CN109681784A - 管道中盗油支管的检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道中盗油支管的检测装置及检测方法，属于油气管道系统技术领域。所述管道中盗油支管的检测装置通过第一皮碗的内侧碗底与筒体的一端相连，接受管道内流体的冲击，为装置在管道中的运动提供动力，筒体的另一端设置里程计，记录装置的行进里程并定位盗油支管的位置，电磁涡流探头组设置在筒体的外壁上，且位于第一皮碗与里程计之间，在筒体内设置电路板，电磁涡流探头组和里程计通过导线与电路板连接，使得电磁涡流探头组可以利用电磁涡流检测管道内是否有金属损失点，进而确定管道内是否存在盗油支管，可以及时有效地对管道进行检测和监测，检测装置的制作成本低，检测步骤简单，检测效率高。

Description

管道中盗油支管的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及油气管道系统技术领域，特别涉及一种管道中盗油支管的检测装置及检测方法。

背景技术

随着国内油气运输行业的不断发展，长距离埋地油气管道越来越多的应用于油气产品的运输之中。管道运输凭借其安全、高效、节能、环保等特点，在我国国民经济发展中起着举足轻重的作用。然而自上个世纪90年代以来，一些不法分子受暴利驱使，在国家输油、输气管道上打孔盗油、盗气，给管道的本体安全和安全运输带来了极大的危害，不仅造成极大经济损失，而且对企业声誉、环境保护、社会稳定都有极大的负面影响。

目前，为了检测管道上是否存在盗油支管，现有技术采用管道外检测和管道内检测两种方法，其中，管道外检测是通过人工手持金属管道探测仪及探地雷达在管道上方，沿着管道进行行走，以检测管道防腐层破损信息，通过分析得出防腐层破损点并进行开挖以确定是否存在盗油支管；而管道内检测法基于漏磁技术进行，通过对管道全线进行本体检测，通过数据分析可有效的检测出是否存在盗油支管。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

管道外检测方法需要人工沿着管道进行行走，不确定性较高、效率低、误差大，不能有效和及时地发现管道是否存在盗油支管；基于漏磁技术的管道内检测法由于设备成本高、耗时周期长、检测流程复杂，不能及时、周期性的对管道进行检测以发现盗油支管。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种管道中盗油支管的检测装置及检测方法，用以及时有效且低成本地检测管道内是否存在盗油支管。

具体而言，包括以下的技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种管道中盗油支管的检测装置，所述装置包括第一皮碗、电路板、筒体、里程计和电磁涡流探头组件，其中，

所述第一皮碗的内侧碗底与所述筒体的一端相连，所述筒体的另一端设置有所述里程计；

所述电磁涡流探头组设置在所述筒体的外壁上，且位于所述第一皮碗与所述里程计之间；

所述筒体内设置有所述电路板，所述电磁涡流探头组和所述里程计通过导线与所述电路板连接。

进一步地，所述电磁涡流探头组包括金属缺失传感器、第一轴承和第一弹性缓冲器件，所述金属缺失传感器设置在所述第一轴承的一端、且与所述管道的内壁接触，所述第一弹性缓冲器件设置在所述第一轴承的另一端。

进一步地，所述里程计包括里程轮、距离传感器、第二轴承和第二弹性缓冲器件，所述距离传感器设置在所述里程轮上，所述里程轮设置在所述第二轴承的一端、且与所述管道的内壁接触，所述第二弹性缓冲器件设置在所述第二轴承的另一端。

