5.4. Одноканальный профилемер

Принцип работы одноканального профилемера основывается на измерении взаимного расположения системы рычагов, связанных между собой через «качающийся» диск (рис. 23). Рычаги контактируют с внутренней поверхностью стенки трубопровода, обеспечивая практически полное перекрытие его поперечного сечения. При прохождении системой сенсоров аномалии геометрии трубопровода изменяется положение «качающегося» диска относительно корпуса снаряда. Данный метод позволяет, регистрируя только один информационный канал, получать данные по полному проходному сечению (рис. 24).

Рис. 23. Одноканальный профилемер

Кроме этого, профилемер оборудован системой, позволяющей классифицировать пройденные во время диагностики отводы. Система измерения пройденной профилемером дистанции основана на одометрическом принципе и имеет два измерительных канала высокого разрешения. Данные по проходному сечению, показания системы классификации отводов и сигналы одометрической системы в процессе обследования трубопровода записываются на бортовой накопитель данных. Минимальное количество измерительных каналов и оптимальная упаковка записываемых данных позволяют минимизировать необходимую емкость бортового запоминающего устройства. Также для повышения надежности и достоверности результатов в процессе обследования фиксируются дополнительные параметры, позволяющие контролировать исправность и работоспособность измерительных систем. После выполнения диагностического обследования данные с бортового накопителя передаются на внешний компьютер для обработки и интерпретации.

Рис. 24. Одноканальный профилемер

5.5. Многоканальный профилемер

Многоканальный профилемер обеспечивает полное перекрытие измерительными сенсорами поперечного сечения трубопровода. Высокая продольная разрешающая способность (локализация особенностей по протяженности трубопровода), фиксация пространственного расположения особенностей (относительно поперечного сечения трубы) и высокая чувствительность к изменениям геометрии делают многоканальный профилемер незаменимым, мощным и надежным инструментом обследования трубопроводов.

На рис. 25 показан интеллектуальный многоканальный профилемер. Назначение прибора – обнаружение дефектов геометрии трубопроводов (вмятин и овальностей), определение положения швов, задвижек, поворотов и других конструктивных элементов. В приборе применена современная элементная база: 32-разрядные процессоры, бесконтактные энкодеры, позволяющие реализовать независимые каналы измерения геометрии, цифровой гироскоп, быстрый канал USB. Этим обеспечивается высокое разрешение измерений, надежность и простота эксплуатации.

Рис. 25. Интеллектуальный многоканальный профилемер

Принцип работы многоканального профилемера основывается на измерении углового положения сенсоров (рычагов), равномерно распределенных по окружности инспекционного снаряда и имеющих непосредственный контакт с внутренней поверхностью стенки трубопровода. Количество сенсоров обеспечивает полное перекрытие поперечного сечения трубопровода. Каждый сенсор связан со своим датчиком углового положения, что позволяет проводить независимые измерения для каждого сенсора в отдельности.

Специалисты по интерпретации данных обрабатывают данные, полученные во время пропуска профилемера, выдают заключение о необходимости подготовки трубопровода к дальнейшему пропуску очистных скребков и дефектоскопов высокого разрешения (ультразвуковых, магнитных и комбинированных) и создают отчет, который обычно включает раскладку трубопровода, а также раскладку секций трубопровода и список особенностей трубопровода.

Таким образом, диагностическое обследование профилемером предоставляет высококачественную информацию о проходном сечении трубопровода, наличии и размерах дефектов геометрии, а также конструктивных особенностях трубопровода.

Точная привязка положения дефектов достигается благодаря тому, что профилемер определяет свое положение в пространстве на основе информации от одометров и акселерометров.

Отличительные особенности профилемеров следующие.

1. Высокое разрешение измерения - от 2 мм в продольной оси трубопровода.

2. Современная элементная база - 32 - битные процессоры с низким энергопотреблением, бесконтактные энкодеры, позволяющие реализовать независимые каналы измерения геометрии внутренней поверхности трубопровода, цифровой гироскоп (опционально), быстрый канал копирования данных (Hi-speed USB до 10МБ/с).

3. Простота в эксплуатации. Например, при подключении по USB система определяет профилемер как внешний накопитель информации (Mass Storage Device) с файловой системой FAT32, на компьютере не требуется установки каких-либо нестандартных драйверов. Данные прогонов на диске хранятся в виде файлов, которые можно вручную скопировать на компьютер для обработки.

4. Повышенная надежность за счет резервирования кода бортового программного обеспечения и данных.

5. Постоянный контроль за целостностью БПО и данных (плюс принятие мер по восстановлению).

6. Практически мгновенная готовность системы к работе после подачи питания (мгновенная реакция в аварийных ситуациях).

7. Программа диагностики профилемера. Терминальное программное обеспечение позволяющее проверить работоспособность элементов системы профилемера, задать настройки, проверить работу измерительной системы и при необходимости провести ее калибровку.

8. Программа просмотра и анализа данных с модулем генерации отчета по инспекции (рис. 26). Позволяет просматривать зарегистрированные данные в графическом виде, производить поиск и классификацию аномалий, дефектов и элементов трубопровода. На основе проведенного анализа генерируется отчет, содержащий в том числе табличные и графические материалы.

9. Возможность адаптации комплекса профилемера под условия эксплуатации заказчика.

Рис. 26. Программа просмотра и анализа данных с модулем

генерации отчета по инспекции

Конструкция профилемеров позволяет выпускать три линейки на следующие типоразмеры трубопроводов:

• от 6 до 12 дюймов;

• от 14 до 20 дюймов;

• от 24 дюймов и выше.

Таблица 2

Основная информация по 12 - канальному профилемеру типоразмера 10

Наименование показателя	Величина показателя
Длина профилемера	1600 мм
Вес профилемера	60 кг
Число измерительных рычагов (двойные колеса)	12
Максимальная длина инспекции	800 км
Время автономной работы	400 часов
Рекомендованная скорость	0,1 – 5 м/с
Максимальное давление продукта	120 атм
Температурный диапазон	-20° C to 80° C
Минимальный радиус поворота	1,5xD, 90°
Минимальный проходной диаметр	190 мм/ 75% от OD
Точность измерений
Изменение внутреннего диаметра	±0,1% /0,25 мм
Вмятины	±0,1% /0,25 мм
Овальности	±0,1% /0,25 мм
Стыковочные швы	±0,1% /0,25 мм
Поперечная координата дефекта	±15°
Продольное разрешение	2 мм
Чувствительность измерительной системы
Вмятины и овальности	±0,1% /0,25 мм.
Стыковочные швы	±0,1% /0,25 мм
Угол вращения относительно g	±5°