CN103063688B

CN103063688B - 管道腐蚀状况检测装置

Info

Publication number: CN103063688B
Application number: CN201210579185.7A
Authority: CN
Inventors: 赵武; 曾杰; 李小龙; 尚万; 胡炳星; 夏鹏
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: CN103063688A

Abstract

管道腐蚀状况检测装置，管道外装两组有上半圈和下半圈的夹持圈，一端装铰连接，另一端开口有间隙，沿轴向设上、下连板，并用螺栓、上方手柄和下方铰机构等固紧。上半圈可作开合转动，实现中间包围夹持；螺栓可旋转卡入，安装拆卸十分简便，且夹持力大和稳定性高。夹持圈内设可在管道上轴向滚动的轮子，轴向移位不拆装，效率高。若用电动机，现场操作人员可远离射线源。设支撑X射线机的上伸缩架和固定探测平板的下伸缩杆，两处可调，使射线方向与管道外下方的探测平板时刻垂直相对，准确成像。X射线机寿命长，性能好。探测平板灵敏度和分辨率均匀、动态范围大。提供了专用的管道底部腐蚀状况检测优化装置，适用于铺设在地沟或地面上的在役管道检测。

Description

管道腐蚀状况检测装置

（一）技术领域：

管道腐蚀状况检测装置，属于管道检测设备。属测量类（G01N）和管路类（F17D）。

（二）背景技术：

管道运输是解决能源运输问题的一种经济、高效、洁净、安全的方式。经过一百多年的发展，管道已经成为世界范围的庞大的油、气能源运输工具。但是由于此类管道的长时间使用，管道四周特别是管道底部容易发生腐蚀、生锈、细小裂纹扩展等一系列的问题。由于在役管道的特殊性，检测装置难以从管道两端套入安装，要求尽量在管道中间段安装夹持，这就给检测装置的装夹带来一定困难。

中国专利《一种管道焊缝检测装置》（ZL200720079817.8）公开的管道焊缝检测装置，是一种采用开合式铰接机构将两段支架连接在一起并形成超过180度的圆弧环绕管道，并且提到在驱动机构的带动下，整个检测装置可以沿管道做周向运动。但若将当此装置直接用于需长期对管道底部的腐蚀状况检测时，则需要将原来装在管道外上方的支架转动，使支架上的探测器置于管道底部，这样经常会出现夹持力达不到要求，导致支架掉落的情况。

中国专利《管道焊缝全方位X射线探伤机架》（ZL200620161738.7）公开的管道焊缝全方位X射线探伤机架，只能对高架空管道焊缝进行检测，而无法用于对铺设在地沟内或地面上的管道腐蚀状况的检测，同时该装置的拆装过程十分繁琐，需耗费大量的时间。

其它公开的涉及《管道焊缝X射线全方位检测装置》均以解决支架与管道相对周向旋转以便进行周向全方位检测，均难以直接用于管道底部的腐蚀状况的检测，且结构复杂。因此开发优化的专用于管道底部的腐蚀状况检测装置便提上日程。

（三）发明内容：

本发明提供的管道腐蚀状况检测装置，解决现有技术中涉及《管道焊缝X射线全方位的检测装置》难以直接用于《管道腐蚀状况检测》，不仅结构复杂，且存在夹持力低、夹持装置拆装繁琐、探伤设备手工移动的工作量大及工作效率低等问题，其目的是提供专用于管道底部腐蚀状况的检测装置。

其技术方案如下：

管道腐蚀状况检测装置，包括：X射线机、探测平板，

其特征是：设如下的滚动可调夹持机构：1）管道轴向X前后两端面上分别设一组装于管道外周的夹持圈，每组夹持圈有上半圈和下半圈，每组上半圈和下半圈间沿横向Y一端用铰连接相连；另一端为开口处，该处沿轴向两上半圈和两下半圈间分别有上连板和下连板，上下连板竖向Z间有间隙Δ；沿上下连板轴向设两组以上的固紧组件，每组固紧组件由螺栓、螺栓上端装的手柄和螺栓下端装的铰机构组成；上连板、下连板与螺栓配合处分别有供螺栓横向Y卡入和转动的横向上开口、下开口。2）每组夹持圈内沿周向设均布的可在管道表面轴向滚动的轮子。3）设可伸缩的上伸缩架，下端固定于上半圈，上端放于X射线机外壳上；设可伸缩的下伸缩杆，一端固定于下半圈，另一端固定于探测平板；探测平板安装在管道外下方，与X射线机的竖向射线方向垂直。

上述沿轴向X前后两个上半圈之间可固定上连杆；前后两下半圈之间可固定下连杆。上述轮子可采用橡胶轮。上述X射线机可采用金属陶瓷管便携式X光机。探测平板可采用非晶硅平板探测器。上述装置可增设电动机和传动绳，传动绳一端接电动机输出轴，另一端固定于上半圈或/和下半圈。上述铰连接、上伸缩架和下伸缩杆的具体结构在实施例中结合附图说明。

