特許 6154911 海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6154911

(24)【登録日】2017年6月9日

(45)【発行日】2017年6月28日

(54)【発明の名称】海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/83 20060101AFI20170619BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/83

【請求項の数】15

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-548190(P2015-548190)

(86)(22)【出願日】2014年9月16日

(65)【公表番号】特表2016-505134(P2016-505134A)

(43)【公表日】2016年2月18日

(86)【国際出願番号】CN2014086655

(87)【国際公開番号】WO2015074456

(87)【国際公開日】20150528

【審査請求日】2015年5月29日

(31)【優先権主張番号】201310598517.0

(32)【優先日】2013年11月23日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201310598590.8

(32)【優先日】2013年11月23日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201310598515.1

(32)【優先日】2013年11月23日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】502192546

【氏名又は名称】清華大学

【氏名又は名称原語表記】Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100166372

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 博明

(74)【代理人】

【識別番号】100115451

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 武史

(74)【代理人】

【識別番号】100198317

【弁理士】

【氏名又は名称】横堀 芳徳

(72)【発明者】

【氏名】ファン ソンリン

(72)【発明者】

【氏名】ヂャオ ウェイ

(72)【発明者】

【氏名】ワン シェン

(72)【発明者】

【氏名】ユー シンジェ

(72)【発明者】

【氏名】チェン ジュンジェ

(72)【発明者】

【氏名】ウェイ ヂォン

【審査官】 佐々木 龍

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００５／１０６４５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−３４９８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２２２７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２００９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０５４２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９０２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０１９５５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／７２−２７／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

その内部に密封室を規定する支持軸と、
前記支持軸の周方向に沿って前記支持軸の前部に結合される前部パッカーカップ及び前記支持軸の後部に結合される後部パッカーカップと、
前記前部パッカーカップと前記後部パッカーカップとの間で前記支持軸に結合されていて前記支持軸に対して前記支持軸の径方向にスイングしかつ前記支持軸に対して前記支持軸の軸方向にスライドするヒンジ組立体と、
前記支持軸に対して前記支持軸の径方向及び軸方向に移動するように前記ヒンジ組立体に接続され、前記支持軸の径方向に移動可能な磁気検出器と、
前記密封室内に配置される電池パックと、
前記密封室内に配置されかつ前記電池パックに電気的に接続される電気式記録計と、
パイプライン内の内部検出装置の走行距離を記録する前記支持軸上に配置される走行距離記録計と、
を備え、
前記電池パック及び前記電気式記録計は、前記密封室内であって、前記前部パッカーカップと前記後部パッカーカップとの間に位置し、
前記磁気検出器は、中央検出器と、当該中央検出器の両側に配置されている複数の側検出器と、当該中央検出器と当該複数の側検出器との間に配置される板ばねとを含む指形の検出器である海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置。

【請求項2】

前記ヒンジ組立体は、
前記支持軸に回動可能かつ移動可能に結合される第１端部及び前記磁気検出器に回動可能に接続される第２端部を有する第１ヒンジアームと、
前記支持軸に回動可能に結合される第１端部及び前記第１ヒンジアームに回動可能に接続される第２端部を有する第２ヒンジアームと、
を備える請求項１に記載の内部検出装置。

【請求項3】

さらに、前記ヒンジ組立体は、
前記支持軸に固定されかつ内部に取付溝が規定される取付座を備え、前記第１ヒンジアームの前記第１端部は、前記取付溝に回転可能かつ移動可能に嵌合される回動軸を有し、かつ、前記第２ヒンジアームの前記第１端部は、前記取付座に回動可能に接続される、
請求項２に記載の内部検出装置。

【請求項4】

前記磁気検出器は、
磁性導電体と、
前記磁性導電体の先端に配置されかつ接続軸を介して前記第１ヒンジアームの前記第２端部に回動可能に接続されるヒンジ取付部と、
閉鎖磁束ループを形成するために前記磁性導電体の上方に配置される複数の磁石と、
前記磁性導電体の上方に配置されかつ閉鎖磁束ループの中心に位置する指形の検出器と、
前記磁性導電体の後端部に配置されかつ前記支持軸に結合され前記支持軸に対して前記支持軸の径方向及び軸方向に移動するガイド素子と、
前記支持軸から前記支持軸の径方向に離れる前記磁性導電体を通常時に押さえるために前記磁性導電体と支持軸との間に配置される第１弾性素子と、
を備える請求項２に記載の内部検出装置。

【請求項5】

前記第１弾性素子は、バネであり、前記磁性導電体は、取付穴と前記取付穴内にガイドポストとを有し、前記バネは前記ガイドポストの上に嵌合され、前記バネの第１端部が前記取付穴内に配置され、前記バネの第２端部が前記支持軸と接触されている、
請求項４に記載の内部検出装置。

