Внутритрубный магнитный дефектоскоп (варианты)

Номер патента: U 284

Опубликовано: 30.06.2001

Автор: Цацуев Михаил Семенович

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ВНУТРИТРУБНЫЙ МАГНИТНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП (ВАРИАНТЫ)(57) 1. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере один искрозащитный модуль. Фиг. 1 2. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что по 284 крайней мере одна из цепей контактирует со средой, транспортируемой внутри контролируемого трубопровода, указанная цепь включает в себя искрозащитный модуль. 3. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере один искрозащитный модуль, искрозащитный модуль выполнен в виде ограничителя тока, ограничителя напряжения либо ограничителя тока и напряжения в цепи до минимальных воспламеняющих значений. 4. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере один искрозащитный модуль, искрозащитный модуль выполнен на полупроводниковых элементах, конденсаторах и резисторах. 5. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере два последовательно включенных искрозащитных модуля. 6. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, корпус включает в себя оболочку, указанные электронные средства установлены в указанной оболочке, оболочка выполнена взрывонепроницаемой, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере один искрозащитный модуль. 7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен с триггерным эффектом. 8. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что время срабатывания искрозащитного модуля не более 1 мкс. 9. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что время срабатывания искрозащитного модуля 1-10 мкс. 10. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен в виде ограничителя тока либо ограничителя тока и напряжения в цепи, ток срабатывания модуля превышает номинальный ток на 2-10 . 11. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен в виде ограничителя напряжения либо ограничителя тока и напряжения в цепи, напряжение срабатывания модуля превышает номинальное напряжение на 2-10 . 12. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что ток срабатывания искрозащитного модуля составляет 2-3 А при напряжении 5-6 В. 13. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что ток срабатывания искрозащитного модуля составляет 1-1,5 А при напряжении 6-12 В. 14. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль включает в себя полупроводниковый терморезистор, биполярный и полевой транзистор. 15. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен на трех биполярных транзисторах, одном полевом транзисторе, одном конденсаторе, резисторах и одном полупроводниковом терморезисторе. 16. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен на двух биполярных транзисторах, одном полевом транзисторе, двух конденсаторах, резисторах и одном полупроводниковом терморезисторе. 17. Устройство по любому из пп. 14-16, отличающееся тем, что полевой транзистор выполнен канальным обогащенного типа. 18. Устройство по любому из пп. 14-16, отличающееся тем, что полевой транзистор подключен в разрыв цепи истоком и стоком. 19. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что указанные в пп. 1-6 электронные средства,установленные в оболочке корпуса, связаны с датчиками, расположенными вне оболочки, с помощью электрических линий связи. 28420. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что включает в себя несколько оболочек, связанных между собой с помощью шарнирной передачи и электрических линий связи. 21. Устройство по п. 19 или 20, отличающееся тем, что искрозащитный модуль подключен в разрыв указанной в п. 19 или 20 линии связи. 22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что в разрыв указанной в п. 21 линии связи подключены последовательно два искрозащитных модуля. 23. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен на печатной плате, пути утечки и электрические зазоры составляют не менее 1,5 мм. 24. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен на печатной плате, пути утечки и электрические зазоры составляют не менее 1 мм, проводники на печатной плате покрыты изоляционным компаундом с толщиной слоя не менее 1 мм. 25. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль залит термореактивным компаундом. 26. