Устройство и способ для проверки целостности конструкции трубопровода

Номер патента: 30881

Опубликовано: 25.12.2015

Авторы: ДИ ЛУЛЛО, Альберто Джулио, КАНОВА, Альдо, ПИНАРЕЛЛО, Джордано

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ трубопровода к центральному электромагнитному устройству, минимум одна система датчиков для обнаружения магнитного поля, электрические средства для питания устройства для проведения проверки и получения и хранения обнаруженных данных, касающихся магнитного поля, при этом указанное центральное электромагнитное устройство состоит из различных элементов,выполненных из ферромагнитного материала,удерживаемые вместе обоймой из полимерного материала, способного разлагаться вследствие длительного контакта со смесью углеводородов. А также тем, что указанные элементы окружены соленоидом,который под воздействием электрического тока генерирует магнитное поле,которое проходит продольно через элементы. А также тем, что первый и второй магнитный транспортеры выполнены из гибкого полимерного материала, способного разлагаться вследствие длительного контакта со смесью углеводородов, и внутри содержат гибкую сердцевину из ферромагнитного материала. А также тем, что указанная гибкая сердцевина из ферромагнитного материала состоит из пучка или блока стальных проводов. А также тем, что указанные первый и второй магнитные транспортеры включают металлическое кольцо, хотя бы частично окружающее центральное электромагнитное устройство в точке, соединяющей центральное электромагнитное устройство и указанные первый и второй магнитные транспортеры с функцией снижения рассеяния линий магнитного поля. А также тем, что оно снабжено системой датчиков типаили . А также тем, что указанная система датчиков типа , способная обнаружить локальные вариации магнитного поля поблизости от стенки трубопровода, включает магнитные датчики,соединенные с гибкой опорой и размещенные главным образом по кругу вдоль края гибкой опоры. А также тем, что указанная система датчиков типа , способная измерить общее осевое магнитное поле, расположенная коаксиально по отношению к центральному электромагнитному устройству, включает в себя магнитные сенсоры,присоединенные к опоре.(54) УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕЛОСТНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ТРУБОПРОВОДА(57) Данное изобретение относится к устройству для проверки и соответствующему способу проверки целостности конструкции трубопровода из металлического материала. Техническим результатом данного изобретения является то, что в предоставленном устройстве заявляемые конструктивные элементы в случае поломки не будет препятствовать потоку,проходящему через трубопровод, и которое будет легко извлечь в случае поломки, например, при помощи пеноуретанового поршня, а также то, что для проведения проверки целостности трубопровода, не требуется предварительной очистки трубопровода перед введением устройства. Технический результат достигается устройством для проверки целостности конструкции трубопровода,включающее центральное электромагнитное устройство,способное генерировать магнитное поле, первый магнитный транспортер,соединенный с центральным электромагнитным устройством,способный передавать магнитное поле, сгенерированное центральным электромагнитным устройством по направлению к стенке трубопровода, второй магнитный транспортер,присоединенный к центральному электромагнитному устройству,способный облегчить замыкание магнитной цепи,передающий магнитное поле от стенки А также тем, что оно включает в себя систему пространственной локализации,способную обнаружить и установить место нахождения прибора для проверки трубопровода. А также тем, что указанные электрические средства включают минимум один аккумулятор и минимум одну систему сбора данных. А также тем, что указанный аккумулятор гарантирует наличие электрического заряда,достаточного для питания центрального электромагнитного устройства не более 72 часов. А также тем, что указанная система сбора данных включает измерительную плату, способную обработать данные относительно магнитного поля,обнаруженные системой датчиков и позиционные данные, полученные системой пространственной локализации,а также системой хранения обнаруженных данных. А также тем, что указанное центральное электромагнитное устройство включает пучок металлических проводов,с двух сторон разветвляющийся на многочисленные более мелкие пучки, а указанные мелкие пучки проводов входят в упомянутые выше первый и второй магнитные транспортера и продолжаются до тех пор, пока не соприкоснутся с внутренней стенкой трубопровода. А также тем,что указанный пучок металлических проводов заключен в соленоид,который под воздействием электрического тока генерирует магнитное поле, которое проходит через