устройство для осмотра отводного трубопровода

Формула изобретения

1. Устройство для осмотра отводного трубопровода из магистрального трубопровода, содержащее опору, приспособленную для перемещения по магистральному трубопроводу до местоположения отводного трубопровода, канал на опоре для перемещения вместе с опорой до совмещения с отводным трубопроводом, и телекамеру с кабелем, соединенным с ней в рабочем состоянии, отличающееся тем, что содержит несущий шланг, при этом несущий шланг проходит через канал и его передний конец герметично скреплен с передним концом канала, тогда как его хвостовой конец находится внутри канала, кабель телекамеры проходит от наружной станции по несущему шлангу с телекамерой, размещенной вблизи переднего конца несущего шланга, а хвостовой конец несущего шланга крепится к кабелю, и узел создания давления текучей среды между несущим шлангом и каналом, причем телекамера и кабель перемещаются вперед относительно канала, а давление текучей среды обеспечивает выворачивание несущего шланга вперед из канала в отводной трубопровод и по нему.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передний участок канала содержит изогнутый под углом участок, угол которого, приблизительно соответствует наклону отводного трубопровода относительно магистрального трубопровода.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что изонутый под углом участок выполнен жестким.

4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что хвостовой конец канала по существу герметично закрыт уплотнением, через которое подвижно проходит кабель телекамеры.

5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что хвостовой участок канала содержит гибкий наружный шланг.

6. Устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что оно содержит установочное средство, соединенное в рабочем состоянии с каналом для перемещения его переднего конца относительно опоры для обеспечения точного совмещения с отводным трубопроводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для осмотра трубопровода, и, более конкретно, оно связано с устройством, предназначенным для действий с камерой или иным смотровым прибором, очистной головкой или иным обрабатывающим аппаратом в отводном трубопроводе.

В частности, предлагаемое устройство может применяться для действий с камерой для ее введения в отводной трубопровод, отходящий под углом от магистрального трубопровода, и продвижения по нему. Отводной трубопровод может к примеру предназначаться для соединения жилого дома с главным канализационным трубопроводом либо газопроводом. При этом весьма часто возникает необходимость в осмотре отводного трубопровода с целью найти место утечки, чтобы убедиться в необходимости ремонта.

Существуют различные телевизионные устройства, которые можно вводить в магистральные трубопроводы и каналы, расположенные под Землей, и продвигать по ним; при этом телекамера передает сигналы к удаленному монитору, расположенному, к примеру, на грузовом автомобиле, находящемся на поверхности Земли (патент США N 4651558, кл. Н 04 N 7/18, опубл. 1987) раскрывается устройство, обеспечивающее осмотр отводных трубопроводов или каналов и позволяющее проводить такой осмотр из магистральных трубопроводов. Эта особенность имеет большое значение, так как во многих случаях для обитателя дома неприемлемо введение телекамеры со стороны потребителя, т.е. непосредственно из дома. Поэтому в патенте раскрывается приводная конструкция, обеспечивающая захват и продвижение кабеля, с которым соединяется телекамера, за счет чего такая телекамера проталкивается в отводной трубопровод и по нему.

Хотя устройство по указанному патенту оказалось в общем эффективным, однако выявилась недостаточная надежность, в особенности связанная с точность ориентации телекамеры относительно отводного трубопровода и достоверностью продвижения телекамеры в отводной трубопровод и по нему.

В соответствии с данным изобретением предлагается усовершенствованная система для продвижения телекамеры, обеспечивающая значительно более точное выравнивание камеры относительно исследуемого отводного трубопровода, а также значительно более надежное и уверенное протягивание телекамеры по такому трубопроводу. Это достигается за счет применения устройства и оборудования, во многом доступного уже сейчас и применяемого для облицовки труб, с которым знаком обслуживающий персонал, что позволяет значительно уменьшить затраты на осмотр отводного трубопровода из магистрального. При этом обеспечивается четкий и надежный контроль за процессом осмотра, чему также способствует применение оборудования и методов, хорошо знаковых обслуживающему персоналу.

Технической задачей изобретения является создание существенно усовершенствованного устройства для осмотра отводных трубопроводов из магистрального трубопровода.

