CN115436402A - 一种熔盐管道冻堵位置检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种熔盐管道冻堵位置检测装置，包括呈环形的主体，所述主体相对的两侧各设置有一承载小车，所述承载小车相对于所述主体沿周向运动，两承载小车上分别设置有射源发射器和数字接收器，所述射源发射器发出X射线，所述数字接收器接收所述X射线并将其转化为数字信号。本发明的熔盐管道冻堵位置检测装置，通过射源发射器和数字接收器可实现DR射线数字成像，从而对熔盐管道的周向所有位置进行在线冻堵检测并实时成像显示。
Description
技术领域
本发明涉及熔盐管道冻堵检测技术领域，更具体地涉及一种熔盐管道冻堵位置检测装置。
背景技术
熔盐堆是核裂变反应堆的一种，其主冷却剂是一种熔融态的混合盐，它可以在高温下工作(可获得更高的热效率)时保持低蒸汽压，从而降低机械应力，提高安全性，并且比熔融钠冷却剂活性低。熔盐堆中熔盐需要从特质管道进行输送、循环，熔盐堆冷却盐回路中存在用于能量传输的熔盐，由于熔盐堆初装时含有少量杂质，堆用内结构材料特别是管道中吸附的水氧，覆盖气的污染等原因使熔盐堆冷却盐回路中含有一定量腐蚀性杂质，腐蚀杂质的富集会对回路管道、设备特别是热交换部位以及伴热设备的不均匀覆盖点造成影响发生管道泄露和熔盐冻堵。
现有技术中，对于高温熔盐回路的管道及设备的冻堵情况，常用的方法是通过贴壁式温度测点，根据温度的变化大致判断，不能更直观、更准确地检测出冻堵位置。
公告号为CN211014066U的实用新型专利中公开了一种核电站管道无损检测设置，其通过第一连接臂和第二连接臂分别带动X射线发射装置和感光屏幕同步移动，实现无损检测。但是，该设备中第一连接臂和第二连接臂只能沿轴向移动，无法沿周向移动，因而无法检测管道周向所有位置，而是只能检测部分位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熔盐管道冻堵位置检测装置，可对熔盐管道的周向所有位置进行在线冻堵检测并实时成像显示。
本发明提供一种熔盐管道冻堵位置检测装置，包括呈环形的主体，所述主体相对的两侧各设置有一承载小车，所述承载小车相对于所述主体沿周向运动，两承载小车上分别设置有射源发射器和数字接收器，所述射源发射器发出X射线，所述数字接收器接收所述X射线并将其转化为数字信号。
进一步地，所述主体由钢带的首尾两端连接在一起而形成。
进一步地，所述钢带的首尾两端通过卡接或螺栓紧固连接。
进一步地，所述钢带的首尾两端中的一端上设置有卡扣，另一端沿长度方向间隔设置有与所述卡扣配合的多个卡槽，所述卡扣卡入多个卡槽中的一个以使所述钢带的首尾两端卡接；或者，
所述钢带的首尾两端中的一端上设置有第一螺孔，另一端沿长度方向间隔设置有多个第二螺孔，螺栓依次穿过所述第一螺孔和多个第二螺孔中的一个，以使所述钢带的首尾两端紧固连接。
进一步地，所述承载小车上设置有至少一个第一导轮和至少一个第二导轮，所述第一导轮和所述第二导轮分别在所述主体的顶环和底环上滚动。
进一步地，所述第一导轮通过第一轴安装在所述承载小车上，电机与所述第一轴连接，并驱动所述第一轴和所述第一导轮转动。
进一步地，所述第二导轮通过第二轴安装在所述承载小车上，所述承载小车上设置有移动机构，所述移动机构与所述第二轴相连，以使所述第二导轮靠近或远离所述主体。
进一步地，所述移动机构包括驱动件和连杆，所述驱动件与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端套设并固定在所述第二轴上；所述承载小车上设置有底座，所述底座包括具有开口的空腔，所述第二轴的一端位于所述空腔内，所述第二轴的另一端从所述开口伸出所述空腔外，所述第二轴在所述开口处与所述底座之间具有间隙。
进一步地，所述驱动件为气缸或液压装置。
进一步地，所述承载小车由对称的两承载板铰接而成。
进一步地，所述承载小车上还设置有箱体，所述箱体内放置有电源和所述电机。
进一步地，所述承载小车上还设置有至少一个卡紧箍，所述卡紧箍的首尾两端通过螺栓连接，所述射源发射器通过卡紧箍固定在所述承载小车上。
本发明的熔盐管道冻堵位置检测装置，通过射源发射器和数字接收器可实现DR射线数字成像，从而对冻堵位置进行在线检测并实时成像；承载小车可带着射源发射器和数字接收器沿主体的周向运动，主体可沿待测熔盐管道的轴向运动，这样无需拆卸即可完成待测熔盐管道上不同检测点的检测，效率高。
附图说明
图1是根据本发明实施例的熔盐管道冻堵位置检测装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的熔盐管道冻堵位置检测装置的移动机构的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的熔盐管道冻堵位置检测装置的另一视角的示意图；
图4根据本发明实施例的第二导轮和连杆的半剖示意图；