【請求項6】

前記支持軸は、前記支持軸の後端部に形成されかつ前記支持軸の径方向に延在されるガイド溝を規定し、前記ガイド素子は、前記ガイド溝に嵌合されかつ前記ガイド溝内において前記支持軸の径方向及び軸方向に移動可能である、
請求項４に記載の内部検出装置。

【請求項7】

前記ガイド溝の一端は、前記支持軸の径方向に前記支持軸の外面まで延在され、かつ、ストップリングは、前記ガイド素子が前記ガイド溝から前記支持軸の径方向に外れることを防止するために前記支持軸の外面に嵌合される、
請求項６に記載の内部検出装置。

【請求項8】

前記磁気検出器の数は、前記ヒンジ組立体と同数であり、かつ、少なくとも２である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の内部検出装置。

【請求項9】

前記走行距離記録計は、
前記支持軸に固定される回動座と、
前記回動座に回動軸を介して回動可能に接続される第１端部及び第２端部を有するスイングアームと、
前記海中の石油・ガスパイプラインの内壁に接触するように前記スイングアームの前記第２端部に接続されかつ軸穴を規定するオドメータホイールと、
前記オドメータホイールの走行距離を記録するために前記オドメータホイールの前記軸穴内に配置されるロータリーエンコーダと、
前記支持軸から離れて回転する前記スイングアームを通常時に駆動するために前記スイングアームと前記回動座との間に接続される第２弾性素子と、
を備える請求項１に記載の内部検出装置。

【請求項10】

前記パイプラインの内径に対する前記前部パッカーカップと前記後部パッカーカップとの間の距離の比は、１：１から１：１．５である、請求項４に記載の内部検出装置。

【請求項11】

前部取付フランジ及び後部取付フランジは、それぞれ、前記支持軸の前部及び後部とに形成され、かつ、前記前部パッカーカップ及び前記後部パッカーカップは、それぞれ、ステンレスプレス板を介して、前記前部取付フランジ及び前記後部取付フランジに取り付けられる、請求項１０に記載の内部検出装置。

【請求項12】

さらに、前記磁気検出器は、前記指形の検出器の下方に配置される集線器を備え、前記後部取付フランジは、内部に貫通孔を規定し、前記指形の検出器の複数のワイヤーは、前記集線器を介してワイヤーハーネスにするために集線され、前記ワイヤーハーネスのプラグは、前記貫通孔を通じて前記指形の検出器のソケットに接続され、前記プラグ及び前記ソケットは、ニトリルブタジエンゴム製で０〜２０ＭＰａの圧力に耐え得る、請求項１１に記載の内部検出装置。

【請求項13】

前記電池パックは、
前記支持軸の径方向で前記電池パックと前記密封室の内壁との間に配置される第１径方向シールと、
前記支持軸の軸方向で前記電池パックと前記密封室の内壁との間に配置される第１軸シールと、
ポリテトラフルオロエチレン製で前記電池パックの外面に配置される第１減衰素子と、を備える請求項１に記載の内部検出装置。

【請求項14】

前記電気式記録計は、
前記支持軸の径方向で前記電気式記録計と前記密封室の内壁との間に配置される第２径方向シールと、
前記支持軸の軸方向で前記電気式記録計と前記密封室の内壁との間に配置される第２軸シールと、
ポリテトラフルオロエチレン製で前記電気式記録計の外面に配置される第２減衰素子と、を備える請求項１に記載の内部検出装置。

【請求項15】

前記電池パックと前記電気式記録計とが同軸に配置され、かつ、前記電池パックの後端は、前記電気式記録計の先端に接続される請求項１に記載の内部検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年１１月２３日に中華人民共和国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０１３１０５９８５１７．０、２０１３１０５９８５９０．８、及び、２０１３１０５９８５１５．１に基づく優先権及び利益を主張し、その全文を参照によって、本明細書に取り込まれたものとする。
本発明の実施例は、一般的に、海中の石油・ガス輸送の分野に関し、特に、海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

海中の石油・ガスパイプラインの安全性は、沖合の石油・ガス探査技術での主要技術である。海中の石油・ガスパイプラインは、陸上の石油・ガスパイプラインと比較すると、環境に対して問題があり、より複雑な作業条件を有している。そのため、日常の点検及び保守は、海中の石油・ガスパイプラインを安全とするために重要である。

【0003】

海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置は、複雑な構造を有するパイプライン内でも良好な走行性能を有しなければならない。例えば、このパイプラインは、石油プラットフォームに接続される垂直部分を有し、かつ、石油プラットフォームのベンドコネクタは、１．５Ｄの旋回半径を有する。そのため、パイプラインの内壁に対応する内部検出装置の変形能は、内部検出装置がスムーズにパイプライン内を走行するために重要である。

