УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ ВНУТРИТРУБНЫХ ИНСПЕКЦИОННЫХ СНАРЯДОВ К УЧАСТКАМ ГАЗОПРОВОДА, ДИАМЕТР КОТОРЫХ МЕНЬШЕ ОСНОВНОГО ДИАМЕТРА ГАЗОПРОВОДА

Полезная модель относится к области неразрушающего контроля и может быть использована при дефектоскопии магистральных газопроводов в процессе их эксплуатации для выявления дефектов труб газопроводов и последующего их ремонта.
Для обеспечения безопасной эксплуатации и надежной работоспособности газопровода необходимы своевременное выявление изменений его технического состояния, оценка его остаточного ресурса, а также выбор наиболее эффективных способов ремонта.
Методы диагностирования технического состояния труб магистральных газопроводов с использованием внутритрубных инспекционных снарядов (далее ВИС) позволяют определить заводские дефекты труб, а также нарушения сплошности металла труб и трещины, связанные с коррозией. По результатам такого диагностирования можно достаточно точно определить местоположение дефекта трубы и провести частичный ремонт газопровода без полной переизоляции и замены трубы.
Известен способ выявления дефектов труб газопровода (патент РФ №2211998, дата приоритета 28.11.2001 г.) не подготовленного к проведению внутритрубной инспекции, при котором осуществляется пропуск ВИС по выбранному участку газопровода через временные камеры запуска и приема ВИС, подключенные к действующему газопроводу. Пропуск ВИС ведут через камеры запуска и приема, выполненные из труб, присоединительный диаметр которых соответствует номинальному диаметру газопровода, снабженные отсечными кранами и затворами и временно подключенные к действующему газопроводу через свечные обвязки линейных кранов, граничащих с участком, подлежащим инспекции.
Данный способ выявления дефектов труб газопровода не может быть осуществлен на газопроводах, имеющем участки с диаметром меньше, чем основной (номинальный) диаметр газопровода. Причина - магнитный блок ВИС имеет постоянный диаметр, конструктивно разрабатываемый для обеспечения минимального зазора между магнитным блоком и внутренней стенкой трубопровода. Кроме того, временные узлы приема и запуска внутритрубных устройств предназначены для использования существующей трубопроводной обвязки линейных крановых узлов газопроводов, в связи с этим отсутствует возможность их использования на других местах газопроводов.
Наиболее близкими к заявляемому техническому решению являются устройство и способ неразрушающего контроля трубопроводов (патент на изобретение US 8146449 (В2), дата регистрации 03.04.2012 г.). Согласно этому патенту, конструкция ВИС позволяет перемещается по газопроводу имеющим участки с различным диаметром. Конструкция, аналогично другим ВИС, использующим метод контроля магнитного поля, состоит из магнитной системы с измерительными датчиками и манжетами для перемещения в потоке жидкости или газа. В зависимости от внутреннего диаметра участка трубопровода устройство позволяет изменять радиальное положение магнитной системы с измерительными датчиками для проведения дефектоскопии.
Недостатком этого способа является высокая стоимость оборудования: ВИС предназначен для проведения дефектоскопии трубопроводов с внутренними диаметрами из диапазона, определенного конструкцией и имеет сложные механизмы изменения радиального положения магнитной системы.
Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в обеспечении доставки ВИС с использованием временных камер в инспектируемый участок газопровода через участки газопровода с большим диаметром. Также решается задача обеспечения движения ВИС через крановые узлы, имеющие внутренний диаметр больший, чем инспектируемый газопровод, и движение внутри полости временных камер для запуска и приема ВИС, имеющих внутренний диаметр полости больший, чем инспектируемый газопровод.
Поставленная задача решается за счет устройства для доставки ВИС к участкам газопровода, диаметр которых меньше основного диаметра газопровода. Устройство состоит из цилиндрического корпуса с установленной на нем, по меньшей мере, одной манжетой, на концах которой находятся направляющие ролики. Перед манжетой, снабженной роликами, установлена манжета меньшего диаметра, выполненная из эластичного материала, выполняющая роль стабилизатора положения устройства при прохождении устройства по газопроводу большего диаметра и в качестве тянущей при прохождении по участкам меньшего диаметра. При этом совокупность элементов устройства расположена вне внутритрубного инспекционного снаряда и имеет с ним соединение посредством механизма сцепки.
