СИСТЕМА РАДИОГРАФИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ ТРУБОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к устройствам для неразрушающего рентгеновского контроля сварных швов трубопроводов
Известно устройство для автоматизированного, цифрового, радиографического контроля трубопроводов (Патент США 7656997, опубликован 15.09.2008, МПК: G01N 23/02). Известное устройство содержит источник рентгеновского излучения, детектор излучения, систему позиционирования и перемещения, пульт управления, на который по проводной связи поступают сигналы с детектора излучения, что позволяет получить изображение трубопровода и исследовать выявленные дефекты на компьютере. После завершения полного оборота системы позиционирования и перемещения вокруг трубопровода, система позиционирования и перемещения совершает продольное перемещение, предназначенное для бесконтактного, неразрушающего контроля трубопроводов. Вышеописанные действия повторяются многократно до завершения исследования трубопровода. Система с проводной передачей данных, обеспечивает надежное управление и передачу данных. Недостатками проводной системы является: дополнительные затраты времени на подготовку системы к работе (размотка, подключение и обратное отключение и сматывание проводов); дополнительный вес и габариты системы в сборе; ограничение по расстоянию между местом работы рентгеновского источника и местом нахождения оператора. На практике длина проводов не превышает 50 метров. При использовании источников с высокими энергиями излучения и высокой мощностью такое расстояние может оказаться недостаточным для требуемой защиты оператора от излучения; неудобство работы с проводами в ряде случаев (например, заматывание провода вокруг трубы при сканировании детектором кольцевого сварного шва).
Из известных устройств наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату являются беспроводные устройства радиографического контроля сварных швов трубопроводов (СРКСШТ), Rayzor Pro, Bolt X Pro и FlashX Pro, производимые и поставляемые компанией Vidisco (Израиль). Каждое из вышеназванных устройств содержит систему позиционирования и перемещения, по крайней мере, одного цифрового рентгеновского детектора, источник рентгеновского излучения, автономный блок питания, систему сбора, обработки, хранения и визуализации данных, которая включает детектор, аккумулятор, передатчик, приемник (например, компьютер оператора), связанные беспроводной связью ((http://vidisco.com/ndt_solutions/ndt_system). Указанная система, как правило, вручную устанавливается в место съемки, оператор системы ждет появления сигнала излучения, после его появления либо снимается единичное изображение путем подачи сигнала на детектор по проводному пульту, либо снимают единичное изображение по команде оператора, передаваемой по беспроводной связи. Недостатком систем с беспроводной связью является:
- ненадежность беспроводной связи в условиях работы в поле или на промышленном объекте и при значительных расстояниях между точками связи;
- время, затрачиваемое оператором на перемещение детектора от одного места съемки к другому.
При этом, в существующих системах, в которых использована непосредственная передача изображений с детектора на ноутбук оператора, сбой связи приводит к необходимости остановки всего процесса съемки, и продолжения процесса только после восстановления связи. На большинстве существующих современных источниках излучения, длительность излучения выставляется на источнике заранее и через определенное время излучение автоматически выключается. Беспроводной связи для управления источником излучения, как правило, нет. Возможная задержка съемки, вызванная сбоем беспроводной связи, приводит к необходимости устанавливать время работы источника излучения с запасом или повторять съемку, включая источник излучения заново. Это приводит к увеличению времени, затрачиваемому на контроль изделия, сокращает срок службы источника излучения и детектора и повышает вероятность вредного воздействия излучения на оператора устройства.
Техническим результатом заявляемой полезной модели являются простота конструкции и обслуживания системы, надежность контроля и хранения изображений сварных швов.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемую систему помимо перечисленных выше агрегатов (детектор, батарея питания, устройство беспроводного управления и передачи данных, защитный кожух) также входит портативный компьютер, установленный в одном корпусе с детектором и позволяющий хранить значительное количество изображений. Целесообразность такого решения заключается в следующем.
Детектор программируется оператором на начало работы и получение изображения в момент выхода излучения от источника на требуемый уровень мощности.
Источник излучения также программируется на работу в течение определенного времени, минимально необходимого для съемки. После запуска источника излучения оператор, до включения излучения, удаляется на безопасное расстояние от места контроля трубопровода, т.е. места работы источника излучения.
При включении излучения съемка начинается автоматически. При этом при разрыве или сбое беспроводной связи между портативным компьютером детектора и компьютером оператора процесс покадровой съемки не прекращается, и изображения не теряются.
При съемке протяженного объекта (например, продольного или кольцевого сварного шва), предлагаемая установка допускает использование механической системы, которая перемещает детектор вдоль объекта на размер кадра. При этом, положение источника излучения может как меняться, так и оставаться неизменным для съемки нескольких кадров вдоль прямолинейного объекта, а для съемки кольцевого шва положение источника излучения может оставаться неизменным для всех кадров. На каждой остановке детектор формирует одно изображение. Эти изображения хранится в памяти портативного компьютера. При этом при разрыве или сбое беспроводной связи между портативным компьютером и компьютером оператора процесс покадровой съемки не прекращается и изображения не теряются.
В существующих системах при непосредственной передаче изображений с детектора на ноутбук оператора сбой связи приводит к необходимости остановки всего процесса, и продолжения процесса после восстановления связи.
Существующие рентгеновские источники не приспособлены к такому режиму работы.
Длительность излучения выставляется на источнике заранее и через определенное время излучение автоматически выключается. Беспроводной связи для управления источником излучения как правило нет.
Таким образом, предлагаемая система:
- исключает необходимость избыточного по времени облучения объекта контроля и повышает надежность работы;
- ускоряет и упрощает работу оператора;
- увеличивает срок службы источника излучения и детектора;
- сокращает возможное вредное воздействие излучения на оператора.
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию “новизна”.
Сущность полезной модели поясняется чертежами и описанием конструкции.
На фигуре 1а представлена схема размещения системы на трубопроводе при беспроводном соединении компьютера одного из детекторов с компьютером оператора и проводном соединении с остальными детекторами. Система включает трубу с кольцевым швом 1, вдоль которого размещаются цифровые рентгеновские детекторы с автономными источниками питания 2, компьютер промежуточного хранения/накопления данных 3, размещенный в одном корпусе с одним из детекторов. Указанный компьютер 3 соединен беспроводной связью с компьютером оператора 4 и проводной связью с остальными детекторами. Источник рентгеновского излучения с блоком питания 5 и система позиционирования и перемещения 6 размещены внутри трубы.
На фигуре 1б представлена схема размещения системы на трубопроводе при беспроводном соединении компьютера каждого из детекторов с компьютером оператора. Система включает трубу с кольцевым швом 1, вдоль которого размещаются цифровые рентгеновские детекторы 2 и компьютеры промежуточного хранения/накопления данных 3, каждый из которых размещен в корпусе с детектором и автономным источником питания. Компьютеры 3 каждого из детекторов соединены беспроводной связью с компьютером оператора. Источник рентгеновского излучения с блоком питания 5 и система позиционирования и перемещения 6 размещены внутри трубы.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленная система СРКСШТ может быть реализована на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. она соответствуют критерию «промышленная применимость».