进一步地，所述装置还包括第二皮碗，所述第二皮碗的外侧碗底与所述筒体的另一端相连，所述里程计设置在所述第二皮碗内。

进一步地，所述装置还包括集线器，所述集线器设置在所述筒体的外壁上、且位于所述电磁涡流探头组件与所述第二皮碗的外侧碗底之间。

进一步地，所述装置还包括顶球板，所述顶球板设置在所述第二皮碗碗内，且不与所述第二皮碗的内侧碗底接触。

进一步地，所述第一皮碗和所述第二皮碗为弹性皮碗，所述第一皮碗和所述第二皮碗的碗径相同、且大于所述管道的内径。

进一步地，所述装置还包括防撞头，所述防撞头设置在所述第一皮碗的外侧碗底、且与所述第一皮碗相连。

进一步地，所述装置还包括交流电源，所述交流电源设置在所述筒体中、且与所述电路板相连。

另一方面，本发明实施例还提供了一种管道中盗油支管的检测方法，基于上述任一项的所述管道中盗油支管的检测装置，所述检测方法包括：

启动所述管道中盗油支管的检测装置，并将所述管道中盗油支管的检测装置置于发球筒中；

对所述发球筒加压，将所述管道中盗油支管的检测装置从所述发球筒推入到管道中并行进，得到所述管道的信息；

根据所述管道的信息，确定所述管道中是否有盗油支管；

如果有盗油支管，确定所述盗油支管的位置。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

通过第一皮碗的内侧碗底与筒体的一端相连，接受管道内流体的冲击，为装置在管道中的运动提供动力，筒体的另一端设置里程计，记录装置的行进里程并定位盗油支管的位置，电磁涡流探头组设置在筒体的外壁上，且位于第一皮碗与里程计之间，在筒体内设置电路板，电磁涡流探头组和里程计通过导线与电路板连接，使得电磁涡流探头组可以利用电磁涡流检测管道内是否有金属损失点，进而确定管道内是否存在盗油支管，可以及时有效地对管道进行检测和监测，检测装置的制作成本低，检测步骤简单，检测效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种管道中盗油支管的检测装置的正视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种管道中盗油支管的检测装置的侧视结构示意图；

图3为图1中电磁涡流探头内部的检测原理图；

图4为发现管道中盗油支管的信号示意图；

图5为本发明实施例提供的一种管道中盗油支管的检测方法的方法流程图。

图中的附图标记分别表示为：

1、第一皮碗；

2、筒体；

3、里程计；

301、里程轮；

302、距离传感器；

303、第二轴承；

304、第二弹性缓冲器件；

4、电磁涡流探头组；

401、金属缺失传感器；

402、第一轴承；

403、第一弹性缓冲器件；

5、第二皮碗；

6、集线器；

7、顶球板；

8、防撞头；

9、第一支撑板；

10、第二支撑板；

11、检测线圈；

12、被测器件；

13、裂纹；

14、涡流；

15、信号异常显示。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种管道中盗油支管的检测装置，其结构示意图如图1所示，包括第一皮碗1、电路板(在图1中未显示)、筒体2、里程计3和电磁涡流探头组4。

第一皮碗1的内侧碗底与筒体2的一端相连，筒体2的另一端设置有里程计3。

电磁涡流探头组4设置在筒体2的外壁上，且位于第一皮碗1与里程计3之间。

筒体2内设置有电路板，电磁涡流探头组4和里程计3通过导线(在图1中未显示)与电路板连接。

因此，本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置利用第一皮碗1、电路板、筒体2、里程计3和电磁涡流探头组4，使得电磁涡流探头组4可以利用电磁涡流检测管道内是否有金属损失点，进而确定管道内是否存在盗油支管，可以及时有效地对管道进行检测和监测。

在本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置中，电磁涡流探头组4为核心部件，具体而言，电磁涡流探头组4包括金属缺失传感器401，第一轴承402和第一弹性缓冲器件403，如图1所示，金属缺失传感器401设置在第一轴承402的一端、且与管道的内壁接触，第一弹性缓冲器件403设置在第一轴承402的另一端，当电磁涡流探头组4进入到管道中时，为了适应管道的内径宽度，在第一弹性缓冲器件403和第一轴承402的配合下，可以实现伸缩，进而使得电磁涡流探头组4可以紧贴在管道的内壁上。

利用电磁涡流检测技术的原理为：在金属缺失传感器401中，设置有检测线圈11，如图3所示，向检测线圈11内通过电源通入电，检测线圈11的周围便会产生交变的初级磁场Hp，当检测线圈11靠近被测器件12时，被测器件12内便会产生感应的交变电流，即涡流。同时，涡流也产生同频率的交变磁场，即次级磁场Hs，其方向与检测线圈11的磁场方向相反。次级磁场又在检测线圈11内产生感应电流，其方向与原电流方向相同。当被测器件12表面有缺损时，涡流的流动发生畸变而影响次级磁场，导致检测线圈11中电流的变化。

需要说明的是，在本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置中，装置还包括交流电源(在图1中未显示)，交流电源设置在筒体2中，且与电路板相连，为检测线圈11提供电力保障，使得电磁涡流检测技术可以实现。

进一步地，在本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置中，电磁涡流探头组4设置为两排八个，即每一排设置四个电磁涡流探头组4，由于图1中部分电磁涡流探头组4被遮挡，所以图1中显示的是一排两个，八个电磁涡流探头组4共同配合以覆盖管道的全部内表面，确保不遗漏管道内壁中的任一个区域。同时，本发明实施例共使用56路电磁涡流探头，以提高检测的分辨率及精度。

需要说明的是，在其他实施例中，电磁涡流探头组4的设置也可以为多排多个，电磁涡流探头也可以为若干个，只要保证全部电磁涡流探头组4共同配合以覆盖管道的全部内表面即可，在此不作具体限定。

