Внутритрубный дефектоскоп (варианты)

 

Изобретение относится к устройствам внутритрубного неразрушающегося контроля трубопроводов. Сущность: дефектоскоп содержит корпус, установленные на корпусе манжеты и контрольные датчики, а также средства измерений и обработки данных измерений. На корпусе дефектоскопа по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа в виде поясов установлено множество держателей датчиков. Каждый держатель датчиков содержит полоз, способный скользить по внутренней поверхности трубопровода. В каждом полозе установлены несколько контрольных датчиков. Каждый держатель выполнен в виде нескольких упругих звеньев разной жесткости, так что на периферийном конце каждого упругого звена, кроме периферийного, закреплены ближние к оси дефектоскопа концы упругих звеньев, более удаленных от оси симметрии дефектоскопа, а на периферийном конце каждого периферийного упругого звена закреплен указанный полоз. Держатели датчиков, относящиеся к одному поясу держателей датчиков, соединены жесткими звеньями с держателями датчиков соседнего пояса. Сигналы с датчиков оцифровывают и записывают в накопитель бортового компьютера с привязкой к сигналам от других датчиков. Технический результат: увеличение проходимости дефектоскопа через протяженные искривленные участки сужений трубопровода и снижение относительного объема данных, по которым не могут быть идентифицированы дефекты стенки трубопровода. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для внутритрубного неразрушающего контроля трубопроводов, главным образом уложенных магистральных нефтегазопродуктопроводов путем пропуска внутри контролируемого трубопровода устройства, состоящего из одного или нескольких транспортных модулей, продвигающихся внутри трубопровода за счет давления потока продукта, транспортируемого по трубопроводу, с установленными на корпусе контрольными датчиками, (чувствительными к каким-либо параметрам, отражающим техническое состояние магистрального трубопровода).

Известен внутритрубный дефектоскоп (патент США US 4098126 от 04.07.78, МПК G 01 B 5/28, НПК США 73/432R (British Gas Corp.), а также US 4807484 от 28.02.89, МПК G 01 B 5/28, НПК США 73/865.8 (Pipetronix GmbH, Kernforschugszentrum Karlsruhe GmbH); SU 1157443 от 23.05.85, МПК G 01 N 27/82 (Уфимский нефтяной институт и НИИ интроскопии); US 4598250 от 01.07.86, НПК США 324/220 (Magnaflux Pipeline Services, Inc.); US 5115196 от 19.05.92, US 4945306 от 31.07.90, НПК США 324/220 (Atlantic Richfield Company)), пропускаемый внутри контролируемого трубопровода, содержащий корпус, установленные на корпусе контрольные датчики, (чувствительные к диагностическим параметрам, отражающим состояние стенки трубопровода), дефектоскоп содержит также средства измерений и обработки данных измерений.

Дефектоскоп характеризуется тем, что включает в себя эластичную манжету, по периферии манжеты установлены указанные контрольные датчики, прилегающие к внутренней поверхности трубопровода.

Основным недостатком такого дефектоскопа является то, что прохождение участков трубопровода со значительными дефектами геометрии в его сечении сопровождается удалением датчиков от недеформированной части трубопровода вблизи дефекта геометрии, а также смятием манжеты с датчиками. При контроле трубопровода, состоящего из труб с существенно разной толщиной стенок труб, например, при наличии ранее отремонтированных участков трубопровода, на участках с увеличенной толщиной стенки, а также при наличии на внутренней поверхности трубопровода постороннего закрепленного предмета, прохождение носителя датчиков может сопровождаться смятием манжеты с потерей ориентации части датчиков.

Известен внутритрубный дефектоскоп (международная заявка WO 95/30895 от 16.11.95, МПК G 01 N 27/82, WO 95/30896 от 16.11.95, МПК G 01 N 27/83, US 5537035 от 16.07.96 НПК США 324/220 (Gas Research Institute); а также US 3593122 от 13.07.71, НПК США 324/37 (AMF Incorporated); US 3460028 от 05.08.69; US 3496457 от 17.02.70, US 3529236 от 15.09.70, НПК США 324/37 (American Machine & Foundry Company); US 3949292 от 06.04.76, US 3967194 от 29.06.76, НПК США 324/37 (Vetco Offshore Industries, Inc.); DE 2423113 от 05.12.74, МПК G 01 N 27/86 (Vetco Offshore Industries, Inc.); SU 745386 от 30.06.80, МПК G 01 N 27/82, GB 2044459 от 15.10.80, МПК G 01 N 27/82, US 4468619 от 28.08.84, US 4447777 от 08.05.84, US 4310796 от 12.01.82, US 4105972 от 08.08.78, НПК США 324/220 (British Gas Corporation); DE 2263485 от 04.04.85, МПК F 17 D 5/02 (Vetco Inc.), пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, содержащий корпус, установленные на корпусе контрольные датчики, чувствительные к диагностическим параметрам, отражающим состояние стенки трубопровода, дефектоскоп содержит также средства измерений и обработки данных измерений.

Дефектоскоп характеризуется тем, что на его корпусе установлено множество держателей датчиков по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа, в держателях установлены указанные контрольные датчики. Держатели шарнирно соединены с корпусом дефектоскопа и прижимаются к внутренней поверхности трубопровода с помощью упругих подпор (эластичных или металлических), установленных на корпусе дефектоскопа, что позволяет держателям датчиков огибать незначительные дефекты геометрии в сечении трубопровода (вмятины), подкладные кольца и подобные неоднородности.

Основным недостатком такого дефектоскопа также является невозможность его использования для обследования трубопроводов переменного диаметра, например, при наличии отремонтированных участков трубопровода с диаметром труб, существенно меньшим, чем диаметр труб основной части обследуемого трубопровода, а также при плановом увеличении диаметра трубопровода в точке объединения потоков от двух трубопроводов. Указанное ограничение в применении возникает в силу ограниченности отжима держателей датчиков в направлении оси трубопровода, обусловленной конструкцией крепления держателей датчиков. Кроме того, крепление держателей датчиков занимает место (протяженность крепления вдоль оси трубопровода больше, чем протяженность полоза с контрольными датчиками вдоль оси трубопровода) в условиях ограниченности пространства для размещения контрольных датчиков и их крепления внутри трубопровода. Поэтому при необходимости перекрывания зоны сканирования на поверхности стенки трубопровода несколькими датчиками с целью получения высокого линейного разрешения в измерениях возникает необходимость крепления на корпусе дефектоскопа нескольких поясов держателей датчиков, протяженность каждого из которых из-за громоздкости крепления значительно превышает протяженность датчиков и полозов по оси трубопровода, и суммарная протяженность поясов при этом складывается в зависимости от количества используемых поясов держателей датчиков, что ограничивает проходимость дефектоскопа на поворотах и увеличивает протяженность дефектоскопа при размещении поясов держателей датчиков на разных секциях дефектоскопа, что осложняет возможность его запасовки в камере запуска внутритрубных снарядов.

