РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЙ КРОУЛЕР

Полезная модель относится к транспортным устройствам, автономно работающим внутри строящихся магистральных трубопроводов, и служит для перемещения внутри трубопровода оборудования для контроля качества сварных соединений, например рентгенографического аппарата.
Известно внутритрубное транспортное средство, содержащее платформу с опорными колесами, снабженными электроприводом, блоком питания, при этом опорные колеса выполнены в виде самодвижущихся кареток, каждая из которых снабжена колесной парой и шарнирным устройством в верхней части каретки, посредством которого она соединена с платформой (Патент RU 2347974 C1. F17D 5/00, опубликован 27.02.2009 бюл. №6).
Недостатком данного устройства является установка рентгенографического аппарата поверх несущей платформы и вынос ее консольно вперед, что не позволяет применять данное устройство в трубах меньшего диаметра и обеспечивает разбалансировку весовой нагрузки на переднюю и заднюю оси. Кроме того смена осей у кроулера JME или смена платформ у внутритрубного транспортного средства не позволяют автоматически совместить излучающий фокус рентгеновской трубки с продольной осью трубопровода. Поэтому приходиться корректировать положение рентгеновского аппарата по высоте относительно тележек кроулера или внутритрубного транспортного средства.
Наиболее близким к заявляемому устройству является рентгенографический кроулер (варианты) по патенту Российской Федерации RU 2452889 C1, который содержит первый и второй самодвижущиеся опорные колесные узлы, соединенные соответственно с первым и вторым приборно-аккумуляторными отсеками. Отсеки соединены между собой корытообразными поддоном, с расположенным на нем рентгеновским аппаратом. Поддон состоит из двух частей, соединенных нижней частью установленного между отсеками разъемного кольца. Фокус рентгеновского аппарата находится по середине разъемного кольца. Каждый самодвижущийся опорный колесный узел состоит из двух пар колес, каждая из которых соединена через регулируемые по длине ставки с опорной площадкой, соединенной через демпфирующую втулку с осью, закрепленной на соответствующем приборно-аккумуляторном отсеке. По второму варианту приборно-аккумуляторные отсеки соединены между собой корпусом рентгеновского аппарата.
Недостатком данного рентгенографического кроулера являются:
1. Предложенные варианты использования рентгенографического кроулера с расположением первой и второй самодвижущихся опорных колесных узлов влечет за собой блокировку колес при авариях и невозможность дальнейшей их эксплуатации.
2. Отсутствует блок управления рентгенографическим кроулером, что исключает возможность управления и подачи команды «вперед», «назад», «стоп», «рентген» при больших толщинах стенок трубы.
3. Отсутствует система регулирования скорости передвижения кроулера при движении подъема «вверх».
4. Отсутствует эффективная система эвакуации кроулера без дополнительных приспособлений.
5. В следствие отсутствия блока управления в известном кроулере появляется возможность опрокидывания установки при уходе кроулера в спиральное состояние.
Задачей полезной модели является улучшение характеристик устройств за счет конструктивного размещения рентгенографического кроулера, введение блока управления.
Поставленная задача решается тем, что конструкция рентгенографического кроулера содержит передние и задние колесные пары, рентгеновский излучатель, расположенный в передней части кроулера непосредственно по центру диаметра трубы, блок управления кроулером, аккумуляторный блок 1 и аккумуляторный блок 2, используемых для питания колесных пар и рентгеновского излучателя, аккумуляторный блок 3, как резервный или аварийный источник питания.
Рентгенографический кроулер обеспечивает внутритрубный контроль сварных соединений диаметром от 529 до 1420 мм методом рентгенографического панорамного просвечивания рентгенаппаратами любого типа, т.е. рентгенаппаратами постоянного излучения или импульсными аппаратами, а также видеоконтроля внутренних стенок трубы с видеозаписью. Преимуществом рентгенографического кроулера перед аналогами, как импортными, так и российскими, является:
1. Использования рентгенографического кроулера для контроля сварных соединений труб с диапазоном диаметра от 529 мм до 1420 мм, осуществляемое посредством замены передней колесной пары и задней колесной пары и конструктивным расположением рентгеновского излучателя в передней части кроулера в центре диаметра трубы.
2. Рентгенографический кроулер имеет возможность использования передней колесной пары или отдельно задней колесной пары, либо совместно передней и задней колесной пары при движении кроулера под углом подъема 30°. Передние колесные пары и задние колесные пары позволяют эвакуировать кроулер без дополнительных приспособлений. У аналогов используются колеса с большим коэффициентом редуктирования, что влечет за собой блокировку колес при авариях и невозможность эвакуации.
3. Рентгенографический кроулер имеет возможность подключения передних и задних колесных пар одного борта, правого или левого при уходе кроулера в спиральное состояние и препятствованию опрокидывания кроулера посредством блока управления. В аналогичных кроулерах такой возможности нет.
4. Передние колесные пары и задние колесные пары рентгенографического кроулера имеют электрические стояночные тормоза, позволяющие подтормаживать кроулер при наклонах труб вниз, под горку.
5. В рентгенографическом кроулере используются литий-ионные аккумуляторы позволяющие добиться максимальной энергоемкости при малых габаритах и уменьшить вес аккумуляторов в три раза. Энергоемкость кроулера достигает до 180 ампер при 24 вольтах, что позволяет запитывать рентгеновский излучатель постоянного действия излучения мощностью до 1,5 кВт и увеличивает дальность хода и контроль сварных швов кроулером до 1 км. При разрядке аккумуляторов до критического момента блок управления кроулером дает команду выхода кроулера из трубы.