Другой задачей изобретения является создание устройства, облегчающего точное совмещение телекамеры с конкретным осматриваемым отводным трубопроводом, обеспечивающего высоконадежное продвижение телекамеры по этому трубопроводу при строгом контроле.

Еще одной задачей изобретения является создание устройства, многие детали которого в настоящее время производятся промышленностью для проведения операций по облицовке труб, за счет чего минимизируются капиталовложения и облегчаются действия персонала, имеющего опыт работы по облицовке труб.

Поставленная задача решается тем, что устройство для осмотра обводного трубопровода из магистрального трубопровода содержит опору, приспособленную для перемещения по магистральному трубопроводу до местоположения отводного трубопровода, канал на опоре для перемещения вместе с опорой до совмещения с отводным трубопроводом и телекамеру с кабелем, соединенным с ней в рабочем состоянии, кроме того, содержит несущий шланг, при этом несущий шланг проходит через канал и его передний конец герметично скреплен с передним концом канала, тогда как его хвостовой конец находится внутри канала, кабель телекамеры проходит от наружной станции по несущему шлангу с телекамерой, размещенной вблизи переднего конца несущего шланга, а хвостовой конец несущего шланга крепится к кабелю, и узел для создания давления текучей среды между несущим шлангом и каналом, а давление текучей среды обеспечивает выворачивание несущего шланга вперед из канала в отводной трубопровод и по нему; передний участок канала содержит изогнутый под углом участок, угол которого, по меньшей мере, приблизительно соответствует наклону отводного трубопровода относительно магистрального трубопровода; изогнутый под углом участок выполнен жестким; хвостовой конец канала по герметично закрыт уплотнением, через которое проходит подвижно кабель телекамеры; хвостовой участок канала содержит гибкий наружный шланг; содержит установочный механизм, соединенный в рабочем состоянии с каналом для перемещения его переднего конца относительно опоры для обеспечения точного совмещения с отводным трубопроводом.

На фиг. 1 схематично изображен магистральный трубопровод вместе с отводным трубопроводом, а также способ использования устройства по данному изобретению; на фиг. 2 устройства по данному изобретению вид сбоку; на фиг. 3 и 4 представлены вид в разрезе в более крупном масштабе устройства по фиг. 2 при его нахождении в магистральном трубопроводе и готовности к осмотру отводного трубопровода.

На чертежах изображен подъемный трубопровод 1, идущий между колодцами 2 и 3 для доступа к трубопроводу, которые могут быть обычными смотровыми колодцами. С магистральным трубопроводом 1 сообщается отводной трубопровод 4, отходящий от магистрального трубопровода 1 под некоторым углом и продолжающийся до некоторой удаленной точки, например до дома 5.

Поставлена цель осмотреть внутреннюю область отводного трубопровода 4 из магистрального трубопровода 1. Осмотр может потребоваться для того, чтобы определить, имеется ли необходимость в ремонте отводного трубопровода 4, а также, какие трудности в виде препятствий или разрывов могут встретиться во время такого ремонта. Как и обычно, осмотр проводится с помощью миниатюрной телекамеры 6, соединенной кабелем 7 с телевизионным монитором, расположенным рядом со смотровым колодцем 2 и обычно находящимся в наружной станции 9 вроде грузовика или трейлера. Желательно, чтобы кабель 7 обладал достаточной степенью жесткости, особенно в отношении осевого растяжения, и вместе с тем он должен быть способен к изгибу.

Устройство для управляемого продвижения телекамеры 6в отводную трубу 4 и по ней после того, как устройство правильно размещено в магистральном трубопроводе 1, состоит из контейнерного узла создания давления 10, откуда выходит гибкий шланг 11, причем с передним концом гибкого шланга 11 соединяется изогнутая деталь 12, при этом детали 10, 11 и 12 в совокупности образуют канал. В свою очередь, деталь 12 скрепляется с позиционирующим рычагом 14, относящимся к установочному механизму 15 с дистанционным управлением; желательно применять типовой установочный механизм от обычного резака указанного выше типа, где удален сам резак. От установочного механизма 15 к станции 9 тянется электрическийф кабель 16, что и обеспечивает дистанционное управление установочным механизмом 15. К переднему концу установочного механизма 15 прикреплен тяговый трос 17. Контейнерный узел создания давления 10 и установочный механизм 15 монтируются на опоре, выполненной в виде салазок 18 и 19 соответственно.