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен в виде ограничителя тока и напряжения в цепи с триггерным эффектом, модуль включает в себя вход по току и выход для подключения в цепь, ток в которой ограничивается модулем, а также вход по напряжению для подключения к точке цепи, напряжение в которой относительно общего провода выхода ограничивается модулем, к входу по току подключен резистор, второй вывод которого подключен к стоку полевого транзистора,а исток указанного транзистора подключен к выходу, к входу по напряжению подключен резистор, второй вывод которого подключен к коллектору первого биполярного транзистора и к затвору полевого транзистора, эмиттер первого биполярного транзистора подключен к выходу, база первого биполярного транзистора подключена к коллектору второго биполярного транзистора и к резистору, второй вывод которого подключен к выходу, эмиттер второго биполярного транзистора подключен к выходу, база второго биполярного транзистора подключена к резистору и конденсатору, вторые выводы которых подключены к выходу, к входу по напряжению подключен конденсатор, второй вывод которого подключен к резистору,второй вывод которого подключен к выходу, к входу по напряжению подключен резистор, второй вывод которого подключен к базе первого биполярного транзистора, база первого биполярного транзистора подключена к резистору, второй вывод которого подключен к постоянному резистору и терморезистору, вторые выводы которых подключены к входу по току. 27. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает в себя два пояса магнитов, способных намагничивать стенку трубопровода, пояс датчиков утечки магнитного потока, установленных на корпусе между поясами магнитов, пояс датчиков утечки магнитного потока, установленных на корпусе позади поясов магнитов по направлению движения устройства в трубопроводе, устройство включает в себя также датчики длины пройденного внутри трубопровода пути, датчик давления, датчик угла поворота вокруг главной оси трубопровода, средства хранения измеренных данных включают в себя периферийный накопитель цифровых данных на твердотельной памяти.(56) 1.Патент ЕПВ 0304053, МПК 01 29/00, 1995. 2. Патент США 4807484, МПК 01 В 5/28, 1989. 3. Свидетельство 13577 от 27 апреля 2000 г., МПК 01 29/00 Устройство для взрывобезопасного контроля нефтяных и газовых трубопроводов (варианты), опубл. БИПМ 12, 27.04.2000 г. (прототип). Область техники Полезная модель относится к устройствам для внутритрубного неразрушающего контроля трубопроводов, главным образом уложенных магистральных нефтепроводов и газопроводов путем пропуска внутри контролируемого трубопровода устройства, состоящего из одного или нескольких транспортных модулей,продвигающихся внутри трубопровода за счет давления потока жидкости (газа), транспортируемой по трубопроводу, с установленными на корпусе датчиками (ультразвуковыми, магнитными, вихретоковыми, электромагнитно-акустическими, оптическими, тепловыми, контактными датчиками профиля и другими датчиками, чувствительными к каким-либо параметрам, отражающим техническое состояние магистрального трубопровода). Уровень техники Известно устройство для контроля трубопроводов, описанное в 1. Устройство для неразрушающего контроля трубопровода включает в себя корпус транспортного модуля в виде поршня для пропуска внутри контролируемого трубопровода, источник питания, ультразвуковые дат 3 284 чики для измерения параметров профиля трубопровода и толщины стенки контролируемого трубопровода,датчики пройденного пути, средства выполнения измерений, обработки и хранения полученных данных измерений на магнитной ленте либо на магнитных дисках. Ультразвуковые датчики жестко закреплены на недеформируемом металлическом корпусе. Известно устройство для измерений и неразрушающего контроля материала уложенных трубопроводов, описанное в 2. Устройство включает в себя корпус для пропуска внутри магистрального трубопровода, включающий в себя средства обработки и хранения данных измерений на магнитной ленте, источник питания, устройство включает в себя носитель в виде цилиндрической манжеты из эластичного материала с установленными на нем датчиками для неразрушающего контроля, расположенными по периметру носителя. При использовании указанных устройств для контроля нефтегазопродуктопроводов возможно возникновение взрывоопасных смесей в среде эксплуатации. Возникновение искры в цепях, образуемых электрическими средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, несет опасность взрыва смеси. Прототипом заявленной полезной модели является устройство, описанное в описании полезной модели РФ 3. Указанное устройство включает в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, средства измерений, обработки и хранения данных измерений, источник питания, корпус включает в себя оболочку, оболочка выполнена взрывонепроницаемой. Поскольку источник питания, средства измерений