6. Блочная схема рентгенографического кроулера позволяет собирать комплекс непосредственно в трассовых условиях. Для эксплуатации и сборки кроулера достаточно двух операторов-дефектоскопистов. В рентгенографическом кроулере использованы аллюминивые сплавы и облегченные колесные пары, а также литий-ионные аккумуляторы позволяющие уменьшить вес установки до 120 кг, что облегчает транспортировку и экономию энергоресурса установки. Аналогичные установки весят от 200 кг и выше.
7. Команды движения, остановки, включения кроулера осуществляется оператором-дефектоскопистом непосредственно с верхней стороны трубы. Преимуществом данного кроулера является возможность управления путем подачи команды «вперед», «назад», «стоп», «рентген» для контроля качества сварных соединений при больших толщинах стенок трубы, до 32 мм. У аналогов такой возможности нет.
8. Использование современных материалов, комплектующих и оригинальных решений позволило уменьшить себестоимость установки до 1,5-2 млн. руб.
Полезная модель поясняется чертежами:
На фиг. 1. и фиг. 2. изображен рентгенографический кроулер, который состоит из трубы 1, рентгеновского излучателя 2, механизма плавной центровки излучателя 3, передней колесной пары 4, аккумуляторный блок 5, блок управления 6, аккумуляторный блок 1, аккумуляторный блок 2, задняя колесная пара 9, несущая рама 10.
1). Рентгенографический кроулер позволяет осуществлять контроль сварных соединений трубы, как объекта контроля от диаметра 529 до 1420 мм.
2). Рентгеновский излучатель позволяет осуществлять панорамное просвечивание сварного соединения в одну установку. Для получения равномерного просвечивания сварного стыка рентгеновский излучатель должен находиться непосредственно по центру диаметра трубы. Работа рентгеновского излучателя производится непосредственно от пульта управления кроулером, а высокое напряжение подается только при подаче команды « Рентген» оператором-дефектоскопистом с использованием паузы в 15-20 секунд, чтобы оператор успел отойти на безопасное расстояние. Настройка рентгеновского излучения на время просвечивания производится на пульте блока управления перед установкой кроулера в трубу.
3). Механизм плавной центровки рентгеновского излучателя по оси трубы - позволяет центровать рентгеновский излучатель с большой точностью после установок стоек колес на нужный диаметр, что позволяет использовать один комплект стоек колес на 2-3 диаметра трубы.
4). Передняя колесная пара включается при подъеме рентгенографического кроулера в гору, т.е. работают все четыре колесные пары, задняя 9 и передняя 4, что позволяет избежать пробуксовки при подъеме в гору до 30°. Передняя 4 и задняя 9 колесные пары установлены под углом 45° к стенке трубы, что позволяет использовать площадь колес полностью, исключая проскальзывание. Одновременно позволяет автоматически поддерживать рентгеновский излучатель по центру диаметра трубы.
5). Аккумуляторный блок 3 используется как дополнительный источник питания, увеличивая энергоемкость кроулера на 1/3 или может использоваться, как резервный или аварийный источник питания.
6). Блок управления предназначен для полного автономного (бескабельного) управления движением кроулера внутри трубы.
При команде «Стоп» останавливает кроулер непосредственно на сварочном стыке с точностью до +/- 5-10 мм. При подаче команды «Рентген» через паузу 15-20 сек. включается рентгеновский излучатель и производится просветка. При выходе из строя рентгеновского излучателя, блок управления отправляет кроулер назад, к выходу из трубы. На электронном дисплее отображается информация о причине выхода кроулера из трубы, т.е. это неисправность аппарата, механические препятствия внутри трубы не позволяющие кроулеру двигаться вперед, водная преграда, разряд аккумуляторов до критического момента. В блоке управления установлены преобразователи напряжения с 24 вольт до 220 вольт необходимых для питания кроулера. Установлен пульт управления и питания кроулером с дистанционным блоком управления. Установлен контроллер, управляющий всей системой движения и работы кроулера, драйвера управления и питания колесных пар, позволяющий подключать каждое колесо в отдельности в зависимости от той или иной ситуации при движении кроулера внутри трубы. Кроулер подключен непосредственно к дисплею на котором отображается вся информация о выходе из строя того или иного блока кроулера и причины возврата кроулера из трубы.
Аккумуляторный блок 1 и блок 2 используются для питания колесных пар и рентгеновского излучателя с системой параллельного подключения для увеличения энергоемкости кроулера. В них используются литий-ионные аккумуляторы. В каждом отсеке аккумуляторов установлены блоки контроля степени зарядки каждой батареи. Литий-ионный аккумуляторы используются для уменьшения массогабаритных размеров и для ускоренной зарядки аккумуляторов большим током, до 100 ампер.
7). Задняя колесная пара является основной ведущей осью, позволяющей движению кроулера на линейных участках в режиме экономии электропотребления.
8). Несущая рама изготовлена из алюминиевых сплавов для облегчения конструкции кроулера, предназначена для жесткого объединения функциональных блоков и узлов в единое целое, дающих точность позиционирования как колесных пар, рентгеновского излучателя и блока управления.