Известен внутритрубный дефектоскоп (GB 2257788 от 20.01.93, МПК G 01 N 27/82, GB 2260613 от 21.04.93, МПК G 01 N 27/87 US 5402065 от 28.03.95, НПК США 324/220 (British Gas pie); патенты РФ RU 2139468, RU 2139469 от 10.10.99; WO 00/08378 от 17.02.00, МПК F 17 D 5/00 (Черняев К.В., Крючков А.В.); US 4576097 от 18.03.86, НПК США 104/138G (British Gas Corporation); пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, содержащий корпус, установленные на корпусе контрольные датчики, (чувствительные к диагностическим параметрам, отражающим состояние стенки трубопровода), дефектоскоп содержит также средства измерений и обработки данных измерений.

Дефектоскоп характеризуется тем, что на его корпусе установлено множество держателей датчиков по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа, в держателях установлены указанные контрольные датчики, держатели включают в себя жесткие и упругие звенья, позволяющие держателям датчиков огибать незначительные дефекты геометрии в сечении трубопровода (вмятины), подкладные кольца и подобные неоднородности.

Основным недостатком такого дефектоскопа является невозможность его использования для обследования трубопроводов переменного диаметра, например, при наличии участков трубопровода с диаметром труб, существенно меньшим, чем диаметр труб основной части обследуемого трубопровода.

Известен внутритрубный дефектоскоп (европейская заявка ЕР 0825435 от 25.02.98, МПК G 01 N 27/90, US 5864232 от 26.01.99, НПК США 324/220 (Pipetronix Ltd.), а также патент США US 3940689 от 24.02.76, НПК США 324/37, US 4292589 от 29.09.81, НПК США 324/221 (Schlumberger Technology Corporation); WO 93/23749 от 25.11.93, МПК G 01 N 27/72 (Western Atlas International, Inc.); EP 1063521 от 27.12.00, МПК G 01 N 27/83 (Pll Pipetronix GmbH); RU 2102738 от 20.01.98, МПК G 01 N 27/87 (МП "Ультратест"), пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, содержащий корпус, установленные на корпусе контрольные датчики, (чувствительные к диагностическим параметрам, отражающим состояние стенки трубопровода), дефектоскоп содержит также средства измерений и обработки данных измерений.

Дефектоскоп характеризуется тем, что указанные контрольные датчики установлены в держателях, каждый из которых закреплен на корпусе дефектоскопа с помощью пары рычагов, способных поворачиваться в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа или в плоскости, перпендикулярной оси симметрии дефектоскопа, каждый из указанных рычагов имеет одну ось вращения в месте крепления держателя к указанному рычагу и одну ось вращения в месте крепления указанного рычага к корпусу дефектоскопа, держатели датчиков установлены по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа, рычаги выполнены способными упруго отжимать указанные держатели с установленными в них контрольными датчиками в направлении от оси симметрии дефектоскопа, указанные оси вращения в местах крепления каждого держателя датчиков к рычагам расположены в противоположных краях держателя, расстояние между указанными осями вращения в держателе датчиков более длины любого из рычагов из расчета длины рычага от оси вращения в месте крепления упругого держателя к указанному рычагу до оси вращения в месте крепления указанного рычага к корпусу дефектоскопа.

Достоинством такой конструкции дефектоскопа является как возможность огибать незначительные дефекты геометрии в сечении трубопровода (вмятины), подкладные кольца и подобные неоднородности, так и возможность использования дефектоскопа для обследования трубопроводов переменного диаметра, например, при наличии отремонтированных участков трубопровода с диаметром труб, существенно меньшим, чем диаметр труб основной части обследуемого трубопровода, а также при плановом увеличении диаметра трубопровода в точке объединения потоков от двух трубопроводов.

Основным недостатком такого дефектоскопа также является то, что крепление держателей датчиков занимает значительное место (протяженность крепления вдоль оси трубопровода больше, чем протяженность полоза с контрольными датчиками вдоль оси трубопровода) в условиях ограниченности пространства для размещения контрольных датчиков и их крепления внутри трубопровода.

Известен внутритрубный дефектоскоп (патент РФ RU 2144182 от 10.01.00, МПК G 01 N 27/87, RU 9967 от 16.05.99 МПК G 01 N 27/82 (ЗАО МНПО "Спектр")), пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, содержащий корпус, установленные на корпусе контрольные датчики, (чувствительные к диагностическим параметрам, отражающим состояние стенки трубопровода,) дефектоскоп содержит также средства измерений и обработки данных измерений.

Дефектоскоп характеризуется тем, что указанные контрольные датчики установлены в держателях, каждый держатель закреплен на корпусе дефектоскопа с помощью, по меньшей мере, пары рычагов, способных поворачиваться в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа, каждый из указанных рычагов имеет одну ось вращения в месте крепления держателя к указанному рычагу и одну ось вращения в месте крепления указанного рычага к корпусу дефектоскопа, держатели датчиков установлены по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа, рычаги выполнены способными упруго отжимать указанные упругие держатели с установленными в них контрольными датчиками в направлении от оси симметрии дефектоскопа,

указанные оси вращения в местах крепления каждого держателя датчиков к рычагам расположены по разные стороны по отношению к плоскости, перпендикулярной оси симметрии дефектоскопа и проходящей через любой из контрольных датчиков, установленных в держателе датчиков, расстояние между указанными осями вращения в держателе датчиков более длины любого из рычагов из расчета длины рычага от оси вращения в месте крепления упругого держателя к указанному рычагу до оси вращения в месте крепления указанного рычага к корпусу дефектоскопа.

Держатель датчиков включает в себя жесткий кронштейн, шарнирно соединенный с указанными рычагами, а также закрепленную на кронштейне полимерную пластину, способную изгибаться в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа.

Достоинством такой конструкции дефектоскопа является как возможность огибать незначительные дефекты геометрии в сечении трубопровода (вмятины), подкладные кольца и подобные неоднородности, так и возможность использования дефектоскопа для обследования трубопроводов переменного диаметра, например, при наличии отремонтированных участков трубопровода с диаметром труб, существенно меньшим, чем диаметр труб основной части обследуемого трубопровода, а также при плановом увеличении диаметра трубопровода в точке объединения потоков от двух трубопроводов.