и обработки данных помещены во взрывонепроницаемую оболочку, возникновение искры в электрических цепях внутри оболочки не может привести к взрыву смеси вне оболочки. Однако некоторые датчики могут быть связаны со средствами измерения, находящимися в оболочке, с помощью электрических кабелей, проходящих вне оболочки. Кроме того, устройство может включать в себя несколько оболочек, связанных между собой электрическими кабелями. Механическое повреждение таких кабелей в процессе пропуска устройства внутри трубопровода может привести к возникновению искры во взрывоопасной смеси в контролируемом трубопроводе и, соответственно, к взрыву смеси. Сущность полезной модели Заявленное устройство включает в себя средства, предотвращающие развитие электрической искры в цепи и, таким образом, предотвращающие взрыв смеси, образующейся при контроле нефтегазопродуктопроводов. 1. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере один искрозащитный модуль. 2. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что по крайней мере одна из цепей контактирует со средой, транспортируемой внутри контролируемого трубопровода,указанная цепь включает в себя искрозащитный модуль. 3. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере один искрозащитный модуль, искрозащитный модуль выполнен в виде ограничителя тока, ограничителя напряжения либо ограничителя тока и напряжения в цепи до минимальных воспламеняющих значений. 4. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере один искрозащитный модуль, искрозащитный модуль выполнен на полупроводниковых элементах, конденсаторах и резисторах. 5. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контролируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере два последовательно включенных искрозащитных модуля. 6. Устройство для неразрушающего контроля трубопроводов, пропускаемое внутри контролируемого трубопровода, включающее в себя корпус, датчики, чувствительные к диагностическим параметрам контро 4 284 лируемого трубопровода, источник питания, электронные средства измерений, обработки и хранения данных измерений, указанные электронные средства образуют электрические цепи, корпус включает в себя оболочку, указанные электронные средства установлены в указанной оболочке, оболочка выполнена взрывонепроницаемой, отличающееся тем, что указанные цепи включают в себя по крайней мере один искрозащитный модуль. 7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен с триггерным эффектом. 8. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что время срабатывания искрозащитного модуля не более 1 мкс. 9. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что время срабатывания искрозащитного модуля 1-10 мкс. 10. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен в виде ограничителя тока либо ограничителя тока и напряжения в цепи, ток срабатывания модуля превышает номинальный ток на 2-10 . 11. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен в виде ограничителя напряжения либо ограничителя тока и напряжения в цепи, напряжение срабатывания модуля превышает номинальное напряжение на 2-10 . 12. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что ток срабатывания искрозащитного модуля составляет 2-3 А при напряжении 5-6 В. 13. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что ток срабатывания искрозащитного модуля составляет 1-1,5 А при напряжении 6-12 В. 14. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль включает в себя полупроводниковый терморезистор, биполярный и полевой транзистор. 15. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен на трех биполярных транзисторах, одном полевом транзисторе, одном конденсаторе, резисторах и одном полупроводниковом терморезисторе. 16. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен на двух биполярных транзисторах, одном полевом транзисторе, двух конденсаторах, резисторах и одном полупроводниковом терморезисторе. 17. Устройство по любому из пп. 14-16, отличающееся тем, что полевой транзистор выполнен канальным обогащенного типа. 18. Устройство по любому из пп. 14-16, отличающееся тем, что полевой транзистор подключен в разрыв цепи истоком и стоком. 19. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что указанные в пп. 1-6 электронные средства,установленные в оболочке корпуса, связаны с датчиками, расположенными вне оболочки, с помощью электрических линий связи. 20. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что включает в себя несколько оболочек, связанных между собой с помощью шарнирной передачи и электрических линий связи. 