图5是根据本发明实施例的熔盐管道冻堵位置检测装置的又一视角的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供一种熔盐管道冻堵位置检测装置，包括呈环形的主体1，主体1沿径向相对的两侧上各设置有一个承载小车2，它们可相对于主体1沿周向运动，其中一个承载小车2上设置有射源发射器3发出X射线，另一个承载小车2上则设置有数字接收器4，用以接收该X射线，并将其转化为数字信号，然后根据接收到的信号判断熔盐管道是否发生冻堵。
具体地，本实施例的射源发射器3和数字接收器4均采用现有技术中的DR射线数字成像技术，其是通过工件内部存在不连续而引起的厚度差导致穿透物体后射线的强度发生变化，并利用数字探测器(DDA)将这种强度变化显示出来的技术。DR射线数字成像技术得到的是数字图像，具有检测速度快、DDA可即时显示结果、无环境污染、信噪比高、后期处理空间大、更直观、传递、存储、查询方便、保存期长的特点；数字射线检测是使用探测器阵列将穿透工件的射线转换为离散模拟信号阵列，并将这些信号阵列数字化，再传输至电脑，形成和显示出与系统输入端射线能量的区域变化相对应的数字化影像技术。
在使用时，本实施例的熔盐管道冻堵位置检测装置的主体1套在待测熔盐管道的外侧，射源发射器3和数字接收器4分别位于待测熔盐管道的两侧，射源发射器3发出的X射线穿过待测熔盐管道后被数字接收器4接收，通过DR射线数字成像技术显示出待测熔盐管道内部的成像，从而判断是否存在冻堵；在检测时，两个承载小车2同时在主体1上沿周向运动，从而带动射源发射器3和数字接收器4也沿周向运动，在运动过程中，两承载小车2始终保持相对设置，例如，若承载小车2通过手动移动，则通过目视使两者始终保持相对设置，若通过电动移动，可通过设置电机等驱动装置的转速保持两者同步运动，从而使两者始终保持相对设置，这样，射源发射器3和数字接收器4也将始终保持相对设置。由此，射源发射器3和数字接收器4可以检测待测熔盐管道周向的所有位置是否存在冻堵。主体1同时还可以设置为沿待测熔盐管道的轴向运动，例如，在主体1的内壁设置滑轮或滑块(图中未示出)，待测熔盐管道上则设置滑轨，滑轮或滑块滑设在滑轨上，从而实现轴向运动。这样，本发明即可实现沿管道的轴向螺旋推进，也就是可以检测熔盐管道任意位置处是否存在冻堵。例如，在检测时，可先在待测熔盐管道的轴向设置多个检测点，检测装置依次在各检测点上进行检测，在每一个检测点进行检测时，主体1均沿周向运动360°，从而实现该检测点周向所有位置是否存在冻堵位置，当发现有冻堵时，则记录下此时的轴向位置和周向位置，便于后续维修。
可以理解的是，本发明的检测装置不仅限于冻堵检测和熔盐管道的检测，还可以应用在其他管道，例如检测石油管道和水管是否冻堵或泄露等，本发明对此不做限定。
主体1可以为钢带(即长方形的钢板)首尾两端连接在一起而形成一个闭合的环形。两端可通过卡接或螺栓连接，且连接位置可根据需要进行调整，从而调整环形的直径，以适应不同直径的待测熔盐管道。具体地，若首尾两端通过卡接紧固，则钢带的其中一端上设置有卡扣，另一端上则沿钢带长度方向间隔设置有与卡扣配合的多个卡槽，通过将卡扣卡入不同卡槽中，可以使主体1适配不同尺寸的熔盐管道而具有不同的直径；若首尾两端通过螺栓连接，那么其中一端上设置有第一螺孔，另一端上沿钢带长度方向间隔设置有多个第二螺孔，通过将第一螺孔与第二螺孔对齐后将螺栓旋入，即可使两端连接，通过调节第一螺孔所对齐的第二螺孔的位置，可使主体1具有不同的直径。
钢带的两端也可以通过焊接、铆接在一起，这样，其直径将是固定的，可以适用于固定直径的管道。
每个承载小车2上设置有至少一个第一导轮51和至少一个第二导轮52，第一导轮51和第二导轮52分别与主体1的两环形端面配合，在顶环11(即主体1的顶端面)和底环12(即主体1的底端面)上滚动，从而使承载小车2相对于主体1做周向运动。第一导轮51和第二导轮52上设置有凹槽，用于与主体1的顶环11和底环12配合，即主体1的顶环11和底环12卡入凹槽中，从而使第一导轮51和第二导轮52沿着顶环11和底环12滚动，同时主体1又可被夹在第一导轮51和第二导轮52之间，使承载小车2挂接在主体1上。
承载小车2可由对称的两承载板22铰接而成，这样两承载板22可以在安装到主体1上时根据需要进行轻微的开合，使得第一导轮51的凹槽更准确地卡在主体1上，同时也可以轻微修正由于机械组件变形导致的位移。相应的，两承载板22上均设置有一对第一导轮51和第二导轮52，即，承载小车2上共设置有两个第一导轮51和两个第二导轮52。
第一导轮51可通过第一轴511安装在承载小车2上(第一轴511设置在承载小车2上，第一导轮51套设并固定在第一轴511上)，第一轴511与电机相连(图中未示出)，通过电机驱动第一轴511转动，从而带动第一导轮51滚动。
第二导轮52通过第二轴521安装在承载小车2上，当第一导轮51被电机驱动在主体1上滚动时，第二导轮52也随着一起滚动，即第一导轮51为主动轮，第二导轮52为从动轮。
