CN208984582U - 一种管道内检测器牵拉试验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管道内检测器牵拉试验平台，属于管道检测技术领域。管道内检测器牵拉试验平台包括牵引自动控制系统、试验系统管道和测试及辅助设备；牵引自动控制系统带动内检测器在试验系统管道中移动，试验系统管道上设置人工缺陷，测试设备采集、显示并存储漏磁信号，辅助设备用于运输所述内检测器。本实用新型通过在管道上人设置人工缺陷，通过牵引自动控制系统牵引内检测器在管道内匀速运动，为漏磁检测及缺陷信号采集提供基本测试条件。另外，本试验平台的支撑装置能够进行不同管径管道的牵拉试验，提升了试验平台的应用广泛性，显著降低了实验成本。

Description

一种管道内检测器牵拉试验平台

技术领域

本实用新型涉及海底管道检测技术领域，尤其涉及一种管道内检测器牵拉试验平台。

背景技术

管道漏磁检测是将铁磁管道材料磁化后，其表面和/或近表面缺陷在材料表面形成漏磁场，通过检测漏磁场，进而检测管道的腐蚀、变形、裂纹、焊缝等缺陷。目前国内外应用最为广泛的是管道漏磁内检测技术。然而，在对管道的缺陷进行检测时，尤其针对油气管道，必须通过实验测试平台模拟其实际工况，采集漏磁信号。因此，建立一个有效、方便的试验平台变得尤为重要。

对于管道的漏磁检测，应开展相应的路设计验证、传感器阵列设计验证、缺陷信号采集等系列试验工作，也是作为项目最核心功能实现的设计验证。因此，急需一套试验平台，尽快获得该设计的验证结果，根据其结果还需尽快给出漏磁检测结果的修正设计方案，以确保能够与整个系统的研制进度同步。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种管道内检测器牵拉试验平台，用以解决现有对模拟管道的缺陷进行试验检测难的技术问题，管道牵拉试验平台是管道内检测装备功能试验和整机性能验证的重要基础试验条件之一。可满足不同缺陷、形变、材料等试验管道的安装，采用牵引试验装备方式，实现对试验管道的实验室检测，以获得试验装备的检测性能、通过性能等综合性能评估和评价。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种管道内检测器牵拉试验平台，包括牵引自动控制系统、试验系统管道、测试设备及辅助设备；牵引自动控制系统带动内检测器在试验系统管道中移动，试验系统管道上设置人工缺陷，测试设备采集、显示并存储漏磁信号，辅助设备用于运输内检测器。

进一步地，试验系统管道包括主管道、管道变径筒、发球与收球装置及支撑装置；主管道与管道变径筒连接，发球与收球装置置于管道变径筒的两端，支撑装置用于支撑主管道；人工缺陷设置在主管道上。

进一步地，支撑装置包括水泥墩和管道固定器，管道固定器安装固定在水泥墩的顶部，水泥墩中部设有用于放置管道的凹槽。

进一步地，水泥墩的两侧设有开口，管道固定器包括金属块、滑轨、滑动螺母，金属块固定安装于开口中，滑轨固定安装在金属块上，滑轨还包括滑道，滑动螺母能够在滑道中滑动。

进一步地，滑道垂直于主管道中心线。

进一步地，管道固定器还包括使不同管径的管道中心高度保持一致的垫板，垫板安装在所述水泥墩凹槽中。

进一步地，发球与收球装置底部安装转向轮，并设置高度调节平台，用于调节发球与收球装置与管道高度一致。

进一步地，还包括钢丝绳导向器，钢丝绳导向器置于牵引自动控制系统与试验系统管道之间。

进一步地，牵引自动控制系统包括卷扬机，卷扬机的牵引力不低于15000N。

进一步地，测试设备包括高斯计、供电电源、数据采集卡、传感器标定器和上位机。

本实用新型的有益效果为：

a)本实用新型提供的管道内检测器牵拉试验平台，能够对基于数值仿真的磁路设计与实际测试结果进行比对，形成仿真修正参数，实现仿真、试验闭环验证，能够实现动态磁路对管道磁化的测试，此试验平台的功能更广。

b)本实用新型提供的管道内检测器牵拉试验平台，通过对管道固定器结构的调整，滑动螺母能够在滑道中滑动，管道固定器还包括垫板，垫板安装在水泥墩凹槽中，使不同管径的管道中心高度保持一致，可以利用同一套管道支撑装置对不同管径的管道进行测试验证，提升了试验平台的应用广泛性，显著降低了实验成本。

c)本实用新型提供的管道内检测器牵拉试验平台，在试验系统管道上设置多种类型的人工缺陷，能够实现不同缺陷特征的漏磁场信号的测试和采集。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型的管道内检测器牵拉试验平台示意图；