【0004】

従来の石油・ガスパイプライン用の漏れ検出装置は、一般的に、固定された磁化軸体とオドメータホイールシステムとを有する。例えばパイプの漏れ検出器の高解析度機械システムは、中国特許出願第２００７１０１１８８６２．４に記載されている。従来の漏れ検出装置の変形能は、固定された磁化軸体とオドメータホイールシステムとの構造に起因して劣る。換言すれば、従来の漏れ検出装置は、最小半径と軸方向の寸法とが大きすぎるため、垂直部分を有していて、旋回半径が小さいパイプライン内を走行するものとして採用することはできない。

【特許文献1】中国特許出願第２００７１０１１８８６２．４

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の実施例は、従来技術において少なくともある程度は存在している問題の少なくとも一つを解決しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施例に従う海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置は、その内部に密封室を規定する支持軸と、前記支持軸の周方向に沿って前記支持軸に結合されるパッカーカップと、前記支持軸に結合されていて前記支持軸に対して前記支持軸の径方向にスイングしかつ前記支持軸に対して前記支持軸の軸方向にスライドするヒンジ組立体と、前記支持軸に対して前記支持軸の径方向及び軸方向に移動するように前記ヒンジ組立体に接続され、前記支持軸から前記支持軸の径方向に離れる傾向にある磁気検出器と、前記密封室内に配置される電池パックと、前記密封室内に配置されかつ前記電池パックに電気的に接続される電気式記録計と、前記パイプライン内の前記内部検出装置の走行距離を記録する前記支持軸上に配置される走行距離記録計と、を含む。

【0007】

いくつかの実施例では、前記ヒンジ組立体は、前記支持軸に回動可能かつ移動可能に結合される第１端部及び前記磁気検出器に回動可能に接続される第２端部を有する第１ヒンジアームと、前記支持軸に回動可能に結合される第１端部及び前記第１ヒンジアームに回動可能に接続される第２端部を有する第２ヒンジアームと、を含む。

【0008】

いくつかの実施例では、さらに、前記ヒンジ組立体は、前記支持軸に固定されかつ内部に取付溝が規定される取付座を含み、前記第１ヒンジアームの前記第１端部は、前記取付溝に回転可能かつ移動可能に嵌合される回動軸を有し、かつ、前記第２ヒンジアームの前記第１端部は、前記取付座に回動可能に接続される。

【0009】

いくつかの実施例では、前記磁気検出器は、磁性導電体と、前記磁性導電体の先端に配置されかつ接続軸を介して前記第１ヒンジアームの前記第２端部に回動可能に接続されるヒンジ取付部と、閉鎖磁束ループを形成するために前記磁性導電体の上方に配置される複数の磁石と、前記磁性導電体の上方に配置されかつ前記閉鎖磁束ループの中心に位置する指形の検出器と、前記磁性導電体の後端部に配置されかつ前記支持軸に結合され前記支持軸に対して前記支持軸の径方向及び軸方向に移動するガイド素子と、前記支持軸から前記支持軸の径方向に離れる前記磁性導電体を通常時に押さえるために前記磁性導電体と支持軸との間に配置される第１弾性素子と、を含む。

【0010】

いくつかの実施例では、前記第１弾性素子は、バネであり、前記磁性導電体は、取付穴及び前記取付穴内にガイドポストを有し、前記バネは前記ガイドポストの上に嵌合され、前記バネの第１端部が前記取付穴内に配置され、前記バネの第２端部が前記支持軸に接触されている。

【0011】

いくつかの実施例では、前記支持軸は、前記支持軸の後端部に形成されかつ前記支持軸の径方向に延在されるガイド溝を規定し、前記ガイド素子は、前記ガイド溝に嵌合されかつ前記ガイド溝内で前記支持軸の径方向及び軸方向に移動可能である。

【0012】

いくつかの実施例では、前記ガイド溝の一端は、前記支持軸の径方向に前記支持軸の外面まで延在され、かつ、ストップリングは、前記ガイド素子が前記ガイド溝から前記支持軸の径方向に外れることを防止するために前記支持軸の外面に嵌合される。
いくつかの実施例では、前記磁気検出器の数は、前記ヒンジ組立体と同数であり、少なくとも２である。

【0013】

いくつかの実施例では前記走行距離記録計は、前記支持軸に固定される回動座と、前記回動座に回動軸を介して回動可能に接続される第１端部及び第２端部を有するスイングアームと、前記海中の石油・ガスパイプラインの内壁に接触するように前記スイングアームの前記第２端部に接続されかつ軸穴を規定するオドメータホイールと、前記オドメータホイールの走行距離を記録するように前記オドメータホイールの前記軸穴内に配置されるロータリーエンコーダと、前記支持軸から離れて回転する前記スイングアームを通常時に駆動するために前記スイングアームと前記回動座との間に接続される第２弾性素子と、を含む。