本发明有益效果：

1）安装简便、夹持力大且稳定性高。上半圈可围绕铰连接作大于180°的开合转动，可方便的从管道中间段对管道进行包围夹持，满足在役管道腐蚀检测的要求。只需将每组紧固件中下方连接着铰机构的螺栓，从上、下开口卡入到上、下连接板上，然后将手柄拧紧即可；拆卸过程则反向，因有开口和铰机构，手柄螺栓可从开口处下转180°，夹持圈便可拆开，装拆十分简便。手柄的拧紧能给夹持机构带来足够大的夹持力。上下半圈间预留有间隙Δ，保证手柄能够最大程度的拧紧，夹紧力大，稳定性强。同时，由于在役管道经过长期腐蚀等原因，管道外表面不再是直径不变的规则圆形，预留间隙Δ的另一个目的在于夹持装置能适应这类管道的直径变化。2）设上、下连杆11、10，进一步提高装置稳定性。3）设置轮子，使检测装置能沿管道表面轴向滚动，克服了现有周向全方位检测装置检测轴向每一段均需拆装的劳动强度大的问题，由此大大提高工作效率。4）若采用电动机带动轮子，不仅工作效率高，且使现场操作人员可远离射线源。5）由于管道外圆不可能达到完全规则，采用橡胶轮保证轮子在滚动过程中有一定的延展性。6）采用下伸缩杆，保证初始安装时能方便调正探测平板6的轴向位置。采用上伸缩架，可使因管道外径的偏差带来的X射线机位置的偏移进行方便调正；这两个方向的可调性，保证X射线机的射线方向与探测平板时刻垂直相对，准确成像。7）X射线机采用金属陶瓷管便携式X光机，具有结构牢靠，使用寿命长，重量轻，提高了射线管的性能，减小了射线管体积。探测平板采用非晶硅平板探测器，没有边缘几何变形、整个成像区的灵敏度和分辨率均匀、动态范围较大、它可以全面取代胶片照相的落后技术。8）综上所述，本发明提供了专用于管道底部腐蚀状况检测的优化装置，可用于在役管道底部腐蚀状况检测，特别适用于铺设在地沟内或地面上的管道。

（四）附图说明：

图1本发明管道轴向X总布置示意图（Z-X面）。

图2图1中A向视图（Z-Y面），即管道后端面视图。

图3图2中B向视图（Z-X面）（图3中仅取图2B向视图中的夹持圈及连接件）。

图4图3中C向（俯）视图（Y-X面）。

图5图1中上伸缩架2的结构示意图（Z-X）。

图6图1中下伸缩杆7的结构示意图（Z-X）。

图7图3局部放大图Ⅰ，一组紧固组件正剖视图。

图8图7A-A剖视图。

上述图中：1-X射线机。2-上伸缩架，包括：2.1-竖插管，2.2-上弹簧片，2.3-竖套管，2.4-轴向杆。3-上半圈，包括：3.1-上连板，3.2-上开口。4-下半圈，包括：4.1-下连板，4.2-下开口。5-管道。6-探测平板。7-下伸缩杆，包括：7.1-水平插管，7.2-下弹簧片，7.3-水平套管。8-铰连接，包括：8_ａ1-上转板，8_ａ2--上转套，8_ｂ1-下转板，8_ｂ2--下转套，8.1-铰接轴。9-轮子。10-下连杆。11-上连杆。12-电动机。13-传动绳。14-铰机构，包括：14.1-铰机构座14.1，14.2-铰机构轴，15-螺栓。16-手柄。

（五）具体实施方式：

实施例1：

见图1、图2，本实施例管道腐蚀状况检测装置如下形成：置于管道5上方的X射线机1采用金属陶瓷管便携式X光机，管道外底部放的探测平板6采用非晶硅平板探测器。

见图1，图3，管道轴向X前后两端面上分别设一组装于管道5外周的夹持圈（见两端的项3和项4）。见图2，每组夹持圈有上半圈3和下半圈4，每组上半圈和下半圈间沿横向Y一端用铰连接8相连。另一端为开口处，竖向Z有间隙Δ。见图3，该处沿轴向两上半圈和两下半圈间分别有上连板3.1和下连板4.1；沿上下连板轴向X设两组固紧组件。见图7，每组固紧组件由螺栓15、螺栓上端装的手柄16和螺栓下端装的铰机构14组成。铰机构14由固定于下连板4.1的铰机构座14.1和与铰机构座滑动配合的铰机构轴14.2组成。铰机构轴14.2与螺栓15下端制成一体成倒T字形。见图4、图7、图8，铰机构座14.1由在螺栓两侧的两块带孔板制成，装配时将两块带孔板分别从两侧套入螺栓15下端的铰机构轴14.2后，再焊接在下连板4.1下面。见图8，上连板3.1上有横向上开口3.2，下连板4.1上有横向下开口4.2，螺栓15通过下端带的铰机构轴在铰机构座孔内滑动可同时从上开口、下开口卡入并转动，可实现安装拆卸时螺栓在Z-Y面旋转180°。