пучок проводов и указанные более мелкие пучки проводов, пока не достигнет внутренней стенки трубопровода. А также тем, что пучок проводов, указанные более мелкие пучки проводов и указанный соленоид заключены в предохранительную оболочку,выполненную из полимерного материала, 2 способную разлагаться вследствие длительного воздействия смеси углеводородов. А также тем, что указанный полимерный материал является полимерным материалом,способным распадаться вследствие продолжительного контакта со смесью углеводородов. А также тем, что указанный полимерный материал является этиленвинилацетатом. А также способом для проверки целостности конструкции трубопровода,состоящим из следующих действий- предоставление прибора для проверки трубопровода в соответствии с данным изобретением- введение указанного прибора для проверки трубопровода в трубопровод для проверки- генерирование прибором для проверки трубопровода магнитного поля,распространяющегося до стенки трубопровода- обнаружение указанным прибором для проверки трубопровода вариаций в магнитном поле,передаваемом до стенок трубопровода- хранение указанных данных, касающихся изменений магнитного поля в приборе для проверки трубопровода- извлечение указанных данных, касающихся изменений магнитного поля, из прибора для проверки трубопроводов- анализ указанных данных, касающихся изменений магнитного поля, с целью получить сведения о возможных структурных дефектах,имеющихся на стенках трубопровода. А также тем, что способ для проверки трубопровода используют для проверки внутренней целостности трубопровода, предназначенного для транспортировки углеводородов. Данное изобретение относится к устройству для проверки и соответствующему способу проверки целостности конструкции трубопровода из металлического материала. В частности, данное изобретение является устройством для проверки трубопровода и может быть использовано для проверки целостности конструкции как подводного, так и сухопутного трубопровода, широко известным как прибор для проверки трубопровода или поршень. Существуют различные способы проверки состояния нефтепровода. В этих способах обычно используются средства, известные в современной технике как поршни или пеноуретановые поршни, из которых последние выполняются из пенополимеров. Указанные поршни или пеноуретановые поршни обычно имеют цилиндрическую форму,шарообразную или в форме пули, и вводятся в нефтепровод на участке определенной длины. Простейшие версии используются для очистки трубопроводов,а более сложные версии,оснащенные электроникой и измерительными приборами, позволяют производить различные измерения и проводить исследования. Оценка целостности нефтепровода является важнейшим фундаментальным аспектом, прежде всего в нефтяной индустрии. Возможные повреждения и значительные отклонения стенок нефтепровода могут сделать его небезопасным и,как следствие, невозможным для использования. Трубопроводы, по которым транспортируются газ, нефтепродукты или другие продукты нефтяной индустрии могут быть подвержены повреждениям из-за действия различных факторов, например,механическая нагрузка, ударное воздействие или химическое или электролитическое воздействие веществ, находящихся внутри. В частности, утончение стенки трубопровода в определенных точках со временем может привести к прорывам. Системы для проверки целостности металлического трубопровода с использованием магнитно-индукционных методов известны в современной технике. Также известно, что утончение стенок трубопровода приводит к появлению вибрации в потоке магнитного поля, индуктированного в нем. Упомянутые магнитно-индукционные методы в действительности способны обнаружить вариации в толщине стенки трубопровода, возникающие,например, из-за утончения или другого типа повреждения. В таких магнитно-индукционных методах система, расположенная внутри трубопровода,индуктирует магнитное поле в ферромагнитной стенке трубопровода и одновременно измеряет индуктированное магнитное поле. В частности,использование этих систем, установленных в устройствах для проверки трубопроводов или поршнях, известно в современной технике. Например,4072894 описывает устройство для недеструктивных проверок трубопроводов, включающее приспособление,способное сгенерировать магнитное поле, лопатки, которые могут проводить магнитное поле внутри стенки трубопровода, и средства для обнаружения рассеивания магнитного поля из-за возможного утончения или повреждения стенки трубопровода(прототип). Устройство, описанное в патенте, указанном выше, является крайне громоздким и механически жестким, а также требует предварительной очистки трубопровода для нормальной работы и устранения производственного риска для него. В случае блокировки продвижения устройства внутри трубопровода из-за его сужения или частичной