CN207188386U - 一种管道维护设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种管道维护设备，管道维护设备的清洗器在其横截面上垂直投影的形状、大小与被清理管道横截面的形状、大小匹配，可清除管壁的垃圾。固定设置在清洗器尾端的记录仪，可记录经清洗器清理后的管道内部画面。由于清洗器横截面与被清理管道横截面匹配，所以清洗器能够全面清除管道内壁垃圾，达到了管道疏通的目的，为管道运输清除了障碍，提升了管道运输的效率。同时，记录仪还会对清理后的画面进行记录，让管道维护人员根据记录仪拍摄到的画面，直观了解到没有垃圾附着的管道内壁的真实情况，从而确定出管道的被损情况。所以，本实施例中的管道维护设备不仅兼具管道清洁疏通与管道维护检测的作用，而且具有检测结果直观准确的优点。

Description

一种管道维护设备

技术领域

本实用新型涉及管道维护领域，尤其涉及一种管道维护设备。

背景技术

输油管道，也称管线、管路，是由油管及其附件所组成，并按照工艺流程的需要配备相应的油泵机组，设计安装成一个完整的管道系统，用以完成原油和石油等油料产品接卸及输转任务。与同属于陆上运输方式的铁路输油与公路输油相比，管道输油具有运量大、密闭性好、成本低和安全系数高等特点。由此可见，管道完好是成功完成输油任务的关键，因此，在实际应用中，会有专门的管道维护人员通过专业的检测工具定期对输油管道进行检测。

现有检测方式主要是基于失量技术进行的。例如，金属蚀失量评价技术就是一种典型的不需要对深埋地下的管道进行挖掘即可对管壁剩余平均厚度做出评估的无损检测方案。其基本原理是通过在小发射回线中通以稳定的激励电流，在周围建立起一次磁场，然后瞬间断开激励电流，从而形成一次磁场“关断”脉冲。这一随时间都变的脉冲磁场在罐体内将会激励起随时间变化的“衰变涡流”，从而在周围的空间产生与一次磁场方向相同的二次“衰变磁场”。二次磁场穿过接收小回线的磁通量随时间变化，并在接受小回线中激励起被测电动势，最终观测到用激励电流归一化的二次磁场衰变曲线-衰变响应。被测管段金属管体的埋深、管径、壁厚、导电率、磁导率以及管内输送物质的电导率、磁导率、介电常数等都会影响归一化的脉冲瞬变响应特征。所以，基于归一化的脉冲瞬变响应特征能够确定出被测管段的壁厚是否正常。

虽然失量检测技术具有不开挖、不对被测管段造成损坏的优点。但是由于其是根据管壁厚度确定管道内部是否出现了必须要立即维修的损坏，所以其无法让管道维护人员直观地了解到管道内部的损坏情况。另一方面，原油中可能携带有大量的富含金属的杂物，这些杂物一旦附着在管壁上，也极有可能对失量检测技术的检测结果造成影响，例如让原本被严重腐蚀或损坏的管道被评估为可正常工作的管道，这些不客观的评价结果将会给今后的油料运输带来巨大的潜在威胁。

所以现在亟需提供一种新的管道检测工具，用以让管道维护人员直观了解管道内部的情况。

实用新型内容

本实用新型提供的管道维护设备，主要解决的技术问题是：解决现有技术中通过失量技术来检测管道完好性的方案当中无法让管道维护人员直观了解到管道内部情况，以及附着在管道内壁杂物影响到失量检测结果而使得检测结果不可信的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种管道维护设备，包括清洗器和记录仪，所述记录仪固定设置于所述清洗器尾端；所述清洗器用于清除对管道内部的垃圾，所述清洗器在其横截面上垂直投影的形状、大小与被清理管道横截面的形状、大小匹配；所述记录仪用于记录经所述清洗器清理后的管道内部画面。

进一步地，还包括蓄电设备和/或存储设备，所述蓄电设备与所述记录仪电连接以向所述记录仪供电；所述存储设备用于对所述记录仪记录的画面进行存储。

进一步地，所述记录仪中包括密封壳与设置在所述密封壳内的摄像头，所述密封壳上包括透明的取景窗口，所述摄像头朝向所述取景窗口设置。

进一步地，所述取景窗口的至少部分区域呈球状曲面，且在所述球状曲面上设置有两个或两个以上的摄像头，各所述摄像头在所述管道横截面上的拍摄视角联合后能构成360°全景视角。