Узел 10 содержит трубный корпус, диаметр которого чуть меньше диаметра магистрального трубопровода 1; из него вперед выходит отрезок трубы 20 еще меньшего диаметра, задняя стенка узла 10 заглушена, там имеется уплотнение 21 и транзитное соединение 22, с которым может соединяться гибкий наружный шланг 23 подачи сжатого воздуха, другой конец шланга 23 подсоединяется к нагревательному насосу 24, предпочтительно размещаемому на наружной станции 9. Первый конец 25 шланга 11, изготовляемого, например, из поливинилхлорида, надевается на отрезок трубы 20 и герметизируется на нем поясом 26. Желательно, чтобы изогнутая часть 12 была жесткой, она состоит из секций 27 и 28. Желательно, чтобы угол, который секции 27 и 28 образуют друг с другом, как можно точнее соответствовал углу, который отводной трубопровод 4 образует с магистральным трубопроводом 1, при этом специально оговаривается, что детали 27 и 28 жестко соединены друг с другом. В силу этого обстоятельства в зависимости от наклона конкретного трубопровода 4 будут применяться различные детали 12. Тем самым предполагается наличие большого количества деталей 12 с различным угловым расположением частей 27 и 28.

В качестве варианта можно применять одну деталь 12, у которой угловое положение секций 27 и 28 можно регулировать в зависимости от конкретной угловой ориентации осматриваемого отводного трубопровода 4. Передний конец шланга 11 надевается на секцию 27 и герметично скрепляется с ней при помощи пояса 29. Ранее уже отмечалось, что деталь 12 скрепляется с позиционирующим рычагом 14 установочного механизма 15, который может управляемо перемещаться и регулировать положение детали 12 аксиально относительно магистральному трубопровода 1, поворотно вокруг оси трубопровода 1 и радиально относительно него с тем, чтобы точно сориентировать и выровнять секцию 28 детали 12 относительно зева отводного трубопровода 4.

Внутри шланга 11 и детали 12 находится вывертываемый несущий шланг 30, изготовленный, к примеру, из неопрена. Левый конец шланга 30 проходит через деталь 12, отгибается назад на участке 31 и герметично крепится к секции 27 поясом 32. Другой конец шланга 30 размещается внутри шланга 11. Телекамера 6 вначале размещается внутри переднего конца шланга 30, а ее кабель 7 проходит через шланг 30 и выходит через уплонение 21, где обеспечивается герметичный подвижной контакт, и идет далее через колодец 2 к грузовику 9, где он подсоединяется к монитору 8. Буксировочный или правый конец шланга 30 собирается вместе и скрепляется с промежуточным участком кабеля 7 посредством пояса 33. Именно такая взаимосвязь деталей, (фиг. 3 и 4), образует механизм для осмотра, находящийся в исходном состоянии.

Полученный механизм вставляется в магистральный трубопровод 1 через смотровой колодец 2 и с помощью троса 17, идущего через смотровой колодец 2 к лебедке 34, протаскивается по трубопроводу до тех пор, пока открытый конец детали 12 не окажется в непосредственной близости от зева осматриваемого отводного трубопровода 4. Снаружи переднего конца шланга 11 с помощью пояса 35 крепится вторая миниатюрная телекамера 36, ее кабель 37 идет к монитору 8, благодаря чему персонал, находящийся на наружной станции 9, может давать команду персоналу, занятому на лебедке 34.

Как только открытый конец 27 детали 12 будет приблизительно выровнен с зевом отводного трубопровода 4, оператор в грузовике 9 подает питание на установочный механизм 15 и станет им управлять с тем, чтобы повернуть деталь 12, а также радиально переместить ее в магистральном трубопроводе 1, чтобы телекамера 6 оказалась более или менее точно сориентированной по оси отводного трубопровода 4.

