×
09.06.2018
218.016.5c5f

Результат интеллектуальной деятельности: Способ ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров и аппаратура для его осуществления

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002655985
Дата охранного документа
30.05.2018
Аннотация: Использование: для неразрушающего контроля целостности резервуаров нефти и других изделий методом направленных акустических волн. Сущность изобретения заключается в том, что одновременно или последовательно в днище и боковые стенки резервуара направляют поперечные и продольные ультразвуковые волны, которые несут информацию о наличии дефектов в исследуемом изделии. Особенностью аппаратуры для реализации способа является возможность переключать направление вектора колебательных смещений генерируемых ультразвуковых волн и возможность перемещения акустической системы по поверхности исследуемого резервуара без изменения качества сухого акустического контакта пьезопреобразователей с поверхностью резервуара. Технический результат: расширение эксплуатационных возможностей способа и аппаратуры за счет получения возможности одновременного или последовательного контроля днища и боковой стенки резервуара, повышение качества акустического сухого контакта пьезоэлектрических преобразователей с контролируемой поверхностью резервуара, а также возможность изменения контролируемой зоны резервуара с помощью устройства позиционирования при сохранении качества акустического сухого контакта пьезоэлектрических преобразователей с поверхностью резервуара. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретения относятся к области неразрушающего контроля целостности резервуаров нефти и других изделий методом направленных акустических волн.

Известен способ аналогичного назначения, заключающийся в том что в днище резервуара генерируют ультразвуковую волну Лэмба и принимают прошедшие через дефект и рассеянные на дефекте волны антенной решеткой. После обработки принятых сигналов определяют размеры и координаты дефекта в днище резервуара /CN 202305480, кл. G01N 29/04, G01N 29/07, 2012/.

Недостатком аналога способа является ограниченность его применения исследованиями только днища резервуара.

Известен способ аналогичного назначения, заключающийся в зондировании днища резервуара направленными ультразвуковыми волнами и приеме ультразвуковых волн, провзаимодействовавших с дефектами резервуара, по которым судят о наличии, форме и расположении дефекта в резервуаре /JPS 5975141, кл. G01N 29/38, G01N 29/44, 1984/.

Недостатком второго аналога является также ограниченность его применения контролем днища резервуара.

Известен способ аналогичного назначения, принятый за прототип, заключающийся в генерации в материале резервуара с помощью ультразвукового генератора продольных и поперечных направленных зондирующих волн, приеме отраженных от дефектов и прошедших дефекты ультразвуковых волн антенными решетками, обработке полученных на выходах антенных решеток сигналов, в результате которой определяют размеры и координаты расположения дефекта в днище резервуара /CN 101666783, кл. G01N 29/14, 2010/.

Недостатком прототипа является ограниченность его применения контролем днища резервуара.

Известна аппаратура для неразрушающего контроля целостности резервуаров, содержащая приемо-передающую акустическую систему, выполненную в виде антенной решетки пьезоэлектрических преобразователей, прикрепляемых к контролируемому участку резервуара до обеспечения сухого акустического контакта пьезоэлектрических преобразователей с поверхностью резервуара и программно-аппаратный комплекс для коммутации и интерпретации данных /CN 202305480, кл. G01N 29/04, G01N 29/07, 2012; JPS 5975141, кл. G01N 29/38, G01N 29/44 1984; CN 101666783, кл. G01N 29/14, 2010/.

Техническое решение в последнем патенте, принято за прототип аппаратуры.

Недостатком аналогов и прототипа в части аппаратуры являются слабый акустический контакт пьезоэлектрических преобразователей с поверхностью резервуара, невозможность неразрушающего контроля одновременно днища и боковой стенки резервуара и отсутствие устройства позиционирования, позволяющего изменять зону контроля.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретений, в части способа и аппаратуры, является расширение эксплуатационных возможностей способа и аппаратуры за счет получения возможности одновременного или последовательного контроля днища и боковой стенки резервуара.

Кроме того в части аппаратуры техническим результатом от внедрения изобретений является повышение качества акустического сухого контакта пьезоэлектрических преобразователей с контролируемой поверхностью резервуара, а также возможность изменения контролируемой зоны резервуара с помощью устройства позиционирования при сохранении качества акустического сухого контакта пьезоэлектрических преобразователей с поверхностью резервуара.