Техническим результатом полезной модели является доставка внутритрубного инспекционного снаряда-дефектоскопа при проведении внутритрубной дефектоскопии в полости газопроводов к участкам с меньшим внутренним диаметром, чем основной диаметр газопровода.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана компоновка сцепки оборудования и ее пропуск по газопроводу, на фиг. 2 показано исполнение устройства, на фиг. 3 показан вариант применения устройства с использованием временных камер запуска и приема внутритрубных снарядов.
На вышеуказанных фигурах цифрами приняты следующие обозначения:
1 - устройство для доставки ВИС;
2 - ВИС;
3 - инспектируемый участок газопровода с меньшим диаметром;
4 - участки газопровода с основным (номинальным) диаметром;
5 - тянущие эластичные манжеты;
6 - цилиндрический корпус устройства для доставки ВИС;
7 - механизм сцепки;
8 - роликовые колеса;
9 - временная камера запуска ВИС;
10 - временная камера приема ВИС.
Устройство 1 для доставки ВИС 2 к участкам газопровода с меньшим диаметром 3, чем с основным (номинальным) 4, представляет собой тянущий снаряд. Данное устройство состоит из тянущих манжет 5, выполненных из эластичного материала, например, полиуретана, установленных на цилиндрическом корпусе 6, и механизма сцепки 7, выполненного известным способом, например, посредством шарнира для соединения с ВИС 2. Задняя манжета при движении внутри участка газопровода с меньшим диаметром складывается и контактирует со стенками трубопровода посредством установленных на ее концах роликовых колес 8 для уменьшения силы трения. Передняя манжета предназначена для обеспечения движения ВИС 2 в участке газопровода с меньшим внутренним диаметром 3 и в качестве стабилизатора положения устройства при прохождении участков с большим диаметром.
Работа устройства осуществляется следующим образом. На выбранном участке действующего газопровода, не оборудованного стационарными камерами запуска и приема ВИС, на концах инспектируемого участка газопровода с большим (номинальным) диаметром 4 монтируют временные камеры запуска 9 и приема 10 с байпасным газопроводом, через который обеспечивают транспорт среды по газопроводу. Через открытый затвор временной камеры запуска 9 запускают тянущий снаряд 1 к которому прикреплен ВИС 2 с помощью механизма сцепки 7. Движение ВИС 2 в сцепке с тянущим снарядом 1 осуществляют под давлением в среде транспортируемого газа в участках трубопровода, имеющих различный диаметр. После прохождения участка с большим (номинальным) диаметром газопровода 4, тянущий снаряд 1 с ВИС 2 входит в сужение инспектируемого участка, при этом задняя эластичная манжета большего диаметра складывается, а движение обеспечивается передней манжетой меньшего диаметра. При движении сцепки для уменьшения силы трения манжеты большего диаметра о стенки инспектируемого участка газопровода 3 установлены известным способом ролики 8. При этом скорость сцепки внутритрубных устройств 1 и 2 при подходе к месту сужения 3 обеспечивается заданием скорости транспортируемой среды, путем установки перепада давления на участке газопровода между временными камерами, с целью обеспечить оптимальную скорость ВИС 2 внутри участка с меньшим диаметром 3. Перемещают ВИС 2 до тех пор, пока не будет пройден весь запланированный для диагностики участок. В случае, когда за участком газопровода с меньшим диаметром 3 следует участок газопровода с большим диаметром 4, гибкая полиуретановая манжета 5 тянущего снаряда 1 раскрывается за счет свойств эластичности материала, упираясь в стенки газопровода большего диаметра, обеспечивая движение сцепки до камеры приема.
Использование заявляемой полезной модели позволяет проводить внутритрубную диагностику участков газопровода, имеющих меньший внутренний диаметр, чем основной, при этом монтаж временных узлов приема и запуска ВИС на инспектируемом участке невозможен или нерационален. Также полезная модель позволяет сократить затраты на монтаж/демонтаж временных камер на каждом участке газопровода меньшего диаметра чем основной, если таких участков несколько.