图2为本实用新型的发球与收球装置结构示意图；

图3为本实用新型的支撑装置的水泥墩结构示意图；

图4为本实用新型的管道安装示意图。

附图标记：

1、卷扬机；2、管道固定器；3、人工缺陷；4、水泥墩；5、试验管道；6、变径筒；7、入口管道；8、发球和收球辅助装置；9、地面；10、垫板。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种管道内检测器牵拉试验平台，包括牵引自动控制系统、试验系统管道(含支撑装置)和测试及辅助设备；其中，牵引自动控制系统带动内检测器在试验系统管道中移动，用于模拟海底管道内油气压力产生的动力；试验系统管道用于模拟海管，支撑装置起到试验管道系统的固定和支撑作用；试验系统管道上设置人工缺陷3，用于模拟有缺陷的海底管道部分；测试设备采集、显示并存储漏磁信号，具体用来为系统供电、试验数据采集和分析处理；辅助设备用于运输内检测器。

牵引自动控制系统包括卷扬机1，卷扬机1用于对内检测器在管道内进行水平牵引，考虑到试验平台安装完毕后，卷扬机1的钢丝绳与管道能在同一轴线上，在卷扬机1和管道之间还设有钢丝绳导向器，卷扬机1的钢丝绳通过钢丝导向器与内检测器连接。为了保证内检测器在管道内尽可能匀速运动，且速度控制在0.5m/s～3m/s的范围内，卷扬机1的牵引力至少在15000N以上。需要说明的是，如对卷扬机1的运行速度有需求，可以外加变频器控制卷扬机1的电机，进而调节卷扬机1的运行速度。

试验系统管道包括主管道、管道变径筒6、发球和收球辅助装置8、钢丝绳导向器及支撑装置。主管道包括多根子管道，各子管道之间通过焊接的方式连接，这样既可以提高牵引自动控制系统的测试效果，增加对焊缝的检查，又可以人为的制造更多缺陷。具体到本实施例，主管道的总长度为7000mm左右，将两根2000mm的管道分别焊接在一根3000mm的管道的两端，形成两个管道周向焊缝，进而组成主管道。此处的两个管道周向焊缝即人为制造的管道缺陷，为管道的漏磁检测提供检测样本。在主管道两端均配置入口管道7，入口管道7通过变径筒6与主管道连接，入口管道7的管径大于主管道管径，以方便内检测器从入口管道7的导向端口导入和导出，导向端口与主管道之间通过变径筒6连接，其中，主管道、导向端口与变径筒6的连接都采用焊接的方式，主管道、导向端口与变径筒6之间的焊缝也是管道缺陷之一。同时在导向端口上钻螺丝孔，并安装螺丝用以固定发球装置与收球装置。具体到本实施例，在主管道两端各设计50mm长的φ273钢管导向端口，导向端口与主管道间设计了φ219—φ273变径筒6，单个变径筒6的长度约为150mm。发球与收球装置用于在管道两端运输内检测器，且设计成具有转向轮和高度调节平台的结构，转向轮装配在发球与收球装置的底部，如图2所示。通过发球与收球装置的高度调节平台，可将发球与收球装置的高度调整到与管道高度一致，以便顺利将内检测器牵引至管道中。本实施例中的高度调节平台，可采用伸缩式高度调节装置以及其他能够实现调节发球与收球装置高度的现有高度调节装置。

本实施例中的支撑装置为浇筑地面的固定支撑结构，支撑装置包括多个水泥墩4，具体到本实施例，包括四个水泥墩4，水泥墩4的机构如图3所示。在地面9以下至少400mm铺设水泥地基，水泥地基采用普通钢筋，在地面9以上浇筑500mm高的水泥墩4，水泥墩4的钢筋优选为不导磁钢筋，并与水泥地基钢筋相连。设置水泥地基可保证水泥墩4可以承受牵拉试验时所产生的巨大摩擦力，水泥墩4可防止内检测器在管道内移动时产生的摩擦力导致管道发生位移。水泥墩4顶部外露钢筋结构，水泥墩4顶部外露钢筋结构可通过浇筑好水泥墩4后，采用钻机从水泥墩4的顶部逐层去掉水泥直至钢筋外露；或者在水泥浇筑时，使钢筋略微露出水泥顶部即可。水泥墩4上设置管道固定器2，管道固定器2包括金属块、滑轨、滑动螺母以及垫板10。水泥墩4顶部左右端部设有方槽，方槽内镶嵌金属块，金属块与水泥墩4中的钢筋固定连接，优选焊接连接，金属块上安装有滑轨，滑轨上设置供滑动螺母滑动的滑道，滑道垂直于主管道中心线，滑动螺母能够在滑道内滑动并能够在指定位置固定，如滑到指定位置旋紧螺母即实现螺母的固定。优选的，滑道设置在滑轨的中间位置，增加支撑装置的稳定性，同时轨道受力更加均衡，从而延长支撑装置的使用寿命，降低成本。