21. Устройство по п. 19 или 20, отличающееся тем, что искрозащитный модуль подключен в разрыв указанной в п. 19 или 20 линии связи. 22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что в разрыв указанной в п. 21 линии связи подключены последовательно два искрозащитных модуля. 23. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен на печатной плате, пути утечки и электрические зазоры составляют не менее 1,5 мм. 24. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен на печатной плате, пути утечки и электрические зазоры составляют не менее 1 мм, проводники на печатной плате покрыты изоляционным компаундом с толщиной слоя не менее 1 мм. 25. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль залит термореактивным компаундом. 26. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что искрозащитный модуль выполнен в виде ограничителя тока и напряжения в цепи с триггерным эффектом, модуль включает в себя вход по току и выход для подключения в цепь, ток в которой ограничивается модулем, а также вход по напряжению для подключения к точке цепи, напряжение в которой относительно общего провода выхода ограничивается модулем, к входу по току подключен резистор, второй вывод которого подключен к стоку полевого транзистора,а исток указанного транзистора подключен к выходу, к входу по напряжению подключен резистор, второй вывод которого подключен к коллектору первого биполярного транзистора и к затвору полевого транзистора, эмиттер первого биполярного транзистора подключен к выходу, база первого биполярного транзистора подключена к коллектору второго биполярного транзистора и к резистору, второй вывод которого подключен к выходу, эмиттер второго биполярного транзистора подключен к выходу, база второго 5 284 биполярного транзистора подключена к резистору и конденсатору, вторые выводы которых подключены к выходу, к входу по напряжению подключен конденсатор, второй вывод которого подключен к резистору,второй вывод которого подключен к выходу, к входу по напряжению подключен резистор, второй вывод которого подключен к базе первого биполярного транзистора, база первого биполярного транзистора подключена к резистору, второй вывод которого подключен к постоянному резистору и терморезистору, вторые выводы которых подключены к входу по току. 27. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает в себя два пояса магнитов, способных намагничивать стенку трубопровода, пояс датчиков утечки магнитного потока, установленных на корпусе между поясами магнитов, пояс датчиков утечки магнитного потока, установленных на корпусе позади поясов магнитов по направлению движения устройства в трубопроводе, устройство включает в себя также датчики длины пройденного внутри трубопровода пути, датчик давления, датчик угла поворота вокруг главной оси трубопровода, средства хранения измеренных данных включают в себя периферийный накопитель цифровых данных на твердотельной памяти. 28. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что указанные в пп. 1-6 датчики включают в себя ультразвуковые либо вихретоковые датчики. 29. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что указанные в пп. 1-6 датчики включают в себя контактные датчики профиля трубопровода. 30. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что длина щели в соединениях не менее 25 мм, длина щели до отверстия не менее 9 мм, ширина щели не более 0,4 мм. 31. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что свободный объем оболочки от 100 см 3 до 2000 см 3, длина щели в соединениях не менее 12,5 мм, длина щели до отверстия не менее 8 мм, ширина щели не более 0,3 мм. 32. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что свободный объем оболочки более 2000 см 3, длина щели в соединениях не менее 12,5 мм, длина щели до отверстия не менее 8 мм, ширина щели не более 0,2 мм. 33. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что свободный объем оболочки от 100 см 3 до 2000 см 3,длина щели в соединениях не менее 12,5 мм, длина щели до отверстия не менее 8 мм, ширина щели не более 0,2 мм. 34. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что свободный объем оболочки более 2000 см 3 длина щели в соединениях не менее 12,5 мм, длина щели до отверстия не менее 8 мм, ширина щели не более 0,15 мм. 35. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что свободный объем оболочки более 2000 см 3 длина щели в соединениях не менее 25 мм, длина щели до отверстия не менее 9 мм, ширина щели не более 0,2 мм. 36. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что соединения частей оболочки выполнены плоскоцилиндрическими, свободный объем оболочки не более 2000 см 3, длина щели в соединениях не менее 12,5 мм,длина щели до отверстия не менее 8 мм, ширина щели не более 0,15 мм. 37. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что соединения частей оболочки выполнены цилиндрическими либо плоскоцилиндрическими, свободный объем оболочки более 2000 см 3, длина щели в соединениях не менее 25 мм, ширина щели не более 0,15 мм. 38. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что соединения частей оболочки выполнены цилиндрическими либо плоскоцилиндрическими, свободный объем оболочки более 2000 см 3, длина щели в соединениях не менее 40 мм, ширина щели не более 0,2 мм. Графические материалы На фиг. 1 изображен внутритрубный магнитный дефектоскоп на фиг. 2 изображена схема, иллюстрирующая работу внутритрубного магнитного дефектоскопа на фиг. 3 изображена принципиальная схема искрозащитного модуля на фиг. 4 изображена схема, иллюстрирующая результаты обработки данных, полученных в результате диагностического пропуска заявленного магнитного дефектоскопа. Сведения, подтверждающие возможность реализации полезной модели Заявленное устройство представляет собой автономную компьютерную диагностическую систему, принцип действия которой основан на методе магнитной дефектоскопии - фиг. 1, фиг. 2. Разработанный внутритрубный магнитный дефектоскоп для неразрушающего контроля трубопроводов испытан и эксплуатируется. Дефектоскоп разделен на три основные секции батарейную 1, магнитную 2 и аппаратную 3. Устройство включает в себя два пояса магнитов 4 и 5, на магнитной секции 2, способных намагничивать стенку трубопровода, пояс датчиков утечки магнитного потока 6, установленных на магнитной секции 2 между поясами магнитов, пояс датчиков утечки магнитного потока 7, установленных на аппаратной секции позади поясов магнитов по направлению движения устройства в трубопроводе, устройство включает в себя также датчики длины пройденного внутри трубопровода пути 8 (фиг. 1), 21, 22 (фиг. 2), установленные на аппаратной секции. На каждой секции установлены направляющие 9 и поддерживающие 10 полимерные манжеты. Электронные средства установлены в оболочках корпуса дефектоскопа, выполненных взрывонепроницаемыми,свободный объем каждой из оболочек более 2000 см 3, длина щели в соединениях не менее 12,5 мм, длина 6 284 щели до отверстия не менее 8 мм, ширина щели не более 0,15 мм. В оболочке батарейной секции 1 установлен блок батарейного питания 27 (фиг. 2) на аккумуляторных элементах, модуль 28 преобразования напряжения аккумуляторов в напряжение, необходимое для питания электронных модулей, и искрозащитный модуль. В оболочке аппаратной секции 3 установлен модуль распределения питания 30, бортовой компьютер 25 с блоком накопителей 26 на твердотельной памяти, датчик внешнего давления 23, датчик 24 угла поворота дефектоскопа вокруг главной оси. Оболочки дефектоскопа связаны между собой с помощью шарнирной передачи и электрическими кабелями, контактирующими со средой, транспортируемой внутри контролируемого трубопровода, в цепи кабелей установлены искрозащитные модули 29, выполненные в виде ограничителей тока и напряжения в цепи до минимальных воспламеняющих значений с триггерным эффектом, время срабатывания искрозащитных модулей 0,3-1 мкс, ток и напряжение срабатывания модулей превышает соответственно номинальный ток и напряжение на 2-10 , все искрозащитные модули выполнены на полупроводниковых элементах, конденсаторах и резисторах и объединены по два последовательно включенных искрозащитных модуля. Используемый в искрозащитных модулях полевой транзистор выполнен -канальным обогащенного типа и подключен в разрыв цепи истоком и стоком. Искрозащитные модули выполнены на печатных платах, пути утечки и электрические зазоры составляют не менее 1 мм, проводники на печатной плате покрыты термореактивным компаундом с толщиной слоя 2-3 мм. Один из искрозащитных модулей выполнен на трех биполярных транзисторах, одном полевом транзисторе, одном конденсаторе, резисторах и одном полупроводниковом терморезисторе. Ток срабатывания искрозащитного модуля составляет 2,5 А при напряжении 5 В. Другой искрозащитный модуль выполнен на двух биполярных транзисторах, одном полевом транзисторе,двух конденсаторах, резисторах и одном полупроводниковом терморезисторе. Ток срабатывания искрозащитного модуля составляет 1,2 А при напряжении 10 В. Модуль включает в себя вход по току 31 фиг. 3 и выход 32 для подключения в цепь, ток в которой ограничивается модулем, а также вход по напряжению 33 для подключения к точке цепи, напряжение в которой относительно общего провода выхода 32 ограничивается модулем, к входу по току 31 подключен резистор 10, второй вывод которого