устройство для обследования трубопроводов, содержащее центрированную головку

Формула изобретения

1. Устройство для обследования трубопроводов, содержащее подвижную головку (2), соединенную с внешними средствами для управления и обслуживания и с источником сжатого воздуха при помощи гибкой трубки (1), причем подвижная головка (2) содержит, по меньшей мере, одно тяговое отверстие (21, 22) для выбрасывания сжатого газа с целью создания тяги, направленное в сторону гибкой трубки, отличающееся тем, что содержит набор спиц (3, 13), установленных вокруг подвижной головки (2) с промежутками, определяющими объем, максимальная величина которого по периметру, измеренная вокруг продольной оси устройства, имеет определенное значение, несколько меньшее диаметра обследуемого трубопровода или трубы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что набор спиц (3, 13) центрирован по отношению к продольной оси устройства.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная головка (2) закреплена посредине набора спиц (3).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная головка (2) закреплена на переднем конце набора спиц (13), при этом спицы содержат переднюю часть (14), более широкую, чем задняя часть (15).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что это устройство содержит гладкий переходник (6), установленный между подвижной головкой (2) и гибкой трубкой (1), состоящей из колец.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит камеру внутри набора спиц.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная головка (2) содержит два тяговых отверстия, первое (21) из которых направлено параллельно продольной оси устройства, а второе (22) выполнено с наклоном в сторону наружного пространства по отношению к продольной оси.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина L набора спиц (3, 13) в 1,5-2 раза превышает диаметр 1 набора.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что спицы (3, 13) установлены при помощи двух крепежных колец, заднего (4) и переднего (7), установленных с возможностью свободного вращения на устройстве.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области обследования, эксплуатационного осмотра, очистки, обслуживания и внутреннего ремонта трубопроводов или вентиляционных труб, труб систем кондиционирования и других.

Во многих отраслях промышленности возникает необходимость в осмотре и обследовании различных трубопроводов, труб и т.д., недоступных для оператора.

Известно использование более или менее автоматизированных устройств, вводимых внутрь трубопроводов и управляемых снаружи. В частности, речь идет об устройстве для осмотра типа «хорек». Во французской патентной заявке 2768214 описано такое устройство для осмотра вентиляционных труб и других трубопроводов. Оно содержит подвижную головку, предназначенную для введения в обследуемый трубопровод. Эта подвижная головка может содержать видеокамеру, соединенную с наружными средствами просмотра и/или записи изображений внутреннего пространства трубы. Подвижная головка также соединена при помощи гибкой трубки с внешним источником сжатого воздуха. Кроме того, она содержит средства нагнетания воздушных струй в сторону стенок трубопровода и назад, что обеспечивает создание вертикальной и горизонтальной тяги для продвижения головки в трубопроводе.

Это устройство для эксплуатационного осмотра не может быть центрировано внутри обследуемых трубопроводов или труб. Кроме того, его характеристики не позволяют ему перемещаться более чем на двадцать метров внутри таких трубопроводов, которые содержат горизонтальные и вертикальные части, а также повороты и стыки.

Задачей настоящего изобретения является устранение этих недостатков путем создания центрированного устройства для обследования.

Для решения этой задачи в качестве объекта настоящего изобретения предлагается устройство для обследования трубопроводов, содержащее подвижную головку, соединенную с внешними средствами управления и обслуживания и с источником сжатого воздуха, при этом головка содержит, по меньшей мере, одно отверстие для выбрасывания сжатых газов с целью создания тяги, направленное в сторону гибкой трубки.

В соответствии с настоящим изобретением устройство дополнительно содержит набор спиц, установленных вокруг головки с промежутками, определяющими объем, максимальная величина которого на периферии, измеренная вокруг продольной оси устройства, имеет определенное значение, несколько меньшее диаметра обследуемого трубопровода.

В соответствии с основным вариантом выполнения изобретения набор спиц центрирован относительно продольной оси устройства.

В первом варианте выполнения подвижная головка закреплена посредине набора спиц.

Во втором варианте выполнения подвижная головка закреплена на конце набора спиц.

Предпочтительно между подвижной головкой и трубкой установлен гладкий переходник.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением может нести на уровне головки камеру, щетку, прибор для радиологических или физико-химических измерений или может быть укомплектовано тяговым устройством, таким как сопло.

В предпочтительном варианте выполнения набор спиц в соответствии с настоящим изобретением имеет длину L, которая в 1,5-2 раза превышает его диаметр.

Предпочтительно набор спиц закреплен при помощи переднего и заднего крепежных колец, выполненных с возможностью свободного вращения на устройстве.

Настоящее изобретение, различные варианты его выполнения и его отличительные признаки будут более очевидны из нижеследующего описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид первого варианта выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 - вид второго варианта выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3 - вид в разрезе подвижной головки устройства в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.1 показана основная часть устройства для обследования в соответствии с настоящим изобретением, то есть часть, отвечающая за его направление и связанная с его подвижной головкой. Действительно, устройство в основном содержит гибкую трубку 1, соединенную с внешними средствами для управления и обслуживания, управляемыми оператором, находящимся за пределами обследуемого трубопровода. Эти средства содержат, среди прочих, источник сжатого воздуха.