承载小车2上还可设置有移动机构53，其与第二轴521连接，用于使第二导轮52靠近或远离主体1，便于将承载小车2安装在主体1上，同时还可以应对探测过程中发生的碰撞或使用不当而导致的机械变形。
如图2所示，该移动机构53为连杆机构，包括驱动件531和连杆532，驱动件531与连杆532的一端铰接，连杆532的另一端套设并固定在第二轴521上——例如采用过盈配合的方式。如图3和图4所示，承载小车2上设置有底座21，其包括具有开口211的空腔212，第二轴521的一端位于空腔212内，并可在其中自由转动，另一端从开口211伸出空腔212外，第二导轮52套设在其外侧，在开口211处，第二轴521与底座21之间具有间隙，这样，当驱动件531沿Z向拉动连杆532时，连杆532将带动第二轴521绕Y向(即轴向)转动，同时由于第二轴521与底座21之间存在间隙，第二轴521也可以沿X向、Y向和Z向移动，从而使第二轴521和第二导轮52靠近或远离主体1。
在安装时，先通过驱动件531使第二导轮52在距离主体1的底环12的最远位置处，然后将第一导轮51卡在主体1的顶环11，然后通过驱动件531使第二导轮52朝主体1靠近，直至卡在主体1的底环12，完成安装；当需要拆卸时，通过驱动件531使第二导轮52远离主体1，从而使第二导轮52不再卡在主体1上，然后将承载小车2抬起，使第一导轮51离开主体1，完成拆卸。
驱动件531可以为气缸或液压装置，通过手动控制实现连杆532沿Z向的运动，便于安装时根据需要进行控制。例如，在本实施例中，为液压装置，包括手柄5311和液压杆5312，手柄5311和液压杆5312的一端相连，液压杆5312的另一端与连杆532铰接，通过拉动手柄5311，可以使液压杆5312沿Z向移动，从而使连杆532运动。
承载小车2上还设置有箱体6，用于放置电源和电机(图中均未示出)，电机用于驱动第一导轮51转动，电源则用于为电机、射线源发射器3和数字接收器4等供电，使它们正常工作。
如图5所示，承载小车2上还设置有至少一个卡紧箍7，射线源发射器3通过卡紧箍7固定在承载小车2上。卡紧箍7的首尾两端通过螺栓71卡紧或松开，在安装时，先拧松螺栓71，然后将射线源发射器3插入卡紧箍7中，然后再拧紧螺栓71，使其卡紧，从而将射线源发射器3固定。
本发明的熔盐管道冻堵位置检测装置可在运行或预热期间在熔盐管道的保温层外部使用，其中，在某一熔盐管道中，保温层厚度≤50mm，管道透照厚度≤66mm，数字接收器表面温度≤120℃，其使用流程如下：
先在待测熔盐管道上标记出检测点位置，然后将主体1套在待测熔盐管道的保温层的外侧，使其沿轴向运动至某一个检测点，然后射线源发射器3、数字接收器4和电机开始工作，承载小车2带着射线源发射器3、数字接收器4沿主体1周向运动，在运动过程中，射线源发射器3不断发射X射线，其穿过待测熔盐管道后被数字接收器4接收，利用DR射线数字成像技术将管道内部的射线转换为离散模拟信号阵列，然后将其数字化后传输至电脑(图中未示出)，形成和显示出与系统输入端射线能量的区域变化相对应的数字化影像，通过这些数字化影像判断待测熔盐管道内是否存在冻堵，通过承载小车2的360°运动，可检测待测熔盐管道周向的所有位置，发现冻堵位置后，可记录此时的轴向位置和周向位置，便于后续维修，当承载小车2运动360°后，该检测点完成检测，然后将主体1沿轴向运动至下一个检测点，重复上述步骤，直至所有检测点均完成检测。
本发明的熔盐管道冻堵位置检测装置，通过射源发射器3和数字接收器4可实现DR射线数字成像，从而对冻堵位置进行在线检测并实时成像；承载小车2可带着射源发射器3和数字接收器4沿主体1的周向运动，主体1可沿待测熔盐管道的轴向运动，这样无需拆卸即可完成待测熔盐管道上不同检测点的检测，效率高。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。
Claims (12)
1.一种熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，包括呈环形的主体，所述主体相对的两侧各设置有一承载小车，所述承载小车相对于所述主体沿周向运动，两承载小车上分别设置有射源发射器和数字接收器，所述射源发射器发出X射线，所述数字接收器接收所述X射线并将其转化为数字信号。
2.根据权利要求1所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述主体由钢带的首尾两端连接在一起而形成。
3.根据权利要求2所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述钢带的首尾两端通过卡接或螺栓紧固连接。