【0014】

いくつかの実施例では、前記パッカーカップは、前部パッカーカップと後部パッカーカップとを備え、かつ、前記パイプラインの内径に対する前記前部パッカーカップと前記後部パッカーカップとの間の距離の比は、１：１から１：１．５である。

【0015】

いくつかの実施例では、前部取付フランジ及び後部取付フランジは、それぞれ、前記支持軸の前部及び後部に形成され、かつ、前記前部パッカーカップ及び前記後部パッカーカップは、それぞれ、ステンレスプレス板を介して前記前部取付フランジ及び前記後部取付フランジに取り付けられる。

【0016】

いくつかの実施例では、さらに、前記磁気検出器は、前記指形の検出器の下方に配置される集線器を備え、前記後部取付フランジは、内部に貫通孔を規定し、前記指形の検出器の複数のワイヤーは、前記集線器を介してワイヤーハーネスにするために集線され、前記ワイヤーハーネスのプラグは、前記貫通孔を通じて前記指状の検出器のソケットに接続され、前記プラグ及び前記ソケットは、ニトリルブタジエンゴム製で０〜２０ＭＰａの圧力に耐え得る。

【0017】

いくつかの実施例では、前記電池パックは、前記支持軸の径方向で前記電池パックと前記密封室の内壁との間に配置される第１径シールと、前記支持軸の軸方向で前記電池パックと前記密封室の内壁との間に配置される第１軸シールと、ポリテトラフルオロエチレン製で前記電池パックの外面に配置される第１減衰素子と、を含む。

【0018】

いくつかの実施例では、前記電気式記録計は、前記支持軸の径方向で前記電気式記録計と前記密封室の内壁との間に配置される第２径シールと、前記支持軸の軸方向で前記電気式記録計と前記密閉室の内壁との間に配置される第２軸シールと、ポリテトラフルオロエチレン製で前記電気式記録計の外面に配置される第２減衰素子と、を含む。
いくつかの実施例では、前記電池パックと前記電気式記録計とが同軸に配置され、かつ、前記電池パックの後端は、前記電気式記録計の先端に接続される。

【0019】

固定された磁化軸体を用いる従来の内部検出装置と比較すると、支持軸に対して径方向及び軸方向に移動可能な磁気検出器を用いる本発明の内部検出装置は、パイプライン内の走行性能が飛躍的に増大し、かつ、軽量化を図ることができる。したがって、本発明の内部検出装置は、垂直部分を有する石油・ガスパイプラインに対して、より適切なものとなる。

【0020】

さらに、本発明の内部検出装置は、駆動機能、磁化された検出機能、電子記録機能、電力供給機能、及び、走行距離の記録機能を、単一の装置に統合している。したがって、全体長が最大限に減少され、かつ、マルチセクション型構造の内部検出装置は回避される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施例に従う海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置の軸方向での側面図である。

【図2】図1に示す内部検出装置のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図3】本発明の実施例に従う内部検出装置の磁気検出器の模式図である。

【図4】本発明の実施例に従う内部検出装置の走行距離記録計の模式図である。

【図5】本発明の実施例に従う内部検出装置の指形の検出器の模式図である。

【図6】本発明の実施例に従う内部検出装置のガイド素子とガイド溝との間の連携を示す模式図である。

【図7】図６に示すガイド素子とガイド溝とのＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図8】本発明の実施例に従う内部検出装置のヒンジ組立体の模式図である。

【図9】図８に示す内部検出装置のヒンジ組立体のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の実施例の種々の側面及び利点は、添付の図面を参照することで、以下の説明から明らかになり、かつ、容易に理解できるであろう。

【0023】

課題を解決するために、本発明の技術の提案及び有益な効果を明らかにし、本発明の詳細な説明は、添付図面と実施例とを組み合わせて行われるであろう。本明細書に記載された特定の実施例は、単に本発明を例示するために用いられ、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。

【0024】

本開示の実施例は、詳細に参照されるであろう。同一又は類似の要素及び同一又は類似の機能を有する要素については、説明全体を通して同一の符号が付される。図面を参照した本明細書に記載の実施例は、説明的であり、また、例示的であり、本発明を一般的に理解するために用いられる。本実施例は、本開示を限定するものと解釈してはならない。