Основным недостатком такого дефектоскопа также является то, что крепление держателей датчиков занимает значительное место (протяженность крепления вдоль оси трубопровода больше, чем протяженность полоза с контрольными датчиками вдоль оси трубопровода) в условиях ограниченности пространства для размещения контрольных датчиков и их крепления внутри трубопровода.

Прототипом для обоих вариантов заявленного дефектоскопа является внутритрубный дефектоскоп (патент РФ RU2133032 от 10.07.99, МПК G 01 N 27/83 (ЗАО Инженерный центр "ВНИИСТ-ПОИСК"); а также GB 2097537 от 03.11.82, МПК G 01 N 27/83 (British Gas Corporation)), пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, содержащий корпус, установленные на корпусе контрольные датчики (датчики неразрушающего контроля), дефектоскоп содержит также средства выполнения измерений и обработки данных измерений.

Дефектоскоп характеризуется тем, что на его корпусе установлено множество держателей датчиков по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа, каждый держатель выполнен в виде упругого звена (рычага), на радиальном конце которого закреплен полоз, способный скользить по внутренней поверхности трубопровода, в полозе установлен, по меньшей мере, один контрольный датчик.

Конструкция дефектоскопа обеспечивает проходимость дефектоскопа через сечение трубопровода с незначительными дефектами геометрии (вмятинами, подкладными кольцами и подобными неоднородностями).

Основным недостатком такого дефектоскопа является то, что для того, чтобы дефектоскоп этой конструкции имел высокую проходимость (способность проходить через значительные сужения в сечении), рычаг должен иметь значительную длину. В то же время, для сохранения относительной ориентации между рычагами для равномерного покрытия контрольными датчиками периметра в сечении трубопровода жесткость рычагов должна быть значительной. Однако значительная жесткость рычагов при прохождении дефектоскопом препятствий в виде подкладных колец, элементов задвижек и им подобных препятствий приводит к ударным нагрузкам на полозы с контрольными датчикам и повреждениям полозов и/или контрольных датчиков или к потере ориентации контрольных датчиков.

Заявленный внутритрубный дефектоскоп, пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, по первому варианту также содержит корпус, установленные на корпусе контрольные датчики (датчики неразрушающего контроля, чувствительные, по меньшей мере, к одному параметру, отражающему состояние стенки трубопровода), а также средства выполнения измерений и обработки данных измерений, на корпусе дефектоскопа по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа установлено множество держателей датчиков, каждый держатель датчиков содержит полоз, способный скользить по внутренней поверхности трубопровода, в полозе установлен, по меньшей мере, один указанный контрольный датчик.

Заявленный дефектоскоп по первому варианту характеризуется тем, что каждый держатель выполнен в виде, по меньшей мере, двух упругих звеньев разной жесткости, так что на периферийном конце каждого упругого звена, кроме периферийного (наиболее удаленного от оси симметрии дефектоскопа), закреплен ближний к оси дефектоскопа конец, по меньшей мере, одного упругого звена, более удаленного от оси симметрии дефектоскопа, а на периферийном конце периферийного упругого звена закреплен указанный полоз.

Основной технический результат, получаемый в результате реализации заявленного изобретения, - повышение эффективности контроля стенок трубопровода за счет снижения относительного объема данных, по которым не могут быть идентифицированы дефекты из-за недопустимых изменений ориентации и отступа контрольных датчиков от внутренней поверхности трубопровода либо повреждения контрольных датчиков. Механизм достижения указанного технического результата состоит в том, что крепление контрольных датчиков на корпусе дефектоскопа с помощью упругих звеньев разной жесткости позволяет разделить задачу огибания незначительных геометрических дефектов в сечении трубы с сохранением чувствительности контрольных датчиков к дефектам стенки трубопровода и задачу огибания значительных дефектов в сечении трубопровода (вмятин) благодаря удалению контрольных датчиков от стенки трубопровода при наличии значительных дефектов, что позволяет сохранить контрольные датчики и их крепление в работоспособном состоянии и продолжить выполнение измерений после прохождения дефектоскопом участка сужения или препятствия.

В развитие изобретения по первому варианту держатель содержит также пружинный элемент, закрепленный на одном из упругих звеньев и выполненный способным упираться в указанный полоз со стороны оси симметрии дефектоскопа и прижимать полоз к внутренней поверхности трубопровода, жесткость периферийного упругого звена меньше жесткости любого другого упругого звена того же держателя датчиков, при этом периферийное упругое звено прижато к упругому звену, на котором оно крепится, со стороны хвостовой части дефектоскопа.

Заявленное исполнение усиливает основной технический результат, обеспечивая сохранение параллельности скользящей поверхности полоза и внутренней поверхности трубопровода при огибании держателями датчиков вмятин и конусных сужений сечения, а также позволяя избежать прямого контакта полоза со значительным препятствием, поскольку при сильном изгибе непериферийных упругих звеньев периферийное упругое звено оказывается под непериферийным звеном, на котором оно закреплено.

В возможном варианте реализации каждый держатель датчиков содержит упругое звено из полимерного материала, на периферийном конце которого установлены несколько упругих металлических звеньев, на периферийных концах которых установлены полозы с указанными контрольными датчиками, жесткость упругого звена из полимерного материала превышает жесткость каждого из упругих металлических звеньев, при этом упругие металлические звенья прижаты к упругому звену из полимерного материала со стороны хвостовой части дефектоскопа; или каждый держатель выполнен в виде двух упругих звеньев, так что на периферийном конце первого упругого звена закреплен ближний к оси дефектоскопа конец второго упругого звена, полоз установлен на периферийном конце второго упругого звена, жесткость первого упругого звена превышает жесткость второго упругого звена, при этом второе упругое звено прижато к первому звену со стороны хвостовой части дефектоскопа.

В предпочтительном исполнении первого варианта заявленного изобретения первое упругое звено выполнено из полимерного материала, протяженность первого упругого звена от места крепления на корпусе до места крепления второго упругого звена составляет от 0,1 до 0,3 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп, второе упругое звено выполнено в виде упругой металлической пластины, лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа (совпадающую с осью трубопровода), протяженность указанной пластины от места крепления к первому упругому звену до места крепления полоза составляет от 0,05 до 0,2 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп.

В развитие изобретения упругие звенья выполнены в виде упругих пластин, лежащих в плоскостях, перпендикулярных плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа (совпадающую с осью трубопровода), при этом каждая периферийная упругая пластина прижата к упругой пластине, более близкой к оси дефектоскопа, со стороны хвостовой части дефектоскопа.