见图1-图2，每组夹持圈内沿周向设均布的可在管道表面轴向滚动的4个橡胶轮9。

见图1、图2、图4，铰连接8采用在轴向两组上半圈3间设带有上转套8_ａ2的上转板8_ａ1；两组下半圈4间设带有下转套8ｂ₂的下转板8ｂ₁；并设一根铰接轴8.1同时与上转套和下转套滑动配合。

见图2，上伸缩架2由分布在X射线机两侧相同的可伸缩结构组成。见图1、图5，每侧可伸缩结构由两根竖插管2.1、与竖插管滑动配合的两根竖套管2.3、竖套管内壁的固定竖插管位置的上弹簧片2.2以及上方连接竖插管的轴向杆2.4组成。见图2、图4，两边轴向杆2.4分别放于X射线机外壳两侧，竖套管2.3下端一侧两根固定于上连板3.1，另一侧两根固定于铰连接8的上转板8_ａ1。见图1、图6，下伸缩杆7由水平插管7.1、相互滑动配合的水平套管7.3和水平套管内壁的固定水平插管位置的下弹簧片7.2组成。水平插管一端固定于下半圈4，水平套管固定于探测平板6。见图1，探测平板6安装在管道外下方，与X射线机1的竖向射线方向1.1垂直。见图1、图3，沿轴向X前后两个上半圈之间固定有上连杆11；前后两下半圈之间固定有下连杆10。

本装置的工作过程如下：

安装：打开上半圈和下半圈，将夹持圈套在管道上，位置调好之后，将带铰机构轴的螺栓从上、下开口处卡入上、下连板上，装上手柄并旋转将上下半圈压紧。将X射线机装到上伸缩架2上，探测平板6固定在下伸缩杆7上。调节：调节上伸缩架2和下伸缩杆7，使X射线机和探测平板处于正确的相对位置。拆卸：检测完成后，将X射线机和探测平板分别从上伸缩架和下伸缩杆上拆除，松开手柄，可向下转动180°，把上、下半圈分开，将装置从管道上移开。

实施例2：本实施例2除以下特征外，其于与实施例1完全相同。

见图1，设电动机12和传动绳13，传动绳一端接电动机输出轴，另一端固定于上半圈或下半圈，或者同时固定在上半圈和下半圈。可在电动机内按被测管道长度设定转动次数和传动绳收缩长度，控制电动机，便可自动轴向滚动进行全长度管道腐蚀状况检测。

Claims

1.管道腐蚀状况检测装置，包括：X射线机(1)、探测平板(6)，其特征是：设如下的滚动可调夹持机构：

1)管道轴向X前后两端面上分别设一组装于管道外周的夹持圈，每组夹持圈有上半圈(3)和下半圈(4)，每组上半圈和下半圈间沿横向Y一端用铰连接(8)相连；另一端为开口处，该处沿轴向两上半圈和两下半圈间分别有上连板(3.1)和下连板(4.1)，上下连板竖向Z间有间隙Δ；沿上下连板轴向设两组以上的固紧组件，每组固紧组件由螺栓(15)、螺栓上端装的手柄(16)和螺栓下端装的铰机构(14)组成；上连板、下连板与螺栓配合处分别有供螺栓横向Y卡入和转动的上开口、下开口；

2)每组夹持圈内沿周向设均布的可在管道表面轴向滚动的轮子(9)；

3)设可伸缩的上伸缩架(2)，下端固定于上半圈，上端放于X射线机外壳上；设可伸缩的下伸缩杆(7)，一端固定于下半圈，另一端固定于探测平板；探测平板安装在管道外下方，与X射线机的竖向射线方向垂直；

4)轴向X前后两个上半圈之间固定有上连杆(11)；前后两下半圈之间固定有下连杆(10)；

5)所述铰连接(8)采用在轴向两组上半圈间设带有上转套(8a2)的上转板(8a1)；两组下半圈间设带有下转套(8b2)的下转板(8b1)；并设一根铰接轴(8.1)同时与上转套和下转套滑动配合；

6)所述上伸缩架(2)由分布在X射线机沿横向Y两侧相同的可伸缩结构组成，每侧可伸缩结构由两根竖插管(2.1)、与竖插管滑动配合的两根竖套管(2.3)、竖套管内壁的固定竖插管位置的上弹簧片(2.2)以及上方连接竖插管的轴向杆(2.4)组成；两侧轴向杆分别放于X射线机外壳两侧，竖套管下端一侧两根固定于上连板(3.1)，另一侧两根固定于上转板(8a1)；

7)设电动机和传动绳，传动绳一端接电动机输出轴，另一端固定于上半圈或/和下半圈。

2.按权利要求1所述的检测装置，其特征是所述轮子采用橡胶轮。

3.按权利要求1所述的检测装置，其特征是X射线机采用金属陶瓷管便携式X光机；探测平板采用非晶硅平板探测器。