專利名稱：具有故障安全閥的速度控制驅(qū)動部分的制作方法
具有故障安全閥的速度控制驅(qū)動部分
背景技術(shù)：
本發(fā)明主要涉及用于檢測管路和管道的在線檢測工具和技術(shù)。更具體地說，本發(fā)明涉及用于在工具行進通過管道時控制在線檢測工具的速度的裝置。在線檢測工具和技術(shù)廣泛應(yīng)用于管路和管道行業(yè)以提供有關(guān)于管道的壁狀況的信息。例如，當磁通量泄漏工具行進穿過所述管道內(nèi)部時，在管道壁與所述工具之間形成磁路。所述磁通量使得壁飽和并且定位于工具上的傳感器感測并收集有關(guān)于磁路中的磁漏和中斷的數(shù)據(jù)。然后對數(shù)據(jù)進行分析以識別出由于腐蝕、挖鑿或者其他缺陷造成的金屬缺損的位置并且確定每個位置處的金屬缺損的尺寸。很多大直徑輸氣管道在大多數(shù)在線檢測技術(shù)可接受范圍之外的流速下運行。許多在線檢測技術(shù)的物理理論基礎(chǔ)使得在這些更高速下進行充分的檢測以及對異常的尺寸估計很具挑戰(zhàn)性。對于在這些高速度下運行的管道，允許一些產(chǎn)品簡單地通過所述檢測工具以減慢所述工具的速度而不抑制產(chǎn)品的流動速度是可取的。不幸的是，典型在線檢測工具的驅(qū)動部分被設(shè)計成提供緊密密封，允許極小的旁路流量通過所述驅(qū)動部分。與在線檢測工具相關(guān)的另一個問題是，所述工具有可能停滯或卡在所述管道內(nèi)。管道雜物或堵塞可將所述工具的速度降低到所需最小速度以下或者可以完全停止所述工具。為了保持所述工具移動，已開發(fā)出各種各樣的被動或主動速度控制裝置。被動控制裝置使用壓力流來致動主旁路流量控制閥，所述主旁路流量控制閥允許較多或較少產(chǎn)品流經(jīng)所述工具。主動控制裝置通常使用電力裝置、機械裝置或混合裝置的一些組合來致動主旁路流量控制閥。然而，在某些情況下，所述閥在打開位置時可能出現(xiàn)故障，導(dǎo)致所述工具停止移動。因此，需要驅(qū)動部分來僅允許足夠的旁路流量通過所述驅(qū)動部分以降低工具的速度，但仍然確保該工具成功地完全通過所述管道并提供如果所述主旁路流量控制閥發(fā)生故障的話控制旁路流量的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于從管道的內(nèi)部空間中收回(retrieve)管道工具的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括速度控制驅(qū)動部分，所述速度控制驅(qū)動部分使用主旁路流量控制閥來調(diào)節(jié)通過驅(qū)動部分的旁路流量。所述主閥與一控制器連通，所述控制器響應(yīng)于所述驅(qū)動部分(或由所述驅(qū)動部分牽引的工具)的速度偏差前后移動所述主閥。故障安全閥定位于所述旁路流量通道中并由保持裝置保持在打開位置。所述保持裝置對以下事件起反應(yīng)，所述事件為定時事件(如所述工具保持在所述管道中的預(yù)定量時間)或為故障事件(如所述主閥在所述打開位置中故障且所述驅(qū)動部分不再向前移動)。在所述條件下，所述保持裝置釋放所述故障安全閥，以允許所述故障安全閥移動到關(guān)閉位置。在所述關(guān)閉位置中，所述故障安全閥防止所述旁路流量流過所述驅(qū)動部分或者將所述旁路流量限制在預(yù)定最小量。在任一種情況下，由此產(chǎn)生的壓力差足夠用來驅(qū)動所述驅(qū)動部分在所述管道中前進。


圖1示出了速度控制驅(qū)動部分的實施例的截面圖，所述速度控制驅(qū)動部分包括定位于所述驅(qū)動部分的所述中央流量通道的喉部區(qū)域中的主旁路控制閥以及定位在所述主旁路控制閥前面的故障安全閥。所述主旁路控制閥位于關(guān)閉位置中，從而允許最小旁路流量通過所述驅(qū)動部分。所述故障安全閥位于打開位置中，從而不影響通過所述驅(qū)動部分的旁路流量。所述驅(qū)動部分包括用于牽引在線檢測工具的裝置。圖2是圖1的速度控制驅(qū)動部分的的截面圖，示出了處于部分打開位置的主旁路流量控制閥，從而允許適量的旁路流量通過所述驅(qū)動部分。所述故障安全閥的缺口部分接收銷，所述銷將所述閥保持在所述打開位置。圖3是圖1速度控制驅(qū)動部分的截面圖，示出了由于閥故障和所述故障安全閥而保持在完全打開位置的主旁路流量控制閥，作為響應(yīng)，驅(qū)動至完全關(guān)閉位置。一旦所述閥故障，或在所述檢測工具已在所述管道中停留了預(yù)定量的時間后，用于將所述故障安全閥保持在所述打開位置的銷縮回并關(guān)閉所述閥。在所述關(guān)閉位置，所述故障安全閥限制流過所述驅(qū)動部分的旁路流量以使得所述驅(qū)動部分可在壓力差下前移通過所述管道。圖4是沿圖2的截面線4-4截取的圖1速度控制驅(qū)動部分的視圖。圖5是沿圖1的截面線1-1截取的圖1驅(qū)動部分的前端的視圖。圖6是沿圖3的截面線6-6截取的圖1驅(qū)動部分的前端的視圖。故障安全閥處于其完全關(guān)閉位置。圖7是沿圖1的截面線7-7截取的圖1驅(qū)動部分的后端的視圖。圖8是沿圖2的截面線8-8截取的圖1速度控制驅(qū)動部分的后端部分的視圖。
