CN116858932A - 一种压力管道结构损伤在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压力管道监测技术领域，具体公开了一种压力管道结构损伤在线监测装置，包括：套管主体；探测机构，探测机构设置在套管主体的一侧；控制机构，控制机构设置在探测机构的一侧；保护机构，保护机构设置在探测机构上。本发明通过套管主体控制探测机构上若干个超声波探头移动到管道焊缝外侧，通过控制机构控制探测机构上的多个超声波探头同时贴合在焊缝上，以此通过超声波探头的主机控制多个超声波探头对焊缝进行损伤探测，多个超声波探头可以同时对焊缝的多个点位进行探测，以此即使在管道后侧的焊缝也可以同时探测，并且在探测主机上加装通信模块，工作人员可以远程控制和远程传输数据，方便在线监测的作用。
Description
技术领域
本发明涉及压力管道监测技术领域，具体为一种压力管道结构损伤在线监测装置。
背景技术
压力管道广泛应用于化工、石油企业、电厂，工业生产等，其安全可靠性是预防管道泄漏和爆炸事故发生的重要保障。由于高温蠕变和管壁腐蚀减薄等因素，导致压力管道结构损伤。早期损伤是由微小损伤裂纹引起，在应力集中部位的材料蠕变损伤积累发展到一定程度形成宏观裂纹，在复杂环境下很可能快速发展为大损伤，往往导致重大安全事故发生，造成更大经济损。
在工业生产生产中常用到压力高压管道进行蒸汽输送，，需要工作人员定期的对压力管进行检修和维护，首先工作人员会使用超声波探头对管道焊接处进行超声探测，打开超声波探测仪使探测头贴合在焊接处，通过超声检测压力管是否被腐蚀减薄的现象，但是在工作人员使用超声波探头对压力管焊接处进行探测时，需要使探头依次沿着压力管的焊接缝隙360°进行探测，在压力管的背面工作人员需要把手伸到压力管背面狭小的缝隙中进行探测，超声波探头与压力管道的焊缝可能会有贴合缝隙，不方便工作人员进行探测和探测不准确。为此，我们提出一种压力管道结构损伤在线监测装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压力管道结构损伤在线监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压力管道结构损伤在线监测装置，包括：套管主体；
探测机构，探测机构设置在套管主体的一侧，探测机构用于检测管道焊缝；
控制机构，控制机构设置在探测机构的一侧，控制机构用于控制探测机构；
保护机构，保护机构设置在探测机构上，保护机构用于保护探测机构。
优选的，套管主体包括固定套在压力管道上焊缝一侧的管道套筒，管道套筒的内壁固定设置有用于隔绝压力管道温度的石墨烯隔温层，管道套筒的两侧均固定设置有防护盒。
优选的，两个防护盒的内部均固定设置有第一电磁铁，第一电磁铁的一侧设置有与防护盒滑动连接的受力块，受力块的另一侧固定设置有贯穿于防护盒的伸缩柱，伸缩柱靠近受力块一端的外壁套设有复位弹簧。
优选的，探测机构包括收缩环板，收缩环板上滑动设置有若干个超声波探头，收缩环板的两端均固定设置有延伸板，两个延伸板上均固定设置有磁板，且两个磁板的磁性相互吸引，收缩环板的两侧固定设置有侧身板，且侧身板的内部开设有滑槽。
优选的，超声波探头的外壁固定设置有限位环，限位环上穿设有两个相互对称且与收缩环板固定连接的导向柱，导向柱的内部开设有限位滑轨，超声波探头的外壁固定镶嵌有开关。
优选的，限位滑轨的内部滑动设置有与限位环固定连接的限位滑块，限位滑块上固定设置有拉紧弹簧，且拉紧弹簧的顶部与限位滑轨的顶部固定连接，限位滑块的两侧开设有贯穿于限位滑轨内壁的卡槽。
优选的，控制机构包括半圆环型的支撑弧板，支撑弧板的两端均固定设置有固定套筒，支撑弧板的中部固定设置有固定板，固定板的一侧固定设置有第二电磁铁。
优选的，保护机构包括储液环，储液环的输出端设置有输液管，输液管的另一端设置有收缩囊，收缩囊、输液管和储液环三者相互连通，收缩囊正常状态下为收缩闭合状。
优选的，收缩囊的输出端固定连接有进液柱，进液柱的两侧均固定设置有记忆合金弹簧。
优选的，两个记忆合金弹簧的另一端均固定设置有卡位头。
本发明至少具备以下有益效果：