进一步地，所述记录仪中包括3个拍摄视角为120°的摄像头，且各所述摄像头与所述管道横截面间成60°的夹角。

进一步地，所述记录仪中还包括多个照明灯，各所述照明灯围绕所有摄像头设置或分别围绕各所述摄像头设置。

进一步地，所述清洗器在外部气源产生的气压或外部液源所产生的液压的推动下前进。

进一步地，所述清洗器包括本体和固定在所述本体外侧壁上的清洗刷；所述本体远离所述液源或气源的第一端面同所述本体侧壁共同围合成兜压空腔，所述本体靠近所述液源或气源的第二端面上设置有进压口，来自所述液源的液体或来自气源的气体通过所述进压口进入到所述兜压空腔，并作用在所述第一端面上。

进一步地，所述清洗刷由硬质橡胶制成，并通过螺钉固定在所述本体上。

进一步地，所述清洗刷的个数超过一个，且各所述清洗刷靠近所述本体前进方向的刷体长度小于远离所述前进方向的刷体长度。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的管道维护设备包括清洗器和记录仪，其中，清洗器在其横截面上垂直投影的形状、大小与被清理管道横截面的形状、大小匹配，可以对管道内部的垃圾进行清除。而固定设置在清洗器尾端的记录仪，可以记录经清洗器清理后的管道内部画面。由于清洗器在其横截面上垂直投影的形状、大小与被清理管道横截面的形状、大小匹配，所以清洗器能够全面清除管道内壁各个方位的垃圾，达到了管道疏通的目的，为管道运输清楚了障碍，能够提升管道运输的效率。更重要的是，本实用新型中的管道维护设备在内壁的杂物、垃圾清理后，还会对清理后的画面进行记录，让管道维护人员根据记录仪拍摄到的画面，直观了解到没有垃圾附着的管道内壁的真实情况，从而确定出管道的被损情况。所以，本实施例中的管道维护设备不仅兼具管道清洁疏通与管道维护检测的作用，而且检测结果直观准确。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的管道维护设备的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中提供的一种清洗器的结构示意图；

图3为图2中清洗器的剖面图；

图4为本实用新型实施例一提供的管道维护设备的一种工作示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种记录仪的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的另一种记录仪的结构示意图；

图7为本实用新型实施例二中提供的一种记录仪的正视图；

图8为本实用新型实施例二中提供的一种记录仪的剖面图；

图9为本实用新型实施例二中照明灯与摄像头的一种设置示意图；

图10为本实用新型实施例二中照明灯与摄像头的另一种设置示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。

实施例一：

为了解决现有技术中管道检测不够直观准确的问题，本实施例提供一种管道维护设备。为了使管道维护设备的优点与细节更加清楚，本实施例将结合附图对其进行介绍：

请参见图1，管道维护设备1包括清洗器10与记录仪20。清洗器10主要用于管道内部的垃圾进行清理。可以理解的是，管道内部的垃圾可以是附着在管壁各处的泥沙、矿物废渣、细小灰尘或其他任何种类的其他垃圾。记录仪20 设置在清洗器10的尾端。这里所说的尾端是相对于管道维护设备1的前进方向而言的，例如，在图1当中，管道维护设备1从右向左(即沿箭头指示方向) 前进，则清洗器10右端即为其尾端，所以记录仪20也就设置在清洗器10的右端。将记录仪20设置在清洗器10的尾端主要是为了让记录仪20更多地拍摄记录经过清洗器10清理后的管道内壁画面。因为垃圾附着在管道内壁不仅会让失量检测技术的检测结果失准，而且也会让通过记录仪20直接拍摄画面的检测技术达不到预期检测效果。毕竟当垃圾附着在管壁的时候，没有人能够从拍摄画面中确定垃圾附着的背后到底是被严重损蚀的管壁还是可以正常承担运输工作的管壁。

