Aparato para inspección de tuberías, constituido por al menos dos anillos articulados (1 y 2),

paralelos y relacionados mediante varillas (8), y por tres unidades de control (3, 4 y 5) montadas entre cada dos anillos consecutivos. Cada unidad de control incluye una base (9) en la que van montados, a través de una estructura de suspensión, medios motrices (15).

Aparato para la inspección de tuberías.

Campo de la invención

La presente invención es refiere a un aparato para la inspección de tuberías, especialmente para la inspección exterior de tuberías, para lo cual dicho aparato se abraza sobre la superficie externa de la tubería, con facultad de desplazamiento a lo largo de la misma.

La invención tiene por objeto un aparato constituido por una estructura robótica que permite realizar la inspección de tuberías, abrazando a las mismas y ocupando un reducido espacio, lo cual lo hace especialmente eficaz para inspeccionar tuberías dispuestas una dentro de otra y con pequeño espacio de separación entre las mismas, aunque puede igualmente ser utilizado para la inspección exterior de todo tipo de tuberías.

El aparato de la invención puede desplazarse entre dos tuberías, no necesariamente concéntricas, pudiendo ser utilizado en los pozos petroleros ubicados en tierra, oleoductos, gaseoductos, tuberías de instalaciones industriales, tuberías utilizadas en edificios, postes de cualquier material, o en tuberías de los fondos marinos. A esta estructura robótica móvil se le pueden incorporar brazos robotizados que se controlen a través de un computador, para la recuperación de los objetos que por accidente puedan caer al pozo, para la reparación de tuberías o para la realización de tareas de manipulación específica en las aplicaciones antes mencionadas.

Del mismo modo, el aparato de la invención podrá ser utilizado en aquellas aplicaciones de difícil o peligroso acceso de manera teleoperada.

El aparato de la invención aporta una nueva forma de medir las variables en pozo, utilizando una estructura robótica que permite el acceso a los mismos de forma controlada.

Antecedentes de la invención

Para la inspección de tuberías y conductos de diferentes tipos son ya conocidos aparatos que pueden clasificarse en dos grandes grupos, de acuerdo con su posición respecto de la tubería y entre los cuales pueden citarse los siguientes antecedentes: ES 2346617, EP 0523880, WO 2004074808 y EP 0343878, todos ellos relativos a aparatos o dispositivos aplicables en la limpieza e inspección de tuberías y que aunque estén destinados a posicionarse sobre la superficie externa de las tuberías, debido a sus características y dimensiones no pueden ser utilizados para la inspección y mantenimiento en tuberías dispuestas una dentro de otra.

Pueden también citarse como antecedentes la ES 1067065, ES 2237326, WO 9714903, ES 2206023, ES 1047808 y ES 1060196, todas ellas relativas a dispositivos o aparatos para inspección y limpieza de tuberías o conductos de aire, concebidos para montarse y desplazarse por el interior de la tubería.

Descripción de la invención

La presente invención tiene por objeto un aparato para la inspección de tuberías, que comprende una estructura basada en anillos articulados con medios para su desplazamiento por el exterior de las tuberías y dimensionado de modo que pueda acceder de forma automatizada a espacios reducidos limitados entre dos tuberías, dispuesta una dentro de otra, con el fin de realizar la inspección del exterior de la tubería interior, para lo cual el aparato abraza a la tubería interna ocupando un espacio reducido, todo lo cual permite la inspección de una tubería dentro de otra, a través de espacios reducidos, en los cuales el ser humano no tiene acceso, pudiendo ser ventajosamente utilizada para medir variables dentro de pozos petroleros, aunque también puede ser utilizada para la inspección exterior de todo tipo de tuberías.

De acuerdo con la invención, el aparato para la inspección de tuberías está constituido por dos o más anillos articulados paralelos, entre cada dos consecutivos de los cuales van montadas tres unidades de control, distribuidas circunferencialmente entre sí a 120º.

Cada anillo está compuesto por dos o más brazos arqueados que van articulados consecutivamente entre sí por sus extremos, según ejes paralelos al eje de los anillos. Estos anillos limitan cercos circulares que quedan relacionados mediante varillas de conexión paralelas al eje de los anillos. Una de las articulaciones entre brazos será desmontable para permitir la apertura de los anillos.

En cuanto a las unidades de control cada una de ellas está compuesta por una base soporte que va anclada entre dos anillos consecutivos y es portadora de medios motrices acoplables sobre la superficie externa de una tubería y de una estructura de suspensión en la que van montados los medios motrices y la cual puede rotar sobre la base soporte según un eje perpendicular al eje de los anillos. La estructura de suspensión va suspendida de un servomotor que va montado en la base soporte y está encargado de provocar la rotación de dicha estructura de suspensión en uno u otro sentido, alrededor del eje antes comentado.

Preferentemente el aparato de la invención estará compuesto por dos anillos articulados paralelos, relacionados entre sí mediante varillas de conexión y cada uno de ellos compuesto por tres brazos arqueados que van articulados consecutivamente entre sí por sus extremos, siendo una de estas articulaciones desmontable para permitir la apertura de los anillos.

