РОБОТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ КОЛЬЦЕВЫХ СВАРНЫХ ШВОВ ВНУТРЕННЕГО ТРУБОПРОВОДА

1. Тележка для ультразвуковой дефектоскопии кольцевых сварных швов трубопровода изнутри трубопровода, содержащего внутреннюю стенку, содержащая:
- раму на колесах;
- многоосевую роботизированную руку, прикрепленную к указанной раме и проходящую из нее, при этом указанная роботизированная рука содержит конец, соединенный с рамой, и дальний конец, и выполнена с возможностью перемещения из первого, убранного, положения, в котором, когда тележка находится внутри трубопровода, тележка способна перемещаться в продольном направлении вдоль трубопровода без соприкосновения указанного дальнего конца с внутренней стенкой; во второе, выдвинутое, положение, в котором дальний конец расположен вблизи внутренней стенки;
- при этом когда указанная роботизированная рука находится в указанном втором, выдвинутом, положении, она способна поворачивать свой дальний конец на 360 градусов по окружности внутренней стенки;
- при этом во втором, выдвинутом, положении указанную роботизированную руку также можно точно регулировать и позиционировать относительно указанной внутренней стенки;
- ультразвуковую решетку в сборе, расположенную вблизи дальнего конца или на дальнем конце роботизированной руки, при этом указанная ультразвуковая решетка в сборе содержит по меньшей мере одну камеру и ультразвуковую решетку, содержащую по меньшей мере один ультразвуковой зонд;
- роботизированный управляющий модуль, прикрепленный к указанной раме и способный управлять позиционированием роботизированной руки; и
- бортовой компьютер, соединенный с указанным роботизированным управляющим модулем и способный отправлять и принимать сигнал от оператора, работающего удаленно.
2. Тележка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- систему распыления воды, расположенную вблизи или в пределах ультразвуковой решетки в сборе, и, когда роботизированная рука находится во втором, выдвинутом, положении, данная система способна распылять воду между по меньшей мере одним ультразвуковым зондом и внутренней стенкой;
- при этом указанная система распыления воды соединена с источником воды под давлением.
3. Тележка по п. 2, отличающаяся тем, что источник воды под давлением представляет собой резервуар для хранения воды, прикрепленный к указанной раме.
4. Тележка по п. 2, отличающаяся тем, что источник воды под давлением представляет собой разъемный провод, один конец которого присоединен к системе распыления воды, а другой конец присоединен к резервуару для хранения воды, расположенному снаружи трубопровода.
5. Тележка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчик положения, расположенный вблизи дальнего конца роботизированной руки или на нем, и, когда роботизированная рука находится во втором, выдвинутом, положении, соприкасающийся с внутренней стенкой и способный измерять интегральное усилие, оказываемое ультразвуковой решеткой в сборе на внутреннюю стенку.
6. Тележка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно из указанных колес является ведущим колесом.
7. Тележка по п. 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит аккумулятор, прикрепленный к указанной раме и питающий указанное ведущее колесо.
8. Тележка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что колеса могут быть заменены или отрегулированы пользователем для применения в трубе другого диаметра.
9. Тележка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит уклономер, прикрепленный к указанной раме и способный измерять уклон указанной тележки относительно земли.
10. Тележка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что камера направлена к внутренней стенке, когда роботизированная рука находится во втором, выдвинутом, положении.
11. Тележка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит обращенную вперед камеру.
12. Дефектоскопическое устройство для проведения внутренней дефектоскопии кольцевых сварных швов трубопровода в трубе на судне-трубоукладчике, содержащее:
- тележку по любому из пп. 1-11;
- разъемный кабель, проходящий от рамы к диспетчерской и обеспечивающий двунаправленную передачу данных от бортового компьютера к интерпретирующей рабочей станции в диспетчерской;
- центрирующий зажим, способный прижимать новый отрезок трубы к трубе, и через который может проходить разъемный кабель;
- устройство для намотки разъемного кабеля, на которое наматывают провисающую часть разъемного кабеля; и
- пользовательский интерфейс на интерпретирующей рабочей станции, позволяющий пользователю управлять тележкой и получать данные от тележки, находясь в диспетчерской.
13. Дефектоскопическое устройство по п. 12, отличающееся тем, что дополнительно содержит систему водоснабжения, расположенную снаружи трубопровода и присоединенную посредством разъемного кабеля, и способную транспортировать по нему воду под давлением к системе распыления воды.
