Профилемеры многоканальные серии ПВМ предназначены для определения геометрии трубопроводов (внутритрубная профилеметрия), а также для обнаружения дефектов и других особенностей на внутренней поверхности труб.
Профилемеры представляют собой внутритрубные снаряды, используемые для контроля полости магистральных трубопроводов различного назначения (в том числе нефте-, газо- и продуктопроводы). К дефектам, как правило относят вмятины и овальности.
Данные устройства подходят для эксплуатации в жидких, газообразных и многофазных средах. Профилемеры также изготавливаются во взрывозащищенном исполнении и пригодны к эксплуатации во взрывоопасных зонах, с учетом специфики эксплуатации. Взрывоопасные зоны B-I, B-Ia, B-Iб, B-Iг согласно гл.7.3 ПУЭ, где возможно образование взрывоопасных смесей категории IIA групп Т1-Т6. Изделия имеют маркировку взрывозащиты 0ExdsIIBT3.
Благодаря использованию рычажной измерительной системы профилемера, прибор позволяет составить раскладку трубопровода по швам, определить положение задвижек, поворотов и других конструктивных элементов.
Профилемеры производства АПРОДИТ проходят сужения 70% от номинального диаметра трубопровода D и повороты на 90 градусов с минимальным радиусом R = 1.5 D. Точная привязка положения дефектов достигается на основе информации, получаемой от нескольких независимых одометров. Профилемеры, являются автономным устройством с электропитанием от гальванических элементов. Движение изделия по трубопроводу осуществляется за счет потока среды перекачки.
Конструкция профилемеров ПВМ включает в себя корпус для внутритрубного неразрушающего контроля трубопроводов, вокруг главной оси которого установлены средства измерений, обработки и хранения данных измерений, множество чувствительных рычагов. Перемещаясь по трубопроводу, под действием давления со стороны перекачиваемого продукта, профилемер производит сбор информации о состоянии внутреннего профиля стенок трубопровода, а также параметров движения. Прижимаясь пружинами к внутренней поверхности трубопровода, средства измерений позволяют определить:
- Величина отклонения профиля стенок трубопровода от номинального значения
- Пройденная профилемером дистанция
- Линейная скорость поступательного движения
- Линейные ускорения (по трем координатам)
- Величина давления в трубопроводе
Регистрация профиля стенок трубопровода производится измерением углового положения рычагов, равномерно распределенных по окружности изделия и имеющих непосредственный контакт с внутренней стенкой трубопровода. Ускорения профилемера, регистрируются инерциальными датчиками. Линейная скорость перемещения регистрируется с помощью двух одометрических колёс, поджатых пружинами к стенке трубопровода. По результатам инспекции производится:
- Обнаружение дефектов поперечного сечения трубопровода (сужение, гофра, вмятина)
- Определение размера проходного сечения трубопровода
- Определение местоположения дефекта (по углу и дистанции)
- Обнаружение наличия конструкционных элементов трубопровода (сварных швов, тройников, отводов и др.) и их положения
Собираемая в ходе движения профилемера информация, записываться на внутренние запоминающие устройства. После прохождения всей дистанции выходные данные изделия считываются на внешние устройства хранения данных и передаются для их дальнейшей обработки в программе интерпретации. По результатам обследования выдается отчет установленной формы, о результатах профилеметрии.
В комплект поставки входит транспортно-запасовочное оборудование, которое необходимо для подготовки профилемера к диагностическому обследованию трубопровода, "запасовки" в камеру запуска, извлечения из камеры приема, транспортировки, а также технического обслуживания. Для переналадки многоканального профилемера при диагностировании трубопроводов различных диаметров служит комплект сменных частей.
Для повышения точности измерений в расширенном диапазоне скоростей перекачки используется ряд конструктивных решений, таких как «Управляемый байпас» и «Активная манжета». В снаряде с управляемым байпасом часть газа перепускается через внутренний канал. Внутри канала находятся заслонки, которые меняют проходное сечение канала под действием приводов, контролируемых электроникой. Эта технология нашла широкое применение в диагностических снарядах для магистральных газопроводов с большим давлением и большой скоростью перекачки газа.