Данный технический результат достигается за счет того, что в способе ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров, заключающемся в генерации в материале резервуара с помощью ультразвукового генератора продольных и поперечных направленных зондирующих волн, приеме отраженных от дефектов резервуара и прошедших дефекты ультразвуковых волн антенными решетками, обработке полученных на выходах антенных решеток сигналов, в результате которой определяют размеры и координаты расположения дефекта в днище резервуара, ультразвуковые волны генерируют одновременно или последовательно в днище и боковой стенке резервуара, примыкающей к днищу, причем при одновременной генерации ультразвуковых волн в днище и боковой стенке резервуара генерируют ультразвуковые волны с различными направлениями вектора колебательной скорости частиц, а при обработке полученных на выходах антенных решеток сигналов дополнительно определяют размеры и координаты расположения дефекта в боковой стенке резервуара, примыкающей к его днищу.

Технический результат также достигается за счет того, что аппаратура для ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров, содержащая приемо-передающую акустическую систему, выполненную в виде антенных решеток пьезоэлектрических преобразователей, прикрепляемых к контролируемому участку резервуара до обеспечения сухого акустического контакта пьезоэлектрических преобразователей с поверхностью резервуара, и программно-аппаратный комплекс для коммутации и интерпретации данных, дополнительно содержит устройство позиционирования, выполненное в виде гибкой подложки с пазами, а антенные решетки выполнены в виде съемных модулей пьезоэлектрических приемо-передающих преобразователей, устанавливаемых в пазы устройства позиционирования, при этом прижимное устройство выполнено в виде магнитопроводов, установленных в съемных модулях антенных решеток, а пьезоэлектрические приемо-передающие преобразователи - с возможностью переключения направления вектора колебательных смещений генерируемых и принимаемых ультразвуковых волн.

Пьезоэлектрические преобразователи в съемных модулях антенных решеток установлены в шахматном порядке.

Магнитопроводы установлены в съемных модулях антенных решеток между преобразователями в шахматном порядке.

Вокруг каждого пьезоэлектрического преобразователя антенных решеток установлены защитные манжеты.

Для усиления сухого акустического контакта пьезоэлектрических преобразователей с поверхностью резервуара, каждый из пьезоэлектрических преобразователей антенных решеток выполнен подпружиненным.

Гибкая подложка с продольными пазами выполнена из винипласта, закрепляемого на резервуаре с помощью магнитов, заделанных на подложке заподлицо с внутренней поверхностью.

Изобретения поясняются чертежами.

На фиг. 1 представлена схема аппаратуры для реализации способа; на фиг. 2, 3, 4 - схемы выполнения отдельных узлов аппаратуры; на фиг. 5 - упрощенная схема реализации способа ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров.

Аппаратура для обнаружения дефектов в резервуарах содержит приемопередающую акустическую систему, выполненную в виде пьезоэлектрических преобразователей, объединенных в съемные модули 1 антенных решеток (фиг. 1, 2, 3), прикрепляемых к стыку боковой стенки с днищем резервуара с помощью прижимного устройства в виде магнитопроводов 2 (фиг. 2) для обеспечения сухого акустического контакта пьезоэлектрических преобразователей с наружной поверхностью резервуара.

Имеется также устройство позиционирования модулей 1 антенных решеток, выполненные в виде пояса 3 с пазами 4 (фиг. 1).

Антенные решетки, выполненные в виде съемных модулей 1 (фиг. 1, 2, 3), устанавливаемых в пазы 4 пояса 3, прижимаются к поверхности резервуара с помощью магнитопроводов 2.

Для этой же цели (обеспечение необходимого усилия прижима) внутри корпуса модуля 1 каждый пьезоэлектрический приемо-передающий преобразователь 5 (фиг. 2, 3) оснащен пружинным механизмом (на чертежах не показан).

Для предотвращения попадания влаги, пыли или грязи внутрь корпуса модуля 1 вокруг каждого преобразователя 5 предусмотрена защитная манжета (на чертежах не показана).

Пьезоэлектрические преобразователи в каждом съемном модуле 1 (фиг. 2, 3) установлены в шахматном порядке. Магнитопроводы 2 в съемных модулях 1 между пьезоэлектрическими преобразователями 5 также установлены в шахматном порядке.