本发明在工作人员使用超声波探头对压力管焊接处进行探测时，需要使探头依次沿着压力管的焊接缝隙°进行探测，在压力管的背面工作人员需要把手伸到压力管背面狭小的缝隙中进行探测，超声波探头与压力管道的焊缝可能会有贴合缝隙，不方便工作人员进行探测和探测不准确，因此，通过探测机构上的多个超声波探头均匀的分布在压力管道焊缝的周围，通过套管主体控制探测机构上若干个超声波探头移动到管道焊缝外侧，通过控制机构控制探测机构上的多个超声波探头同时贴合在焊缝上，以此通过超声波探头的主机控制多个超声波探头对焊缝进行损伤探测，多个超声波探头可以同时对焊缝的多个点位进行探测，以此即使在管道后侧的焊缝也可以同时探测，并且在探测主机上加装通信模块，工作人员可以远程控制和远程传输数据，方便在线监测的作用。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明防护盒内部结构示意图；
图3为本发明收缩环板结构示意图；
图4为本发明控制机构结构示意图；
图5为本发明超声波探头结构示意图；
图6为本发明导向柱内部结构示意图；
图7为本发明实施例二保护机构结构示意图；
图8为本发明储液环结构示意图；
图9为本发明进液柱结构示意图。
图中：1、套管主体；11、管道套筒；12、防护盒；13、石墨烯隔温层；14、伸缩柱；15、第一电磁铁；16、受力块；17、复位弹簧；2、探测机构；21、收缩环板；22、超声波探头；23、侧身板；24、滑槽；25、延伸板；26、磁板；27、开关；28、限位滑轨；29、限位环；201、导向柱；202、限位滑块；203、卡槽；204、拉紧弹簧；3、控制机构；31、支撑弧板；32、固定套筒；33、第二电磁铁；34、固定板；4、保护机构；41、储液环；42、输液管；43、收缩囊；44、进液柱；45、记忆合金弹簧；46、卡位头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：实施例一，一种压力管道结构损伤在线监测装置，包括：套管主体1；
探测机构2，探测机构2设置在套管主体1的一侧，探测机构2用于检测管道焊缝；
控制机构3，控制机构3设置在探测机构2的一侧，控制机构3用于控制探测机构2；
保护机构4，保护机构4设置在探测机构2上，保护机构4用于保护探测机构2，首先工作人员会使用超声波探头22对管道焊接处进行超声探测，打开超声波探测仪使探测头贴合在焊接处，通过超声检测压力管是否被腐蚀减薄的现象，但是在工作人员使用超声波探头22对压力管焊接处进行探测时，需要使探头依次沿着压力管的焊接缝隙360°进行探测，在压力管的背面工作人员需要把手伸到压力管背面狭小的缝隙中进行探测，超声波探头22与压力管道的焊缝可能会有贴合缝隙，不方便工作人员进行探测和探测不准确，因此，通过探测机构2上的多个超声波探头22均匀的分布在压力管道焊缝的周围，通过套管主体1控制探测机构2上若干个超声波探头22移动到管道焊缝外侧，通过控制机构3控制探测机构2上的多个超声波探头22同时贴合在焊缝上，以此通过超声波探头22的主机控制多个超声波探头22对焊缝进行损伤探测，多个超声波探头22可以同时对焊缝的多个点位进行探测，以此即使在管道后侧的焊缝也可以同时探测，并且在探测主机上加装通信模块，工作人员可以远程控制和远程传输数据，方便在线监测的作用。
套管主体1包括固定套在压力管道上焊缝一侧的管道套筒11，管道套筒11的内壁固定设置有用于隔绝压力管道温度的石墨烯隔温层13，管道套筒11的两侧均固定设置有防护盒12。
两个防护盒12的内部均固定设置有第一电磁铁15，第一电磁铁15的一侧设置有与防护盒12滑动连接的受力块16，受力块16的另一侧固定设置有贯穿于防护盒12的伸缩柱14，伸缩柱14靠近受力块16一端的外壁套设有复位弹簧17，首先，需要把管道套筒11固定安装在压力管道上，通过石墨烯隔温层13对压力管道的温度进行隔绝，当需要对压力管道焊缝位置进行监测时，工作人员可以远程向探测主机发出命令，先控制第一电磁铁15工作，通过第一电磁铁15的工作推动受力块16向反方向滑动，以此带动伸缩柱14伸出，通过伸缩柱14带动探测机构2和控制机构3同时向焊缝位置移动，使探测机构2上的多个超声波探头22移动到管道焊缝的位置，当探测完成后，通过第一电磁铁15调整工作，可以在复位弹簧17弹力下，推动受力块16复位，从而带动探测机构2和控制机构3复位。
探测机构2包括收缩环板21，收缩环板21上滑动设置有若干个超声波探头22，收缩环板21的两端均固定设置有延伸板25，两个延伸板25上均固定设置有磁板26，且两个磁板26的磁性相互吸引，收缩环板21的两侧固定设置有侧身板23，且侧身板23的内部开设有滑槽24，伸缩柱14的顶端贯穿于滑槽24，且与侧身板23滑动连接。超声波探头22的外壁固定设置有限位环29，限位环29上穿设有两个相互对称且与收缩环板21固定连接的导向柱201，导向柱201的内部开设有限位滑轨28，超声波探头22的外壁固定镶嵌有开关27。
