ПЛАТФОРМА ДЛЯ ВНУТРИТРУБНОГО ДЕФЕКТОСКОПА НА МАГНИТНЫХ КОЛЁСАХ
PLATFORM FOR INTRATUBAL FLAW DETECTOR ON MAGNETIC WHEELS

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для внутритрубной диагностики при строительстве и капитальном ремонте объектов, имеющих трубопроводную обвязку.
В настоящее время для внутритрубной диагностики используются как традиционные внутритрубные снаряды-дефектоскопы, так и автономные роботизированные сканеры-дефектоскопы [1] (материалы ЗАО ИнтроСкан Технолоджи: «Развитие средств мониторинга технического состояния технологических трубопроводов компрессорных станций ОАО «Газпром», с применением автономного роботизированного сканера-дефектоскопа А2072 «IntroScan»», представленные на 33-м тематическом семинаре «Диагностика оборудования и трубопроводов компрессорных станций», в г. Светлогорск, 8-12 сентября 2014 г.).
Внутритрубные снаряды движутся в трубе под действием потока газа, при этом труба не должна менять проходное сечение. Такие устройства могут быть использованы только на действующих магистральных газопроводах.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению являются платформы автономного роботизированного сканера-дефектоскопа А2072 «IntroScan» [2] (материалы ЗАО ИнтроСкан Технолоджи: «Развитие средств мониторинга технического состояния технологических трубопроводов компрессорных станций ОАО «Газпром», с применением автономного роботизированного сканера-дефектоскопа А2072 «IntroScan»», представленные на 33-м тематическом семинаре «Диагностика оборудования и трубопроводов компрессорных станций», в г. Светлогорск, 8-12 сентября 2014 г., прототип v3.1). Платформа сканера-дефектоскопа обеспечивает его передвижение по произвольной траектории, исключая наиболее загрязненные участки внутренней полости трубопровода и, как следствие, отсутствие необходимости проведения очистных мероприятий перед проведением внутритрубной диагностики. Магнитные мотор-колесные модули платформ обеспечивают прохождение сканеров-дефектоскопов по внутренней полости трубы и по элементам различного сортамента (трубы, отводы, тройники, переходы, ЗРА) Ду 300-1400 мм.
Недостатками данной платформы являются:
- автомобильная схема поворота известных платформ исключает заявленную возможность маневрирования в тройниках с Ду 300 мм из-за наличия значительного радиуса поворота и габаритов самих платформ;
- невозможность преодоления вертикальных препятствий из-за конфигурации платформы.
Целью настоящего изобретения является создание малогабаритной платформы для внутритрубного дефектоскопа на магнитных колесах, позволяющей:
- осуществлять неограниченное маневрирование в сложной трубопроводной обвязке с Ду≥200 мм;
- преодолевать вертикальные препятствия трубопроводной обвязки без оснащения платформы механизмом отключения магнитного поля колес.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявленная платформа для внутритрубного дефектоскопа на магнитных колесах, содержащая магнитные мотор-колесные модули, согласно изобретению оснащена магнитными колесами с немагнитными вставками, размещенными по периметру колес, которые обеспечивают переменную силу примагничивания колес платформы для внутритрубного дефектоскопа к обследуемой поверхности трубопроводной обвязки, что позволяет ей преодолевать вертикальные препятствия в виде внутренних углов.
На фиг. 1 показана платформа для внутритрубного дефектоскопа на магнитных колесах, где:
1 - шасси;
2 - продольная ось;
3 - упор;
4 - мотор-редуктор;
5 - колесо;
6 - кольцевой магнит;
7 - немагнитные вставки;
8 - вертикальное препятствие.
Платформа для внутритрубного дефектоскопа на магнитных колесах конструктивно состоит из 2-х шасси 1, соединенных между собой шарнирной продольной осью 2 с упором 3, ограничивающим вращение шасси 1 относительно друг друга в рамках заданного сектора С. На шасси 1 установлены мотор-редукторы 4, на оси которых установлены колеса 5 и кольцевые магниты 6. Колеса 5 платформы для внутритрубного дефектоскопа оснащены немагнитными вставками 7, равномерно размещенными по периметру.