管道维护设备1中的记录仪在进行拍摄的时候需要电能支持，可以理解的是，若是需要维护的管道不算太长，且检测环境中能源供应方便，则可以直接利用外部供电电源通过有线的方式向记录仪20供电。但是管道维护是一项工作量巨大的事务，管道相对较长，若通过外部电源供电，则会对管道维护设备的工作造成很多的制约。而且像石油领域的管道通常被铺设在环境严峻的荒漠、戈壁中，在这些环境当中，很难通过外部电源供电。所以，在本实施例的一种示例当中，管道维护设备1还包括蓄电设备(图1中未示出)，蓄电设备能够在外部电源的作用下储电蓄能，并在记录仪20工作的时候，为其供应能源。

由于输油管道深埋在地表以下5m左右，所以，管道内部的通信信号并不容易传输到地表。因此，若本实施例中提供的管道维护设备1是运用到输油管道的维护，则若本实施例中的管道维护设备1是对运输是由的管道进行维护，则其还可以包括存储设备(图1中未示出)。在这种情况下，记录仪20不需要将自己拍摄的画面实时向外界传输，而是先将记录到的画面存储到存储设备中，当管道维护工作完成之后，再通过数据读出接口从存储设备中读出数据进行分析，这很好地避免了通信数据实时传输的各种困难。

可以理解的是，如果需要维护的管道中有良好的信号覆盖，则管道维护设备1中可以不用设置存储设备，而是设置通信装置，利用通信装置将记录仪拍摄的画面实时传输到管道维护人员面前。另外，在这种情况下，为了更好地对管道内壁进行清理，可以在清洗器10的前端设置一个摄像头，该摄像头用于对尚未清理的管道画面进行拍摄，从而让管道维护人员确定哪些区域需要重点清理。应当明白的是，在该实施例当中，管道维护设备1中不仅包括通信装置，还应当具有控制器，管道维护设备1的前进与否由管道维护人员远程控制。

图2示出的是一种清洗器10的立体结构示意图，清洗器10包括有本体11 和一个或一个以上的清洗刷12，本体11是金属或合金材质，而清洗刷12则是由硬质的橡胶材料制成，并通过螺钉固定在本体11的外侧壁上。在本实施例中，管道维护设备1自身前行的动力可以由蓄电设备提供，但考虑到被检测的管道本身具有较好的密闭性，所以，管道维护设备1也可以依靠外部气源产生的气压或外部液源所产生的液压前进。

清洗器10中远离外部液源或者气源的一个端面为第一端面111，而靠近液源或气源的一个端面则为第二端面113。第一端面111同侧壁112上没有设置让液体或气体通过的孔洞，而第二端面113上设置有让液体或者气体通过的进压口。图3是图2中清洗器的一种剖面图，第一端面111与侧壁112共同围合出兜压空腔114。来自液源的液体或来自气源的气体能够通过进压口115进入到兜压空腔114中，并作用在第一端面111上，从而推动清洗器10在管道中前进。第一端面111与侧壁112如同是一个顺风的“伞面”，伞面的围合兜住了来自气源或液源的压力，使得伞面向前飞行。

通常，管道都是圆柱形的，因此，在本实施例中，清洗刷12外部轮廓为半径与被检测管道内径匹配的圆形。为了减小清洗器10在管道中前进所受的阻力，所以本实施例中各清洗刷12可以参照这样设计：清洗刷12靠近本体11前进方向的刷体长度小于远离前进方向的刷体长度，即在图3示出的清洗器的剖面图中，一个清洗刷12长度从右至左依次递减。清洗器10在高气压或者高液压的作用下前进，同时，清洗刷12通过与关闭之间的摩擦从而带走附着在关闭上的各种垃圾。

另外本实施例中的记录仪20可固定设置在第二端面113上，以便更好地拍摄经过清洗刷12清理之后的管壁。由于推动清洗器10前进的气压与液压比较高通常可达到4～10Mpa，这要求记录仪20在第二端面113上的固定具有较高的可靠性，不至于因为高气压与高液压的作用而出现摇摆与晃动。图4是本实施例中的管道维护设备1在高气压的作用下，对管道进行维护检测的一种示意图。在本实施例中，记录仪20可以通过螺栓固定在第二端面113上。毫无疑义的而是，除了将记录仪固定设置在第二端面上，还可以将其设置在清洗器10尾端的侧壁上，或者设置在清洗器10尾端的清洗刷12上。但是相对将记录仪20设置第二端面113的方案，这些设置方式不仅会另记录仪20的拍摄视角大打折扣，同时由于清洗刷12需要通过与管壁摩擦来清理垃圾，所以清洗刷12的震动是相比厉害的，在这种情形下，记录仪的拍摄质量也会受到很大程度的影响。