Это позволяет усилить технический эффект за счет увеличения прижимающего усилия каждого пьезоэлектрического преобразователя в модуле к поверхности резервуара.

Пояс 3 с пазами 4 может быть выполнен из винипласта, закрепляемого на резервуаре с помощью магнитов (на чертежах не приведены).

Прижимным устройством для обеспечения акустического контакта пьезоэлектрических приемо-передающих преобразователей 5 с поверхностью резервуара служат магнитопроводы 2 и непоказанный на чертежах пружинный механизм внутри корпуса модуля 1.

Аппаратура также содержит модуль 6 коммутации для обеспечения совместно работы модулей 1 пьезоэлектрических преобразователей (фиг. 1), который подключается к управляемому компьютеру. Совместно с компьютером модуль 6 по коммутации образуют программно-аппаратный комплекс для коммутации и интерпретации данных.

Модуль 6 коммутации соединен с пьезоэлектрическими преобразователями 5 модулей 1 проводами 7. Каждый из преобразователей 5 контактирует с протекторами 8.

Пьезоэлектрические приемо-передающие преобразователи 5 выполнены с возможностью переключения направления вектора колебательных смещений ультразвуковых волн.

Такой преобразователь, например, представлен в патенте /RU 2082163. G01N 29/24, 1997/.

Корпус 9, заполненный жидким демпфером 10, имеет крышку 11 (фиг. 4).

В корпусе 9 установлено два одинаковых пьезоэлектрических преобразователя 5. Корпус 9 также снабжен протектором 8, имеющим форму конуса или пирамиды для контактирования с наружной поверхностью резервуара.

Выводы пьезоэлектрических преобразователей 5 соединены с модулем 6 коммутации.

Модуль 6 коммутации помимо обеспечения совместной работы модулей 1пьезоэлектрических преобразователей (фиг. 1) позволяет соединить преобразователи 5 синфазно или противофазно. В первом случае излучаются продольные волны, а во втором поперечные.

На фиг. 4 горизонтальной и вертикальной стрелками представлены колебательные движения протектора 8 соответственно в направлениях x, y, а точкой - в направлении z. При таких колебаниях в различных направлениях будут генерироваться продольные и одна из поляризаций поперечных ультразвуковых волн.

С помощью описанной аппаратуры способ неразрушающего контроля целостности резервуара 12 (фиг. 5) реализуется следующим образом.

На стыке днища 13 и боковой стенки 14 резервуара 12 устанавливается приемо-передающая акустическая система 15 аппаратуры.

С помощью программно-аппаратного комплекса аппаратуры в днище 13 и боковые стенки 14 резервуара 12 акустическая система 15 направляет соответственно продольные и поперечные ультразвуковые волны, например, в днище - поперечные, а в боковые стенки - продольные.

Продольные волны 17 в боковой стенке реализуют эхо-способ. Отражаясь от дефекта 16, часть волны возвращается к акустической системе 15, неся информацию о координатах и размерах дефекта 16.

Поперечные волны 18 в днище 13 реализуют одновременно акустический, теневой способ и эхо-способ, что позволяет достоверно определить наличие и параметры дефекта 19 в днище 13 резервуара 12.

Аппаратура позволяет одновременно или последовательно исследовать как днище, так и боковые стенки резервуара и проводить контроль резервуара с различных мест установки аппаратуры при качественном акустическом сухом контакте пьезоэлектрических преобразователей с контролируемой поверхностью резервуара.

Этим достигается поставленный технический результат в части способа и аппаратуры как объектов изобретений.