在本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置中，里程计3为检测装置中采集里程和定位的部件，里程计3包括里程轮301、距离传感器302、第二轴承303和第二弹性缓冲器件304，距离传感器302设置在里程轮301上，距离传感器302通过导线与电路板连接，里程轮301设置在第二轴承303的一端、且与管道的内壁接触，第二弹性缓冲器件304设置在第二轴承303的另一端，当里程计3进入到管道中时，为了适应管道的内径宽度，在第二弹性缓冲器件304和第二轴承303的配合下，可以实现伸缩，进而使得里程计3可以紧贴在管道的内壁上，采集装置所经过的里程数据。

同时，在本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置中，里程计3的数量为两个，对称设置在筒体2的两侧，以防止其中一个里程计3损坏而造成里程数据的缺失。

需要说明的是，第一弹性缓冲器件403和第二弹性缓冲器件304可以为弹簧或者弹性塑胶垫等，起到弹性缓冲作用，在此不做具体限定。

基于上述结构，为了保护电磁涡流探头组4不受到高压流体的冲击，在本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置中，装置还包括第二皮碗5，如图1所示，第二皮碗5的外侧碗底与筒体2的另一端相连，里程计3设置在第二皮碗5内，在第二皮碗5的内侧碗底设置有接头，导线通过接头与电路板连接(在图1和图2中未显示)。具体地，在第一皮碗1为装置提供主驱动力的前提下，通过在第二皮碗5的碗底开设有通孔，高压流体可以通过第二皮碗5的碗底，流入到第一皮碗1中，推动第一皮碗1运动，第二皮碗5可以在检测装置在管道的运行过程中，为装置提供辅助动力，同时，由于电磁涡流探头组4设置在第一皮碗1与里程计3之间，所以，电磁涡流探头组4位于第一皮碗1与第二皮碗5之间，使得电磁涡流探头组件4可以不直接受到高压流体的冲击。

需要说明的是，第一皮碗1和第二皮碗5均为弹性皮碗，具有密封性，第一皮碗1和第二皮碗5的碗径相同、且大于管道的内径，当检测装置被放入管道中时，第一皮碗1和第二皮碗5在弹性的作用下可以被压缩，与管道内壁实现密封。

为了保证装置的固定稳定，在第一皮碗1的外侧碗底处设置有第一支撑板9，通过螺栓固定在第一皮碗1的外侧碗底；在第二皮碗5的外侧碗底处设置有第二支撑板10，通过螺栓固定在第二皮碗5的外侧碗底，如图1所示，起到支撑固定第一皮碗1和第二皮碗5的作用，进而保证整个装置的固定平稳。

为了确保导线的设置的不杂乱，在本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置中，装置还包括集线器6，集线器6设置在筒体2的外壁上，且集线器6位于电磁涡流探头组件4与第二皮碗5的外侧碗底之间，具体地，由于在本发明实施例中电磁涡流探头组4设置为两排八个，所以，集线器6的数量为两个，在每一排电磁涡流探头组4的一侧设置有一个，如图1所示，用于集中导线。在本发明实施例中，在所有导线被集中后，集中的导线数共为8个，通过接头与电路板连接。

为了保护检测装置不受撞击而破坏，一方面，装置还包括防撞头8，防撞头8为板体，防撞头8设置在第一皮碗1的外侧碗底、且与第一皮碗1相连，即设置在检测装置的头部，如图1所示，具体地，防撞头8固定在第一支撑板9的一侧，通过若干支撑杆支撑固定，用于防止检测装置在行进过程中前方遇到阻碍物撞击或者过弯头时受到弯头撞击，以保护电磁涡流探头组4；另一方面，装置还包括顶球板7，顶球板7设置在第二皮碗5碗内，且不与第二皮碗5的内侧碗底接触，置于接头的上部，即设置在检测装置的尾部，如图2所示，可以通过推动顶球板7实现检测装置的启动，同时防止从尾部受到其他装置或设备的撞击而使检测装置受到损坏。

需要说明的是，接头设置在第二皮碗5的碗底，顶球板7的下部，在图2中，顶球板7刚好挡住接头。

本发明实施例的管道中盗油支管的检测装置通过第一皮碗1的内侧碗底与筒体2的一端相连，接受管道内流体的冲击，为装置在管道中的运动提供动力，筒体2的另一端设置里程计3，记录装置的行进里程并定位盗油支管的位置，电磁涡流探头组4设置在筒体2的外壁上，且位于第一皮碗1与里程计3之间，在筒体2内设置电路板，电磁涡流探头组4和里程计3通过导线与电路板连接，使得电磁涡流探头组4可以利用电磁涡流检测管道内是否有金属损失点，进而确定管道内是否存在盗油支管，可以及时有效地对管道进行检测和监测，检测装置的制作成本低，检测步骤简单，检测效率高。