Серия профилемеров ПВМ с использованием технологии «Активная манжета», это разработка нового поколения от научно-производственной компании АПРОДИТ. Данные устройства маркируются под серийным номером ПВМ-06 и предназначены для повышения проходимости, плавности движения внутритрубного снаряда в головной секции профилемеров.
Применение активных манжет позволяет выполнять пропуски профилемеров ПВМ в строящихся газоотводах "на открытый конец" при закачке сжатого воздуха, не требуя при этом поддержания в трубопроводе высокого давления. В эксплуатируемых газоотводах возможно проведение профилеметрии без увеличения давления и расхода газа. При этом профилемер движется с заданной скоростью, меньшей скорости перекачки газа, без остановок и неизбежно следующих за ними рывков.
В снаряде с активными манжетами, часть газа также перепускается через внутренний канал. Но в отличие от технологии «Управляемый байпас», поток газа используется не только для сброса давления за снарядом, но и для механического привода манжет или металлических щеток. В результате чего, качающиеся манжеты тянут внутритрубный снаряд за собой. Это позволяет использовать снаряды с активными манжетами как в магистральных газопроводах, так и в газоотводах с относительно малым давлением и расходом газа.
Плавное движение с заданной скоростью значительно улучшает качество данных профилеметрии за счёт исключения отскоков измерительных рычагов от различных препятствий в трубопроводе, а также уменьшает износ упругих элементов (манжет или опорных колес), несущих вес профилемера, что особенно актуально для диагностики и очистки старых газопроводов.
Технические характеристики внутритрубных профилемеров ПВМ
- Диапазон номинальных диаметров (D) 159÷1420 мм (6…56 дюймов)
- Минимальное сечение трубопровода (от номинального диаметра D) 70%
- Минимальный радиус поворотов трубопровода на 90˚ 1,5 D
- Максимальная толщина подкладных колец на кольцевых сварных швах 8 мм
- Диапазон температуры транспортируемого продукта от 0 до 50 ˚С
- Диапазон давления среды эксплуатации 0,5÷12 МПа
- Диапазон скорости перекачки транспортируемого продукта 0,1÷10 м/с
- Виброустойчивость (при амплитуде ускорения 20 м/с 2 для синусоидальной вибрации) 10-100 Гц
- Предельное пиковое ускорение (при многократных ударных нагрузках) 110 м/с 2
- Длительность ударного импульса (при многократных ударных нагрузках) 20 мс
- Источник питания гальванические элементы (алкалиновые батареи)
- Погрешность измерения поперечного сечения трубопровода не более 0,5 % от номинального диаметра
- Точность определения местоположения дефекта по окружности от вертикали ±15 град.
- Количество измерительных рычагов 8…24 (в зависимости от диаметра трубопровода)
- Максимальная протяжённость обследуемого трубопровода до 1500 км
- Максимальное время автономной работы до 1000 часов
- Работа в газопроводах низкого и среднего давления (газоотводах) - опционально с использованием технологии «Активная манжета»
- Совмещение профилеметрии с предварительной очисткой трубопровода - опционально с использованием технологии «Активная манжета»
Скорость перемещения профилемера по трубопроводу
- Минимальная скорость 0,1 м/с
- Максимальная скорость без сбора информации о геометрическом положении 10 м/с
- Максимальная скорость со сбором информации о геометрическом положении 2,5 м/с
- Регулируемая скорость перемещения в трубопроводе - опционально с использованием технологии «Активная манжета»
Точность определения местоположения дефекта
- По дистанции относительно кольцевого сварного шва ±0,25 м
- С использованием системы измерения пройденной дистанции ± 1% дистанции
- С использованием маркерной системы и информации о сварных швах ±0,25 м