подключен к стоку полевого транзистора 3, а исток указанного транзистора 3 подключен к выходу 32, к входу по напряжению 33 подключен резистор 1, второй вывод которого подключен к коллектору первого биполярного транзистора 1 и к затвору полевого транзистора 3, эмиттер первого биполярного транзистора 1 подключен к выходу 32, база первого биполярного транзистора 1 подключена к коллектору второго биполярного -транзистора 2 и к резистору 6, второй вывод которого подключен к выходу 32, эмиттер второго биполярного транзистора 2 подключен к выходу 32, база второго биполярного транзистора 2 подключена к резистору 2 и конденсатору С 2, вторые выводы которых подключены к выходу 32, к входу по напряжению 33 подключен конденсатор С 1, второй вывод которого подключен к резистору 3, второй вывод которого подключен к выходу 32, к входу по напряжению 33 подключен резистор 5, второй вывод которого подключен к базе первого биполярного транзистора 1, база первого биполярного транзистора подключена к резистору 9, второй вывод которого подключен к постоянному резистору 8 и терморезистору , вторые выводы которых подключены к входу по току 31. Резистор 4 дублирует резистор 2, а резистор 7 дублирует резистор 6. Устройство работает следующим образом. Магнитный дефектоскоп помещают в трубопровод и включают перекачку продукта (нефти, газа, нефтепродукта) по трубопроводу. При движении магнитного дефектоскопа по трубопроводу создается и измеряется величина магнитной индукции вблизи внутренней поверхности трубопровода, данные измерений обрабатываются и записываются в накопитель бортового компьютера. Намагничивание стенки трубопровода происходит в пределах зоны, расположенной между проволочными щетками магнитной секции. В этой же зоне расположены датчики для измерения магнитной индукции. Метод магнитной дефектоскопии заключается в намагничивании стенки трубопровода до состояния насыщения и измерении магнитной индукции вблизи намагниченного участка. Намагничивание осуществляется с помощью постоянных магнитов в направлении, совпадающем с продольной осью трубопровода. Величина магнитной индукции, измеренная над бездефектным участком, несет информацию о толщине стенки трубопровода. Наличие трещин или дефектов, связанных с потерей металла (коррозия, задиры), приводит к изменению величины и характера распределения магнитной индукции. По завершении контроля заданного участка трубопровода магнитный дефектоскоп извлекают из трубопровода и переносят накопленные в процессе диагностики данные на компьютер вне дефектоскопа. Последующий анализ записанных данных позволяет сделать вывод о наличии дефектов и определить их размеры. В процессе диагностического пропуска напряжение питания 25 В поступает с модуля батарейного питания 27 на модуль преобразования напряжения 28, на выходе которого напряжение питания 5 В и 10 В посту 7 284 пает на искрозащитные модули 29, а с искрозащитных модулей 29 по кабелям, контактирующим с транспортируемой средой, поступает с батарейной секции 1 на модуль распределения питания 30 аппаратной секции 3. Модуль распределения питания распределяет питание по электронным модулям и датчикам. Искрозащитный модуль 29, ограничивающий напряжение и ток в межсекционных кабелях, отслеживает напряжение (между точками 32 и 33) и ток (через вход 31 и выход 32), и при превышении предельных значений (минимальных воспламеняющих значений для воздушной смеси паров нефти, бензина, керосина, дизельного топлива, других нефтепродуктов, природного и воспламеняющихся промышленных газов) лавинообразно открывает биполярный транзистор 1, закрывает полевой транзистор 3 и, таким образом,отключает питание по кабелю, связывающему оболочку батарейной секции 1, в которой установлен искрозащитный модуль, с оболочкой аппаратной секции 3, в которой установлено энергопотребляющее оборудование. На фиг. 4 изображены результаты обработки данных, полученных в результате диагностического пропуска заявленного внутритрубного магнитного дефектоскопа. По оси абсциссотложена длина трубопровода,по оси ординат -угол вокруг главной оси трубопровода. На отображенном участке идентифицируются поперечные сварные швы 41, шиберная задвижка 42, вантуз 43, отводы 44, 45. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 9

МПК / Метки

МПК: G01N 27/83, G01N 27/00, G01N 27/90, G01N 27/87, G01N 27/82

Метки: магнитный, дефектоскоп, варианты, внутритрубный

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/9-u284-vnutritrubnyjj-magnitnyjj-defektoskop-varianty.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Внутритрубный магнитный дефектоскоп (варианты)</a>

Похожие патенты