обструкции, операция по извлечению устройства требует значительных операционных и,следовательно, экономических усилий чем более объемным является устройство, тем сложнее извлечь его из трубопровода в случае застревания. Хотя устройство, описанное в патенте 4072894, описанном выше, позволяет обнаружить возможные участки концентрации напряжения в трубопроводе, Заявитель обнаружил, что оно не лишено недостатков и может быть улучшено в различных аспектах, главным образом относящихся к тому факту, что возможное застревание устройства в трубопроводе может привести к временному его простою. В частности, в случае трубопровода для транспортировки углеводородов,временное прекращение транспортировки может привести к огромным экономическим потерям и операционным проблемам во всех фазах,следующих за перебоем в транспортировке. В современной технике известны приспособления или поршни, оснащенные не электромагнитами, а постоянными магнитами. В таком типе оборудования магнитное поле генерируется без использования электрического тока. Заявитель, тем не менее, обнаружил, что поршни, оборудованные постоянными магнитами,крайне тяжеловесны из-за магнитов и следовательно,продвижение поршня в трубопроводе является более медленным и увеличивает риск застревания в нем. Более того, в случае поломки оборудования,перманентный магнит формирует жесткую преграду, которая, перемещаясь с жидкостью,текущей по трубопроводу, может представлять угрозу для целостности трубопровода. В заключение, при использовании поршней с магнитно-индукционными системами, известными сегодня, невозможно осуществить исследование состояния стенок трубопровода с минимальными операционными рисками и без предварительной очистки трубопровода. Задачей данного изобретения является устранить недостатки, описанные выше, и в частности предложить устройство для проведения проверки целостности трубопровода, которое сводит к минимуму риск повреждения самого трубопровода и содержащихся в нем элементов, в частности клапанов. 3 Техническим результатом данного изобретения является то, что в предоставленном устройстве заявляемые конструктивные элементы случае поломки не будет препятствовать потоку,проходящему через трубопровод, и которое будет легко извлечь в случае поломки, например, при помощи пеноуретанового поршня, а также то, что для проведения проверки целостности трубопровода, не требуется предварительной очистки трубопровода перед введением устройства. Эти и другие цели, описанные для данного изобретения, достигаются путем представления устройства для проведения проверки целостности конструкции трубопровода, как описано в формуле. Следующие характеристики устройства для проведения проверки целостности конструкции трубопровода являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения. Характеристики и преимущества устройства для проведения проверки целостности конструкции трубопровода, описанные для данного изобретения,будут более понятны из следующего иллюстративного и подробного описания с ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых- Фиг.1 является схематическим изображением в сечении предпочтительного варианта исполнения устройства для проверки целостности конструкции трубопровода- Фиг.2 является схематическим изображением в сечении альтернативного варианта исполнения устройства для проверки целостности конструкции трубопровода. На фиг.1 показано устройство для проверки трубопровода, обозначенное в целом как 100, для проверки целостности конструкции трубопровода 101. Устройство 100 для проведения проверки трубопровода 101 включает в себя- центральное электромагнитное устройство 102,которое расположено продольно в трубопроводе 101 и способно генерировать магнитное поле 106- первый магнитный транспортер 103,соединенный с концом центрального электромагнитного устройства 102, способный передавать магнитное поле 106, сгенерированное центральным электромагнитным устройством 102,на стенку трубопровода 101- второй магнитный транспортер 103,присоединенный к противоположному концу центрального электромагнитного устройства 102 по отношению к магнитному транспортеру 103,способный облегчить замыкание магнитной цепи,передающий магнитное поле 106 от стенки трубопровода 101 к центральному электромагнитному устройству 102- минимум одна система датчиков 104 для обнаружения магнитного поля 106, имеющегося на стенке трубопровода 101- электрические средства 105, соединенные с центральным электромагнитным устройством 102 для питания устройства для проверки 100 и получения и хранения обнаруженных данных,касающихся магнитного поля 106. 