Малейшее повреждение или засор отдельного участка трубопровода влечет за собой сбой в работе всей системы коммуникации. Поэтому надежность работы системы должна быть установлена четко и однозначно — без этого строительные, монтажные и ремонтные работы не могут считаться выполненными, а объект не может быть сдан в эксплуатацию. Именно поэтому существуют разные методы проверки инженерных коммуникаций, одним из которых является телеинспекция трубопроводов, называемая также видеодиагностикой.

Системы телеинспекции трубопроводов можно условно разделить на несколько типов: портативные проталкиваемые системы, дистанционно-управляемые самоходные роботы, плавающие модули и специальные камеры для обследования скважин. Портативные проталкиваемые камеры обычно используются для видеоинспекции трубопроводов небольших диаметров (25-300 мм) и позволяют обследовать участки длиной около 100 м.

Самоходные роботы (кроулеры) представляют собой сложные комплексы, состоящие из самоходной тележки с различным интегрированным оборудованием (одна или несколько камер, дополнительные лампы подсветки, дополнительные измерительные модули и инструментарий для проведения дистанционных работ), поста управления с видеомонитором и кабельного барабана. Подобные видеокроулеры используются для инспекции труб диаметром 100-1200 мм и могут работать даже в частично заполненных трубах. Конечно же, наиболее эффективной является внутритрубная диагностика, которая позволяет использовать сразу несколько методов неразрушающего контроля, выявляет практически все виды дефектов, обладает высокой точностью при определении координат дефектов и их параметров, но есть существенное ограничение: далеко не все трубопроводы оснащены специальными камерами для запуска внутритрубных снарядов. Поэтому данный метод обычно используется на магистральных нефте- и газопроводах, специально оборудованных под внутритрубную диагностику.

Одним из основных видов деятельности компании "Радиоинформационные Системы и Коммуникации" является разработка робототехнического комплекса (РТК) Т810/811 для внутритрубной диагностики (робот тросопротягиватель).

Гусеничный роботПрименение:

  • Робототехнический комплекс предназначен для подготовки и проведения диагностических и ремонтных работ в замкнутых линейных протяженных объектах, включая трубопроводы, коллекторы, тоннели.
  • По вскрытому с двух сторон участку трубопровода пропускается тросопротягиватель с пристыкованным тросом. Максимальная длина обслуживаемого участка зависит от характеристики троса и конфигурации трубы. Расчетная длина при протяжке стального троса диаметром 4 мм по прямому стальному трубопроводу - не менее 1000 м.
  • К проложенному тросу пристыковывается предназначенное для протяжки устройство (объект), например: - очистной скребок или поршень; - диагностическое устройство (шаблон, калипер, снаряд-дефектоскоп); - облицовочная машина для нанесения краски или цементно-песчаного покрытия; - полиэтиленовая или стальная труба.
  • Пристыкованное к тросу устройство (объект) протягивается в обратном направлении при помощи лебедки.

Впервые в отечественной практике реализована возможность радиоуправления подвижным объектом в трубопроводах диаметром 500мм – 1500мм на расстоянии до 3000м, в режиме реального времени осуществлять визуальный контроль (телеинспекцию) состояния  трубной полости протяжённых участков, определять местоположения дефектов, таких как вмятина, гофр, внутренняя общая коррозия, состояние сварных швов и других.

Специализированное ПО позволяет

  1. отображать на экране монитора текущую видео- и телеметрическую информацию с разрешением до 2-х мегапикселей.
  2. управлять исполнительными устройствами и механизмами РТК (тяговым реверсивным двигателем, внешней подсветкой TV-камеры, дефектоскопами,зацепами и манипуляторами).
  3. сохранять информацию в бортовом регистраторе.
  4. передавать информацию на мобильный пульт оператора,который может располагаться в удобном для проведения работ месте (передвижная лаборатория, тёплый кунг, временное укрытие.)

В настоящее время разрабатываются робототехнический комплекс для работы в трубах диаметром от 300мм. Основным заказчиком является  ООО «ПодводГазЭнергоСервис» г. Москва.

При разработке самоходного тросопротягивателя (СТП) ставилась задача создания технологического оборудования  для управления по радиоканалу самоходным аппаратом передвигающимся внутри трубопроводов разного диаметра (от 426 мм до 1420 мм) и для проведения визуального контроля состояния (телеинспекции) внутренней полости исследуемого трубопровода.

Робот и барабан с протягиваемым тросом перед запуском

Внедрение СТП позволяет повысить оперативность проведения диагностики переходов магистральных газопроводов через водные преграды. Это достигается за счет сокращения времени простоя газопровода на период анализа состояния внутренней полости и принятия решения о способах очистки засорённых участков. Новизна работ определяется применением впервые в отечественной практике оборудования, позволяющего осуществлять визуальный контроль в режиме реального времени или телеинспекцию состояния  трубной полости протяжённых участков (до 3-х км), определять местоположения визуально определяемых дефектов, таких как вмятина, гофр, внутренняя общая коррозия, состояние сварных швов и других.

Система дистанционного управления (СДУ) позволяет управлять исполнительными устройствами и механизмами СТП (тяговым реверсивным двигателем, внешней подсветкой TV-камеры, силовыми и коммутирующими реле, исполнительными механизмами). На пульт оператора СТП передаются сигналы контрольной и телеметрической информации с установленных   на СТП датчиков (датчики пройденного пути, направления движения, останова, наличия    и уровня жидкости в трубе).

Бортовой видеорегистратор позволяет записывать изображения с 4-х  установленных на борту СТП  цветных или черно/белых TV-камер в режиме реального времени с частотой кадров  5 к/с в движении и при остановке. Имеется возможность   дистанционного управления видеокамерами. Объем видеозаписи может составлять не менее 250 час. Формат сжатия видео изображения позволяет передавать его по радиоканалу в режиме реального времени на монитор оператора СТП без потери качества.

Обрыв страховочного тросаОбнаружен камень в газопроводе

Информация отображается на экране монитора в виде видеоряда и текстовой информации (мнемосхемы): направление движения, остановка, наличие жидкости в трубе, пройденное расстояние, скорость движения (при наличии датчиков скорости), уровень зарядки аккумуляторов питания, углы поворота видеокамеры и другая служебная информация.

Система дистанционного управления имеет функции самотестирования и позволяет оперативно контролировать состояние канала связи при прохождении СТП в трубопроводе.

Операторский пульт управления, устройства записи и отображения входящей информации размещаются в мобильной лаборатории в кунге автомобиля. Питание аппаратуры СТП Uпит=+12 В, что позволяет использовать штатные аккумуляторы и бортовую электросеть автомобиля, время автономной работы- до 6-ти часов. Исполнение РТК соответствует IP-67, отдельные экземпляры имеют сертификат взрывозащиты.

РТК имеет модульное исполнение и позволяет использовать широкий спектр дополнительных устройств, в зависимости от задачи.

Основной робот и робот-эвакуатор

Роботы СТП начиная с 2008 года успешно применялись для работы на выделенных объектах ОАО «Газпром»: Трансгаз Чайковский, Трансгаз Уфа, Трансгаз Ухта, Кармаскалинское ЛПУ, Чебоксарское ЛПУ, Урдомское ЛПУ, Астраханский газоперерабатывающий комбинат и др. Полезная модель: "Робототехническая система инспекции трубопровода"