómetro (202) es el dispositivo encargado de llevar el conteo de la distancia recorrida y de calcular la velocidad instantánea. Esto se logra mediante ruedas que están en contacto continuo con las paredes internas del tubo, que mediante fricción entre las superficies de las ruedas y las paredes internas del tubo, giran en cada instante permitiendo el conteo de distancia recorrida y cálculo de velocidad instantánea.
El módulo (101) de acuerdo con la presente invención, cuenta además con un ' sensor de temperatura (309) al interior del módulo de baterías (303), para el registro de la températura interna del módulo y también con copas macizas (310) que permiten un mejor desempeño fluido dinámico de la herramienta.
La figura 4 muestra una sección detallada del módulo (102) que consta de un número determinado de paletas para sensores (401), un número determinado de sensores efecto Hall (402) en cada paleta, cuerpo de imanes (403) encargados de la magnetización del sistema, 2 a 12 sensores de temperatura (404), sensor de presión (405) y dispositivo para ingreso de nitrógeno (406). Además posee un bloque de tarjetas (407), dentro del cual se encuentra el acelerómetro (408), el giroscopio (409) y el magnetómetro (410). De igual forma posee dos o más copas ranuradas (411) que mejoran el comportamiento fluido dinámico de la herramienta inteligente. El número de paletas para sensores (401) depende de la cantidad de sensores efecto Hall, estas paletas pueden variar entre 4 y 36. El número de sensores efecto Hall (402) puede variar entre 12 y 576 sensores. En la herramienta inteligente también se mide la presión de empuje mediante un sensor (405) posicionado al final de la herramienta.
Los sensores efecto Hall (402) trabajan dentro de un campo magnético generado por un imán acoplado al módulo. Cuando hay un orificio o una anomalía en la superficie interna de la tubería, este campo magnético varía y esta variación se ve representada por un cambio en el voltaje de salida del sensor. Se utiliza un imán permanente para crear un flujo magnético sobre las paredes de la tubería y al mismo tiempo un sensor medidor de campo magnético para la toma de las lecturas sobre la tubería. El sensor de efecto hall (402) obtiene la magnitud de los defectos midiendo la fuga de flujo magnético del material ferro magnético.
Los dos módulos (101 y 102) están conectados por una junta universal (103) bipartida (Figura 5) que permite el acceso a los conectores para separar los módulos, pasando a través de ella los cables de alimentación y de comunicación, tales como conectores aéreos sellados y sistema de pasaeable hermético. La junta universal (103) puede ser construida en acero inoxidable o cualquier otra aleación de metales. Este dispositivo, además soporta la torsión que puede presentarse en el desplazamiento de la herramienta dentro del tubo, permitiendo que ésta realice desplazamientos en curvas de hasta un diámetro de radio (1 D).
El diseño de esta junta universal (103) permite que las conexiones a cada módulo sean fáciles de instalar y retirar permitiendo que a la herramienta se puedan acoplar uno o varios módulos según se requiera.
Por medio del algoritmo interno que maneja, la herramienta tiene la capacidad de procesar los datos en línea, es decir, decidir cuáles son los datos importantes que deben almacenarse mientras viaja a través de la tubería. Este procesamiento hace que la descarga y la entrega de los datos definitivos se realice una vez se finaliza la inspección. Todos los datos descargados pueden ser visualizados a través del software, el cual mediante su interfaz gráfica organiza y muestra los datos de forma sencilla y de fácil entendimiento para el usuario.
La arquitectura electrónica de la herramienta está diseñada para adquirir las señales de los sensores que se obtienen del campo de flujo magnético generado entre los imanes de la herramienta y la tubería, esta señal es procesada y analizada para determinar en línea si hay una anomalía o no. Una vez terminado el recorrido de la herramienta en la tubería, se extraen los datos directamente en campo.
La figura 6 muestra la configuración electrónica de procesamiento de datos de la herramienta inteligente, sobresalen cuatro etapas principales: etapa de sensores (500), etapa de odometria (600), etapa de periféricos (700) y etapa de comunicación (800).
La etapa de sensores (500) está conformada, por multiplexores, filtros, microcontrolador y memorias. La etapa de sensores (500), comprende 4 secciones de grupos de sensores. La operación electrónica, inicia una vez se da la orden en (B), la cual es una señal dada por el microcontrolador de la etapa de odometria (604) a los microcontroladores de esta etapa (504). Cada sección está conectada a un multiplexor (502), los cuales son controlados por microcontroladores (504). Esta señal de control ingresa a una etapa de amplificación y filtrado de señal en los filtros (503); luego pasa al canal análogo - digital del microcontrolador (504) para ser almacenada en las memorias tipo flash (505).
Una vez la herramienta termina este proceso, el microcontrolador (504) procede a analizar si las señales de los sensores (501) presentan un cambio significativo de flujo magnético (fuga de flujo magnético, MFL). Este cambio de flujo magnético es almacenado en la memoria flash del microcontrolador para que una vez terminado el proceso de inspección sea extraído por el software en la etapa de comunicación (800), junto con los datos de odometria (600) y periféricos (700), para poder así determinar la ubicación lineal y caracterización de los orificios, abolladuras, cascotas, fisuras y demás anomalías internas encontradas en la tubería.