本实施例中的提供的管道维护设备，不仅可以通过清洗器的清洗刷与管道内壁相互配合，从而实现垃圾清理，使得管道内壁原本的模样得以显露，完成管道疏通，提升管道运输效率；而且因为在清洗器尾端设置了能够进行画面拍摄记录的记录仪，所以能够拍摄到管道内部原本的模样。而这些拍摄结果可以帮助管道维护人员很好的了解管道内部的情况，对管道损伤进行直观、准确的检测。

另外，由于记录仪的电能来自于管道维护设备自带的蓄电设备，所以，管道维护设备对管道的维护检测工作不必受制于外部环境的限制。同时，拍摄的二花面可以先存储到存储设备中，而不用实时传输到外界，这也避免了网络覆盖对管道维护设备工作的限制。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础上，继续对本实用新型中的管道维护设备进行介绍：

请参见图5，图5示出的是一种记录仪的结构示意图。记录仪20中包括密封壳21和设置在密封壳21内的摄像头22。密封壳21一方面能够起到固定摄像头的作用，另一方面，因为记录仪20工作在高气压或高液压环境下，所以密封壳也用于在高压以及潮湿环境下对摄像头22进行保护。

为了让设置在密封壳21内的摄像头22能够拍摄到管道内壁的画面，所以，密封壳21上设置有用于让摄像头22取景的取景窗口211。摄像头22朝向取景窗口211设置。应当理解的是，这里所说的“朝向”并不限制摄像头22必须正对取景窗口211，只要摄像头22的拍摄视角能够透过透明取景窗口211拍摄到外界画面即可。所以，只要摄像头22在密封壳21上的取景区域与该取景窗口 211具有部分重叠即可。取景区域是指该摄像头22以自己的最大视角能够拍摄到的密封外壳21上最大区域，如图6所示，在本实施例的一种示例当中，摄像头22’被设置在密封壳21’内的固定台上，假定该摄像头22’的最大视角为120°，则其能够拍摄到的密封外壳21’的区域在竖直方向上不会超过最高界限A和最低界限B。对于其他方向上的界限也是基于同样的方式确定，这里不再赘述。通过这种方式所划出的区域即为摄像头22’在密封壳21’上的取景区域(即图6中密封外壳21’上的阴影区域)。

在本实施例的另一示例当中，摄像头22直接贴合设置在密封壳21的取景窗口211上，摄像头22在密封壳21上的固定方式可以采用粘合固定、螺钉固定等方式。密封壳21的取景窗口211可以呈平面状，也可以呈其他规则或不规则的状态，为了优化摄像头22的拍摄画面，在本实施例中，取景窗口211中的部分呈球状曲面。而且摄像头22并不只一个，各个摄像头设置在取景窗口211 上，且各摄像头之间的位置关系可以基于摄像头自身的最大拍摄视角决定。

由于本实施例中管道维护设备中记录仪20对管道内部画面的拍摄是“扫描式”的，也即管道维护设备在前进的过程中，会自然而然的获得更多关于管道长度方向上的画面。因此，本实施例中并不要求记录仪20在一次图像采集中获取太多关于管道长度方向上的画面，而是要求记录仪在每次拍摄中能够尽可能全面获取到该拍摄位置对应的横截面方向上的画面。所以，记录仪20中各摄像头在管道横截面上的拍摄视角联合后最好能构成360°全景视角。

假定本实施例中包括3个拍摄视角为120°的摄像头，分别为第摄像头22a、第二摄像头22b以及第三摄像头22c，则从沿着管道维护设备前进方向来看，该记录仪20中各摄像头的设置应当如图7所示。同时，各摄像头与管道横截面之间的夹角可以设置为60°，具体设置示意图请参见图8。

可以理解的是，在管道当中，尤其是油料运输管道和天然气运输管道中，为了防止被运输资源发生燃烧或爆炸，应当避免甚至是杜绝电火花的出现，所以在管道中自然也就不会存在用以照明设备，故在管道内部可能是漆黑一片的。为了不影响摄像头的正常拍摄，可以在记录仪20中设置一个或多个照明灯，用以在摄像头进行图像拍摄时，照亮被拍摄环境。在本实施例的一种示例当中，照明灯可以围绕在摄像头周围。