实施例二

本发明实施例还提供了一种管道中盗油支管的检测方法，利用管道中盗油支管的检测装置，结合某原油管道进行盗油支管的检测，该原油管道外径为508mm，壁厚为7mm，输送压力为4.5MPa，检测里程为87.7km，对管道中是否存在盗油支管进行检测。如图5所示，该方法如下：

步骤101：启动管道中盗油支管的检测装置，并将管道中盗油支管的检测装置置于发球筒中；

具体地，在启动检测装置之前，需要先关闭该原油管道一端站场上的启动阀门，然后将检测装置置于发球筒中，其中发球筒为设置在站场处的管道。

步骤102：对发球筒加压，将管道中盗油支管的检测装置从发球筒推入到管道中并行进，得到管道的信息；

在本步骤中，打开站场上的启动阀门，对发球筒加压的方式为向发球筒中注入带压介质，在带压介质的推动作用下，将检测装置从发球筒推入到管道中，检测装置在高压流体的作用下，沿着管道行进，通过电磁涡流探头组件检测得到经过的管道的每一处的管道的信息。

步骤103：根据管道的信息，确定管道中是否有盗油支管；

当检测装置到达原油管道另一端的目的地站场时，关闭站场处的启动阀门，取出检测装置，将电路板上采集记录的管道信息拷贝到处理器中，通过数据处理，观察管道中是否有盗油支管。

在本发明实施例中，通过管道信息的处理分析，检测信号图如图4所示，发现信号图的中间部分存在一处信号异常显示15，此处，波动幅度明显，则说明该处有存在盗油支管的可能。

步骤104：如果有盗油支管，确定盗油支管的位置。

再根据管道信息的处理分析，确定盗油支管的实际位置。最后，可以通过现场调查和开挖，以验证本方法的准确性和可靠性。

本发明实施例通过启动检测装置并将检测装置置于发球筒中，对发球筒加压，将检测装置从发球筒推入到管道中并行进，得到管道的信息，根据管道的信息，处理分析确定管道中是否有盗油支管，如果有盗油支管，根据管道的信息再进一步处理分析确定盗油支管的位置，检测方法简单易行，不需要人工进行全程跟踪。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述装置包括第一皮碗、电路板、筒体、里程计和电磁涡流探头组，其中，

所述第一皮碗的内侧碗底与所述筒体的一端相连，所述筒体的另一端设置有所述里程计；

所述电磁涡流探头组设置在所述筒体的外壁上，且位于所述第一皮碗与所述里程计之间；

所述筒体内设置有所述电路板，所述电磁涡流探头组和所述里程计通过导线与所述电路板连接。

2.根据权利要求1所述的管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述电磁涡流探头组包括金属缺失传感器、第一轴承和第一弹性缓冲器件，所述金属缺失传感器设置在所述第一轴承的一端、且与所述管道的内壁接触，所述第一弹性缓冲器件设置在所述第一轴承的另一端。

3.根据权利要求1所述的管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述里程计包括里程轮、距离传感器、第二轴承和第二弹性缓冲器件，所述距离传感器设置在所述里程轮上，所述里程轮设置在所述第二轴承的一端、且与所述管道的内壁接触，所述第二弹性缓冲器件设置在所述第二轴承的另一端。

4.根据权利要求1所述的管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述装置还包括第二皮碗，所述第二皮碗的外侧碗底与所述筒体的另一端相连，所述里程计设置在所述第二皮碗内。

5.根据权利要求4所述的管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述装置还包括集线器，所述集线器设置在所述筒体的外壁上、且位于所述电磁涡流探头组件与所述第二皮碗的外侧碗底之间。

6.根据权利要求5所述的管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述装置还包括顶球板，所述顶球板设置在所述第二皮碗碗内，且不与所述第二皮碗的内侧碗底接触。

7.根据权利要求4所述的管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述第一皮碗和所述第二皮碗为弹性皮碗，所述第一皮碗和所述第二皮碗的碗径相同、且大于所述管道的内径。

8.根据权利要求1所述的管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述装置还包括防撞头，所述防撞头设置在所述第一皮碗的外侧碗底、且与所述第一皮碗相连。

9.根据权利要求1所述的管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述装置还包括交流电源，所述交流电源设置在所述筒体中、且与所述电路板相连。

10.一种管道中盗油支管的检测方法，基于上述权利要求1-9中任一项的所述管道中盗油支管的检测装置，其特征在于，所述检测方法包括：

启动所述管道中盗油支管的检测装置，并将所述管道中盗油支管的检测装置置于发球筒中；

对所述发球筒加压，将所述管道中盗油支管的检测装置从所述发球筒推入到管道中并行进，得到所述管道的信息；

根据所述管道的信息，确定所述管道中是否有盗油支管；

如果有盗油支管，确定所述盗油支管的位置。