La estructura de suspensión de cada unidad de control está compuesta por dos placas paralelas, una primera placa externa y una segunda placa interna. La primera placa externa va suspendida de la base soporte a través del servomotor encargado de la rotación de la estructura soporte. Por su parte, la segunda placa externa va relacionada con la primera placa mediante elementos amortiguadores de conexión que incluyen apoyos elásticos intermedios, dispuestos entre las dos placas, y limitadores de separación máxima de dichas placas. Los limitadores de separación entre placas pueden estar constituidos por varillas que atraviesan libremente las dos placas y disponen en sus extremos, por fuera de las placas, de apoyos para las mismas. Las varillas pueden ser varillas roscadas en sus posiciones extremas y los apoyos citados estar constituidos por tuercas enroscadas en las varillas. En cuanto a los apoyos elásticos intermedios estarán preferentemente constituidos por resortes helicoidales montados entre las dos placas, alrededor de las varillas de conexión de las mismas.

Los medios motrices antes comentados están compuestos por un rodillo de tracción y por un motor de accionamiento. Estos dos componentes van montados sobre la primera placa interna de la estructura de suspensión. El rodillo sobresale hacia el interior del contorno de los anillos a través de una abertura que presenta la segunda placa interna de la estructura de suspensión.

La base soporte de cada unidad de control delimita, a partir de su superficie interna, una cámara central en la que se aloja parcialmente la estructura de suspensión. La primera placa interna de esta estructura de suspensión queda situada dentro de la cámara y conectada al servomotor que va montado sobre la superficie posterior libre de dicha base soporte, mientras que la segunda placa interior de la estructura de suspensión sobresale respecto de la superficie interna de la base soporte, junto con el rodillo de tracción. El conjunto de la estructura de suspensión puede rotar libremente dentro de la base soporte, tal y como se ha indicado anteriormente, al ser accionada mediante el servomotor del que queda suspendida la placa interna de la estructura de suspensión.

Con esta constitución, el rodillo de tracción sobresale interiormente respecto del contorno delimitado por los anillos articulados, para apoyarse sobre la superficie externa de la tubería a inspeccionar.

La estructura de suspensión puede rotar sobre la base soporte en un ángulo de 180º entre una posición centrada, en la cual el eje del rodillo tractor es paralelo al eje de los anillos, y posiciones inclinadas en los que el eje del rodillo forma un ángulo de 90º con el eje de los anillos, hacia uno u otro lado, respecto de la posición centrada.

El rodillo de tracción irá montado en la estructura de suspensión según un eje de giro perpendicular el eje de rotación de dicha estructura de suspensión.

Con la constitución descrita, el aparato de la invención puede montarse sobre el exterior de una tubería, en cuya superficie apoyará a través de los rodillos de tracción. Mediante el accionamiento de estos rodillos con los correspondientes motores, se consigue el desplazamiento lineal del aparato a lo largo de la tubería,...

1. Aparato para la inspección de tuberías, caracterizado por que está constituido por al menos dos anillos articulados paralelos y por tres unidades de control, que van montadas entre cada dos anillos consecutivos, distribuidas circunferencialmente a 120º; cuyos anillos están compuestos, cada uno, por al menos dos brazos arqueados articulados por sus extremos, según ejes paralelos al eje de los anillos, para limitar cercos circulares que quedan relacionados mediante varillas de conexión, siendo al menos una de las articulaciones desmontable para la apertura de dichos cercos; y cuyas unidades de control comprenden una base soporte, que va anclada entre dos anillos consecutivos y es portadora de medios motrices, acoplables sobre la superficie externa de una tubería, de una estructura de suspensión, en la que van montados los medios motrices, puede rotar sobre la base soporte, según un eje perpendicular al eje de los anillos, y va suspendida de un servomotor que va montado en la base soporte y está encargado de la rotación de dicha estructura de suspensión.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que la estructura de suspensión está compuesta por dos placas paralelas, una primera placa que va suspendida de la base soporte a través del servomotor encargado de la rotación de la estructura soporte, y una segunda placa que va relacionada con la primera placa mediante elementos amortiguadores de conexión que incluyen apoyos elásticos intermedios entre placas y limitadores de separación máxima de dichas placas.

3. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado por que los limitadores de separación entre placas están constituidos por varillas que atraviesan libremente al menos una de las placas y disponen en su extremo, por fuera de las placas, de apoyos para las mismas.

4. Aparato según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los apoyos elásticos intermedios consisten en resortes helicoidales montados entre las placas, alrededor de las varillas citadas.

5. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios motrices comprenden un rodillo de tracción y un motor de accionamiento, ambos montados sobre la primera placa de la estructura de suspensión, cuyo rodillo sobresale hacia el interior del contorno de los anillos a través de una abertura que presenta la segunda placa de la estructura de suspensión.

6. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que la base soporte delimita, a partir de su superficie interna, una cámara central en la que se aloja parcialmente la estructura de suspensión estando la primera placa interna de dicha estructura situada dentro de la cámara, con facultad de rotación alrededor de un eje perpendicular al eje de los anillos y conectada al servomotor que va montado sobre la superficie externa de dicha base soporte, mientras que la segunda placa de la estructura de suspensión sobresale respecto de la superficie interna de la base soporte y del contorno interno de los anillos, junto con el rodillo de tracción.

7. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que el rodillo de tracción va montado en la estructura de suspensión según un eje de giro perpendicular al eje de rotación de dicha estructura de suspensión.

8. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado por que la estructura de suspensión va montada en la base soporte con facultad de rotación sobre la misma en un ángulo de 90º hacia uno u otro lado respecto de una posición centrada, en la que el eje del rodillo tractor es perpendicular al eje de los rodillos y a partir de la cual puede ocupar posiciones inclinadas hacia uno y otro lado, respecto de dicha posición centrada, hasta una inclinación máxima en la que el eje del rodillo es paralelo al eje de los anillos.