具体的，若记录仪20中存在两个及以上的摄像头时，照明灯可以围绕在所有摄像头周围，也可以分别围绕每一个摄像头设置。图9和图10分别示出了记录仪20中包括三个摄像头时，各个照明灯的设置方式。在图9当中，多个照明灯23环绕在三个摄像头22的周围，而图10当中，多个照明灯23分别环绕在每一个摄像头22的周围。需要注意的是，本实施例中所说的“围绕”或“环绕”并不限定各照明灯是否是均匀分布在摄像头周围。

进一步地，为了降低照明灯照亮被拍摄环境的能耗，本实施例中的照明灯的全部或部分可以采用LED灯，LED不仅具有电光转化效率高、功耗低、绿色环保的优点，而且其工作寿命长，通常可达10万小时，应用在管道维护设备中，使得管道维护设备的可靠性得以提升。

在本实施例另外一些示例当中，尽管记录仪20中的并没有设置照明灯，但是其同样能对黑暗的环境进行拍摄，因为记录仪20中的摄像头22并不是基于光学成像原理设计的，而是基于其他不依赖于光的成像原理设计的，例如红外成像摄像头等。

本实施例中提供的管道维护设备，其记录仪不仅可以对管道内壁进行画面采集，而且还可以在无外界照明的情形下进行画面记录，能够适应更多环境，具有广泛的应用场景。另外，由于记录仪中包括多个摄像头，而且各摄像头相互之间的设置位置可以保证记录仪在管道横截面中进行360°的画面拍摄。更进一步的，记录仪的外壳对摄像头具有保护作用，能够有效防止高压环境对摄像头的物理损伤，以及隔绝外界环境对摄像头的化学侵蚀，保证了记录仪的可靠性。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种管道维护设备，其特征在于，包括清洗器和记录仪，所述记录仪固定设置于所述清洗器尾端；所述清洗器用于清除对管道内部的垃圾，所述清洗器在其横截面上垂直投影的形状、大小与被清理管道横截面的形状、大小匹配；所述记录仪用于记录经所述清洗器清理后的管道内部画面。

2.如权利要求1所述的管道维护设备，其特征在于，还包括蓄电设备和/或存储设备，所述蓄电设备与所述记录仪电连接以向所述记录仪供电；所述存储设备用于对所述记录仪记录的画面进行存储。

3.如权利要求1所述的管道维护设备，其特征在于，所述记录仪中包括密封壳与设置在所述密封壳内的摄像头，所述密封壳上包括透明的取景窗口，所述摄像头朝向所述取景窗口设置。

4.如权利要求3所述的管道维护设备，其特征在于，所述取景窗口的至少部分区域呈球状曲面，且在所述球状曲面上设置有两个或两个以上的摄像头，各所述摄像头在所述管道横截面上的拍摄视角联合后能构成360°全景视角。

5.如权利要求4所述的管道维护设备，其特征在于，所述记录仪中包括3个拍摄视角为120°的摄像头，且各所述摄像头与所述管道横截面间成60°的夹角。

6.如权利要求4所述的管道维护设备，其特征在于，所述记录仪中还包括多个照明灯，各所述照明灯围绕所有摄像头设置或分别围绕各所述摄像头设置。

7.如权利要求1-6任一项所述的管道维护设备，其特征在于，所述清洗器在外部气源产生的气压或外部液源所产生的液压的推动下前进。

8.如权利要求7所述的管道维护设备，其特征在于，所述清洗器包括本体和固定在所述本体外侧壁上的清洗刷；所述本体远离所述液源或气源的第一端面同所述本体侧壁共同围合成兜压空腔，所述本体靠近所述液源或气源的第二端面上设置有进压口，来自所述液源的液体或来自气源的气体通过所述进压口进入到所述兜压空腔，并作用在所述第一端面上。

9.如权利要求8所述的管道维护设备，其特征在于，所述清洗刷由硬质橡胶制成，并通过螺钉固定在所述本体上。

10.如权利要求8所述的管道维护设备，其特征在于，所述清洗刷的个数超过一个，且各所述清洗刷靠近所述本体前进方向的刷体长度小于远离所述前进方向的刷体长度。