Автоматический комплекс рентгеновский кроулер С-300

Область применения

Применяется для автоматического рентгеновского контроля кольцевых сварных соединений при строительстве магистральных и технологических трубопроводов.

Шасси может использоваться с различными рентгеновскими аппаратами как отечественного, так и импортного производства (СХТ (РПД), ICM, Balteau и др., а так же гаммадефектоскопы).

Управление шасси электромагнитное. Возможность работы при контроле труб с толщиной стенки до 50 мм.

Шасси выпускается двух типоразмеров:

1. Для контроля труб диаметром от 219 мм до 800 мм
2. Для контроля труб диаметров от 419 мм и более.

Для работы в трубах с диаметром от 419мм и более рекомендуется система С300 на базе шасси Т34 и рентгеновской трубки ICM С300 3 мА.

Шасси разработано с учетом более чем 15-летнего опыта работы с такими рентгенографическими установками, как JME и Solus Schall.

Основными недостатками системы Solus Schall, являются следующие:

1.Использование 4-х мотор-редукторов, что предполагает: усложнение процесса обслуживания (настройка моторконтроллеров, проверка и замена щеток электродвигателей, замена масла редукторов); использование отдельного блока с четырьмя платами моторконтроллеров с использованием дополнительных разъемов и кабелей, существенно снижающих надежность устройства; применение редукторов с разными выходами  валов (т.е., редукторы применяются «правые» и «левые»), что создает определенные сложности при приобретении новых редукторов для замены старых.

2. Использование в качестве системы управления радиоактивного источника делает невозможным использование аппарата без специальных условий хранения и  разрешительных документов в соответствии с «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ-99).

Основными недостатками систем других кроулеров, являются следующие:

1. По паспортным данным магнитная система управления, которым комплектуется устройство,  работает при толщинах стенки трубопровода только в пределах до 24 мм. (в реальности сбои в работе начинаются уже при 20 мм.), точность позиционирования устройства в трубопроводе зависит не от точности остановки, а от ручного учета ошибки остановки, причем с разрядом аккумулятора устройства управления эта погрешность имеет накопительный характер. На данный момент существует множество объектов, где толщина стенки трубопроводов превышает 27 мм.

2. Низкая надежность системы управления двигателями (моторконтроллера). Это связанно с тем, что оба электродвигателя посредством параллельного соединения управляются от одного выходного каскада платы моторконтроллера. Такое подключение требует максимального совпадения электрических и механических параметров электродвигателей, что на практике происходит не всегда, особенно при работе в эмалированном трубопроводе или при отрицательных температурах, где имеет место пробуксовывание и в связи с этим резкое неравномерное перераспределение механической нагрузки между осями редукторов.

Как следствие - частый выход из строя платы моторконтроллера и высокий процент простоя.

      Общие недостатки вышеперечисленных систем заключается в особенностях совмещения  коллекторных двигателей с  червячными редукторами;  проблемами, связанными с системами управления; сбоями в работе электроники при температурах ниже - 25°С.

При разработке шасси Т34 были учтены вышеперечисленные недостатки данных систем.

Для их устранения были применены следующие решения:

      - применение шаговых безколлекторных электродвигателей

      - применение магнитной системы управления  более высокой эффективности

      - применение внутреннего обогрева электронных частей

Табл.1 демонстрирует зависимость КПД редуктора от скорости на выходном валу по отношений к входной скорости (передаточного числа).

Табл.1

Как видно из таблицы, КПД редуктора уменьшается при увеличении передаточного числа. В имеющихся устройствах это число составляет от 30 до 43. Выбор передаточного числа выбирается исходя из поставленных условий диагностики. При больших подъемах оно выбирается максимальным, при этом увеличивается крутящий момент выходного вала, но возрастает потребление энергии аккумуляторных батарей. При применении на объектах с прямыми участками трубопровода это число выбирается минимальным для сохранения потребления энергии.

Найти оптимальное передаточное число для всех условий невозможно в связи с тем, что применяемые электродвигатели имеют максимальную силу на валу в интервале 0,8 – 1,1 Nм. Надежность работы редуктора прямо пропорционально значению сервис-фактора, который при одинаковом межосевом расстоянии червячного редуктора тем меньше, чем больше передаточное число. Исходя из табличных данных для червячных редукторов, при передаточном числе от 30 до 100 сервис-фактор не превышает значения 1,1  при межосевом расстоянии 50 мм. Опыт работы в трассовых условиях показывает, что это значение недостаточно для обеспечения бесперебойного технологического процесса диагностики трубопровода. Для пояснения зависимости сервис-фактора (fs) редуктора от условий эксплуатации приведена табл.2:

Табл.2

За 1 час работы устройство делает до 30 остановок, общее время движения может доходить до 4-х часов. Исходя из данных, приведенных в табл.2, рекомендуемый сервис-фактор редуктора в предлагаемом устройстве выбирается равным 1,5 при передаточном числе 10. Все данные взяты из технических характеристик редукторов одного из ведущих мировых производителей INNOVARI (Италия).