本实施例中，水泥墩4中间位置设有凹槽，如图4所示，该凹槽用于放置管道，对于不同管径的管道，可以在凹槽中放置垫板10，从而能够使不同管径的管道中心高度保持一致，优选地，垫板10由钢质材料制成，垫板10的形状与凹槽形状相同，此结构的支撑装置能够适应种规格管道的安装，可以利用同一套管道支撑装置对不同管径的管道进行测试验证，提升了试验平台的应用广泛性，显著降低了实验成本。

根据检测和验证需求，在试验系统管道上设置人工缺陷3，人工缺陷3设置在主管道上，人工缺陷3包括人为刻制的焊缝、通孔、大面积人工腐蚀、轴向凹痕、腐蚀斑等，对于人工缺陷的尺寸及在管道上的排列和布局，都是根据实际管道缺陷制作出来的。考虑到人工缺陷3的加工对管道产生很大的影响，优选采用电加工、机械加工或腐蚀方式完成人工缺陷3的制作。

测试及辅助设备包括基本测试设备和辅助设备，其中基本测试设备包括高斯计、供电电源、数据采集卡、传感器标定器和上位机；其中，高斯计用于漏磁系统管道磁化表磁测量、磁化饱和测量、磁路强度测量等，是试验过程中的辅助测量和验证工具，传感器标定器用于磁传感器阵列输出一致性标定，数据采集卡实现对漏磁检测系统传感器阵列输出信号的检测，上位机实现对数据采集卡输出信号的实时显示、存储。辅助设备用于将内检测器从地面9放置到发球和收球辅助装置8等其他地方，优选的，该辅助设备为吊车。

实施时，将内检测器放在发球和收球辅助装置8上，放在管道右侧，高度调节至与管道高度一致，将卷扬机1的钢丝绳穿过管道连接到内检测器的牵引端。启动卷扬机1，将内检测器牵引进直径为219mm的主管道内后暂停卷扬机1，调整钢丝绳导向器保证钢丝绳处于水平状态时，再次启动卷扬机1，将内检测器由管道一端牵引至另一端。最后把内检测器牵引至发球和收球辅助装置8上，停止卷扬机1工作，完成一次试验。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，包括牵引自动控制系统、试验系统管道、测试设备及辅助设备；所述牵引自动控制系统带动内检测器在试验系统管道中移动，所述试验系统管道上设置人工缺陷，所述测试设备采集、显示并存储漏磁信号，所述辅助设备用于运输所述内检测器。

2.根据权利要求1所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，所述试验系统管道包括主管道、管道变径筒、发球与收球装置及支撑装置；所述主管道与管道变径筒连接，所述发球与收球装置置于管道变径筒的两端，所述支撑装置用于支撑所述主管道；所述人工缺陷设置在主管道上。

3.根据权利要求2所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，所述支撑装置包括水泥墩和管道固定器，所述管道固定器安装固定在所述水泥墩的顶部，所述水泥墩中部设有用于放置管道的凹槽。

4.根据权利要求3所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，所述水泥墩的两侧设有开口，所述管道固定器包括金属块、滑轨、滑动螺母，所述金属块固定安装于所述开口中，所述滑轨固定安装在金属块上，所述滑轨还包括滑道，所述滑动螺母能够在所述滑道中滑动。

5.根据权利要求4所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，所述滑道垂直于主管道中心线。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，所述管道固定器还包括使不同管径的管道中心高度保持一致的垫板，所述垫板安装在所述水泥墩凹槽中。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，所述发球与收球装置底部安装转向轮，并设置高度调节平台，用于调节所述发球与收球装置与管道高度一致。

8.根据权利要求7所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，还包括钢丝绳导向器，所述钢丝绳导向器置于所述牵引自动控制系统与所述试验系统管道之间。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，所述牵引自动控制系统包括卷扬机，所述卷扬机的牵引力不低于15000N。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的管道内检测器牵拉试验平台，其特征在于，所述测试设备包括高斯计、供电电源、数据采集卡、传感器标定器和上位机。