Исполнение упругих звеньев в виде пластин усиливает основной технический результат, обеспечивая дополнительную устойчивость держателя датчиков в плоскости, перпендикулярной оси симметрии дефектоскопа, без увеличения жесткости упругих звеньев на изгиб в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа.

Заявленный внутритрубный дефектоскоп, пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, по второму варианту также содержит корпус, установленные на корпусе контрольные датчики (датчики неразрушающего контроля, чувствительные, по меньшей мере, к одному параметру, отражающему состояние стенки трубопровода), а также средства выполнения измерений и обработки данных измерений, на корпусе дефектоскопа по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа в виде пояса установлено множество держателей датчиков, каждый держатель выполнен, по меньшей мере, из одного упругого звена, на периферийном конце которого закреплен полоз, способный скользить по внутренней поверхности трубопровода, в полозе установлен, по меньшей мере, один указанный контрольный датчик.

Заявленный дефектоскоп по второму варианту характеризуется тем, что на корпусе дефектоскопа установлен также второй пояс держателей датчиков, так что каждый держатель датчиков скреплен жестким элементом, по крайней мере, с одним держателем датчиков из соседнего пояса контрольных датчиков, расстояние между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом крепления с другим держателем датчиков составляет от 0,2 до 0,8 расстояния между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом контакта содержащегося (установленного) в этом держателе датчиков полоза с внутренней поверхностью трубопровода.

Основной технический результат, получаемый в результате реализации заявленного изобретения, - повышение эффективности контроля стенок трубопровода за счет снижения относительного объема данных, по которым не могут быть идентифицированы дефекты из-за недопустимых изменений ориентации и отступа контрольных датчиков от внутренней поверхности трубопровода либо повреждения контрольных датчиков. Механизм достижения указанного технического результата для второго варианта состоит в том, что крепление - связующее звено между держателями датчиков из соседних поясов держателей датчиков позволяет уменьшить амплитуду колебаний (обусловливающих потерю ориентации контрольных датчиков) пары держателей датчиков по отношению к колебаниям отдельных держателей датчиков - без увеличения жесткости упругого звена, на котором крепится полоз с контрольными датчиками, и, соответственно, без увеличения ударных нагрузок на полоз с контрольными датчиками при прохождении дефектоскопом внутри трубопровода участков с сужениями и препятствиями.

В развитие второго варианта заявленного дефектоскопа каждый держатель содержит также пружинный элемент, закрепленный на одном из упругих звеньев и выполненный способным упираться в указанный полоз со стороны оси симметрии дефектоскопа и прижимать полоз к внутренней поверхности трубопровода, жесткость периферийного упругого звена меньше жесткости любого другого упругого звена того же держателя датчиков, при этом периферийное упругое звено прижато к упругому звену, на котором оно крепится, со стороны хвостовой части дефектоскопа.

Заявленное исполнение усиливает основной технический результат, обеспечивая сохранение параллельности скользящей поверхности полоза и внутренней поверхности трубопровода при огибании держателями датчиков вмятин и конусных сужений сечения, а также позволяя избежать прямого контакта полоза со значительным препятствием, поскольку при сильном изгибе непериферийных упругих звеньев периферийное упругое звено оказывается под непериферийным звеном, на котором оно закреплено.

В возможном варианте реализации каждый держатель содержит упругое звено из полимерного материала, на периферийном конце которого установлены несколько прижатых к указанному звену со стороны хвостовой части дефектоскопа упругих металлических звеньев, на периферийных концах которых установлены полозы с указанными контрольными датчиками и жесткость которых меньше жесткости упругого звена из полимерного материала, упругие звенья выполнены в виде упругих пластин, лежащих в плоскостях, перпендикулярных плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа.

В предпочтительном исполнении второго варианта заявленного изобретения первое упругое звено выполнено из полимерного материала, протяженность первого упругого звена от места крепления на корпусе до места крепления второго упругого звена составляет от 0,1 до 0,3 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп, второе упругое звено выполнено в виде упругой металлической пластины, лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа (совпадающую с осью трубопровода), протяженность указанной пластины от места крепления к первому упругому звену до места крепления полоза составляет от 0,05 до 0,2 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп.

В развитие второго варианта изобретения упругие звенья выполнены в виде упругих пластин, лежащих в плоскостях, перпендикулярных плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа (совпадающую с осью трубопровода), при этом периферийная упругая пластина прижата к упругой пластине, более близкой к оси дефектоскопа, со стороны хвостовой части дефектоскопа.

Исполнение упругих звеньев в виде пластин усиливает основной технический результат, обеспечивая дополнительную устойчивость держателя датчиков в плоскости, перпендикулярной оси симметрии дефектоскопа, без увеличения жесткости упругих звеньев на изгиб в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа.

Заявленный дефектоскоп по обоим вариантам представляет собой устройство для неразрушающего контроля материалов и изделий (сканирования материалов и изделий и обработки данных измерений, последующей идентификации данных) для обнаружения дефектов структуры материала, определения геометрии изделий (геометрических параметров изделий: профиля трубы, толщины стенки и других), в том числе определения дефектов геометрии изделий. Контрольные датчики представляют собой датчики для неразрушающего контроля состояния стенки трубопровода: ультразвуковые, магнитные, электромагнитные, магнито-оптические, оптические, электромагнитно-акустические, датчики профиля сечения трубопровода и иные контрольные датчики, чувствительные к какому-либо параметру, отражающему состояние трубопровода.

При решении задачи ультразвуковой толщинометрии используют ультразвуковые датчики, ультразвуковые импульсы испускают перпендикулярно внутренней поверхности трубопровода. Указанные импульсы частично отражаются от внутренней стенки трубопровода, от внешней стенки трубопровода или от области дефекта, например, расслоения металла в стенке трубы. Частично ультразвуковые импульсы проходят через границу сред, образуемую внешней стенкой трубопровода.

После испускания ультразвуковых импульсов ультразвуковые датчики переключаются в режим приема отраженных импульсов и принимают импульсы, отраженные от внутренней стенки, импульсы, отраженные от внешней стенки трубы, либо импульсы, отраженные от указанной области дефекта стенки. При этом толщина стенки трубы, которая измеряется с помощью ультразвуковых датчиков, является параметром, отражающим состояние стенки трубопровода.

С целью обнаружения трещин в стенке трубопровода ультразвуковые импульсы испускают под углом около 17-19° к нормали внутренней поверхности трубопровода. Указанные импульсы частично отражаются от внутренней стенки трубопровода, от внешней стенки трубопровода или от трещиноподобного дефекта. Частично ультразвуковые импульсы проходят через границы сред или отражаются, ослабляя полезный отраженный импульс.

