Профилемеры многоканальные
Профилемеры - внутритрубные снаряды, используемые для контроля геометрии внутренней поверхности трубопроводов, а также для проверки проходимости трубопровода очистными и диагностическими снарядами.
Собираемая в ходе движения профилемера информация записывается на внутренние запоминающие устройства. После прохождения всей дистанции полученная информация считываются на внешние устройства хранения данных для обработки программой интерпретации. По результатам обследования выдается отчет установленной формы о результатах профилеметрии.
ООО "АПРОДИТ" разрабатывает и изготавливает внутритрубные профилемеры с 2006 года. За годы эксплуатации наши профилемеры прошли много километров в трубопроводах различного назначения: внутрипромысловых, межпромысловых и магистральных нефтепроводах, газопроводах и водопроводах различного давления и протяженности с диаметром от 89 мм до 1220 мм.
Нашей целью является изготовление профилемеров, отвечающих запросам наших заказчиков, которые хотят видеть: простой в освоении и эксплуатации, недорогой, но надежный внутритрубный диагностический снаряд с минимальным весом и минимальной длиной. Чтобы его можно было запускать в трубопровод через уже установленные на месторождении камеры запуска/приема (без каких-либо удлинений или изменений этих камер) или с помощью упрощенных временно монтируемых камер.
Прогон профилемера по трубопроводу должен выполнялся без изменения рабочего режима перекачки. Также должна быть возможность диагностировать незаполненные трубопроводы на этапе приемки трубопровода эксплуатирующей организацией у строительной (т.е. на стадии гидроиспытаний или перед ними).
Краткое описание модификаций профилемеров серии ПВМ можно посмотреть в этом буклете.
Преимущества
Все профилемеры производства ООО "АПРОДИТ" гарантированно проходят сужения 70% от внешнего диаметра трубопровода D, а также отводы (повороты) на 90 градусов с минимальным радиусом R = 1.5 DN, где DN - номинальный диаметр трубопровода.
В конструкции и электронике профилемеров ПВМ применяется модульный принцип. Это означает возможность легкой замены (комбинации) отдельных модулей: тянущей секции, измерительной секции и одометров. Такой принцип дает возможность быстрой адаптации профилемера к конкретным условиям даже в полевых условиях, включая перенастройку на другие диаметры или перенастройку с жидкости на газ.
С помощью рычажной измерительной системы профилемера, состоящей из 8 или 16 независимых рычагов, определяется форма поперечного сечения трубопровода через каждые 5-8 мм пройденной дистанции.
Профилемерами серии ПВМ надежно определяются и визуализируются: вмятины и гофры, отводы заводского и полевого изготовления, геометрические дефекты сварных швов, их выступание, геометрия кранов, задвижек и других особенностей трубопровода.
Данные профилеметрии - это результат прямых измерений, которые понятно как получаются и которые легко проверить.
Одометрическая система профилемера, включающая несколько высокоточных независимых одометров, с оригинальными конструктивными и схемотехническими решениями, позволяет "привязать" особенность трубопровода по дистанции от пусковой камеры (или маркерного пункта с известными GPS-координатами) с погрешностью не более 1% от пройденной дистанции.
Записанные данные профилемера отображаются в удобном для пользователя виде. Составляется журнал разнообразных особенностей и дефектов. Его заполнение максимально автоматизированно. Имеются разнообразные фильтры для сортировки отображаемых особенностей по выбранному пользователем критерию, например, по максимальному сужению.
Во всех профилемерах серии ПВМ устанавливается высокоточный навигационный модуль, благодаря которому все отводы (изгибы) трубопровода надежно измеряются и визуализируются. Точное измерение параметров всех отводов (угол, радиус гиба, направление) и их автоматическая фиксация в трубном журнале, используются для построения траектории трубопровода.
