Устройство для определения места дефекта трубопровода

 

Использование: при техническом обслуживании трубопроводов. Сущность изобретения: устройство содержит маркерные станции, размещаемые вдоль трубопровода , снаряд-дефектоскоп, причем маркерные станции содержат таймеры, а снаряд-дефектоскоп высокостабильный таймер и измерители пройденного пути и времени, а также блок синхронизации и хранения информации , синхровыходы которого соединены с входом каждой маркерной станции, входом снаряда-дефектоскопа, а информационный вход соединен с выходами маркерных станций . 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 D 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4643578/25 (22) 30.01.89 (46) 23.10.92. Бюл. ¹ 39 (71) Саратовский филиал Специального конструкторского бюро Всесоюзного научнопроизводственного объединения

"Союзгазавтоматика" (72) Н.Н.Бакурский, А.К.Рузляев и Ю.Н.Голунский (56) Патент Великобритании

¹ 2107063, кл, G 01 D 5/165, 1986.

Патент США ¹ 3754275, кл. G 01 D 15/00, 1987.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, в частности, к измерению пути и может быть использовано для привязки к координатам земной поверхности координат дефектов, обнаруживаемых внутри трубопровода автономными снарядами-дефектоскопами, Известно устройство для привязки координат внутренней поверхности трубопровода к координатам земной поверхности, состоящее из подвижной части, размещаемой на борту снаряда дефектоскопа и множества неподвижных частей, размещаемых над трубой последовательно друг эа другом, Подвижная часть состоит из размещаемой на снаряде-дефектоскопе системы катушек индуктивности и регистрирующей аппаратуры, размещаемой внутри контейнера снаряда-дефектоскопа, Неподвижная часть состоит из катушкииндуктора, формирующей мощное переменное магнитное поле, генератора (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МЕСТА ДЕФЕКТА ТРУБОПРОВОДА (57) Использование: при техническом обслуживании трубопроводов. Сущность изобретения: устройство содержит маркерные станции, размещаемые вдоль трубопровода, снаряд-дефектоскоп, причем маркерные станции содержат таймеры, а снаряд-дефектоскоп высокостабильный таймер и измерители пройденного пути и времени, а также блок синхронизации и хранения информации, синхровыходы которого соединены с входом каждой маркерной станции, входом снаряда-дефектоскопа, а информационный вход. соединен с выходами маркерных станций, 1 з.п. ф-лы, 4 ил. переменного тока, обнаружителя, движущегося в трубопроводе снаряда-дефектоскопа и батарей питания.

Известно также устройство для привязки записи обследования трубопровода к известным внешним точкам, состоящее иэ множества маркерных станций, размещаемых на поверхности земли над трубой, и регистрирующей аппаратуры, размещаемой на борту снаряда-дефектоскопа.

Маркерная станция состоит иэ электронных часов и обнаруживателя проходящего снаряда-дефектоскопа. На борту дефектоскопа размещается регистрирующий прибор, например, магнитофон, производящий одновременную запись сигналов и сигналов времени от специального генератора.

Электронные часы всех маркерных станций единожды синхронизируются с генератором сигналов дефектоскопа и далее независимо друг от друга измеряют время, 1770750

При прохождении снаряда-дефектоскопа под маркерной станцией сигналом с обнаружителя осуществляется регистрация в виде распечатки на листе бумаги времени прохождения дефектоскопа под данной станцией.

Время на борту снаряда-дефектоскопа регистрируется с заранее заданным интервалом.

Недостатком известного устройства является погрешность, порождаемая взаимным уходом частоты эталонных генераторов в маркерных станциях и порождает неучитываемую погрешность измерения. Устранить указанный недостаток можно использованием в маркерных станциях высокостабильных генераторов. Учитывая, что число одновременно используемых маркерных станций достигает 50-100 штук, высокая стоимость комплекса очевидна, Цель изобретения — снижение стоимости устройства при сохранения точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее маркерные станции, установленные вдоль трубопровода, снаряд-дефектоскоп дополнительно содержит блок синхронизации и хранения информации, синхровход которого соединен с входом синхронизации таймера каждой маркерной станции или входом синхронизации высокостабильного таймера снаряда-дефектоскопа, а информационный вход блока синхронизации и хранения информации присоединен к информационному выходу маркерных станций, Кроме того, блок синхронизации и хранения информации содержит контроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, пульт управления, индикаторное табло, устройство ввода-вывода, измеритель времени, причем контроллер соединен с пультом управления, индикаторным табло, блоком ввода-вывода, постоянным запоминающим устройством, оперативным запоминающим устройством, измерителем времени.