Гибкая трубка 1 переходит в переходник, на котором устанавливают подвижную головку устройства. Наличие переходника 6, выполненного гладким и имеющего длину примерно 15 см, позволяет избежать аэродинамических помех, возникающих по причине использования гибкой трубки 1, состоящей из колец. Это способствует улучшению параметров тяги примерно на 10%.

В соответствии с настоящим изобретением используют набор спиц 3 стрельчатой формы. Первый конец спиц 3 закрепляют на заднем крепежном кольце 4, установленном на гибкой трубке 1. Второй конец спиц 3 закрепляют на переднем крепежном кольце 7, которое, в свою очередь, крепят на конце переходника 6.

Оба крепежных кольца, заднее 4 и переднее 7, установлены с возможностью свободного вращения для обеспечения легкого управления устройством. Стрельчатая форма может быть изменена путем удаления друг от друга или сближения переднего 4 и заднего 7 крепежных колец таким образом, чтобы расстояние L, разделяющее переднее 4 и заднее 7 крепежные кольца, превышало в 1,5-2 раза диаметр, образованный набором спиц 3. L составляет от 1,5×1 до 2×1.

В этом первом варианте выполнения, описанном со ссылкой на фиг.1, подвижную головку 2 устанавливают в центральной зоне набора, образованной спицами 3. Наружный диаметр набора спиц 3 несколько меньше диаметра обследуемой или обрабатываемой трубы или трубопровода.

На фиг.2 показан второй вариант стрельчатой формы, образованной набором спиц 3. Действительно, спицы содержат переднюю часть 14, гораздо более изогнутую по сравнению с их задней частью 15. Таким образом, максимальный диаметр набора находится в его передней части, что позволяет устанавливать подвижную головку 2 также ближе к передней части этого набора, на переходнике 6.

Понятно, что в обоих вариантах, показанных на фиг.1 и 2, подвижная головка 2 в основном центрирована посредине обследуемого трубопровода или трубы.

Варианты применения являются очень разнообразными. Можно осуществлять чистку или обеззараживание вентиляционных труб или производить радиологические или физико-химические измерения в этих трубах. В частности, можно нагнетать внутрь вентиляционных труб тиксотропические гели или пену.

В этих двух первых случаях устройство обследования вводят внутрь обрабатываемого трубопровода, и подвижная головка перемещается к максимально удаленной точке за счет тяги, создаваемой сжатым воздухом. Тяговые отверстия подвижной головки 2 направлены в сторону задней части устройства таким образом, чтобы создаваемая тяга заставляла устройство двигаться вперед.

Нагнетание геля или пены осуществляют на обратном пути движения устройства, которое вытягивают за гибкую трубку, при этом подачу сжатого воздуха прекращают. Такой вариант применения позволяет значительно уменьшить вес устройства на его пути движения вперед, так как в это время трубка подачи геля или пены является пустой. Таким образом, на пути движения устройства вперед его вес не увеличивается на величину веса нагнетаемого вещества.

На фиг.3 в разрезе показана подвижная головка 2 устройства в соответствии с настоящим изобретением и способ ее установки на конце этого устройства. На этой фиг.3 показаны подвижная головка 2, переднее крепежное кольцо 7, закрепленное при помощи гайки 5 на резьбовом крепежном стержне 8, жестко соединенном коаксиально с подвижной головкой 2. Таким образом, эту подвижную головку устанавливают в передней части набора спиц 13.

Продвижение и ориентация устройства обеспечиваются за счет, по меньшей мере, двух тяговых отверстий 21 и 22, направленных назад, при этом сжатый воздух поступает через центральное отверстие 20, сообщающееся с внутренним пространством переходника 6 и гибкой трубки 1, показанной на фиг.1 и 2. Если первое отверстие 21 имеет направление, параллельное оси устройства, то второе отверстие слегка наклонено в сторону наружного пространства, предпочтительно под углом 10° по отношению к продольной оси устройства. Такое смещение позволяет направлять подвижную головку в трубопроводе путем ее вращения.

Благодаря наличию переходника 6, выполненного гладким, снижение трения вдоль обследуемого трубопровода или трубы, возникающего за счет наличия простого набора спиц, позволяет компенсировать возможное применение гибкой трубки 1 из нержавеющей стали. Это является, в частности, особенно эффективным, когда осматриваемый трубопровод или труба содержит множество изгибов. Использование нержавеющей стали позволяет применять устройство в соответствии с настоящим изобретением в химической среде, которая может быть вредной для других устройств обследования, выполненных из пластмассы.

Наконец, поскольку подвижная головка 2 и переходник 6 центрированы при помощи набора спиц, то оборудование, применяемое для обработки (нагнетание геля или пены), обследования (камера) или радиологических или физико-химических измерений, тоже оказывается центрированным посредине трубопровода или трубы, в которую вводят устройство.