本实用新型涉及管道检测领域,特别涉及一种用于检测管道缺陷的装置。
背景技术:
在利用管道输送油气时,随着管道使用时间的延长,管壁容易被腐蚀或者变形,尤其是管道同时发生腐蚀和变形的部位,在高压的环境下极易产生裂缝,使石油或者天然气泄漏,这极易引发安全事故。因此需要定期对管道内壁的腐蚀缺陷及变形缺陷进行检测,以对该管道使用的安全性进行评估。基于上述可知,提供一种用于检测管道缺陷的装置是十分必要的。
现有技术中主要采用管道漏磁(Magnetic Flux Leakage,简称MFL)腐蚀检测器和多通道变形检测器分别检测管道的腐蚀缺陷和变形缺陷,然后将获取的腐蚀缺陷数据和变形缺陷数据通过计算机软件汇总分析,以得到该管道上的变形缺陷处是否也存在腐蚀缺陷。其中,管道漏磁腐蚀检测器包括第一支撑筒体、通过万向节与第一支撑筒体后端连接的第二支撑筒体,由前至后顺次套装在第一支撑筒体上的第一驱动皮碗、第一钢丝刷(内部设置有磁铁)、主探头组件、第二钢刷、第二驱动皮碗,套装在第二支撑筒体前端的第三驱动皮碗,沿周向均匀设置在第二支撑筒体上的多个支撑轮和多个里程轮,设置在第二支撑筒体内的电子包。主探头组件及里程轮分别与电子包电连接。管道漏磁腐蚀检测器在管道内运行时,主探头组件实时接收探测到的腐蚀信号并处理,然后传输给电子包。里程轮则实时记录该检测器的里程信息离,并将里程信号传输给电子包,以便于后期对腐蚀缺陷进行定位。多通道变形检测器上设置有变形探头组件、里程轮、以及电子包。变形探头组件实时接收探测到的变形信号并处理,然后传输给电子包,里程轮则实时记录该检测器的运行距离,并将距离信号传输给电子包,以便于对管道的变形缺陷处进行定位。
设计人发现现有技术至少存在以下问题:
现有技术在检测管道的腐蚀及变形缺陷时,需要采用上述两种检测器分两次分别检测,然后将获取的腐蚀缺陷数据与变形缺陷数据汇总分析。由于腐蚀检测器和多通道变形检测器的里程轮对于缺陷的定位存在误差,故不能精确地判断管道的变形缺陷处是否也存在腐蚀缺陷,不利于对管道运行进行完整性评估。
技术实现要素:
为了解决现有技术的问题,本实用新型实施例提供了一种能够精确地判断管道变形缺陷处是否也存在腐蚀缺陷的用于检测管道缺陷的装置。所述技术方案如下:
本实用新型提供了一种用于检测管道缺陷的装置,包括:第一支撑筒体、通过万向节与所述第一支撑筒体后端连接的第二支撑筒体。
由前至后顺次套装在所述第一支撑筒体上的第一驱动皮碗、第一磁化组件、用于探测腐蚀缺陷的主探头组件、第二磁化组件、第二驱动皮碗。
沿周向均匀设置在所述第二支撑筒体后端的多个里程轮,设置在所述第二支撑筒体内腔的电子包。
所述主探头组件、所述里程轮均与所述电子包电连接。
所述第一支撑筒体的前端和后端沿周向设置有多个支撑轮。
所述第二支撑筒体前端设置有用于探测变形缺陷的变形探头组件,所述变形探头组件与所述电子包电连接。
具体地,作为优选,所述电子包包括电源、以及与所述电源电连接的数据采集存储单元。
具体地,作为优选,所述主探头组件包括:多个沿周向均匀设置在所述第一支撑筒体上的主探头和多个主探头管理单元。
所述电源、所述主探头、所述主探头管理单元、所述数据采集存储单元顺次电连接。
具体地,作为优选,所述变形探头组件包括:多个沿周向均匀设置在所述第二支撑筒体上的变形探头和多个变形探头管理单元。
所述电源、所述变形探头、所述变形探头管理单元、所述数据采集存储单元顺次电连接。
具体地,作为优选,所述主探头与所述变形探头彼此一一相对。
具体地,作为优选,所述装置还包括:套装在所述第二支撑筒体上,并位于所述变形探头组件及所述里程轮之间的内外缺陷区分探头组件。
所述内外缺陷区分探头组件包括:多个沿周向均匀设置在所述第二支撑筒体上的内外缺陷区分探头和多个内外缺陷区分管理单元。
所述电源、所述内外缺陷区分探头、所述内外缺陷区分管理单元、所述数据采集存储单元顺次电连接。
所述内外缺陷区分探头与所述变形探头彼此一一相对。