4 Указанное устройство 100 для проверки трубопровода 101 является устройством, пригодным для введения в трубопровод 101 и принадлежит к более широкой группе устройств для проверки трубопровода. Упомянутое центральное электромагнитное устройство 102, имеющее по большей части цилиндрическую форму, делится на различные элементы 107 со смежным расположением из ферромагнитного материала, предпочтительно из железо-кобальтового сплава, которые соединены обоймой 109 из полимерного материала, способной распадаться вследствие продолжительного контакта со смесью углеводородов. Благодаря данной конструкции, если устройство для проверки застревает в трубопроводе 101, обойма 109 из полимерного материала растворяется,высвобождая различные элементы 107 центрального электромагнитного устройства 102. Таким образом,центральное электромагнитное устройство 102 распадается на множество составных частей меньшего размера, которые не представляют опасности для трубопровода 101. Элементы 107 окружены соленоидом 108. Когда через указанный соленоид 108 проходит электрический ток, он генерирует магнитное поле 106, которое проходит продольно через элементы 107. В частности, указанные элементы 107 обладают такой формой и размерами, что они не представляют опасности для трубопровода 101. Например, указанные элементы 107 могут иметь цилиндрическую или шарообразную форму, что позволяет им с большей легкостью передвигаться по трубопроводу 101 в случае поломки устройства для проверки 100. Упомянутые первый и второй магнитный транспортер 103, 103, в дальнейшем с целью упрощения,называемые магнитными транспортерами,изготовлены из гибкого полимерного материала, способного распадаться на элементы небольшого размера вследствие продолжительного контакта со смесью углеводородов. Указанный первый магнитный транспортер 103 и указанный второй магнитный транспортер 103 содержат внутри себя гибкую сердцевину из ферромагнитного материала 110,110. В предпочтительном варианте исполнения указанные магнитные транспортеры 103, 103 в поперечном направлении имеют дисковую или ромашкообразную форму, а в продольном направлении - изогнутую форму с учетом продвижения устройства вперед, облегчающую его движение по трубопроводу 101. Указанная изогнутая форма также гарантирует постоянное прилегание магнитных транспортеров 103, 103 к внутренней стенке трубопровода 101 благодаря нежесткому давлению,которое магнитные транспортеры 103, 103 оказывают на внутреннюю стенку трубопровода 101, как только устройство для проверки 100 помещается в трубопровод. В предпочтительном варианте исполнения,гибкая сердцевина из ферромагнитного материала 110, 110 магнитных транспортеров 103, 103 состоит из пучка или блока стальных проводов,предпочтительно из сплава с низким магнитным насыщением, где диаметр каждого провода составляет менее 0.5 мм и где магнитная проницаемость провода предпочтительно варьируется от 1500 до 200 Гн/м. Гибкость магнитных транспортеров 103, 103 позволяет устройству для проверки 100 проходить через любые возможные изменения сечения трубопровода 101, возникающие из-за его дефектов,в области накоплений, отложений или клапанов. В частной версии исполнения конструкции данного изобретения указанные магнитные транспортеры 103, 103 могут иметь многослойную структуру для улучшения магнитной проводимости. В данном конкретном варианте исполнения указанный первый магнитный транспортер 103 и указанный второй магнитный транспортер 103 могут состоять из различных дисков (не показано) из полимерного материала, каждый из которых имеет сердцевину из ферромагнитного материала. В конкретном варианте исполнения конструкции данного изобретения указанные магнитные транспортеры 103,103 могут включать металлическое кольцо 111, 111, хотя бы частично окружающее центральное электромагнитное устройство 102 в точке соединения центрального электромагнитного устройства 102 и магнитных транспортеров 103, 103 с функцией снижения рассеяния линий магнитного поля 106. В целом, указанные магнитные транспортеры 103, 103 оптимизируют поддержание магнитного потока и ограничивают расстояние между концом магнитных транспортеров 103, 103 и внутренней стенкой трубопровода 101. В предпочтительном варианте исполнения конструкции данного изобретения указанные системы датчиков 104 могут быть типа 104(локализация дефекта) или типа 104 (потеря в площади поперечного сечения металла). Указанная система датчиков типа 104 может включать магнитные датчики 121, способные обнаружить магнитное поле 106, соединенные с гибкой опорой 117 из полимерного материала. Указанная гибкая опора 117 для указанной системы датчиков типа 104, может иметь в поперечном направлении круговую форму или округлокроновидную, с внешним диаметром,близким по значению к диаметру трубопровода 101,и может быть расположена перпендикулярно по отношению к центральному электромагнитному устройству 102. Указанные магнитные датчики 121 размещены главным образом по кругу вдоль края гибкой опоры 117, чтобы обеспечить близкое