После испускания ультразвуковых импульсов ультразвуковые датчики переключаются в режим приема отраженных импульсов и принимают импульсы, отраженные от трещиноподобного дефекта.

Полученные цифровые данные о временных промежутках, соответствующих времени хода ультразвуковых импульсов, и амплитудах импульсов преобразуют и записывают в накопитель цифровых данных бортового компьютера. При этом значение количества импульсов, отраженных от трещиноподобных дефектов, является параметром, отражающим состояние трубопровода. Другим параметром, отражающим состояние трубопровода, является амплитуда импульса, отраженного от трещиноподобного дефекта и характеризующая глубину дефекта в стенке трубы.

При магнитном контроле стенки трубопровода используют магнитные датчики (датчики утечки магнитного потока), намагничивают некоторую область стенки трубопровода (до состояния насыщения) и с помощью датчиков магнитного поля измеряют составляющие магнитного поля вблизи намагниченной области стенки трубопровода. Измерение магнитного поля производят путем периодического обращения к датчикам магнитного поля (путем опроса датчиков). Наличие трещин или дефектов, связанных с потерей металла (коррозия, задиры), приводит к изменению величины и характера распределения магнитной индукции. При этом измеряемая величина утечки магнитного потока является параметром, отражающим состояние трубопровода.

Аналогичным образом производят внутритрубный контроль путем периодического запуска и/или опроса датчиков иного типа (магнито-оптических, оптических, электромагнитно-акустических, датчиков профиля сечения трубопровода).

В предпочтительном исполнении заявленного дефектоскопа упругие звенья держателей датчиков выполнены способными изгибаться в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа, держатель датчиков содержит кронштейн, а также одну или несколько пластин, упруго закрепленных на кронштейне так, что пластины способны прилегать к внутренней поверхности трубопровода при движении дефектоскопа внутри последнего, при этом часть поверхности пластины образует контактную площадку с внутренней поверхностью трубопровода, на участке пластины, образующем указанную контактную площадку, со стороны, противоположной указанной контактной площадке, закреплены контрольные датчики, при этом на каждой пластине установлены несколько контрольных датчиков, держатель датчиков содержит также упругую металлическую или полимерную подпорку, которая упирается в контрольные датчики со стороны оси симметрии дефектоскопа и оказывает упругое отжимающее воздействие в направлении от оси симметрии дефектоскопа.

Указанная конструкция держателей датчиков способствует огибанию дефектов геометрии в сечении трубопровода с небольшой крутизной линии изгиба, что обеспечивает параллельность прилегания поверхности держателя датчиков к внутренней поверхности трубопровода.

Держатели датчиков установлены на корпусе дефектоскопа в виде нескольких пар поясов (рядов) вокруг оси симметрии дефектоскопа на заданном расстоянии вдоль оси симметрии дефектоскопа между соседними парами поясов и заданном расстоянии вдоль оси симметрии дефектоскопа между поясами в каждой паре, держатели датчиков в каждой паре поясов установлены в шахматном порядке.

Указанная конструкция крепления контрольных датчиков позволяет обследовать трубопроводы с переменным диаметром с сохранением возможности идентификации трещиноподобных дефектов как вблизи внешней, так и вблизи внутренней поверхности трубопровода, что требует высокого разрешения дефектоскопа и, соответственно, большого массива контрольных датчиков на единицу площади стенки обследуемого трубопровода.

Кроме того, крепление полозов датчиков в дефектоскопе заявленной конструкции занимает незначительное место (протяженность крепления вдоль оси трубопровода много меньше протяженности полоза с контрольными датчиками вдоль оси трубопровода) в условиях ограниченности пространства для размещения контрольных датчиков и их крепления внутри трубопровода, и крепление на корпусе дефектоскопа нескольких поясов держателей датчиков для перекрывания зоны сканирования на поверхности стенки трубопровода несколькими контрольными датчиками с целью получения высокого линейного разрешения в измерениях приводит к незначительной суммарной протяженности поясов.

На фиг.1 изображена секция внутритрубного дефектоскопа с установленными держателями датчиков; на фиг.2 и 3 изображен держатель датчиков; на фиг.4 изображена пара скрепленных между собой держателей датчиков.

Одним из примеров реализации заявленного изобретения является внутритрубный дефектоскоп, секция 1 которого изображена на фиг.1. Дефектоскоп, пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, содержит корпус 2, установленные на корпусе контрольные датчики (датчики неразрушающего контроля), чувствительные к параметрам, отражающим состояние стенки трубопровода, часть которых обозначена позициями 3-6 на фиг.1. Дефектоскоп содержит также средства выполнения измерений и обработки данных измерений, размещенные в корпусе 2 дефектоскопа.

Контрольные датчики закреплены в держателях датчиков, установленных на корпусе 2 дефектоскопа по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа. Каждый держатель датчиков фиг.3 содержит пять полозов 23, способных скользить по внутренней поверхности трубопровода, в каждом полозе 28 фиг.2, (46, 47 фиг.4 соответственно) установлены контрольные датчики. Каждый держатель датчиков содержит упругое звено 21 фиг.2, фиг.3, выполненное в виде пластины из полимерного материала, на периферийном конце которого закреплено периферийное упругое звено 23, выполненное в виде упругой металлической пластины. При этом на периферийном конце полимерного упругого звена 21 закреплен ближний к оси дефектоскопа конец металлического упругого звена 23, более удаленного от оси симметрии дефектоскопа, а на периферийном конце периферийного металлического упругого звена 23 закреплен полоз 28. Плоскости пластин лежат в плоскостях, перпендикулярных плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа. Полимерное упругое звено 21 имеет жесткость на изгиб в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа, больше, чем металлическое упругое звено 23 (т.е. при равных моментах сил, приложенных к упругим звеньям, металлическое упругое звено 23 испытывает большее угловое отклонение при изгибе, чем полимерное упругое звено 21).

В каждом держателе датчиков могут быть установлены по одному контрольному датчику в держателе, в другом варианте, более эффективном при обследовании трубопроводов большого диаметра, в каждом полозе может быть установлено до пятидесяти контрольных датчиков. Каждый держатель датчиков может содержать один полоз или, в другом варианте, при обследовании трубопроводов большого диаметра, до десяти полозов, способных скользить по внутренней поверхности трубопровода.

В представленном на фиг.1-фиг.3 примере реализации держатель датчиков содержит также пружинный элемент 29 (подпорку), закрепленный на упругом звене 21 с помощью уголка 27 и выполненный способным упираться в полоз 28 со стороны оси симметрии дефектоскопа и прижимать полоз к внутренней поверхности трубопровода, жесткость периферийного упругого звена 23 меньше жесткости полимерного упругого звена 21 того же держателя датчиков, при этом периферийное упругое звено 23 прижато к упругому звену 21, на котором оно крепится, со стороны хвостовой части дефектоскопа.