限位滑轨28的内部滑动设置有与限位环29固定连接的限位滑块202，限位滑块202上固定设置有拉紧弹簧204，且拉紧弹簧204的顶部与限位滑轨28的顶部固定连接，限位滑块202的两侧开设有贯穿于限位滑轨28内壁的卡槽203，第二电磁铁33工作时的吸力，吸动两个磁板26向第二电磁铁33移动，从而通过两个磁板26移动的拉力，可以拉动整个收缩环板21直径缩小，从而可以使若干个超声波探头22紧紧的贴合在管道的焊缝上，通过探测主机对贴合在焊缝上的超声波探头22进行控制，对焊缝位置进行探测。
控制机构3包括半圆环型的支撑弧板31，支撑弧板31的两端均固定设置有固定套筒32，支撑弧板31的中部固定设置有固定板34，固定板34的一侧固定设置有第二电磁铁33，第二电磁铁33位于两个磁板26之间，且磁板26与第二电磁铁33相互吸引，第二电磁铁33由两个磁面方向相反的两个电磁铁组成，在探测机构2的超声波探头22移动到管道焊缝位置后，在控制第二电磁铁33工作，通过第二电磁铁33工作时的吸力，吸动两个磁板26向第二电磁铁33移动，从而通过两个磁板26移动的拉力，可以拉动整个收缩环板21直径缩小，从而可以使若干个超声波探头22紧紧的贴合在管道的焊缝上，以此通过若干个超声波探头22可以同时对管道焊缝进行探测，在收缩环板21直径缩小缩小时，伸缩柱14在滑槽24中滑动。
根据上述实施例，实施例二，保护机构4包括储液环41，储液环41的输出端设置有输液管42，输液管42的另一端设置有收缩囊43，收缩囊43、输液管42和储液环41三者相互连通，收缩囊43正常状态下为收缩闭合状，储液环41固定在超声波探头22的内侧，且储液环41的下表面凹陷与超声波探头22的下表面，收缩囊43收缩时，液体并不能进入到收缩囊43中，之后随着压力的增加，收缩囊43才会逐渐打开膨胀。
收缩囊43的输出端固定连接有进液柱44，进液柱44的两侧均固定设置有记忆合金弹簧45，记忆合金弹簧45为镍钛记忆合金弹簧。
两个记忆合金弹簧45的另一端均固定设置有卡位头46，卡位头46与限位滑轨28内壁的卡槽203一一对应，且相互卡合，当超声波探头22贴合在焊缝上后，储液环41与焊缝并不接触，在短时间管道的高温对储液环41的热辐射并不能使储液环41中的水沸腾，当焊缝位置发生高温气体或高温液体泄露时，在高压的作用下，高温气体或液体会喷射到超声波探头22上，以此通过储液环41也会受到高温的传导，随着储液环41中液体温度的增加，可以使储液环41中的水发生膨胀，从而逐渐通过输液管42冲入到收缩囊43中，之后高温会传导到进液柱44中，从而进液柱44温度升高，可以使记忆合金弹簧45收缩，并且拉动两个卡位头46从卡槽203中缩回，之后在拉紧弹簧204的拉力下，拉动限位环29和超声波探头22回缩，在超声波探头22回缩的同时，通过收缩环板21可以对开关27的弹片进行挤压，从而通过开关27控制第二电磁铁33和第一电磁铁15停止工作，从而使超声波探头22全部离开焊缝，以此对超声波探头22进行保护，若干个开关27与第二电磁铁33和第一电磁铁15为并联，并且受到高温气体或液体喷射而超声波探头22，还可以为工作人员提供指示，更加精准的找到泄露位置，即焊缝位置没有泄露，当超声波探头22贴合在环缝上时间较长时，在热辐射的作用下储液环41依然可以受到热导，从而依然可以使超声波探头22回缩。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：包括：
套管主体(1)；
探测机构(2)，所述探测机构(2)设置在套管主体(1)的一侧，所述探测机构(2)用于检测管道焊缝；
控制机构(3)，所述控制机构(3)设置在探测机构(2)的一侧，所述控制机构(3)用于控制探测机构(2)；
保护机构(4)，所述保护机构(4)设置在探测机构(2)上，所述保护机构(4)用于保护探测机构(2)。
2.根据权利要求1所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：所述套管主体(1)包括固定套在压力管道上焊缝一侧的管道套筒(11)，所述管道套筒(11)的内壁固定设置有用于隔绝压力管道温度的石墨烯隔温层(13)，所述管道套筒(11)的两侧均固定设置有防护盒(12)。