      В предлагаемом устройстве применены шаговые двигатели FL86BLS98. Крутящий момент составляет 4,2 Nм.

Это позволяет применить меньшие редукторы с межосевым расстоянием 45 мм., при этом значение сервис-фактора останется в пределах 1,5, т.к. значение передаточного числа можно снизить в 4 раза.

Прирост КПД узла мотор-редуктора сложится из двух составляющих: за счет уменьшения передаточного числа в соответствии с табл. 1 и за счет большего приближения к соответствию мощности данного двигателя  с рекомендуемой мощностью двигателя для данного редуктора.

При применении данного решения нет необходимости в использовании редукторов с разными передаточными числами в зависимости от условий эксплуатации, т.к. редукторы с передаточным числом 10 в сочетании с шаговыми безколлекторными электродвигателями, имеющим крутящий момент 4,2 Nм обеспечивает работу устройства при любых условиях эксплуатации, сохраняя при этом высокое значение КПД. Отсутствие трущихся щеток в безколлекторных двигателях обеспечивают продолжительный срок эксплуатации и не требуют обслуживания в течение всего срока службы.

 Принцип системы магнитного управления основан на прохождении низкочастотного электромагнитного сигнала генерируемого передатчиком, через стенку трубопровода и прием этого сигнала приемником, расположенном на устройстве. Приемник имеет два датчика, сигналы от которых обрабатываются процессором устройства, которое в итоге формирует команды исполнения:

• При достижении на любом из датчиков сигнала, равного уровню срабатывания (А сраб.),  формируется сигнал стандартной амплитуды, являющийся уровнем логической единицы для процессора устройства. Остановка устройства произойдет при достижении уровней срабатывания на обоих датчиках. Так как эти уровни наступят раньше, чем оба датчика приемника окажутся на равном расстоянии от передатчика, устройство останавливается с ошибкой Δl. Эта ошибка различна на разных диаметрах трубопровода и изменяется при настройке уровня сигнала передатчика, измеряется при каждом начале работ вручную и учитывается в дальнейшем при команде «Остановка».

• и перпендикуляров с пересечений кривых зависимостей амплитуд сигналов с уровнями срабатывания (Асраб.) на ординату прямого отсчета получим величину ошибки Δl, характеризующую неточность остановки. В предлагаемом устройстве момент наличия двух сигналов дает только разрешение на остановку (Событие 1), остановка происходит только после достижения равенства амплитуд сигналов (Событие 2), которое возникнет в начальный момент достижения их максимума. Таким образом, решается вопрос устранения ошибки остановки с помощью введения в систему аналоговых сигналов.

Преимущества шасси Т34

• Адаптивная система управления, позволяющая использовать практически любой рентгеновский аппарат и генератор

• Система управления на основе магнитного устройства с совместным  использованием цифрового и аналоговых сигналов позволяет производить позиционирование кроулера под реперным устройством без отработки  что позволяет управлять кроулером в трубопроводах с тощиной стенки до 50мм

• Система слежения состояния аккумуляторов со звуковым сигналом предупреждения разряда

• Автоматическая система внутреннего подогрева электроники (позволяющая эксплутацию кроулера до -45гр.)

• Безколлекторные двигатели с повышенным ресурсом на процессорном управлении с защитой по току

• Червячные редукторы с одним передаточным числом для всех условий эксплуатации, заправленные маслом для применения при температурах до -45 градусов по Цельсию

• Аккумуляторный блок 28а\ч  с термоизолированным корпусом.

• Применение разрезных сменных валов позволяет легко изменять базу для применения кроулера в различных диаметрах труб

• Гальваническая развязка питания электроники и исполнительных устройств позволяет свести к минимуму процент сбоев во время тяжелых условий эксплуатации

• Система дистанционного управления экспонированием, что позволяет отойти на необходимое растояние и исключить облучение персонала

• Система радиоуправления (радиовозврата) кроулером, позволяет в любой момент отменить все ранее данные кроулеру программы и заставить его двигаться вперед\назад.

• Система парковки ( не позволяющая кроулеру  выехать из трубы несанкционированно) без команды персонала он всегда будет останавливаться по срезу трубы, то исключит его опрокидывание и выход из строя

• Автоматическая система внутреннего подогрева электроники (позволяющая эксплутацию кроулера до -45гр.)

• Безколлекторные двигатели с повышенным ресурсом на процессорном управлении с защитой по току

• Датчики припятствия (не позволяющие кроулеру врезаться в преграду или застрять на посторонних предметах)

• Датчик высокого уровня жикости в трубе

Гарнтийный срок эксплуатации кроулера "C-300" составляет 24 месяца 

Все вышеперечисленные позиции применены впервые для данного вида систем.

Технические характеристики кроулера С-300

Базовая комплектация рентгеновского кроулера С-300

Гарантийные обязательства

• Расчетный срок службы изделия: 10 лет
  

• Гарантия на оборудование: 24 месяца со дня ввода в эксплуатацию (12 месяцев на оборудование РПД или другое рентгеновское оборудование)

• Производство: Россия