Устройство представлено структурной схемой на фиг, 1; на фиг. 2 блок-схема маркерной станции; на фиг. 3 — блок-схема блока синхронизации и хранения информации; на фиг. 4 — график изменений текущего времени i-й маркерной станции и блок синхронизации и хранения информации.

Устройство для определения места дефекта трубопровода состоит из множества маркерных станций 1, размещаемых на поверхности грунта над трубопроводом 2, блока синхронизации и хранения информации

3, снаряда-дефектоскопа 4 с высокостабиль5

55 ным таймером 5, аппаратурой регистрации

6, путеизмерительной аппаратурой 7, причем маркерная станция 1 состоит из обнаружителя 8, схемы ИЛИ 9, регистра 10, таймера 11, Блок синхронизации и хранения информации 3 состоит из контроллера 12, постоянного запоминающего устройства 13, оперативного запоминающего устройства

14, пульта управления 15, индикаторного табло 16, интерфейса 17, измерителя времени 18.

Устройство работает следующим образом.

Маркерные станции 1 приводятся в исходное состояние установкой их счетчиков текущего времени в высокостабильном таймере 5 в нулевое состояние, а затем расстанавливаются вдоль трубопровода 2 на земной поверхности.

Для приведения в исходное состояние синхровход устанавливаемой маркерной станции 1 соединяется с синхроканалом блока сихронизации и хранения информации 3.

При этом из блока синхронизации и хранения информации 3 выдается в маркерную станцию 1 рабочий сигнал, а в самом блоке

3 происходит запоминание номера устанавливаемой станции 1 и времени проведения ее синхронизации. Время в блоке синхронизации и хранения информации 3 счисляется высокостабильн ым измерителем времени

18, После расстановки всех маркерных станций 1 вдоль трубопровода 2 производится синхронизация бортового высокостабильного таймера 5 снаряда-дефектоскопа

4.

При этом синхровход высокостабильного таймера 5 снаряда-дефектоскопа соединяется с синхрока налом блока синхронизации и хранения информации 3, блок синхронизации и хранения информации 3 запускается обслуживающим оператором и на шину установки в ноль высокостабильного таймера 5 снаряда-дефектоскопа 4 выдается установочный сигнал. Высокостабильному таймеру 5 снаряда-дефектоскопа 4 присваивается номер, и время его синхронизации запоминается в блоке синхронизации и хранения информации 3.

После синхронизации высокостабильного таймера 5 снаряд-дефектоскоп 4 вводится в трубопровод 2 и увлекаемый потоком перекачиваемого газа движется по трубопроводу. Поле постоянных магнитов поисковой магнитной системы снаряда-дефектоскопа 4 намагничивает трубу и выхо1770750 дит на наружную ее поверхность. При движении дефектоскопа снаружи трубы перемещается синхронно с ним магнитное поле.

Если снаряд-дефектоскоп 4 проходит в зоне установки маркерной станции 1, то обнаружитель 8 маркерной станции 1 под воздействием магнитного потока формирует сигнал, который через схему ИЛИ 9 поступает на вход управления приемом в регистр

10 параллельного кода из таймера i1.

Таким образом, маркерная станция 1 регистрирует время прохождения снарядадефектоскопа.

После окончания обследования трубы снарядом-дефектоскопом 4 оператор производит считывание значения времени с каждой из маркерных станций i. При этом синхровход маркерной станции 1 стыкуется с синхроканалом блока синхронизации и хранения информации 3 и по инициативе обслуживающего оператора из регистра 10 маркерной станции 1 принимается код времени прохождения дефектоскопа. По информационному выходу из оегистра 10 данные вводятся в оперативное запоминающее устройство 14 блока синхронизации и хранения информации 3, Затем из блока синхронизации и хранения информации 3 по синхроканалу выдается через синхровход маркерной станции 1 сигнал для переписи кода текущего времени из таймера 11 в регистр 10, Синхроканал через схему ИЛИ

9 подается на соответствующий вход регистра 10. В это же время происходит запоминание кода времени из измерителя времени

18 блока синхронизации и хранения информации 3 в оперативном запоминающем устройстве 14 этого блока, а затем считывается значение времени съема информации, счисленного таймером 11 маркерной станции 1 из регистра 10 маркерной станции.

Функционирование блока синхронизации и хранения информации 3 определяется контроллером 12 по одной из выбираемых с помощью пульта управления 15 подпрограмм, хранимых в постоянном запоминающем устройстве 13.