【0025】

本明細書において、特定されない限り又は制限されない限り、「中央」、「長手」、「側面」、「前」、「後」、「右」、「左」、「内側」、「外側」、「低い」、「高い」、「水平」、「垂直」、「上方」、「下方」、「上」、「頂部」、「底部」、「内側」、「外側」、「時計回り」、「反時計回り」のような相対的な用語、及び、その派生語（例えば、「水平に」、「下向き」、「上向き」等）は、議論中のそこに記載され又は図面に示されるような位置関係を指すものと解釈されるべきである。これらの相対的な用語は、説明の便宜のためのもので、かつ、本開示が特定の位置関係の下で、構築され又は動作することを要求されるものではない。加えて、「第１」及び「第２」等の用語は、説明の目的のために本明細書に用いられ、かつ、相対的な重要性又は意義を示し又は暗示することを意図するものではない。

【0026】

本開示の説明では、特定されない限り又は制限されない限り、「取り付けられる」、「接続される」、「結合される」及び「固定される」の用語は、永続的な接続又は取り外し可能な接続、電子的な接続又は機械的な接続、媒介を介した直接的な接続又は間接的な接続、２つの要素間の内部通信又は相互作用などとして、広く理解され得ることに留意すべきである。当業者は、特定の状況に応じて、本開示の特定の意味を理解すべきである。

【0027】

さらに、本発明は、図面及び実施例を参照して説明されるであろう。１８インチ（４５７．２ｍｍ）の海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置は、説明のための一例であろう。

【0028】

１８インチの海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置の最大長は８７１ｍｍであり、すなわち、磁気検出器は、軸方向で後方の最も遠い位置に移動される。磁気検出器が支持軸から径方向で最も遠い位置に離れるように移動された場合（すなわち、内部検出装置は、まだパイプライン内に入れられておらず、かつ、作業していない状態の場合）、内部検出装置の最大直径は４５０ｍｍである。内部検出装置がパイプラインに入れられていて、かつ、作業している状態の場合、磁気検出器の最大直径は４２８ｍｍである。磁気検出器が支持軸に対して径方向で最も近い位置に移動される場合、内部検出装置の最大直径は３２０ｍｍである。加えて、支持軸の最大長は８０３ｍｍ、支持体の最大直径は３１５ｍｍであり、かつ、内部出検装置の総重量は２６０ｋｇである。

【0029】

図１及び図２に示すように、海中の石油・ガスパイプライン用の内部検出装置は、支持軸２、パッカーカップ、ヒンジ組立体３、磁気検出器５、電池パック７、電気式記録計８、及び、走行距離記録計１０を含む。

【0030】

具体的には、支持軸２は、その内部に密封室が規定され、かつ、それぞれ支持軸の前部と後部とで支持軸の周方向に沿って形成される前部取付フランジ１６１及び後部取付フランジ１６２を有している。パッカーカップは、それぞれ前部取付フランジ１６１及び後部取付フランジ１６２に取り付けられる、前部パッカーカップ１と後部パッカーカップ９とを含むことができる。前部パッカーカップ１及び後部パッカーカップ９は、内部検出装置の駆動組立体として、前部パッカーカップ１及び後部パッカーカップ９に対する海中の石油・ガスパイプライン内における流体の作用力の下で、海中の石油・ガスパイプライン内を移動するように内部検出装置を駆動する。

【0031】

前部パッカーカップ１及び後部パッカーカップ９は、前部パッカーカップ１及び後部パッカーカップ９の外側に取り付けられているステンレスプレス板を有し、かつ、ステンレスプレス板を、ボルトを介して前部取付フランジ１６１及び後部取付フランジ１６２に固定することもできる。さらに、パイプラインの内径に対する前部パッカーカップ１と後部パッカーカップ９との間の距離の比は、１：１から１：１．５である。

【0032】

ヒンジ組立体３は、支持軸２に結合され、かつ、前部パッカーカップ１の背後に配置される。また、ヒンジ組立体３は、支持軸２に対して支持軸２の径方向にスイングし、かつ、支持軸２に対して前後方向（すなわち、支持軸２の軸方向）にスライドするように適合される。

【0033】

磁気検出器５は、支持軸２に対して支持軸２の径方向及び軸方向に移動するように、支持軸２に対して平行に、ヒンジ組立体３に接続される。磁気検出器は、支持軸から支持軸の径方向に離れる傾向にある。換言すれば、磁気検出器５は、支持軸２から径方向に離れていることが正常である。そのため、磁気検出器５は、海中の石油・ガスパイプラインに入れられている間、常に、海中の石油・ガスパイプラインの内壁に密着することを確保できる。