Протяженность первого (полимерного) упругого звена 21 от места крепления 20, 22 на корпусе дефектоскопа до места крепления 25 упругого звена 23 в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа, составляет около 0,15 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп. Протяженность пластины 23 от места крепления 25 к первому упругому звену 21 до места крепления полоза 28 составляет около 0,1 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп.

Протяженность первого (полимерного) упругого звена от места крепления на корпусе дефектоскопа до места крепления второго упругого звена в другом варианте может составлять около 0,1 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп, протяженность второго звена от места крепления к первому упругому звену до места крепления полоза при этом может составлять около 0,05 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп.

В другом варианте реализации протяженность первого (полимерного) упругого звена от места крепления на корпусе дефектоскопа до места крепления второго упругого звена может составлять около 0,3 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп, протяженность второго звена от места крепления к первому упругому звену до места крепления полоза при этом может составлять около 0,2 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп.

На фиг.4 показан другой вариант крепления контрольных датчиков на корпусе дефектоскопа. Держатели датчиков с полозами 46 образуют первый пояс держателей датчиков, держатели датчиков с полозами 47 образуют второй пояс держателей датчиков, установленных на корпусе дефектоскопа. При этом каждый держатель датчиков из первого пояса держателей датчиков скреплен жестким стержневым элементом 51 с держателем датчиков из второго пояса держателей датчиков.

Так, в схеме, изображенной на фиг.4, один держатель датчиков содержит полимерное упругое звено 42, закрепленное на его периферийном конце второе упругое звено 54, на периферийном конце которого закреплено третье упругое звено 44, на периферийном конце которого закреплен полоз 46 и пружинный элемент- подпорка 48. Второй держатель датчиков содержит полимерное упругое звено 43, закрепленное на его периферийном конце второе упругое звено 55, на периферийном конце которого закреплено третье упругое звено 45, на периферийном конце которого закреплен полоз 47 и пружинный элемент-подпорка 49. Держатели датчиков жестко закреплены на корпуса дефектоскопа с помощью стержня 50, жестко закрепляющего ближние к оси симметрии дефектоскопа концы полимерных упругих звеньев 42, 43 держателей датчиков на кронштейне 41. Держатели датчиков скреплены между собой с помощью жесткого элемента в виде стержня 51, соединяющего периферийные части полимерных упругих звеньев каждого из держателей датчиков, расстояние между местом крепления 52 держателя датчиков (полимерного звена 42) на корпусе дефектоскопа и местом крепления 53 с другим держателем датчиков (полимерным звеном 43) составляет около 0,3 расстояния между местом крепления 52 держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом контакта установленного на этом держателе датчиков полоза 46 с внутренней поверхностью трубопровода.

В возможном варианте реализации заявленного устройства каждый держатель датчиков может содержать одно полимерное или металлическое упругое звено, на периферийном конце которого закреплен полоз.

В каждом полозе могут быть установлены по одному контрольному датчику в полозе либо, что более эффективно при обследовании трубопроводов большого диаметра, до пятидесяти контрольных датчиков в полозе.

В представленном на фиг.4 примере реализации пружинные элементы 48 и 49 выполнены способными упираться в полоз 46 и 47 соответственно со стороны оси симметрии дефектоскопа и прижимать указанные полозы к внутренней поверхности трубопровода. Жесткость периферийных упругих звеньев 44, 45 на изгиб в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа, меньше жесткости полимерных упругих звеньев 42, 43 того же держателя датчиков на изгиб в указанной плоскости, и жесткости металлических упругих звеньев 54, 55 на изгиб в указанной плоскости. При этом периферийное упругое звено 44 прижато к упругому звену 54, на котором оно крепится, со стороны хвостовой части дефектоскопа; периферийное упругое звено 45 прижато к упругому звену 55, на котором оно крепится, со стороны хвостовой части дефектоскопа, упругое звено 43 может быть соединено с упругим звеном 42 также с помощью упругого (например, полимерного) звена, один конец которого закреплен в точке 52 фиг.4, а второй конец - в точке 55 (в общем случае: один конец закреплен в точке крепления первого упругого звена на корпусе дефектоскопа, а второй конец закреплен на периферийном конце упругого звена из соседнего ряда упругих звеньев).

Протяженность первого (полимерного) упругого звена 42 от места крепления 52 на элементе корпуса дефектоскопа - кронштейне 41 до места крепления 53 металлического упругого звена 54 составляет около 0,15 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп. Протяженность упругого звена 44 от места крепления к упругому звену 54 до места крепления полоза 46 составляет около 0,15 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп.

Соответственно протяженность первого (полимерного) упругого звена 43 от места крепления на элементе корпуса дефектоскопа - звене 50 до места крепления металлического упругого звена 55 составляет около 0,15 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп. Протяженность упругого звена 45 от места крепления к упругому звену 55 до места крепления полоза 47 составляет около 0,15 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп.

При этом расстояние между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом крепления с другим держателем датчиков составляет около 0,5 расстояния между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом контакта установленного в этом держателе датчиков полоза с внутренней поверхностью трубопровода.

В возможном варианте исполнения дефектоскопа каждый держатель датчиков из одного пояса держателей датчиков соединен несколькими жесткими элементами (или одним жестким элементом) с нескольким держателями датчиков из другого пояса держателей датчиков.

В другом исполнении каждый держатель датчиков может быть выполнен как показано на фиг.2, фиг.3 и соединен жестким элементом с держателем датчиков из другого пояса держателей датчиков как показано на фиг.4.

В другом исполнении каждый держатель датчиков может быть выполнен как показано на фиг.4 без соединения жестким элементом с каким-либо из соседних держателей датчиков.

В представленном на фиг.1 варианте реализации держатели датчиков в каждой паре рядов установлены в шахматном порядке, при этом держатели 3 с датчиками относятся к первому поясу, держатели 4 с датчиками относятся ко второму поясу, держатели 5 с датчиками относятся к третьему поясу, держатели 6 с датчиками относятся к четвертому поясу.

Протяженность первого (полимерного) упругого звена от места крепления на элементе корпуса дефектоскопа до места крепления металлического упругого звена может составлять около 0,1 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп, протяженность второго упругого звена от места крепления к первому упругому звену до места крепления полоза при этом может составлять около 0,05 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп. При этом расстояние между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом крепления с другим держателем датчиков составляет около 0,7 расстояния между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом контакта установленного в этом держателе датчиков полоза с внутренней поверхностью трубопровода.