Затем оператор включает насос 24, давление текучей среды через трубу 23 и отверстие 22 прикладывается к каналу, образованному внутренней областью узла 10, шланга 11 и детали 12. В результате давление текучей среды начинает действовать на левый конец вывертываемого шланга 30, заставляя шланг 30 вывертываться через открытый конец детали 28. Вследствие этого правый конец шланга 30 станет тянуться влево, пока не достигнет открытого конца детали 28, этот конец шланга станет принудительно вытаскиваться наружу, пока весь шланг 30 не вывернется. Поскольку при этом конец шланга движется, вместе с ним движется и кабель 7 телекамеры, а поскольку кабель 7 находится в подвижном и герметичном контакте с уплотнением 21 и обладает достаточной жесткостью, по меньшей мере, в отношении аксиального усилия, камера 6 выталкивается наружу из детали 12 в отводной трубопровод 4 и далее по нему. Скорость перемещения телекамеры 6 и действующее на нее усилие легко регулируются за счет регулирования давления, создаваемого насосом 24, а также за счет ограничения скорости перемещения кабеля 7 телекамеры, что делается любым подходящим образом. Благодаря уверенному вывертыванию шланга 30 и жесткому соединению кабеля 7 с ним телекамера также уверенно движется по отводному трубопроводу 4.

Поскольку при вывертывании правый конец 30 проходит расстояние, равное двойной длине шланга 30, собственная длина шланга 30 должна составлять лишь половину длины осматриваемого трубопровода 4.

Установочный механизм 16 и контейнерный узел создания давления 10 могут применяться при любых осмотрах. Подсоединение к ним шлангов 11 и 30, длина каждого из которых должна быть согласована с конкретной длиной или длинами осматриваемых трубопроводов, может производиться на поверхности, также на поверхности может подсоединяться соответственно сориентированная деталь 12. Введение смотровой системы в магистральный трубопровод 1 не представляет труда, поскольку шланги 11 и 30 легко тянутся. Осмотровую систему легко протянуть по магистральному трубопроводу 1 до нужного положения, оперируя лебедкой 34 при наблюдении за монитором 8, после чего осуществляется заключительное точное позиционирование телекамеры 6, относительно отводного трубопровода 4, что также делается под управлением с поверхности. Телекамеру 6 можно уверенно и надежно провести по отводному трубопроводу 4, осматривая ее изнутри с помощью монитора 8, куда поступает изображение от телекамеры 6.

По завершении осмотра отводного трубопровода 4 телекамеру 6 легко вернуть назад в осмотровое устройство, просто потянув за кабель 7. Желательно, чтобы во время возврата телекамеры из отводного трубопровода 4 поддерживалось небольшое давление воздуха /1-2 фунта на кв. дюйм/, препятствующее собиранию неопренового шланга 30 в складки.

Это же устройство можно применять для последовательного осмотра множества отводных трубопроводов 4 при условии, что их угловая ориентация относительно магистрального трубопровода существенно не меняется, для этого устройство перемещается от одного отводного трубопровода 4 к другому вдоль магистрального трубопровода 1 с последующим выравниванием детали 12 относительно оси магистрального трубопровода 1 с тем, чтобы ее ориентации соответствовали ориентации конкретного осматриваемого отводного трубопровода 4.

Если длина отводного трубопровода 4 известна с недостаточной точностью, то ее можно измерить, использовав метки на кабеле 7, когда телекамера 6 готовится войти в отводной трубопровод и когда она достигает его конца, после чего по меткам измеряют расстояние.

Из вышеизложенного ясно, что сборка сравнительно стандартизированного устройства из типовых и по большей части уже изготавливаемых деталей не вызывает труда, полученное устройство легко ввести в магистральный трубопровод через осмотровой колодец или аналогичную конструкцию, при этом достигается легко контролируемое и надежное действующее тяговое усилие, движущее телекамеру по отводному трубопроводу из магистрального трубопровода, что делает ненужным доступ к выходному концу отводного трубопровода для проведения его осмотра.

Хотя выше был рассмотрен лишь один вариант реализации устройства по данному изобретению, однако оно допускает различные модификации, охватываемые последующей формулой изобретения.