4.根据权利要求3所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述钢带的首尾两端中的一端上设置有卡扣，另一端沿长度方向间隔设置有与所述卡扣配合的多个卡槽，所述卡扣卡入多个卡槽中的一个以使所述钢带的首尾两端卡接；或者，
所述钢带的首尾两端中的一端上设置有第一螺孔，另一端沿长度方向间隔设置有多个第二螺孔，螺栓依次穿过所述第一螺孔和多个第二螺孔中的一个，以使所述钢带的首尾两端紧固连接。
5.根据权利要求1所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述承载小车上设置有至少一个第一导轮和至少一个第二导轮，所述第一导轮和所述第二导轮分别在所述主体的顶环和底环上滚动。
6.根据权利要求5所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述第一导轮通过第一轴安装在所述承载小车上，电机与所述第一轴连接，并驱动所述第一轴和所述第一导轮转动。
7.根据权利要求5所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述第二导轮通过第二轴安装在所述承载小车上，所述承载小车上设置有移动机构，所述移动机构与所述第二轴相连，以使所述第二导轮靠近或远离所述主体。
8.根据权利要求7所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述移动机构包括驱动件和连杆，所述驱动件与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端套设并固定在所述第二轴上；所述承载小车上设置有底座，所述底座包括具有开口的空腔，所述第二轴的一端位于所述空腔内，所述第二轴的另一端从所述开口伸出所述空腔外，所述第二轴在所述开口处与所述底座之间具有间隙。
9.根据权利要求8所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述驱动件为气缸或液压装置。
10.根据权利要求1所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述承载小车由对称的两承载板铰接而成。
11.根据权利要求6所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述承载小车上还设置有箱体，所述箱体内放置有电源和所述电机。
12.根据权利要求1所述的熔盐管道冻堵位置检测装置，其特征在于，所述承载小车上还设置有至少一个卡紧箍，所述卡紧箍的首尾两端通过螺栓连接，所述射源发射器通过卡紧箍固定在所述承载小车上。
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| CN202211158539.0A Pending CN115436402A (zh) | 2022-09-19 | 2022-09-22 | 一种熔盐管道冻堵位置检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115436402A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12012827B1 (en) | 2023-09-11 | 2024-06-18 | Natura Resources LLC | Nuclear reactor integrated oil and gas production systems and methods of operation |
| US12018779B2 (en) | 2021-09-21 | 2024-06-25 | Abilene Christian University | Stabilizing face ring joint flange and assembly thereof |
-
2022
- 2022-09-22 CN CN202211158539.0A patent/CN115436402A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12018779B2 (en) | 2021-09-21 | 2024-06-25 | Abilene Christian University | Stabilizing face ring joint flange and assembly thereof |
| US12012827B1 (en) | 2023-09-11 | 2024-06-18 | Natura Resources LLC | Nuclear reactor integrated oil and gas production systems and methods of operation |
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