La etapa electrónica de odometria (600), consta de 2 a 12 odómetros (202) y de 2 a 16 imanes (307) por cada odómetro y de 1 a 6 sensores de efecto hall (306) por cada odómetro, reloj en tiempo real con puerto de comunicación, filtros, microcontrolador, memoria micro SD, memoria flash y comprende las mediciones de giro de cada uno de los odómetros (202) de la herramienta inteligente.
El principio de medición de odometria consta de medir el campo magnético generado por los orificios que posee cada rueda al ser excitado con un imán (307) y ser registrado por un sensor de efecto hall. Este campo magnético es traducido a una señal de voltaje (C) la cual es procesada en la etapa de odometria (600), donde ingresa a una etapa de amplificación y filtrado de señal en los filtros (602), luego pasa al canal análogo - digital del microcontrolador (604) y es procesada para obtener la relación directa del paso lineal de la herramienta. Dicho paso es almacenado en memoria tipo flash (601). La señal es procesada por el microcontrolador (604) para determinar la velocidad y una vez ésta se ubica en un rango establecido, la herramienta se pone en línea. Cuando la herramienta inteligente está en línea, el microcontrolador (604) da la orden de señal (B) a los microcontroladores (504 y 703) de las etapas sensores, y periféricos para iniciar el proceso de toma de datos. Además la etapa de odometria lleva el registro del tiempo transcurrido de inspección de la herramienta a través de un reloj en tiempo real (603). Los datos almacenados por esta etapa son número de pasos transcurridos por el odómetro, velocidad y tiempo.
La etapa de periféricos (700) está constituida por las señales de entrada (701), filtros de señales (702), microcontroladores (703) y memorias (704). Las señales de entrada (701) corresponden a las señales de los sensores de temperatura, sensores de presión, giroscopio, acelerómetro, magnetómetro, transmisor de radio frecuencia, dispositivo de sistema de posicionamíento global (GPS), transmisor de comunicación inalámbrica y brújula digital. Los microcontroladores de la herramienta inteligente tienen una memoria interna igual o superior a 4 Mbytes.
La herramienta inteligente posee además la función de mapeo XYZ, también llamado geométrico, el cual se encarga de determinar la posición Geo- referenciada (coordenadas) del orificio, soldaduras, cascotas, abolladuras, fisura o deformaciones encontradas por la etapa de sensores (500) a través de dispositivos inerciales que registran su comportamiento en el interior de la tubería.
Los dispositivos inerciales son los elementos encargados de medir el comportamiento dinámico de la herramienta durante su recorrido por la tubería, permitiendo medir la aceleración y velocidad angular, utilizándose en aplicaciones de captura y análisis de movimiento. Este sistema de mapeo XYZ, está compuesto por acelerometro (408), giroscopio (409) y magnetómetro (410) (ver figura 4). El acelerometro (408) mide la aceleración con que se mueve la herramienta, el giroscopio (409) la velocidad angular y el magnetómetro (410) da información acerca del norte magnético, cada uno de estos elementos está integrado en un solo dispositivo y da la medición en tres ejes XYZ. Además de estas características dentro de la etapa de periféricos se tiene el sistema de comunicación, radio frecuencia y sistema de posícionamiento global (GPS), el cual permite el rastreo y posición de la herramienta espacialmente, pudiendo detectar el punto exacto de su ubicación. El sistema de radio frecuencia se encuentra en cada módulo de la herramienta inteligente y permite rastrear la ubicación de cada módulo en caso de quedar obstruido en la tubería.
El protocolo de comunicación está dirigido a la comunicación generada de la etapa de sensado (500) y de la etapa de periféricos (700) hacia la etapa de odometría (600) y ésta hacia la etapa de comunicación (800). Cuándo la herramienta se encuentra en línea, la etapa de odometría (600) da la orden de toma de datos (B) a las etapas de sensado (500) y periféricos (700). Paralelamente a este proceso se genera la comunicación que entrega el sistema de radio frecuencia y sistema de posícionamiento global (GPS) para envió de datos en línea de la inspección de tubería. Una segunda comunicación se genera cuando se da la orden de descarga de datos (D), la etapa de odometría (600) se comunica con las etapas de "sensores (500) y periféricos (700) para extraer los datos de la memoria tipo flash y obtener los resultados finales en la etapa de comunicación (800).
Finalmente, la herramienta cuenta con un diseño modular que permite que cada módulo cumpla las condiciones de caja negra, es decir, sea independiente de cualquier otro módulo y que se comuniquen entre sí a través de entradas y salidas bien definidas. Los cuerpos o módulos de la herramienta inteligente están diseñados para un fácil desarmado de las copas y de la junta universal, permitiendo el acceso al interior del equipo. El diseño de los módulos y la junta universal permite que la herramienta maneje radios de giro o curvatura de hasta un diámetro (1 D) de tubería.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Una herramienta para inspección en línea, diseñada para detectar perforaciones, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras en las tuberías de transporte de líquidos y gases , caracterizada porque se encuentra conformada por dos módulos, en donde el primer módulo (101) está constituido por el cuerpo de baterías (201) y odómetros (202), el segundo módulo (102) está formado por el conjunto de sensores (203) y el cuerpo de tarjetas (204) donde los dos módulos se encuentran unidos por una junta universal (103).
2. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (101) tiene una puntera en forma cónica (301).
3. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (101) posee un sensor de presión (302).
4. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (101) posee un cuerpo de baterías que consta mínimo de dos bloques de baterías (303).
5. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque las baterías pueden disponerse de tres formas: en serie, en paralelo o una conexión mixta serie-paralelo.
6. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque las baterías manejan entre 1000 y 2000 mA/h con un voltaje entre 0 y 8 V.
7. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque el bloque de baterías posee un sensor de temperatura (309).
8. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (101) posee una entrada para la inyección de nitrógeno (305).
9. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque en el módulo (101) se ubica los odómetros (202) con sus respectivos sensores de efecto hall (306), imanes (307) y sistema de resorte - brazo - rueda (308).
10. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación
I , caracterizada porque el módulo (101) posee copas macizas (310).
11. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (102) posee paletas para sensores (401), sensores efecto Hall (402) en cada paleta y cuerpo de imanes (403).
12. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación
I I , caracterizada porque el número de paletas de sensores (401) puede variar entre 4 y 36.
13. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizada porque el número de sensores efecto Hall (402) puede variar entre 12 y 576 sensores.
14. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (102) consta de 2 a 12 sensores de temperatura (404).
15. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (102) consta de un sensor de presión (405).
16. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (102) consta de un dispositivo para ingreso de nitrógeno (406).
17. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , - caracterizada porque el módulo (102) consta de un bloque de tarjetas
(407), dentro del cual se encuentra el acelerómetro (408), el giroscopio (409) y el magnetómetro (410).
18. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque el módulo (102) posee dos o más copas ranuradas (411).
19. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque posee un sistema de mapeo XYZ que determina la posición Geo-referenciada del orificio, soldaduras, cascotas, abolladuras y fisuras detectadas.
20. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada por una configuración electrónica de procesamiento de datos de cuatro etapas principales que son: la etapa de sensores (500), la etapa de odometría (600), la etapa de periféricos (700) y la etapa de comunicación (800).
21. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque la etapa de sensores (500) de la configuración electrónica de procesamiento de datos está conformada, por multiplexores, filtros, microcontrolador y memorias.
22. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque en la configuración electrónica de procesamiento de datos la etapa de odometría consta de 2 a 12 odómetros (202) y de 2 a 16 imanes (307) por cada odómetro y de 1 a 6 sensores de efecto hall (306) por cada odómetro, reloj en tiempo real con puerto de comunicación, filtros, microcontrolador, memoria micro SD, memoria flash.
23. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque en la configuración electrónica de procesamiento de datos, la etapa de periféricos (700) está constituida por las señales de entrada (701), filtros de señales (702), microcontroladores (703) y memorias (704).
24. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque en la configuración electrónica de procesamiento de datos, la etapa de odometría (600) calcula la velocidad y pone en línea la herramienta.
25. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación
24, caracterizada porque cuando la herramienta se encuentra en línea, en la configuración electrónica de procesamiento de datos, la etapa de odometría (600) da la orden (B) de toma de datos a las etapas de sensado (500) y periféricos (700).
26. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación
25, caracterizada porque en la configuración electrónica de procesamiento de datos, la etapa de odometría (600) se comunica con las etapas de sensores (500) y periféricos (700) para extraer los datos de las memorias y obtener los resultados finales en la etapa de comunicación (800).
27. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque en la configuración electrónica de procesamiento de datos, los dispositivos de almacenamiento de datos de la herramienta son memorias tipo flash.
28. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque en la configuración electrónica de procesamiento de datos, los microcontroladores tienen una capacidad de almacenamiento igual o superior a 4 Mbytes.
29. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizada porque las señales de entrada (701) corresponden a las señales de los sensores de temperatura, sensores de presión, giroscopio, acelerómetro, magnetómetro, transmisor de radio frecuencia, dispositivo de sistema de posicionamiento global (GPS), transmisor de comunicación inalámbrica y brújula digital.
30. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque cada módulo es independiente del otro y se comunican entre ellos a través de conectores aéreos sellados y sistema de pasacable hermético.
31. La herramienta de inspección en línea de acuerdo ^con la reivindicación 1 , caracterizada porque inspecciona tuberías con radios de curvatura de hasta un diámetro (1 D).
32. La herramienta de inspección de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque procesa datos en línea, que almacena en las memorias flash mientras viaja a través de la tubería.
33. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación
32, caracterizada porque la descarga y la entrega de los datos definitivos se realizan una vez se finaliza la inspección
34. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación
33, caracterizada porque los datos descargados son visualizados a través de una interfaz gráfica de fácil entendimiento para el usuario.
35. La herramienta de inspección en línea de acuerdo con la reivindicación 29, caracterizada porque tiene un transmisor de radio frecuencia ubicado en cada uno de los módulos de la herramienta.
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