3.根据权利要求2所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：两个所述防护盒(12)的内部均固定设置有第一电磁铁(15)，所述第一电磁铁(15)的一侧设置有与防护盒(12)滑动连接的受力块(16)，所述受力块(16)的另一侧固定设置有贯穿于防护盒(12)的伸缩柱(14)，所述伸缩柱(14)靠近受力块(16)一端的外壁套设有复位弹簧(17)。
4.根据权利要求1所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：所述探测机构(2)包括收缩环板(21)，所述收缩环板(21)上滑动设置有若干个超声波探头(22)，所述收缩环板(21)的两端均固定设置有延伸板(25)，两个所述延伸板(25)上均固定设置有磁板(26)，且两个磁板(26)的磁性相互吸引，所述收缩环板(21)的两侧固定设置有侧身板(23)，且侧身板(23)的内部开设有滑槽(24)。
5.根据权利要求4所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：所述超声波探头(22)的外壁固定设置有限位环(29)，所述限位环(29)上穿设有两个相互对称且与收缩环板(21)固定连接的导向柱(201)，所述导向柱(201)的内部开设有限位滑轨(28)，所述超声波探头(22)的外壁固定镶嵌有开关(27)。
6.根据权利要求5所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：所述限位滑轨(28)的内部滑动设置有与限位环(29)固定连接的限位滑块(202)，所述限位滑块(202)上固定设置有拉紧弹簧(204)，且拉紧弹簧(204)的顶部与限位滑轨(28)的顶部固定连接，所述限位滑块(202)的两侧开设有贯穿于限位滑轨(28)内壁的卡槽(203)。
7.根据权利要求1所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：所述控制机构(3)包括半圆环型的支撑弧板(31)，所述支撑弧板(31)的两端均固定设置有固定套筒(32)，所述支撑弧板(31)的中部固定设置有固定板(34)，所述固定板(34)的一侧固定设置有第二电磁铁(33)。
8.根据权利要求1所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：所述保护机构(4)包括储液环(41)，所述储液环(41)的输出端设置有输液管(42)，所述输液管(42)的另一端设置有收缩囊(43)，所述收缩囊(43)、输液管(42)和储液环(41)三者相互连通，所述收缩囊(43)正常状态下为收缩闭合状。
9.根据权利要求8所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：所述收缩囊(43)的输出端固定连接有进液柱(44)，所述进液柱(44)的两侧均固定设置有记忆合金弹簧(45)。
10.根据权利要求9所述的一种压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于：两个所述记忆合金弹簧(45)的另一端均固定设置有卡位头(46)。
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| CN (1) | CN116858932A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117990794A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 宁波市特种设备检验研究院 | 一种压力管道无损检测装置 |
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2023
- 2023-08-15 CN CN202311023546.4A patent/CN116858932A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117990794A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-05-07 | 宁波市特种设备检验研究院 | 一种压力管道无损检测装置 |
| CN117990794B (zh) * | 2024-04-07 | 2024-06-04 | 宁波市特种设备检验研究院 | 一种压力管道无损检测装置 |
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