Способ ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров и аппаратура для его осуществления
Способ ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров и аппаратура для его осуществления
Способ ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров и аппаратура для его осуществления
Способ ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров и аппаратура для его осуществления
Способ ультразвукового неразрушающего контроля целостности резервуаров и аппаратура для его осуществления
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 81-90 из 100.
17.02.2020
№220.018.0361

Способ водогазового воздействия на пласт и насосно-эжекторная система для его осуществления

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для реализации водогазового воздействия при повышении нефтеотдачи пластов. Техническим результатом заключается в обеспечении регулирования газосодержания водогазовой смеси в пластовых условиях до значений, обеспечивающих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714399
Дата охранного документа: 14.02.2020
25.03.2020
№220.018.0f92

Способ интенсификации восстановления почвенно-растительного покрова нарушенных склонов

Изобретение относится к области рекультивации нарушенных склонов и может быть использовано для восстановления почвенно-растительного покрова на эрозионно-опасных участках тундровых земель. Способ интенсификации восстановления почвенно-растительного покрова нарушенных склонов заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717503
Дата охранного документа: 23.03.2020
26.03.2020
№220.018.1012

Георешетка

Изобретение относится к области строительства, а именно для защиты грунта от размыва поверхностными водотоками на откосах насыпей промышленных площадок и автодорог, склонах, береговых участках водных преград, трассах подземных трубопроводов. Георешетка выполнена в виде ячеистой структуры,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717536
Дата охранного документа: 24.03.2020
27.03.2020
№220.018.10cb

Способ рекультивации на склонах в условиях крайнего севера

Изобретение относится к области рекультивации нарушенных земель и может применяться для укрепления, защиты от эрозионных процессов и восстановления склоновых участков ландшафтов. Способ рекультивации на склонах в условиях Крайнего Севера заключается в том, что осуществляют укладку на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717653
Дата охранного документа: 24.03.2020
28.03.2020
№220.018.110c

Реагентный состав для растворения карбонатного кольматанта

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Технический результат - повышение эффективности растворения карбонатного кольматанта при одновременном сохранении от разрушения глинистого цемента породы терригенного пласта-коллектора, повышение надежности и продуктивности скважин....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717850
Дата охранного документа: 26.03.2020
28.03.2020
№220.018.1147

Утяжеленный тампонажный раствор

Изобретение относится к области цементирования обсадных колонн в нефтяных, газовых и газоконденсатных скважинах, вскрывающих пласты с аномально высокими давлениями и повышенными температурами. Утяжеленный тампонажный раствор содержит 37,43-39,02 мас. % портландцемента тампонажного, 24,17-27,29...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717854
Дата охранного документа: 26.03.2020
28.03.2020
№220.018.1166

Реагентный состав для растворения сульфатного кольматанта

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Технический результат - повышение эффективности растворения сульфатного кольматанта, повышение надежности и продуктивности скважин. Реагентный состав для растворения сульфатного кольматанта включает, мас.%: комплексообразующее вещество...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717851
Дата охранного документа: 26.03.2020
03.07.2020
№220.018.2dba

Способ защиты подземных вод от загрязнений из поверхностных хранилищ жидких отходов, содержащих токсичные или радиоактивные вещества

Изобретение может быть использовано при строительстве, эксплуатации и ликвидации поверхностных хранилищ жидких отходов, содержащих токсичные или радиоактивные вещества, а также при очистке загрязненных вод поверхностных водоемов. Способ защиты подземных вод от загрязнений из поверхностных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725250
Дата охранного документа: 30.06.2020
03.07.2020
№220.018.2def

Ингибированная грунтовка

Изобретение относится к ингибированным грунтовкам для лакокрасочных материалов. Описана ингибированная грунтовка, содержащая ингибирующую композицию для лакокрасочных материалов, включающую бензойную кислоту и октадециламин, взятые в эквимолекулярном соотношении, и грунтовку ПФ-0294 при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725249
Дата охранного документа: 30.06.2020
11.07.2020
№220.018.3177

Способ заканчивания строительства эксплуатационной скважины с горизонтальным окончанием ствола

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Способ включает спуск и установку в горизонтальное окончание ствола нецементируемого хвостовика-фильтра с разобщающими пакерами, портами многостадийного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726096
Дата охранного документа: 09.07.2020
Показаны записи 31-31 из 31.
20.04.2023
№223.018.4b5b

Способ оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов газовых скважин в процессе проведения нейтрон-нейтронного каротажа

Изобретение относится к области ядерно-физических методов исследований газовых скважин, к способам оценки газонасыщенности коллекторов, поровое пространство которых, наряду с газом, содержит галит (соль). Заявлен способ оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов путем регистрации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002766063
Дата охранного документа: 07.02.2022
+ добавить свой РИД