Этот процесс называется картографированием (xyz-mapping). В начале этого процесса пользователь задает GPS координаты нескольких опорных (маркерных точек), располеженных по трассе трубопровода. Далее программа автоматически вычисляет координаты для всех остальных особенностей, присутствующих в трубном журнале. В итоге пользователь получает траекторию трубопровода и координаты всех особенностей с достаточно высокой точностью. Затем, экспортируя kml-файл из программы обработки данных ПВМ, пользователь получает отображение трубопровода в плане, на котором видно все особенности из журнала (дефекты геометрии, отводы, задвижки и т.д.). Все это теперь доступно в удобном виде на электронной карте местности в геоинформационной программе (ГИС). Это может быть Google Earth или Янндекс Карты или любая другая ГИС, в которую можно импортировать kml-файлы.
Среда эксплуатации профилемеров - это жидкие, газообразные и многофазные среды, в том числе и взрывоопасные. Профилеметрия может выполняться на действующих нефтепроводах и газопроводах без изменения режима перекачки. Рабочий диапазон давлений - до 120 атм, скорость перекачки - до 10 м/с.
Профилемеры ПВМ сертифицированы согласно техническим требованиям Таможенного Союза ТР ТС 012/2011 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах". Какие-либо дополнителные разрешения или согласования при использовании оборудования с данным сертификатом - не требуются. Взрывобезопасность профилемеров обеспечивается размещением электронных компонентов во взрывонепроницаемых оболочках и использованием искробезопасных электрических цепей.
Каждый профилемер ПВМ обязательно оснащается сертифицированным низкочастотным передатчиком ПНТ, соответствующего размера. Сигналы от передатчика принимается низкочастотными приемниками НПР в маркерных пунктах, расположенных по трассе трубопровода. При необходимости данная технология временного маркирования позволяет получить привязку по дистанции от обнаруженной аномалии до двух ближайших маркерных пунктов также с погрешностью не более 1%. Кроме того, сигнал передатчика используется для сопровождения профилемера по трассе, а также для его поиска в случае нештатной остановки (застревания).
Риск застревания профилемера ПВМ минимальный за счет того, что в качестве тянущей секции используется скребок-калибр СКТ с повышенной проходимостью и с установленным передатчиком. К скребку-калибру добавляется карданная сцепка для соединения с измерительной секцией. Скребок-калибр пропускается первым по трубопроводу. А проходимость прицепной измерительной секции профилемера и одометров для каждого диаметра выбирается лучше, чем у тянущей секции. Это и является гарантией того, что профилемер ПВМ не застрянет в трубопроводе, где уже был пропущен скребок-калибр СКТ.
Програмное обеспечение входит в комплект поставки вместе с профилемером ПВМ. Компьютерная программа обработки и визуализации записанных данных имеет интуитивно понятный интерфейс и графику. В программе имеется несколько автоматических и полуавтоматических процедур и фильтров, которые существенно облегчают работу с большими массивами данных. Также есть блок автоматической подготовки экспресс-отчета.
Благодаря этому подготовить экспресс-отчет с перечнем всех выявленных особенностей и дефектов, с их привязкой по дистанции до ближайших кольцевых сварных швов или отводов возможно за несколько часов. Данное программное обеспечение "оттачивалось" нашими программистами более 10 лет при обработке данных прогонов профилемеров по всевозможным трубопроводам. При этом нашей целью было создание простой, интуитивно понятной системы, ориентированной на быстрое освоение любым работником. Для работы с программой не требуется никаких специальных знаний или специальной техники. Всё работает на обычном офисном компьютере с операционной системой Windows.
Для переналадки многоканального профилемера по модульному принципу для диагностики трубопровода другого диаметра (диаметров) достаточно иметь комплект сменных частей.
Модификации
Профилемеры сериий ПВМ-3-8 и ПВМ-4-16 - это новая разработка ООО "АПРОДИТ". Данные профилемеры отличает сниженное в несколько раз энергопотребление при неизменно высокой точности и надежности. Профилемеры с измерительной секцией (колбой) ПВМ-4-16 работают 100 часов от 1 литиевой батареи D, а профилемеры с измерительной сецией ПВМ-3-8 работают 36 часов от 2 литиевых батарей АА. Малое энергопотребление позволило радикально уменьшить размеры измерительной секции и тем самым значительно повысить проходимость этих профилемеров.
Малый вес и габариты профилемеров позволяют во многих случаях обходиться без транспортно-запасовочных приспособлений.