расположение к внутренней стенке трубопровода 101. Близкое расположение упомянутых магнитных датчиков 121 к внутренней стенке трубопровода 101 позволяет системе датчиков типа 104 обнаруживать локальные вариации в магнитном поле 106, в частности, в радиальном компоненте,поблизости от стенки трубопровода 101. Такой тип обнаружения позволяет получить информацию о наличии и угловом положении дефектов с небольшими размерами 119. Указанная система датчиков типа 104 может включать гибкую обойму 118, способную вместить указанную гибкую опору 117 и указанные магнитные датчики 121. Указанная гибкая обойма 118 может присоединяться к упомянутому центральному электромагнитному приспособлению 102 перпендикулярно и продолжаться, пока не соприкоснется с внутренней стенкой трубопровода 101. Гибкость гибкой обоймы 118 в сочетании с гибкостью гибкой опоры 117 позволяет устройству для проведения проверки 100 обходить любые возможные отложения или деформации, имеющиеся в трубопроводе 101. Указанная система датчиков типа 104 может включать магнитные датчики 121,способные обнаруживать магнитное поле 106,присоединенные к опоре 124. Указанная система датчиков типа 104 может быть расположена коаксиально относительно центрального электромагнитного устройства 102 и иметь по сути округлую форму. Коаксиальное расположение систем датчиков типа 104 позволяет обнаружить обширные коррозионные явления 120 благодаря измерению общего осевого магнитного поля 106, проходящего через магнитные датчики 121. Указанные системы датчиков типа 104 могут быть размещены между одним из магнитных транспортеров 103, 103 и указанным центральным электромагнитным устройством 102. Более того, указанная система датчиков типа 104 может включать защитную обшивку 123,способную вместить и защитить опору 124 и магнитные датчики 121, соединенные с ней. Указанная гибкая обойма 118 и защитная обшивка 123 могут быть выполнены из полимерного материала, способного разложиться вследствие длительного контакта со смесью углеводородов. Указанное устройство для проведения проверки 100 может одновременно включать указанные системы датчиков типа 104 и указанные системы датчиков типа 104 или, в качестве альтернативы, только одну из двух. В предпочтительном варианте исполнения конструкции данного изобретения указанное устройство для проведения проверки 100 также включает систему пространственной локализации 122,способную обнаружить расположение устройства для проверки 100. Указанная система пространственной локализации 122 включает часы (не показано) для фиксации времени, что связано минимум с одним измерением позиционной вариации, полученным благодаря применению минимум одного из перечисленным инструментов- гироскоп (не показано), для определения угла наклона устройства для проверки 100 5- акселерометр (не показано) для измерения ускорения,развиваемого устройством для проведения проверки 100 и, следовательно,вариаций в его скорости- датчик давления (не показано) для обнаружения различий в показаниях давления, которому подвергается устройство для инспекции 100,способствующий пониманию,прошло ли устройство для проверки 100 через возможные изменения в сечении трубопровода 101, например,сварные швы или клапаны, расположение которых в трубопроводе 101 заранее установлено. Связав данные, установленные при помощи системы датчиков 104, относящиеся к магнитному полю 106, с данными по фиксации времени и расположению, полученными при помощи системы локализации 122,возможно локализировать структурные дефекты, имеющиеся на стенках трубопровода 101. В предпочтительном варианте исполнения конструкции данного изобретения указанные электрические средства 105 могут включать минимум один аккумулятор (не показано),предпочтительно литий-ионный, минимум одну систему сбора данных(не показано) и соответствующие средства электрического соединения(не показано) с центральным электромагнитным устройством 102, систему датчиков 104 и систему локализации 122. Размеры указанного аккумулятора определяются необходимостью гарантировать электрический заряд, достаточный для питания центрального электромагнитного устройства 102 в течение времени в 1.2 или более раз дольше ожидаемой длительности выполнения задания по контролю, но в любом случае не дольше 72 часов,предпочтительно менее 12 часов. В случае застревания устройства для проведения проверки 100 в трубопроводе 101, из-за небольшого заряда аккумулятора его магнитный эффект исчерпывается в течение нескольких часов, что не дает устройству прилипнуть к стенке трубопровода из-за магнитного эффекта, тем самым усложняя его извлечение. Указанная система сбора данных включает в себя измерительную плату (не показано), способную обработать данные, относящиеся к магнитному полю 106, обнаруженные системой датчиков 104, а также данные о времени