【0034】

電池パック７及び電気式記録計８は、密封室内に配置され、かつ、相互に電気的に接続される。そのため、電池パック７は、電気レコーダ８に電力を供給することができる。

【0035】

走行距離記録計１０は、支持軸２の後部に配置され、パイプライン内における内部検出装置の移動距離を記録し、かつ、欠陥又は漏洩点が検出される位置をマークするために、パイプラインの内壁に接触している。

【0036】

図３及び図５に示すように、磁気検出器５は、磁性導電体１９、ヒンジ取付部１８、複数の磁石１４、指形の検出器６、ガイド素子２４、及び、第１弾性素子４を含む。

【0037】

ヒンジ取付部１８は、六角穴付ボルトを介して磁性導電体１９の先端に固定され、かつ、シャフト孔は、接続軸１１を受けるためにヒンジ取付部１８の前部に形成される。複数の磁石１４は、磁性導電体の上方に配置されていて、かつ、磁性導電体１９の前部に配置される前部磁石と、磁性導電体１９の後部に配置される後部磁石とを含む。前部磁石及び後部磁石は、それぞれ、保護板１２によって磁性導電体１９に固定される。ここで、保護板１２は、ヒンジ取付部１８、磁性導電体１９、及び、ガイド素子２４に取り付けられている。磁石１４を更に保護するために、磁石１４と保護板１２との間に、磁気衝撃パッド１３を配置してもよい。前部磁石と後部磁石との磁極は、閉鎖磁束ループを形成するため異種である。例えば、前部磁石の磁極はＮ極であり、後部磁石の磁極はＳ極である。

【0038】

磁石１４用の保護板１２の表面は、磁気タングステンカーバイド粉末で被覆され、かつ、耐摩耗処理がされてもよい。保護板１２のコーティング厚さは、０．１５〜０．２５ｍｍである。中指３２及び側指３０の表面は、磁気セラミック材料で被覆され、かつ、耐摩耗処理がされてもよい。中指３２及び側指３０のコーティング厚さは、０．１〜０．２ｍｍである。

【0039】

指形の検出器６は、固定座１５を介して磁性導電体の上に配置され、かつ、閉鎖磁束ループの中心に位置する。蓋板３３は、指形の検出器６の上方に配置される。指状の検出器６は、中央検出器３２と、中央検出器３２の両側に配置されている複数の側検出器３０とを含む。板ばね３１は、中央検出器３２と側検出器３０との間に配置され、かつ、側検出器３０に隣接する。集線器２１は、指形の検出器６の下方に配置され、磁極用のブロック１７は、指形の検出器６と後部磁石との間に配置され、ワイヤボックス２０は、磁性導電体１９の上に形成される。

【0040】

少なくとも一つのガイド溝３８は、支持軸２の後端に形成され、かつ、支持軸２の径方向に延在されている。ガイド素子２４は、ガイド溝３８に嵌合されるガイドバーとして構成され、かつ、ガイド溝３８内で径方向及び軸方向に移動可能である。ガイド素子２４は、軸方向へのヒンジ組立体３の移動制限により、ガイド溝３８から軸方向に外れることはない。一方、径方向へのガイド溝３８の壁の制限により、ガイド素子２４は、ガイド溝３８から径方向に外れることはない。

【0041】

図６及び図７に示すように、いくつかの実施例では、ガイド溝の一端は、径方向で支持軸２の外面に延在される。すなわち、支持軸２の外面に隣接するガイド溝の端部は、壁がなく開放されている。そのため、ガイド素子２４は、容易にガイド溝３８内に嵌合される。ストップリング３９は、ガイド素子２４がガイド溝から径方向に外れることを防止するために、支持軸２の外面に嵌合される。

【0042】

ガイド素子２４及びガイド溝３８の構造の場合、磁気検出器５の先端と後端とは、一定のピッチ角を得ることができる。そのため、磁石１４及び指形の検出器６は、パイプラインの内壁と密着でき、かつ、本発明の内部検出装置の検出精度は向上させられる。

【0043】

磁気検出器５の数は、限定されるものではなく、実際に必要とされる数に応じて調整可能である。磁気検出器５の数は、ヒンジ組立体３の数に等しく、かつ、少なくとも２であることが好ましい。

【0044】

ガイド素子２４は、ステンレス鋼製であってもよく、その表面は、不動態化処理されてもよい。ガイド溝３８は、スズ青銅製又はマンガン青銅製であってもよい。

【0045】

第１弾性素子４は、支持軸２から径方向に離れるように磁性導電体１９を通常時に押さえるために、径方向に沿って磁性導電体１９と支持軸２との間に配置される。すなわち、磁性導電体１９は、支持軸２から径方向に離れる傾向があるので、磁気検出器５が、常にパイプラインの内壁に密着することを確保するために、磁気検出器５の移動は、パイプラインの種々の内径と内壁の形状とに応じて、動的に調整可能である。

