НОСИТЕЛЬ ДАТЧИКОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА

Заявленная полезная модель относится к устройствам контроля технического состояния магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов путем пропуска внутри трубопровода ультразвукового дефектоскопа с установленными на нем ультразвуковыми датчиками.
Известно устройство, используемое для внутритрубного обследования трубопроводов большой протяженности неразрушающими методами, патент RU 2204113 C1, носитель датчиков которого включает в себя множество кинематически соединенных между собой держателей датчиков, способных испытывать упругое отжатие в радиальном направлении от оси носителя. Основным недостатком данного устройства является то, что носители датчиков выполнены в виде прилегающих к стенке трубопровода кинематически соединены между собой эластичных элементов, что ведет к погрешностям измерений.
Наиболее близким прототипом является устройство для внутритрубного ультразвукового контроля трубопроводов малого диаметра, патент RU 38948 U1, где корпус носителя датчиков выполнен в виде единого жесткого корпуса. Основным недостатком данного устройства является возможность применения данной конструкции носителя только на трубопроводах малого диаметра и ограничения при прохождении дефектоскопом отводов трубопроводов малого радиуса.
Технический результат полезной модели - повышение точности диагностической информации за счет более компактного расположения ультразвуковых датчиков на носителе датчиков, обеспечение проходимости дефектоскопом поворотов трубопровода малого радиуса.
Технический результат получен за счет того, что носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа выполнен по крайней мере из одной секции. Секция включает в себя центральный стержень, на котором размещены головная и хвостовая вилки. К фланцам головной и хвостовой вилок крепятся центрирующие манжеты, между которыми размещаются полиуретановый головной конус, полиуретановый хвостовой конус, полиуретановый хвостовой конус и набор колец. Набор колец представляет собой цилиндр с центральным отверстием и со спиралевидными пазами на внешней цилиндрической поверхности. В углублениях спиралевидных пазов размещаются ультразвуковые датчики во втулках и фиксируются крышками посредством винтов. Наружный диаметр носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа не превышает размер предельно допустимого сужения трубопровода.
Набор колец имеют две группы втулок, расположенных равномерно в поочередном порядке по длине окружности: втулки с гладкими отверстиями и втулки с резьбовыми отверстиями. Крепление первого кольца набора колец к головному конусу осуществляется крепежными винтами, проходящими через втулки с гладкими отверстиями и завернутыми в резьбовые отверстия головного конуса. Крепление следующих колец набора колец к предыдущим кольцам набора колец осуществляется крепежными винтами, проходящими через отверстия втулок с гладкими отверстиями и завернутыми во втулки с резьбовые отверстия предыдущих колец. Таким образом, осуществляется расположение крепежных винтов в шахматном порядке, что позволяет набору колец носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа упруго деформироваться при похождении носителем датчиков ультразвукового дефектоскопа поворотов трубопроводов малого радиуса, что исключает застревание дефектоскопа. Центрирование носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа и обеспечение необходимого отступа датчиков от внутренней поверхности трубопровода осуществляется посредством полиуретановых манжет.
Конструкция набора колец, в котором установлены ультразвуковые датчики, может быть нескольких исполнений, что расширяет диагностические возможности ультразвукового дефектоскопа: при наклонном расположении ультразвуковой дефектоскоп приобретает функцию обнаружения трещин трубопровода, при радиальном расположении датчиков на наборе колец носителя ультразвуковой дефектоскоп получает функцию измерения толщины стенки трубопровода. Размещение ультразвуковых датчиков на недеформирующемся носителе датчиков ультразвукового дефектоскопа обеспечивает наиболее точное и компактное расположение ультразвуковых датчиков внутри трубопровода, что повышает качество диагностической информации, а так же обеспечивает измерение поперечного сечения трубопровода с высокой точностью, что позволяет диагностическому прибору дополнительно к функции дефектоскопа выполнять функцию профилемера. Для обеспечения проходимости ультразвуковым дефектоскопом поворотов трубопровода малого радиуса носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа может быть выполнен в виде двух секций, шарнирно соединенных друг с другом посредством карданного соединения. Носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа состоит из унифицированных и взаимозаменяемых деталей и узлов, что дает возможность изменять длину и количество секций носителя датчиков в зависимости от условий эксплуатации.
На фиг.1 изображен носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа для трубопроводов малого диаметра;
На фиг.2 изображен общий вид секции носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа;
На фиг.3 изображен узел крепления ультразвукового датчика на кольце набора колец носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа.
На фиг.1 приняты следующие обозначения:
1 - секция носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа;
2 - карданное соединение.
На фиг.2 приняты следующие обозначения:
3 - центральный стержень;
4 - головная вилка;
5 - хвостовая вилка;
6 - полиуретановая манжета;
7 - ультразвуковой датчик;
8 - полиуретановый головной конус;
9 - полиуретановый хвостовой конус;
10 - набор колец носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа;
11 - втулка с гладкими отверстиями;
12 - втулка с резьбовыми отверстиями;
13 - крепежный винт.
На фиг.3 приняты следующие обозначения:
7 - ультразвуковой датчик;
14 - кольцо набора колец носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа;
15 - втулка для размещения ультразвукового датчика;
16 - крышка;
17 - винт для крепления ультразвукового датчика;
18 - кабель с разъемом.
Заявленный носитель датчиков ультразвукового дефектоскопа состоит по крайней мере из одной секции носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа 1 (фиг.1). Между собой секции носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа 1 (фиг.1) соединены посредством карданного соединения 2 (фиг.1). Носитель датчиков 1 (фиг.1) включает в себя центральный стержень 3 (фиг.2), на котором размещены головная вилка 4 (фиг.2) и хвостовая вилка 5 (фиг.2). К фланцам головной и хвостовой вилок крепятся полиуретановые манжеты 6 (фиг.2). Между полиуретановыми манжетами 6 (фиг.2) размещаются полиуретановый головной конус 8 (фиг.2) и полиуретановый хвостовой конус 9 (фиг.2). Между конусами 8 и 9 (фиг.2) размещен набор колец 10 (фиг.2). В углублениях спиралевидных пазов набора колец 10 (фиг.2) размещаются ультразвуковые датчики 7 (фиг.2), расположенные равномерно в угловом и осевом направлениях с необходимым шагом. Кольцо 14 (фиг.3) носителя датчиков ультразвукового дефектоскопа имеют две группы втулок, расположенных в поочередном порядке: втулки с гладкими отверстиями 11 (фиг.2) и втулки с резьбовыми отверстиями 12 (фиг.2). Крепление первого переднего полужесткого кольца 14 (фиг.3) к полиуретановому головному конусу 8 (фиг.2) осуществляется крепежными винтами 13 (фиг.2), проходящими через отверстия втулок с гладкими отверстиями 11 (фиг.2). Крепление следующих к предыдущим кольцам 14 (фиг.3) осуществляется крепежными винтами 13 (фиг.2), проходящими через отверстия втулок с гладкими отверстиями 11 (фиг.2) и завернутыми во втулки с резьбовые отверстия 12 (фиг.2). Ультразвуковой датчик 7 (фиг.3) размещается на кольце 14 (фиг.3) во втулке 15 (фиг.3) и фиксируется крышкой 16 (фиг.3) посредством винтов 17 (фиг.3). К внутреннему торцу датчика подходит кабель с разъемом 18 (фиг.3).