и расположении,полученные системой пространственной локализации 122, а также систему хранения (не показано) обнаруженных данных. В частности, описанные магнитные датчики 121,121 позволяют обнаружить вариации в магнитном поле 106, а указанные измерительные платы обрабатывают обнаруженный сигнал. В предпочтительном варианте исполнения данного изобретения указанные электрические средства 105 соединяются с центральным электромагнитным устройством 102 посредством соединительного кабеля 115, выполненного из полимерных материалов, способных разлагаться вследствие длительного контакта со смесью 6 углеводородов. Указанный соединительный кабель также снабжен проводниковыми средствами 116 для передачи данных и питания. В частной версии данного изобретения указанные электрические средства 105 могут находиться снаружи устройства для проведения проверки 100 и, в частности, содержаться в поршне(не показано) независимо от устройства по проведению проверки 100, соединяясь с ним посредством системы гибкого соединения (не показано), возможно выполненной из полимерного материала,способного разлагаться под воздействием длительного контакта с углеводородами. Фиг.2 показывает частный вариант исполнения устройства для проведения проверки 100 (числовые обозначение имеют те же соответствующие значения, что на фиг.1), где упомянутые первый и второй магнитный транспортеры 103, 103 являются частью центрального электромагнитного устройства 102. В частности, центральное электромагнитное устройство 102 может включать пучок металлических проводов 112, с двух сторон разветвляющийся на многочисленные более мелкие пучки 113, 113. Указанные мелкие пучки проводов 113, 113 входят в упомянутые выше магнитные транспортеры 103, 103 и продолжаются до тех пор,пока не соприкоснутся с внутренней стенкой трубопровода 101. Указанный пучок металлических проводов 112 заключен в центральной части в соленоид 108,который под воздействием электрического тока генерирует магнитное поле 106 (показанное на фиг.2 пунктирной линией), которое проходит через пучок проводов 112 и указанные более мелкие пучки проводов 113, 113, пока не достигнет внутренней стенки трубопровода 101. Указанный пучок металлических проводов 112,указанные более мелкие пучки проводов 113, 113 и указанный соленоид 108 заключены в предохранительную оболочку, выполненную из полимерного материала 114, способную разлагаться вследствие длительного воздействия смеси углеводородов и удерживающую эти элементы вместе. Указанные мелкие пучки проводов 113, 113 передают магнитное поле 106 к стенке трубопровода 101 и в поперечном сечении имеют ромашкообразную форму. В соответствии с идеей данного изобретения,указанный полимерный материал, содержащийся в обойме 109, в первом и втором магнитном транспортере 103, 103, в оболочке 114, в соединительном кабеле 115, в гибкой обойме 118 и в защитной обшивке 123, является полимерным материалом, способным разлагаться вследствие длительного контакта со смесью углеводородов изза химического воздействия углеводородов и механического воздействия жидкости,содержащейся в трубопроводе. В частности, указанный полимерный материал имеет хотя бы одно из нижеследующих свойств- температура стеклования ниже, чем обычный температурный ряд для устройства для проверки 100, предпочтительно ниже 10 С,- температура плавления выше, чем обычный температурный ряд для устройства для проверки 100, предпочтительно выше 70 С. В частности, указанный полимерный материал может быть представлен этиленвинилацетатом(ЭВА). Этот материал соответствует требованиям,описанным выше, и разлагается в течение нескольких дней на мелкие элементы при воздействии смеси углеводородов. Изобретение также относится к способу проверки целостности конструкции трубопровода 101, включающему фазы, описанные ниже. Поскольку указанное устройство для проверки 100 не снабжено собственными средствами для продвижения вперед, оно продвигается по нефтепроводу 101 благодаря давлению,оказываемому жидкостью,содержащейся в трубопроводе. Сразу после введения в трубопровод 101 устройство для проверки 100 начинает выполнять свою задачу по проверке, которая продолжается до тех пор, пока устройство не достигнет камеры приема (не показано), в которую устройство проверки 100 попадает, закончив проверку. Во время операции, устройство для проведения проверки 100 генерирует магнитное поле 106,которое передается к стенке трубопровода 101 магнитными транспортерами 103,103 и обнаруживается системой датчиков 104. В частности, система датчиков 104 обнаруживает вариации магнитного поля 106, которые могут говорить о возможных зонах утончения стенки трубопровода 101. Вариации магнитного поля 106, передаваемого до стенки трубопровода 101, могут означать снижение толщины стенки трубопровода 101 или наличие дефектов