【0046】

いくつかの実施例では、第１弾性素子４は、ばねとして構成することができる。磁性導電体１９は、取付穴２３と、取付穴２３内のガイドポストとを有する。ばね４は、ガイドポストに嵌合され、ばね４の第１端部は取付穴内に配置され、かつ、ばね４の第２端部は支持軸２と接触される。第１弾性素子４とガイドポストとの間の間隔は０．５〜１ｍｍであり、かつ、第１弾性素子４と取付穴２３との間の間隔は１〜２ｍｍである。したがって、磁気検出器５は、パイプラインの内壁に密着でき、パイプラインの部分的な変形に適合でき、かつ、内部検出装置の移動性を向上することができる。さらに、磁性導電体１９と支持軸２との間の剛性のあるサポートに代えて、圧縮性のばね４を用いることで、本発明の内部検出装置を、構造が複雑なパイプラインにおいても操作することができる。

【0047】

磁気検出器５の各々は、複数の第１弾性素子４を有していてもよく、磁気検出器５の各々は、磁気検出器５の前部と後部とにそれぞれ配置される２つの第１弾性素子４を有していることが好ましい。それにより、磁気検出器５は、第１弾性素子４からの十分かつ更なる押さえ力がもたらされる。

【0048】

磁気検出器５が、パイプラインの内壁に密着するとき、閉鎖磁束ループは、パイプラインの内壁、前部磁石のＮ極，磁性導電体１９、及び、後部磁石のＳ極によって形成可能である。金属損傷が、海中の石油・ガスパイプラインの壁に発生する場合は、閉鎖磁束ループの磁力線が、ねじれ、変形し、それから、閉鎖磁束ループの中心に位置する磁気検出器５の検出値が変化し、最終的には、検出値は、基準値（金属損傷なしの検出値）と比較され、金属損傷の形状及びサイズが得られるであろう。
図８及び図９に示すように、ヒンジ組立体３は、第１ヒンジアーム３７、第２ヒンジアーム３６、及び、取付座３４を含む。

【0049】

第１ヒンジアーム３７は、支持軸２に回動可能かつ移動可能に結合される第１端部３７１と、磁気検出器５に回動可能に接続される第２端部３７２とを有している。第２ヒンジアーム３６は、支持軸に回動可能に結合される第１端部３６１と、第１ヒンジアームに回動可能に接続される第２端部３６２とを有している。

【0050】

取付座３４は、支持軸２に固定され、かつ、その中に取付溝３４１が規定されている。これに対応して、第１ヒンジアーム３７の第１端部３７１は、取付溝に回転可能かつ移動可能に嵌合される回動軸３５を有し、かつ、第２ヒンジアーム３６の第１端部３６１は、取付座３４に回動可能に接続される。

【0051】

取付座３４における回動軸３５と取付溝３４１との間の間隔は０．５〜１ｍｍとすることができ、かつ、取付座３４は位置決めフラットキーとボルトとを介して支持軸２に固定することができる。

【0052】

第１ヒンジアーム３７は、Ｕ形の構造を有しており、かつ、第１ヒンジアーム３７と取付座３４との間の間隔は、０．５〜１ｍｍとしてもよい。第２ヒンジアーム３６の両端に形成される回動穴は、回動軸に対応する隙間となっている。したがって、回動穴と回動軸との間の間隔は０．５〜１ｍｍである。

【0053】

この２つのヒンジアーム（第１ヒンジアーム３７及び第２ヒンジアーム３６）の構造を単一のヒンジアームの構造と比較すると、磁気検出器５の軸方向への移動距離を減らすことができる。したがって、ガイド素子２４の長さ及びガイド溝３８の厚さが減少する。一方、前部パッカーカップ１と後部パッカーカップ９との間の距離を減らすことができる。したがって、内部検出装置がパイプラインのエルボ・ベンドを通過する間、シール性能が向上し、かつ、電力損失が低減する。

【0054】

図４に示すように、走行距離記録計１０は、パイプライン内の内部検出装置の移動距離を測定及び記録し、かつ、磁気検出器５の検出値に従って金属損傷の正確な位置も提供する。走行距離記録計１０は、回動座２５、第２弾性素子２６、スイングアーム２７、ロータリーエンコーダ２８、及び、オドメータホイール２９を含む。