В другом варианте реализации протяженность первого (полимерного) упругого звена от места крепления на элементе корпуса дефектоскопа до места крепления металлического упругого звена может составлять около 0,3 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп, протяженность второго упругого звена от места крепления к первому упругому звену до места крепления полоза может составлять около 0,2 диаметра цилиндра, в который вписывается дефектоскоп. При этом расстояние между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом крепления с другим держателем датчиков составляет около 0,6 расстояния между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом контакта установленного в этом держателе датчиков полоза с внутренней поверхностью трубопровода.

При реализации дефектоскопа в исполнении с магнитными датчиками (магнитного дефектоскопа) в позициях 7, 8 фиг.1 на корпусе дефектоскопа могут быть установлены магниты с установленными на них ферромагнитными щетками, способными контактировать с внутренней поверхностью трубопровода. При этом образуется замкнутый контур магнитного потока: магниты с щетками в позиции 8 - ферромагнитная стенка трубопровода - магниты с щетками в позиции 7 - ферромагнитный корпус дефектоскопа - магниты с щетками в позиции 8.

Установленные на корпусе дефектоскопа датчики магнитного поля в варианте магнитного дефектоскопа представляют собой датчики, чувствительные к диагностическим параметрам, отражающим состояние стенки трубопровода, а именно: утечке магнитного потока на участках трещиноподобных и коррозионных дефектов в стенке трубопровода. Датчики магнитного поля установлены в полозах держателей датчиков, при этом в каждом полозе держателя датчиков установлены несколько датчиков магнитного поля. В качестве датчиков магнитного поля в представленном реализованном варианте используются интегрированные элементы Холла с магнитной чувствительностью не менее 350 мкВ/мТл и температурным коэффициентом магнитной чувствительности не более 0,05%/°С. Толщина минимального слоя компаунда между корпусом датчика магнитного поля и стенкой корпуса блока, содержащего несколько датчиков и контактирующего с транспортируемой средой, составляет около 2 мм. Элементы Холла залиты в датчиках магнитного поля эпоксидным компаундом.

При исполнении дефектоскопа с ультразвуковыми датчиками (ультразвукового дефектоскопа) в полозы 46, 47 или 28 устанавливаются ультразвуковые датчики. Тип датчиков и их ориентация определяются решаемыми задачами. Для целей толщинометрии ультразвуковые датчики устанавливают так, чтобы они излучали ультразвуковые волны перпендикулярно стенке трубопровода, для целей обнаружения трещиноподобных дефектов ультразвуковые датчики устанавливаются так, чтобы направление излучения составляло около 17 градусов с нормалью к стенке трубопровода. Для целей обнаружения трещиноподобных дефектов могут быть использованы также электромагнитные ультразвуковые датчики, способные возбуждать ультразвуковые волны непосредственно в стенке трубопровода (электромагнитно-акустические преобразователи).

На корпусе дефектоскопа могут быть также установлены: пояс поддерживающих колес и полимерные манжеты, обеспечивающие центровку снаряда в трубопроводе и его продвижение в трубопроводе потоком транспортируемой среды, а также измеритель пройденной внутри трубопровода дистанции, например, на основе колесных одометров. Элементы конструкции внутритрубных снарядов, обеспечивающих продвижение снарядов внутри трубопроводов, и состав электронного оборудования для выполнения измерений хорошо известен из уровня техники, и соответствующий выбор может быть произведен специалистом в данной области техники.

Устройство работает следующим образом.

Внутритрубный дефектоскоп помещают в трубопровод и включают перекачку газа (нефти, нефтепродукта) по трубопроводу. Между областью транспортируемой среды перед дефектоскопом и областью после дефектоскопа устанавливается перепад давления около 1 атм, что приводит дефектоскоп в движение.

При магнитном контроле стенки трубопровода используют магнитные датчики (датчики утечки магнитного потока): при движении дефектоскопа по трубопроводу с помощью магнитов и щеток намагничивается стенка трубопровода до состояния насыщения и измеряется тангенциальная составляющая магнитной индукции вблизи внутренней поверхности трубопровода в намагниченной области стенки трубопровода между щетками с помощью первой пары поясов держателей датчиков 3, 4, а также вне области намагничивания стенки - с помощью второй пары поясов держателей датчиков 5, 6. Данные измерений обрабатываются и записываются в накопитель бортового компьютера. Намагничивание стенки трубопровода происходит в пределах зоны расположения держателей датчиков 3, 4, расположенной между проволочными ферромагнитными щетками, и в этой же зоне расположены держатели датчиков 3, 4. Намагничивание осуществляется с помощью постоянных магнитов, установленных под щетками. Измерение компонент магнитного поля производят путем периодического обращения к датчикам магнитного поля (путем опроса датчиков). Наличие трещин или дефектов, связанных с потерей металла (коррозия, задиры), приводит к изменению величины и характера распределения магнитной индукции. При этом измеряемая величина утечки магнитного потока является параметром, отражающим состояние трубопровода.

При решении задачи ультразвуковой толщинометрии используют ультразвуковые датчики, ультразвуковые импульсы испускают перпендикулярно внутренней поверхности трубопровода. Указанные импульсы частично отражаются от внутренней стенки трубопровода, от внешней стенки трубопровода или от области дефекта, например, расслоения металла в стенке трубы. Частично ультразвуковые импульсы проходят через границу сред, образуемую внешней стенкой трубопровода.

После испускания ультразвуковых импульсов ультразвуковые датчики переключаются в режим приема отраженных импульсов и принимают импульсы, отраженные от внутренней стенки, импульсы, отраженные от внешней стенки трубы, либо импульсы, отраженные от указанной области дефекта стенки. При этом толщина стенки трубы, которая измеряется с помощью ультразвуковых датчиков, является параметром, отражающим состояние стенки трубопровода.

С целью обнаружения трещин в стенке трубопровода ультразвуковые импульсы испускают под углом около 17-19° к нормали внутренней поверхности трубопровода. Указанные импульсы частично отражаются от внутренней стенки трубопровода, от внешней стенки трубопровода или от трещиноподобного дефекта. Частично ультразвуковые импульсы проходят через границы сред или отражаются, ослабляя полезный отраженный импульс.

После испускания ультразвуковых импульсов ультразвуковые датчики переключаются в режим приема отраженных импульсов и принимают импульсы, отраженные от трещиноподобного дефекта.