具体地,作为优选,每十六个所述主探头、所述变形探头、所述内外缺陷区分探头分别与一个所述主探头管理单元、所述变形探头管理单元、所述内外缺陷区分管理单元电连接。
具体地,作为优选,所述第一磁化组件和所述第二磁化组件均包括:固定套装在所述第一支撑筒体上的磁铁环、以及固定套装在所述磁铁环上的钢刷。
具体地,作为优选,所述万向节呈灯笼状结构,包括多个钢筋条;多个所述钢筋条的一端汇集,并与所述第一支撑筒体的前端可转动连接,另一端与所述第二支撑筒体的后端固定连接。
具体地,作为优选,所述第一支撑筒体和所述第二支撑筒体的前端均设置为倒角结构。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本实用新型实施例提供的用于检测管道缺陷的装置,通过在第一支撑筒体上设置主探头组件、第二支撑筒体的前端设置变形探头组件,可使该装置一次性检测管道的腐蚀缺陷和变形缺陷,以高精度地判断管道变形缺陷处是否也存在腐蚀缺陷。通过将多个支撑轮分别设置在第一支撑筒体的前端和后端,便于支撑该装置,防止发生偏磨,而且支撑轮与管壁之间为滚动摩擦,便于该装置在管道内向前运行。相比于现有技术,将支撑轮设置在第二支撑筒体上减轻了第二支撑筒体的负载,便于第一支撑筒体带动第二支撑筒体快速在管道内运行。可见,本实用新型实施例提供的装置能够一次性、高效、精确地检测管道的腐蚀缺陷和变形缺陷,便于对管道进行完整性评估。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的用于检测管道缺陷的装置的结构示意图。
其中,附图标记分别表示:
1 第一支撑筒体,
2 万向节,
3 第二支撑筒体,
4 第一驱动皮碗,
5 第一磁化组件,
6 主探头组件,
601 主探头,
602 主探头管理单元,
7 第二磁化组件,
8 第二驱动皮碗,
9 里程轮,
10 电子包,
11 支撑轮,
12 变形探头组件,
1201 变形探头,
1202 变形探头管理单元,
13 内外缺陷区分探头组件,
1301 内外缺陷区分探头,
1302 内外缺陷区分管理单元。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型实施例提供了一种用于检测管道缺陷的装置,如附图1所示,该装置包括:第一支撑筒体1、通过万向节2与第一支撑筒体1后端连接的第二支撑筒体3;由前至后顺次套装在第一支撑筒体1上的第一驱动皮碗4、第一磁化组件5、用于探测腐蚀缺陷的主探头组件6、第二磁化组件7、第二驱动皮碗8;沿周向均匀设置在第二支撑筒体3后端的多个里程轮9,设置在第二支撑筒体3内腔的电子包10。其中,主探头组件6、里程轮9均与电子包10电连接。进一步地,第一支撑筒体1的前端和后端沿周向设置有多个支撑轮11;第二支撑筒体3前端设置有用于探测变形缺陷的变形探头组件12,变形探头组件12与电子包10电连接。
需要说明的是,“前端”即该检测装置先进入待检测管道的一端,“后端”即该检测装置后进入待检测管道的一端。第一支撑筒体1和第二支撑筒体3呈管状结构,且两端闭合,以使整个装置的质量轻化。
以下就本实用新型实施例提供的用于检测管道缺陷的装置的工作原理给予描述:
选定待检测的管道后,将该装置置于设置在待检测管道上的发球筒内,使其前端位于待检测管道的进口处,通过控制设置在发球筒上的阀门,并配合管道内的高压输送介质(原油或天然气流体),使该装置进入待检测管道内进行检测。在待测管道内,通过万向节2连接第一支撑筒体1和第二支撑筒体2,便于该装置通过管道的拐角处。设置在第一支撑筒体1上的支撑轮11与管道内壁之间为滚动摩擦,并且对第一支撑筒体1起到支撑作用,便于该装置在管道内运行。设置在第一支撑筒体1上的第一驱动皮碗4和第二驱动皮碗8的碗壁与管道内壁相抵,以便于为该装置开辟通道,并且高压输送介质使第一驱动皮碗4的前端和第二驱动皮碗8的后端之间形成压差,便于该装置在管道内向前运行。第一磁化组件5和第二磁化组件7与管壁紧密接触,使管壁产生纵向磁力线场,当管壁存在腐蚀缺陷时,则腐蚀缺陷处的磁力线将发生变形或者穿出管壁之外,位于第一磁化组件5和第二磁化组件7之间的主探头组件6将探测到该腐蚀信号,处理后将腐蚀缺陷数据传输给电子包10存储。