Это могут быть подпрограмма сбора информации, подпрограмма выдачиданных из оперативного запоминающего устройства

14 в ЦВМ и подпрограмма контроля. Интерфейс 17 предназначен для обмена информацией с маркерной станцией 1 или с цифровой вычислительной машиной.

Оперативное запоминающее устройство 14 выполнено энергонезависимым, что позволяет сохранить полученную информацию при отключенном источнике питания, так как разрыв во времени между прапу5

55 ском снаряда-дефектосхопа и расшифровкой информации бывает значительным.

После сбора информации блок синхронизации и хранения информации 3 может быть состыкован информационным каналом с ЦВМ и данные из запоминающего устройства блока переписывается в запоминающее устройство ЦВМ.

По полученной с маркерных станций 1 информации в ЦВМ рассчитывается погрешность каждой маркерной станции 1 к моменту прохождения снаряда-дефектоскопа 4, при этом в качестве эталона используется время, измеренное измерителем времени 18 блока синхронизации и хранения информации 3. Пусть t" - время синхро— низации маркерной станции, tt — время прохождения дефектоскопа в системе времени маркерной станции, тг" — время считывания данных в системе времени маркерной станции, 2 — время считывания данных в системе времени эталона. Средний уход частоты генератора таймера 11 маркерной станции 1 приведет к моменту сбора информации к абсолютному входу времени - тг = t2 (t2 to)

Относительный уход времени для таймера

11 маркерной станции 1 тг

T. м

2 поправка ко времени прохождения снаряда-дефектоскопа 4 t< будет

h t< =д t-t " = Лтг —" с3.

Время прохождения снаряда-дефектоскопа

4 у маркерной станции 1 в эталонной системе счисления времени с учетом поправки

Е1 =t1 + %1 где + — знак поправки, полученной при вычислениях.

Привязка положения внутренних точек трубы к координатам на поверхности грунта над трубой осуществляется в процессе анализа данных, собранных снарядом-дефектоскопом 4, Так как в целях экономии носителя информации в регистраторе 6 таймер 2 снаряда-дефектоскопа 4 формирует прерывания довольно редко (например, через каждые 10 с), то регистрации значений пройденного пути к моменту прерывания от таймера 5 могут оказаться в худшем случае симметричными относительно реально расположенной маркерной станции, Учитывая, что при реальных скоростях движения дефектоскопа (около 5 м/с) в течение, например, 10 с резкие изменения скорости движения дефектоскопа малове1770750

4-.ЛОР С Л.4К.- 444 Р4 Ц

, „r .Р;. ...-. „4,,,,ч,4 с л Е i К4Я стснцр

P 4 """4 Е -" - 4,9 (.7 +. lP

Б 7 УБ7 Б / 177 УУ/ УУУ

ГУН7 с

У.Ег7.347»1

7 34 Р- Я )

=(ec< -. роятны, можно считать движение между двумя соседними прерываниями равномерным и благодаря этому осуществить привязку маркерной станции 1 к координатам путем измерения снаряда-дефектоскопа 25.

Пусть S — путь, à t — время, тогда для случая координат дефектоскопа ($1t1) ($2t2) и временной координаты ti маркерной стан ции можно найти координату Si

$С $2 $1

$ =с

12 -t1

Все вычисления могут быть проведены в ЦВМ при анализе собранной дефектоскопом информации.

Формула изобретения

1. Устройство для определения места дефекта трубопровода. содержащее маркерные станции, установленные вдоль трубопровода, снаряд-дефектоскоп, причем маркерные станции содержат таймеры, а снаряд-дефектоскоп — высокостабильн ый таймер и измерители пройденного пути и текущего времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения стоимости устройства при сохранении точности измерения, устройство дополнительно содержит блок синхронизации и хранения информации, синхровыход которого соединен с входом

5 синхронизации таймера каждой маркерной станции, входом синхронизации высокостабильного таймера снаряда-дефектоскопа, а информационный вход блока синхронизации и хранения информации присоединен к

10 информационному выходу маркерных станций.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок синхронизации и хранения

15 информации содержит контроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, пульт управления, индикаторное табло, устройство ввода-вывода, измеритель времени, при20 чем контроллер соединен с пультом управления ввода-вывода, постоянным запоминающим устройством, оперативным запоминающим устройством, измерителем времени. с ,P4: i 4 i" с0Р iPy OI7P04 вод Д

1770750 с ; а ия рддр(< РНАЯ

lg

1

gr5+4RMN м-ль

1 !

7ос тая ччае з ам и ча:а

yÄmoouc m5

1770750 т л ОМ

Редактор

Заказ 3732 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 м

Составитель О.Бочкарева

Техред М.Моргентал Корректор М,Максимишинец