【0055】

回動座２５は、支持軸２に固定される。スイングアーム２７は、回動軸を介して回動座２５に回動可能に接続される第１端部と、海中の石油・ガスパイプラインの内壁に接触しかつ軸穴を規定するオドメータホイール２９に接続される第２端部とを有する。ロータリーエンコーダ２８は、オドメータホイール２９の移動距離を記録するために、オドメータホイール２９の軸穴内に配置される。第２弾性素子２６は、支持軸２から離れて回転するスイングアームを通常時に引っぱるために、スイングアーム２７と回動座２５との間に接続される。そのため、オドメータホイール２９を、海中の石油・ガスパイプラインの内壁に通常時に接触することを確保することができる。内部検出装置の走行距離を計算するために、パイプライン内を走行する内部検出装置に沿って、オドメータホイール２９は回転し、ロータリーエンコーダ２８は回転角度及び回転数を記録する。

【0056】

電池パック７は、第１径方向シール、第１軸シール、及び、第１減衰素子を含む。第１径方向シールは、径方向で電池パックと密封室の内壁との間に配置される。第１軸シールは、軸方向で電池パックと密封室の内壁との間に配置される。第１径方向シールは、Ｏ形のゴムシールリングとして構成してもよい。第１減衰素子は、ポリテトラフルオロエチレン製で、電池パックの先端と後端との外面に配置される。

【0057】

電気式記録計８は、第２径方向シール、第２軸シール、及び、第２減衰素子を含む。第２径方向シールは、径方向で電気式記録計と密封室の内壁との間に配置され、第２軸シールは、軸方向で電気式記録計と密封室の内壁との間に配置される。第２径方向シールは、Ｏ形のゴムシールリングとして構成されてもよい。第２減衰素子は、ポリテトラフルオロエチレン製で、電気式記録計８の先端と後端との外面に配置される。
電池パック７と電気式記録計８とは、同軸上に配置され、かつ、電池パック７の後端は、電気式記録計８の先端に接続される。

【0058】

後部取付フランジ１６２は、内部に貫通孔を規定する。指形の検出器６の複数のワイヤーは、集線器２１を介してワイヤーハーネスとするために集線される。それから、ワイヤーハーネスのプラグは、貫通孔を通じて電気式記録計８のソケットに接続される。そのため、指形の検出器６は、電気式記録計８に電気的に接続される。後部パッカーカップ９の密封性能を確保するために、ワイヤーハーネスと貫通孔との間の間隔をなくす速乾性シリコーンゴムが貫通孔内に充填される。
プラグ及びソケットは、ニトリルブタジエンゴム製で、０〜２０ＭＰａの圧力に耐え得る。

【0059】

本発明の内部検出装置の作動原理は、磁気検出器５が海中の石油・ガスパイプラインの内壁に密着する場合、閉鎖磁束ループは、パイプラインの内壁、前部磁石のＮ極、磁性導電体１９、及び、後部磁石のＳ極によって形成され得る。金属損傷が、海中の石油・ガスパイプラインの壁に発生する場合は、閉鎖磁束ループの磁力線は、ねじれ、変形する。それから、閉鎖磁束ループの中心に位置する磁気検出器５の検出値が変化し、最終的には、検出値は、基準値（金属損傷なしの検出値）と比較されるであろう。そのため、金属損傷の形状及びサイズが、得られるであろう。

【0060】

指形の検出器６のワイヤーは、集線器２１を介してワイヤーハーネスにするために集線され、かつ、次に、ワイヤーハーネスのプラグは、貫通孔を介して電気式記録計８のソケットに接続される。そのため、指形の検出器６は、電気式記録計８に電気的に接続されかつ検出記録回路が形成される。

【0061】

内部検出装置の走行距離を計算するために、前部パッカーカップ１と後部パッカーカップ９とに印加されるパイプライン内の流体からの駆動力に起因して、パイプライン内を走行する内部検出装置に沿ってオドメータホイール２９が回転し、ロータリーエンコーダ２８は、オドメータホイール２９の回転角度及び回転数を記録する。
したがって、金属損傷及び金属損傷の正確な位置は、本発明の実施例に従って、内部検出装置によって検出することができる。

【0062】

「実施例」、「いくつかの実施例」、「一実施例」、「別の例」、「一例」、「一具体例」又は「いくつかの例」に対するこの明細書を通した言及は、実施例又は例に関連して説明される特定の特徴、構造、材料又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施例又は例に含まれるということを意味している。したがって、本明細書を通して様々な場所における「いくつかの実施例では」、「一つの実施例では」、「一実施例では」、「他の例において」、「一例において」、「具体例において」又は「いくつかの例において」等の語句の出現は、必ずしも本発明の同じ実施例又は例を示しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料又は特性は、１つ以上の実施例又は例において任意の適切な方法で組み合わせることができる。

【0063】

説明的実施例が示され、かつ、記述されたが、上記実施例は、本発明を限定するものと解釈することはできないこと、かつ、変更、代替、及び修正は、本発明の精神、原理、及び範囲から逸脱することなく、実施例の範囲内で行われ得ることを当業者によって理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】