в ней. Эти данные, замеренные системой датчиков 104,хранятся электрическим средствами 105 вместе с данными,касающимися расположения,полученными при помощи системы пространственной локализации 122 устройства для проведения проверки 100, и могут быть извлечены после завершения инспекции. Анализ данных, полученных устройством для проведения проверки 100, может предоставить полезные сведения о возможных структурных дефектах 119, 120, имеющихся на стенках трубопровода 101. Указанное устройство для проверки целостности конструкции трубопровода, являющееся предметом данного изобретения, особенно подходит для эксплуатации в трубопроводах, предназначенных для транспортировки углеводородов. Характеристики устройства и способ,используемый для проверки целостности конструкции трубопровода, являющиеся предметом данного изобретения, проясняются в описании, как и их сравнительные преимущества. В частности, одним из преимуществ устройства и способа, описанных в данном изобретении, является возможность локализации возможных структурных дефектов или аномалий стенок трубопровода, не создавая опасности для самого трубопровода. В случае застревания в трубопроводе устройство для проверки в соответствии с данным изобретением фактически способно распадаться на многочисленные мелкие и легкие элементы, не представляющие опасности для трубопровода. Структура устройства для проверки сконструирована так, что оно распадается на многочисленные составные части в течение нескольких дней. После длительного контакта устройства для проверки со смесью углеводородов элементы,выполненные из полимерного материала,разлагаются и растворяются в смеси углеводородов,высвобождая элементы, присоединенные к ним. Высвобожденные части, обычно металлические или в любом случае неспособные раствориться в смеси углеводородов, спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму риск нанести повреждения трубопроводу. Масса и размеры этих нерастворимых элементов таковы, что они не представляют угрозы для целостности трубопровода, а также не могут воспрепятствовать или поставить под угрозу возможные последующие проверочные операции, производимые любым из известных видов поршней. Следующим преимуществом устройства для проверки в соответствии с данным изобретением является тот факт, что его гибкая структура позволяет использовать устройство для проведения проверки в тех трубопроводах, которые не были предварительно очищены от отложений смесей твердых углеводородов,парафиновых углеводородов, асфальтенов или песка. Благодаря своей структурной гибкости,устройство для проверки фактически способно обходить преграды и/или участки частичной необходимости, имеющиеся в трубопроводе, без блокирования продвижения. Устройство для проверки также пригодно для использования в трубопроводах с маленьким диаметром, предпочтительно начиная с диаметра 3 дюйма. Устройство и способ, используемый для проверки целостности конструкции трубопровода в соответствии с данным изобретением,сконструированным описанным образом, в любом случае может подвергаться нескольким модификациям и быть исполненным в различных вариантах, все из которых объединены одной идеей изобретения. Таким образом, объем правовой защиты изобретения определяется прилагаемой формулой. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для проверки целостности конструкции трубопровода,включающее центральное электромагнитное устройство,7 способное генерировать магнитное поле, первый магнитный транспортер,соединенный с центральным электромагнитным устройством,способный передавать магнитное поле,сгенерированное центральным электромагнитным устройством по направлению к стенке трубопровода, второй магнитный транспортер,присоединенный к центральному электромагнитному устройству,способный облегчить замыкание магнитной цепи, передающий магнитное поле от стенки трубопровода к центральному электромагнитному устройству,минимум одна система датчиков для обнаружения магнитного поля, электрические средства для питания устройства для проведения проверки и получения и хранения обнаруженных данных,касающихся магнитного поля, отличающееся тем,что указанное центральное электромагнитное устройство состоит из элементов, выполненных из ферромагнитного материала, удерживаемые вместе обоймой из полимерного материала, способного разлагаться вследствие длительного контакта со смесью углеводородов. 2. Устройство по п.1 отличающееся тем, что указанные элементы окружены соленоидом,который под воздействием электрического тока генерирует магнитное поле, которое проходит продольно через элементы. 3. Устройство по п.1 отличающееся тем, что первый и второй магнитные транспортеры выполнены из гибкого полимерного материала,способного разлагаться вследствие длительного контакта со смесью углеводородов, и внутри содержат гибкую сердцевину из ферромагнитного материала. 