与此同时,变形探头组件12实时探测管壁的变形缺陷并处理,然后将变形缺陷数据传输给电子包10存储。里程轮9实时将管道运行的里程信息传输给电子包10存储,以便于后期对腐蚀缺陷及变形缺陷进行定位。该装置运行至管道的终点时,将进入收球筒,以便于操作人员回收该装置。
然后操作人员将电子包10存储的数据信息传输至计算机上,使具有相同里程数据所对应的腐蚀缺陷数据及变形缺陷数据对齐,然后进行分析,以判断管道变形缺陷处是否存在腐蚀缺陷。这避免了现有技术中单独采用两个检测器分别检测存在的里程误差,有利于对管道运行进行完整性评估。
本实用新型实施例提供的用于检测管道缺陷的装置,通过在第一支撑筒体1上设置主探头组件6、第二支撑筒体3的前端设置变形探头组件12,可使该装置一次性检测管道的腐蚀缺陷和变形缺陷,以高精度地判断管道变形缺陷处是否也存在腐蚀缺陷。通过将多个支撑轮11分别设置在第一支撑筒体1的前端和后端,便于支撑该装置,防止发生偏磨,而且支撑轮11与管壁之间为滚动摩擦,便于该装置在管道内向前运行。相比于现有技术,将支撑轮11设置在第二支撑筒体3上减轻了第二支撑筒体3的负载,便于第一支撑筒体1带动第二支撑筒体3快速在管道内运行。可见,本实用新型实施例提供的装置能够一次性、高效、精确地检测管道的腐蚀缺陷和变形缺陷,便于对管道进行完整性评估。
除此之外,通过将主探头组件6设置在第一磁化组件5和第二磁化组件7之间,便于主探头组件6探测第一磁化组件5与第二磁化组件7在管壁上形成的纵向磁力线场,以便于获取腐蚀信号。通过设置第一驱动皮碗4和第二驱动皮碗8,便于为该装置开辟通道,并且在高压输送介质作用下,第一驱动皮碗4的前端和第二驱动皮碗8的后端之间形成压差,以便于该装置在管道内运行。通过设置里程轮9,以记录该检测器的运行里程,便于后期对腐蚀缺陷及变形缺陷进行定位。
具体地,电子包10包括电源、以及与电源电连接的数据采集存储单元。电源为与其连接的部件提供电能,数据采集存储单元对与其连接部件传输的数据信息进行采集存储,以便于后期导入计算机汇总分析。
如附图1所示,主探头组件6包括:多个沿周向均匀设置在第一支撑筒体1上的主探头601和多个主探头管理单元602;电源、主探头601、主探头管理单元602、数据采集存储单元顺次电连接。
主探头601实时探测第一磁化组件5与第二磁化组件7之间的磁力场线,当存在腐蚀缺陷时,磁力场线将变形或穿出管壁,主探头601将探测到的腐蚀信号传输给主探头管理单元602,主探头管理单元602处理该腐蚀信号后,将腐蚀缺陷数据传输给数据采集存储单元存储。电源为主探头601、主探头管理单元602、数据采集存储单元提供电能。
其中,主探头601包括外壳、以及设置在外壳内用于探测磁力场线的传感器,主探头601的外壳与待测管道内壁接触。
如附图1所示,变形探头组件12包括:多个沿周向均匀设置在第二支撑筒体3上的变形探头1201和多个变形探头管理单元1202;电源、变形探头1201、变形探头管理单元1202、数据采集存储单元顺次电连接。
变形探头1201实时探测管壁的变形信号,并传输至变形探头管理单元1202,变形探头管理单元1202处理后,将变形缺陷数据传输给数据采集存储单元存储。电源为变形探头1201、变形探头管理单元1202、数据采集存储单元提供电能。
其中,变形探头1201包括外壳、以及设置在外壳内用于探测变形缺陷的角度传感器,变形探头1201的外壳与待测管道内壁接触。当角度传感器经过变形缺陷时,整个装置的角度发生变化,角度传感器将探测到这种变形信号。
主探头601与变形探头1201彼此一一相对,以便于获取同一管壁处的腐蚀缺陷数据及变形缺陷数据,进而便于精确地判断同一管壁处是否同时存在腐蚀缺陷和变形缺陷。