具體實施例方式現(xiàn)將結(jié)合附圖和附圖中示出的以下元件描述根據(jù)本發(fā)明的速度控制驅(qū)動部分的優(yōu)選實施例10驅(qū)動部分
11縱向本體
13前端
15后端
17中央通道
19喉部區(qū)域/文氏管
21驅(qū)動杯或密封元件
23牽引裝置
25測距儀
27控制器/控制裝置
30主旁路流量控制閥
50故障安全閥
51分流器殼體
53葉片
55彈簧加載鉸鏈
57保持裝置59 銷61銷接收器參照附圖1、2、7和8，驅(qū)動部分10包括縱向本體11，所述縱向本體11具有從中穿過的中央通道。所述驅(qū)動部分10可為管道清洗、檢測或維護工具，或可具有用于牽引一工具(如磁通量泄漏檢測工具(未示出))的牽引裝置23。驅(qū)動杯21A和21B分別安裝在所述本體11的前端13或后端15處。所述驅(qū)動杯21為本領(lǐng)域中眾所周知類型的，并且提供與所述管道的內(nèi)壁表面之間的密封接合以在有差異的流體壓下推動所述驅(qū)動部分10(以及任何被牽引的工具)前進。氣體或液體產(chǎn)品流在其后端15進入所述驅(qū)動部分10并被允許朝向中央通道17的縮小的喉部區(qū)域19流動。測距儀25監(jiān)測所述工具或所述驅(qū)動部分10的速度并將所述速度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制器27?？刂破?7可被安裝在驅(qū)動部分10上或由所述驅(qū)動部分10牽引的工具上。標準部件元件(諸如電池和用于監(jiān)測壓力的輔助傳感器，未示出)也裝載在所述驅(qū)動部分上。主旁路流量控制閥30位于所述本體11的后端15處。優(yōu)選為主動控制型閥的主閥30調(diào)整通過所述通道17的旁路流量。在優(yōu)選的實施例中，主閥30為旋塞閥。主閥30的外表面優(yōu)選地相對于中央通道17的所述減小的喉部區(qū)域19的輪廓形成。控制器27響應(yīng)于所述工具或驅(qū)動部分10相對于所需目標速度的的速度偏差發(fā)送信號至主閥30。然后所述主閥30前后移動，打開和關(guān)閉所述喉部區(qū)域19以允許較多或較少的旁通流量通過所述通道17，從而調(diào)整驅(qū)動部分10的速度。當主閥30處于一個完全關(guān)閉的位置(見圖1)時，實現(xiàn)了預(yù)先設(shè)定的最小旁通流量并且增加了驅(qū)動部分10的速度。當主閥30處于完全打開的位置(見圖幻時，實現(xiàn)了一個預(yù)先設(shè)定的最大旁通流量并且減小了所述驅(qū)動部分10的速度?，F(xiàn)在參照附圖3和6，故障安全閥50定位成朝向本體11的所述前端13。在主閥30發(fā)生故障的情況下故障安全閥50被致動，從而提供用于從所述管道內(nèi)部收回驅(qū)動部分10和任何相關(guān)工具的裝置。在將驅(qū)動部分10設(shè)置在所述管道中之前，在控制器27的控制下放置故障安全閥。所述控制器27被編程以便在規(guī)定的故障條件(例如在比用于所述管道的計劃檢查時間長幾個小時的固定持續(xù)時間)下，釋放所述故障安全閥。如果主閥30在所述打開位置發(fā)生故障，則所述故障安全閥50將關(guān)閉，通過所述中央通道17的旁路流量將被抑制或者減少；并且驅(qū)動部分10將開始向前移動。在優(yōu)選實施例中，故障安全閥50為一個蝶型閥，其具有與葉片53A和5 相對的彈簧加載鉸鏈陽。分流器殼體51容納保持裝置57，所述保持裝置57用于將故障安全閥50保持在完全打開位置。保持裝置57可為與定位于葉片53中一個上的銷接收器61接觸的銷59。響應(yīng)于預(yù)先設(shè)定狀態(tài)或事件(例如驅(qū)動部分10被停滯且在所述管道中保持等于預(yù)先設(shè)定時間量的時間后)，銷59從銷接收器61中縮回并且所述葉片53基本瞬時在所述打開與關(guān)閉位置之間移動。在所述關(guān)閉位置，故障安全閥50防止所述旁通流量流過所述中央通道或者可將所述旁通流量限制在預(yù)先設(shè)定的最低值。穿過故障安全閥50的關(guān)閉葉片53的壓差用來加強由彈簧加載鉸鏈陽提供在所述閥50上的關(guān)閉力。雖然以一定程度的特殊性描述了具有故障安全閥的速度控制驅(qū)動部分，但在不偏離本披露精神和范圍的前提下，可在構(gòu)造的細節(jié)和部件安排中作出許多變化。因此，根據(jù)本披露的驅(qū)動部分，只受所附權(quán)利要求的范圍的限制，包括其每個元件都被賦予權(quán)利的等同物的全部范圍。