4. Устройство по п.3 отличающееся тем, что указанная гибкая сердцевина из ферромагнитного материала состоит из пучка или блока стальных проводов. 5. Устройство по п.п.1-4 отличающееся тем, что указанные первый и второй магнитные транспортеры включают металлическое кольцо,хотя бы частично окружающее центральное электромагнитное устройство в точке, соединяющей центральное электромагнитное устройство и указанные первый и второй магнитные транспортеры с функцией снижения рассеяния линий магнитного поля. 6. Устройство по п.1 отличающееся тем, что оно снабжено системой датчиков типаили . 7. Устройство по п.6 отличающееся тем, что указанная система датчиков типа , способная обнаружить локальные вариации магнитного поля поблизости от стенки трубопровода, включает магнитные датчики, соединенные с гибкой опорой и размещенные главным образом по кругу вдоль края гибкой опоры. 8. Устройство по п.6 отличающееся тем, что указанная система датчиков типа , способная измерить общее осевое магнитное поле,расположенная коаксиально по отношению к центральному электромагнитному устройству,8 включает в себя магнитные сенсоры,присоединенные к опоре. 9. Устройство по п.1 отличающееся тем, что оно включает в себя систему пространственной локализации, способную обнаружить и установить место нахождения прибора для проверки трубопровода. 10. Устройство по п.1 отличающееся тем, что указанные электрические средства включают минимум один аккумулятор и минимум одну систему сбора данных. 11. Устройство по п.10 отличающееся тем, что указанный аккумулятор гарантирует наличие электрического заряда, достаточного для питания центрального электромагнитного устройства не более 72 часов. 12. Устройство по п.10 отличающееся тем, что указанная система сбора данных включает измерительную плату, способную обработать данные относительно магнитного поля,обнаруженные системой датчиков и позиционные данные, полученные системой пространственной локализации,а также системой хранения обнаруженных данных. 13. Устройство по п.1 отличающееся тем, что указанное центральное электромагнитное устройство включает пучок металлических проводов, с двух сторон разветвляющийся на многочисленные более мелкие пучки, а указанные мелкие пучки проводов входят в упомянутые выше первый и второй магнитные транспортеры и продолжаются до тех пор, пока не соприкоснутся с внутренней стенкой трубопровода. 14. Устройство по п.13 отличающееся тем, что указанный пучок металлических проводов заключен в соленоид,который под воздействием электрического тока генерирует магнитное поле,которое проходит через пучок проводов и указанные более мелкие пучки проводов, пока не достигнет внутренней стенки трубопровода. 15. Устройство по п.14 отличающееся тем, что пучок проводов, указанные более мелкие пучки проводов и указанный соленоид заключены в предохранительную оболочку, выполненную из полимерного материала, способную разлагаться вследствие длительного воздействия смеси углеводородов. 16. Устройство по п.п.1-15 отличающееся тем,что указанный полимерный материал является полимерным материалом, способным распадаться вследствие продолжительного контакта со смесью углеводородов. 17. Устройство по п.п.1-16 отличающееся тем,что указанный полимерный материал является этиленвинилацетатом. 18. Способ для проверки целостности конструкции трубопровода состоящий из следующих действий- предоставление прибора для проверки трубопровода в соответствии с данным изобретением- введение указанного прибора для проверки трубопровода в трубопровод для проверки- генерирование прибором для проверки трубопровода магнитного поля,распространяющегося до стенки трубопровода- обнаружение указанным прибором для проверки трубопровода вариаций в магнитном поле,передаваемом до стенок трубопровода- хранение указанных данных, касающихся изменений магнитного поля в приборе для проверки трубопровода- извлечение указанных данных, касающихся изменений магнитного поля, из прибора для проверки трубопроводов- анализ указанных данных, касающихся изменений магнитного поля, с целью получить сведения о возможных структурных дефектах,имеющихся на стенках трубопровода. 19. Способ по любому из п.п.1-17 отличающийся тем, что использование устройства для проверки трубопровода возможно для проверки внутренней целостности трубопровода,предназначенного для транспортировки углеводородов.

МПК / Метки

МПК: G01N 27/82

Метки: проверки, трубопровода, способ, конструкции, целостности, устройство

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/10-30881-ustrojjstvo-i-sposob-dlya-proverki-celostnosti-konstrukcii-truboprovoda.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Устройство и способ для проверки целостности конструкции трубопровода</a>

Похожие патенты