Заявляемая платформа для внутритрубного дефектоскопа на магнитных колесах работает следующим образом.
1
2
т
Платформа устанавливается на внутреннюю поверхность стальной трубы подлежащей диагностическому обследованию. Кольцевые магниты 6 через колеса 5, изготовленные из электротехнической стали с высокими магнитными свойствами, обеспечивают примагничивание платформы к обследуемой стальной трубе. Наличие шарнирной продольной оси 2 с упором 3, ограничивающим вращение шасси 1 относительно друг друга в рамках заданного сектора С, обеспечивает полное прилегание всех колес 5 платформы к криволинейной поверхности. Затем на мотор-редукторы 4 подается электропитание. При вращении колес 5 платформы в одну сторону (против часовой стрелки, см. фиг. 1) платформа движется вперед. При смене вращения на противоположное - назад. Вращение левых и правых колес 5 в противоположные стороны обеспечивает вращение платформы на месте. При упоре платформы в вертикальное препятствие 8 происходит проскальзывание колес 5 до тех пор, пока немагнитные вставки 7 передних колес 5 не займут положение, соответствующее изображенному на фиг. 2. В этом положении за счет наличия немагнитной вставки 7, сила примагничивания передних колес 5 к вертикальной поверхности препятствия 8 F больше силы их примагничивания к горизонтальной поверхности F. Тяговое усилие F передних колес вверх по вертикальному препятствию 8 определяется формулой:
т
сц
1
F=k*F,
сц
где k - коэффициент сцепления колеса с опорной поверхностью;
1
F - сила примагничивания.
т
2
При соблюдении условия F>F передние колеса 5 платформы начинают движение вверх по вертикальному препятствию 8. Задние колеса 5, также оснащенные немагнитными вставками 7, после упора в вертикальное препятствие 8 проскальзывают до тех пор, пока немагнитные вставки 7 задних колес 5 не займут положение, соответствующее изображенному на фиг 3. Таким образом платформа преодолевает вертикальное препятствие 8. Спуск с вертикального препятствия 8 осуществляется аналогично, при этом при упоре передних, а затем и задних колес 5 в горизонтальный участок немагнитные вставки, благодаря проскальзыванию колес 5, должны соответствовать фиг. 4
Следует отметить, что кольцевые магниты 6 следует подбирать с таким расчетом, чтобы их усилия хватало на удержание платформы в любом ее положении на обследуемом объекте несмотря на наличие на передних колесах 5 немагнитных вставок 7.
Отсутствие в конструкции платформы дополнительного механизма отключения магнитного поля оставляет дополнительное место для размещения на платформе технологического оборудования, а кинематика обеспечивает неограниченное маневрирование в сложной трубопроводной обвязке.
Предлагаемая платформа является оптимальной для построения на ее базе малогабаритных внутритрубных дефектоскопов, а также других технологических устройств, применяемых в различных отраслях народного хозяйства.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Материалы ЗАО ИнтроСкан Технолоджи: «Развитие средств мониторинга технического состояния технологических трубопроводов компрессорных станций ОАО «Газпром», с применением автономного роботизированного сканера-дефектоскопа А2072 «IntroScan»», представленные на 33-м тематическом семинаре «Диагностика оборудования и трубопроводов компрессорных станций», в г. Светлогорск, 8-12 сентября 2014 г.
2. Материалы ЗАО ИнтроСкан Технолоджи: «Развитие средств мониторинга технического состояния технологических трубопроводов компрессорных станций ОАО «Газпром», с применением автономного роботизированного сканера-дефектоскопа А2072 «IntroScan»», представленные на 33-м тематическом семинаре «Диагностика оборудования и трубопроводов компрессорных станций», в г. Светлогорск, 8-12 сентября 2014 г., прототип v3.1.