Полученные цифровые данные о временных промежутках, соответствующих времени хода ультразвуковых импульсов, и амплитудах импульсов преобразуют и записывают в накопитель цифровых данных бортового компьютера. При этом значение количество импульсов, отраженных от трещиноподобных дефектов, является параметром, отражающим состояние трубопровода. Другим параметром, отражающим состояние трубопровода, является амплитуда импульса, отраженного от трещиноподобного дефекта и характеризующая глубину дефекта в стенке трубы.

Аналогичным образом производят внутритрубный контроль путем периодического запуска и/или опроса датчиков иного типа (магнито-оптических, оптических, электромагнитно-акустических, датчиков профиля сечения трубопровода).

Если во время своего движения внутри трубопровода дефектоскоп сталкивается со значительными сужениями в сечении, например, не полностью открытой шиберной задвижкой, изгибаются упругие полимерные звенья 21 или 42, 43 соответственно, предохраняя датчики магнитного поля от повреждения и позволяя сохранить контрольные датчики и их крепление в работоспособном состоянии и продолжить выполнение измерений после прохождения дефектоскопом участка сужения или препятствия. Если же препятствия незначительные (штатно установленные подкладные кольца, незначительные вмятины стенки трубопровода), то есть характерный размер препятствия меньше характерной длины звена 23 или звеньев 44, 45 соответственно, то указанные звенья испытывают изгиб в плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа, в направлении его хвостовой части, при этом полозы 28 или полозы 46, 47 соответственно сохраняют параллельность своей внешней поверхности и внутренней поверхности трубопровода, что позволяет избежать потерь данных на таких участках или получения данных, не позволяющих идентифицировать дефекты стенки трубопровода.

По завершении контроля заданного участка трубопровода дефектоскоп извлекают из трубопровода и переносят накопленные в процессе диагностики данные на компьютер вне дефектоскопа.

Последующий анализ записанных данных позволяет сделать вывод о наличии дефектов и определить их размеры. Алгоритмы интерпретации данных в методах неразрушающего контроля с целью идентификации дефектов хорошо известны из уровня техники. Полученные данные о дефектах в стенке трубопровода позволяют выполнить расчет на прочность трубопровода и при необходимости определить безопасное давление перекачки продукта через обследованный трубопровод.

Формула изобретения

1. Внутритрубный дефектоскоп, пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, содержащий корпус, установленные на корпусе контрольные датчики, чувствительные по меньшей мере к одному параметру, отражающему состояние стенки трубопровода, а также средства выполнения измерений и обработки данных измерений, на корпусе дефектоскопа по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа установлено множество держателей датчиков, каждый держатель датчиков содержит полоз, способный скользить по внутренней поверхности трубопровода, в полозе установлен по меньшей мере один контрольный датчик, отличающийся тем, что каждый держатель выполнен в виде по меньшей мере двух упругих звеньев разной жесткости, так что на периферийном конце каждого упругого звена, кроме периферийного, закреплен ближний к оси дефектоскопа конец по меньшей мере одного упругого звена, более удаленного от оси симметрии дефектоскопа, а на периферийном конце каждого периферийного упругого звена закреплен указанный полоз, держатель содержит также пружинный элемент, закрепленный на одном из упругих звеньев и выполненный способным упираться в указанный полоз со стороны оси симметрии дефектоскопа и прижимать полоз к внутренней поверхности трубопровода, жесткость периферийного упругого звена меньше жесткости любого другого упругого звена того же держателя датчиков, при этом периферийное упругое звено прижато к упругому звену, на котором оно крепится, со стороны хвостовой части дефектоскопа.

2. Дефектоскоп по п.1, отличающийся тем, что каждый держатель выполнен в виде двух упругих звеньев, так что на периферийном конце первого упругого звена закреплен ближний к оси дефектоскопа конец второго упругого звена, полоз установлен на периферийном конце второго упругого звена, жесткость первого упругого звена превышает жесткость второго упругого звена, при этом второе упругое звено прижато к первому звену со стороны хвостовой части дефектоскопа.

3. Дефектоскоп по п.1, отличающийся тем, что каждый держатель содержит упругое звено из полимерного материала, на периферийном конце которого установлено несколько упругих металлических звеньев, на периферийных концах которых установлены полозы с указанными контрольными датчиками, жесткость упругого звена из полимерного материала превышает жесткость каждого из упругих металлических звеньев, при этом упругие металлические звенья прижаты к упругому звену из полимерного материала со стороны хвостовой части дефектоскопа, упругие звенья выполнены в виде упругих пластин, лежащих в плоскостях, перпендикулярных плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа.

4. Внутритрубный дефектоскоп, пропускаемый внутри обследуемого трубопровода, содержащий корпус, установленные на корпусе контрольные датчики, чувствительные по меньшей мере к одному параметру, отражающему состояние стенки трубопровода, а также средства выполнения измерений и обработки данных измерений, на корпусе дефектоскопа по периметру вокруг оси симметрии дефектоскопа в виде пояса установлено множество держателей датчиков, каждый держатель датчиков выполнен по меньшей мере из одного упругого звена, на периферийном конце которого закреплен полоз, способный скользить по внутренней поверхности трубопровода, в полозе установлен по меньшей мере один контрольный датчик, отличающийся тем, что на корпусе дефектоскопа установлен также второй пояс держателей датчиков, так что каждый держатель датчиков скреплен жестким элементом по крайней мере с одним держателем датчиков из соседнего пояса контрольных датчиков, расстояние между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом крепления с другим держателем датчиков составляет от 0,2 до 0,8 расстояния между местом крепления держателя датчиков на корпусе дефектоскопа и местом контакта содержащегося в этом держателе датчиков полоза с внутренней поверхностью трубопровода.

5. Дефектоскоп по п.4, отличающийся тем, что каждый держатель содержит также пружинный элемент, закрепленный на одном из упругих звеньев и выполненный способным упираться в указанный полоз со стороны оси симметрии дефектоскопа и прижимать полоз к внутренней поверхности трубопровода, жесткость периферийного упругого звена меньше жесткости любого другого упругого звена того же держателя датчиков, при этом периферийное упругое звено прижато к упругому звену, на котором оно крепится, со стороны хвостовой части дефектоскопа.

6. Дефектоскоп по п.4, отличающийся тем, что каждый держатель содержит упругое звено из полимерного материала, на периферийном конце которого установлено несколько прижатых к указанному звену со стороны хвостовой части дефектоскопа упругих металлических звеньев, на периферийных концах которых установлены полозы с указанными контрольными датчиками и жесткость которых меньше жесткости упругого звена из полимерного материала, упругие звенья выполнены в виде упругих пластин, лежащих в плоскостях, перпендикулярных плоскости, проходящей через ось симметрии дефектоскопа.

РИСУНКИ