14. Дефектоскопическое устройство для проведения внутренней дефектоскопии кольцевых сварных швов трубопровода на трубе, проложенной в грунте, или трубе с нанесенными на нее покрытиями для защиты сварных швов или теплоизоляцией, при этом указанное дефектоскопическое устройство содержит:
- тележку по любому из пп. 1-11;
- беспроводной передатчик, содержащий антенну и прикрепленный к указанной тележке, присоединенный к бортовому компьютеру и способный передавать информационный сигнал от указанного бортового компьютера;
- беспроводной приемник, содержащий антенну и прикрепленный к указанной тележке, присоединенный к бортовому компьютеру и способный принимать информационный сигнал управления и передавать указанный информационный сигнал управления указанному бортовому компьютеру; и
- интерпретирующую рабочую станцию, расположенную на удалении от указанного трубопровода, содержащую второй беспроводной приемник и второй беспроводной передатчик, оба из которых соединены с одной или несколькими антеннами, и способную принимать указанный информационный сигнал от указанного беспроводного передатчика и отправлять указанный информационный сигнал управления к указанному беспроводному приемнику;
- при этом указанная интерпретирующая рабочая станция способна генерировать информационный сигнал управления на основании данных, введенных пользователем.
15. Способ проведения дефектоскопии кольцевого сварного шва на трубе, включающий следующие этапы:
- в открытый конец трубы помещают тележку, содержащую:
- раму;
- многоосевую роботизированную руку, прикрепленную к указанной раме и проходящую из нее, при этом указанная роботизированная рука содержит конец, соединенный с рамой, и дальний конец, и способна перемещаться из первого, убранного, положения, в котором, когда тележка находится внутри трубы, тележка способна перемещаться в продольном направлении вдоль трубопровода без соприкосновения указанного дальнего конца с внутренней стенкой; во второе, выдвинутое, положение, в котором дальний конец расположен вблизи внутренней стенки;
- при этом когда указанная роботизированная рука находится в указанном втором, выдвинутом, положении, она способна поворачивать свой дальний конец на 360 градусов по окружности внутренней стенки; во втором, выдвинутом положении указанную роботизированную руку также можно точно регулировать и позиционировать относительно указанной внутренней стенки;
- ультразвуковую решетку в сборе, расположенную вблизи дальнего конца или на дальнем конце роботизированной руки, при этом указанная ультразвуковая решетка в сборе содержит по меньшей мере одну камеру и ультразвуковую решетку, содержащую по меньшей мере один ультразвуковой зонд;
- роботизированный управляющий модуль, прикрепленный к указанной раме и способный управлять позиционированием роботизированной руки; бортовой компьютер, соединенный с указанным роботизированным управляющим модулем и способный отправлять и принимать сигнал от оператора, работающего удаленно; и
- обращенную вперед камеру; при этом тележка находится в первом, убранном, положении;
- отправляют сигнал к указанной тележке, что приводит к перемещению тележки вдоль трубы;
- анализируют изображения, полученные от обращенной вперед камеры, для определения местоположения тележки вдоль трубы во время ее перемещения;
- дистанционно останавливают перемещение тележки вдоль трубы, когда тележка находится вблизи кольцевого сварного шва;
- отправляют сигнал к указанной тележке, что приводит к выдвижению роботизированной руки во второе, выдвинутое, положение;
- точно регулируют положение роботизированной руки путем анализа изображений, полученных от по меньшей мере одной камеры и дистанционно управляют рукой;
- активируют ультразвуковую решетку;
- получают данные от указанной ультразвуковой решетки;
- отправляют сигнал к указанной тележке, что приводит к повороту роботизированной руки по меньшей мере на 360 градусов вокруг длины кольцевого сварного шва и по окружности трубы;
- деактивируют ультразвуковую решетку; и
- сохраняют данные, полученные от ультразвуковой решетки.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что тележкой управляют снаружи трубы.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что тележкой управляют из диспетчерской или транспортного средства или трейлера.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что дополнительно включает этап, на котором данные, полученные от ультразвуковой решетки, отправляют в диспетчерскую или транспортное средство или трейлер для дальнейшего анализа.
19. Способ по п. 15, отличающийся тем, что поворот роботизированной руки может быть точно отрегулирован оператором в режиме реального времени, удаленно, в ответ на информацию, полученную указанным оператором от по меньшей мере одной камеры.
20. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительно содержит систему динамической обратной связи, удерживающую ультразвуковую решетку с постоянным усилием на трубе для компенсации погрешностей центрирования тележки и отклонений трубы от круглости во время поворота роботизированной руки.
21. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором ориентацию роботизированной руки внутри трубы записывают посредством уклономера, установленного на указанной тележке.
22. Быстроразъемное стыковочное устройство, размещенное с помощью центрирующего зажима для отсоединения/присоединения разъемного провода, проходящего сквозь существующее оборудование центрирующего зажима к станции управления дефектоскопией.
23. Разъемное стыковочное устройство, которое можно перемещать от одного конца трубы к другому концу трубы с помощью центрирующего зажима и отсоединять от центрирующего зажима во время размещения новых труб у открытого конца трубопровода для выполнения кольцевой сварки.