權(quán)利要求
1.一種從管道的內(nèi)部空間中收回管道工具的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括速度控制驅(qū)動部分，所述速度控制驅(qū)動部分具有旁路流量通道和主旁路流量控制閥；故障安全閥，定位于所述旁路流量通道中；以及保持裝置，用于將所述故障安全閥保持在打開位置；所述保持裝置響應(yīng)于規(guī)定的故障條件釋放所述故障安全閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括控制器，所述控制器控制所述保持裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括所述規(guī)定的故障條件為定時事件和主旁路流量控制閥故障事件中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括所述主旁路流量控制閥為旋塞型閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括所述故障安全閥為蝶型閥。
6.一種用于從管道的內(nèi)部空間收回管道工具且與所述管道工具連通的速度控制驅(qū)動部分，包括具有中央旁路流量通道的縱向本體和至少一個外圓周密封元件；主旁路流量控制閥；故障安全閥；以及用于將所述安全故障閥布置在第一位置與第二位置之間的裝置，所述裝置對一預(yù)設(shè)值進行響應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的速度控制驅(qū)動部分，所述預(yù)設(shè)值為管道檢測工具在所述管道中的預(yù)定總停留時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的速度控制驅(qū)動部分，進一步包括用于將所述故障安全旁路流量閥保持在打開位置的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的速度控制驅(qū)動部分，所述故障安全旁路流量閥定位于所述主旁路流量閥的前面。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的速度控制驅(qū)動部分，所述第一位置為當所述主旁路流量閥調(diào)整通過所述中央旁路流量通道的旁路流量時的打開位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的速度控制驅(qū)動部分，進一步包括所述主旁路流量閥為旋塞型閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的速度控制驅(qū)動部分，進一步包括；所述故障安全閥為蝶型閥。
13.一種用于從管道的內(nèi)部空間中收回管道檢測工具的方法，所述方法包括以下步驟監(jiān)測定位于管道的內(nèi)部空間中的管道檢測工具的性能參數(shù)；以及響應(yīng)于所述管道檢測工具的性能狀態(tài)在打開位置與關(guān)閉位置之間致動故障安全閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述性能狀態(tài)為所述管道檢測工具在所述管道中的總停留時間大于預(yù)定總停留時間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述性能狀態(tài)為故障的主旁路流量閥。
全文摘要
一種用于從管道中收回管道工具的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括速度控制驅(qū)動部分，其包括主旁路流量控制閥和定位于驅(qū)動部分的中央旁路流量通道中的故障安全閥。所述故障安全閥在控制器的控制下被放置。所述控制器被編程以在規(guī)定的故障條件下釋放所述故障安全閥。致動裝置響應(yīng)于所述控制器使所述故障安全閥在常開位置與關(guān)閉位置之間移動。
文檔編號F16L55/38GK102549326SQ201080045281
公開日2012年7月4日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者喬納森·沃肯廷, 保羅·勞爾森, 基斯·格拉斯, 杰德·勒德洛 申請人:Tdw特拉華有限公司