为了便于区分腐蚀缺陷存在于管道的内壁还是外壁,如附图1所示,本实用新型实施例提供的装置还包括:套装在第二支撑筒体3上,并位于变形探头组件12及里程轮9之间的内外缺陷区分探头组件13。
具体地,内外缺陷区分探头组件13包括:多个沿周向均匀设置在第二支撑筒体3上的内外缺陷区分探头1301和多个内外缺陷区分管理单元1302;电源、内外缺陷区分探头1301、内外缺陷区分管理单元1302、数据采集存储单元顺次电连接。
内外缺陷区分探头1301上设置有传感器和小磁铁,以便于使管道内壁形成局部小磁场区。由于局部小磁场非常微弱,管道外壁的腐蚀缺陷不能对该局部小磁场产生扰动,故内外缺陷区分探头1301只能探测到管道内壁的腐蚀缺陷,以区分管道内壁及外壁的腐蚀缺陷。当管道内壁出现缺陷时,局部小磁场发生变化,内外缺陷区分探头1301将探测到的内壁腐蚀信号传输至内外缺陷区分管理单元1302,内外缺陷区分管理单元1302处理并将内壁腐蚀缺陷数据传输至数据采集存储单元存储。电源为内外缺陷区分探头1301、内外缺陷区分管理单元1302、数据采集存储单元提供电能。
内外缺陷区分探头1301与变形探头1201彼此一一相对,以便于精确地判断同一管壁处是否同时存在变形缺陷和腐蚀缺陷,并区分该腐蚀缺陷存在于管道内壁还是外壁。
每十六个主探头601、变形探头1201、内外缺陷区分探头1301分别与一个主探头管理单元602、变形探头管理单元1202、内外缺陷区分管理单元1302电连接。
如此设置以在使用少量的主探头管理单元602、变形探头管理单元1202、内外缺陷区分管理单元1302的前提下,高效地接收主探头601、变形探头1201、内外缺陷区分探头1301发出的信号并处理,然后传输至数据采集存储单元存储。
具体地,里程轮9主要用于记录该装置的运行里程,并可对缺陷进行定位。里程轮9包括靶轮、均匀设置在靶轮外缘的多个磁块、设置在靠近靶轮边缘的传感器。靶轮转动时,小磁块通过传感器时会发射一个脉冲信号,即产生一个高电平,每两个高电平之间为一个采样间距。根据靶轮上小磁块的数量、靶轮的周长、及采样间距的数量可以计算出该装置的运行里程。
具体地,第一磁化组件5和第二磁化组件7均包括:固定套装在第一支撑筒体1上的磁铁环、以及固定套装在磁铁环上的钢刷。
设置套装在磁铁环上的钢刷,可避免磁铁环吸引管壁,便于该装置在管道内运行,还便于使管壁高效磁化,以使第一磁化组件5和第二磁化组件7之间形成强磁力线场,便于主探头组件6高效地探测腐蚀缺陷。
为了便于本实用新型实施例提供的装置在管道拐角处运行,通过万向节2连接第一支撑筒体1和第二支撑筒体3。
万向节2可以设置成多种结构,举例如下:
作为第一种实施方式:如附图1所示,万向节2呈灯笼状结构,包括多个钢筋条;多个钢筋条的一端汇集,并与第一支撑筒体1的前端可转动连接,另一端与第二支撑筒体3的后端固定连接。
如此设置万向节2的结构,便于后期在收球筒中,通过钩取万向节2来取出整个装置。
其中,多个钢筋条汇集一端连接有第一万向节叉,第一支撑筒体1的前端设置有第二万向节叉,通过十字轴将第一万向节叉和第二万向节叉连接,实现万向节2与第一支撑筒体1前端的可转动连接。其中,十字轴和万向节叉为本领域技术人员所熟知的结构,在此不再赘述。
作为第二种实施方式:万向节2包括呈杆状结构的两个万向节本体;两个万向节本体的一端铰接,另一端分别与第一支撑筒体1的后端及第二支撑筒体3的前端固定连接。
该万向节2的结构简单,便于安装。
支撑轮11包括设置在第一支撑筒体1上的支撑臂、以及与支撑臂端部可转动连接的转动轮。第一支撑筒体1上还设置有用于支撑支撑臂的弹性件(例如弹簧),当该装置运行至管道的拐角处时,支撑臂压缩弹簧,以便于第一支撑筒体1带动第二支撑筒3通过拐角,当该装置在直管道内运行时,弹簧给予支撑臂推力,使支撑臂带动转动轮恢复原状。
如附图1所示,第一支撑筒体1和第二支撑筒体3的前端均设置为倒角结构,以减少在管道内运行的阻力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。