С измерительными секциями ПВМ-3-8 и ПВМ-4-16 были изготовлены и пропущены по многочисленным и разнообразным нефтепроводам, газопроводам и водопроводам профилемеры ПВМ для диаметров Ду: 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 и 500 мм.
ПВМ-3-8-114 для Ду 100
Имеет 8 измерительных каналов и оснащается 2 одометрическими колёсами.
С этой измерительной секцией возможна сборка профилемеров ПВМ-3-8-159 для Ду 150 и ПВМ-3-8-219 для Ду 200.
Общая спецификация:
ПВМ-4-16-325 для Ду 300
Имеет 16 измерительных каналов и оснащается 3 или 2 одометрическими колесами.
С этой измерительной секцией возможна сборка профилемеров от ПВМ-4-16-159 для Ду 150 до ПВМ-4-16-530 для Ду 500.
Общая спецификация:
Мы занимаемся совершенствованием профилемеров более 15 лет, и так как развитие микроэлектроники не стоит на месте, мы находися в постоянном поиске новых решений. Внедрение новых компонентов позволило нам уменьшить размеры и вес герметичной колбы - основного элемента измерительной секции профилемера, от которого зависят все остальные размеры и характеристики профилемера.
Благодаря внедренным навигационным модулям профилемеры ПВМ-3-8 и ПВМ-4-16 обладают широкими возможностями не только для профилеметрии и поиска сужений, но и для построения траектории трубопровода на цифровых картах местности с интеграциией космических снимков для получения более достоверной информации.
Дополнительные возможности и технологии
Измерительные подпружиненные рычаги для профилемеров ПВМ с накладками специально подобранной формы позволяют обеспечить полное покрытие внутренней поверхности трубопровода.
За счет подбора формы накладок и разного контактного давления представляется возможным регистрировать наличие и толщину настенных отложений.
Для уменьшения износа измерительных рычагов или накладок проработаны варианты их армирования твердосплавными вставками.
Профилемеры серии ПВМ обладают самым малым весом и самой хорошей проходимостью, по сравнению с любым другим внутритрубным профилемером для такого же диаметра. Это уменьшает износ упругих элементов (манжет или опорных колес), несущих вес измерительной секции профилемера.
В то же время механика, электроника и бортовое ПО позволяют профилемерам ПВМ оставаться работоспособными на очень больших скоростях.
Это дает определенные преимущества при прогонах сжатым воздухом или другим газом по вновь построенным трубопроводам.
Для движения профилемера ПВМ внутри незаполненного трубопровода может использоваться обычный передвижной воздушный компрессор, производительность которого должна быть достаточной для замещения воздуха во всём внутреннем объеме трубопровода за несколько часов. Но следует отметить, что при этом необходимо поддерживать определенное минимальное давление газа по всей длине трубопровода.
Стандартная тянущуя секция профилемера ПВМ оснащается 4-мя полиуретановыми манжетами. Это решение хорошо себя зарекомендовало и применяется для диагностики нефтепроводов, а также для прогонов профилемера технической водой.
При периодическом пропуске профилемера ПВМ по трубопроводу представляется возможным определение мест, на которых с момента предыдущего прогона произошло изменение радиуса изгиба трубопровода и, следовательно, его напряженно-деформированного состояния в этом месте, если эти изменения превысили погрешность гироскопов.
Для протяженных трубопроводов возможно изготовление специальной измерительной секции ПВМ-4-16 под увеличенную батарею питания типоразмера DD. За счет этого время автономной работы можно увеличить до 200 часов.
Ранее в нашей компании велась проработка тянущей секции профилемера с активными манжетами. Часть транспортируемой по трубопроводу среды перепускается через внутренний канал со сложной геометрией. В отличие от технологии "УПРАВЛЯЕМЫЙ БАЙПАС", поток газа используется не только для сброса давления за снарядом, но и для механического привода манжет.
Профилемер ПВМ-06 с активными манжетами
Способ перемещения внутритрубного снаряда под действием качательного движения упругих элементов, контактирующих со стенкой трубы, запатентован (патент № 2392533).