CN214585088U - 管道检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种管道检测装置，属于管道缺陷检测技术领域。本申请实施例提供的装置，通过将轴向检测单元、至少两个周向检测单元和里程检测单元同时配置在同一个整体中，使得该装置可以同时检测到轴向检测信息、周向检测信息以及上述两个检测信息对应的里程信息，在上述信息被发送至数据采集存储单元后，基于里程信息以及第一探头与第二探头之间的距离，可以将轴向检测信息和周向检测信息精确的对应起来，从而有利于后期更准确的确定管道缺陷，提高该装置识别缺陷的可信度，有利于对管道运行进行完整性评估。

Description

管道检测装置

技术领域

本申请涉及管道缺陷检测技术领域，特别涉及一种管道检测装置。

背景技术

油气输送安全是国家能源安全的重要部分，是国家公共安全的重要环节，在国民经济中占有极为重要的战略地位。油气管道在使用时间超过一定限度后，会进入事故多发期，给人民的生命及财产安全带来不可估量的损失。管道内检测可以为管道的安全运行评估提供基础数据。

目前通常使用的管道检测装置主要采用轴向励磁检测技术，轴向励磁腐蚀检测器包括沿管道轴向依次布设的两个励磁单元，以及在两个励磁单元之间沿管道内壁分布的多个探头，通过励磁单元将管道的内壁饱和磁化，在被测管壁中形成沿管道轴向的磁回路，当管壁没有缺陷时，磁力线处于管壁之内，当管壁存在缺陷时，磁力线会穿出管壁，形成漏磁场。利用探头拾取漏磁信号，对沿圆周方向的管体缺陷进行识别。

然而，由于这种管道检测装置仅能沿识别单一方向的缺陷，因此，该装置识别缺陷的可信度较低，不利于对管道运行进行完整性评估。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种管道检测装置，能够将轴向检测信息和周向检测信息精确的对应起来，从而有利于后期更准确的确定管道缺陷，提高该装置识别缺陷的可信度，有利于对管道运行进行完整性评估。该技术方案如下：

提供了一种管道检测装置，该装置包括：轴向检测单元、至少两个周向检测单元、里程检测单元、数据采集存储单元和架体；

该轴向检测单元、至少两个周向检测单元、里程检测单元和数据采集存储单元均位于该架体上，该架体能够在管道内移动；

该轴向检测单元包括：依次套装在该架体上的两个轴向励磁子单元，以及位于两个该轴向励磁子单元之间的轴向探头子单元和第一信号管理子单元，该轴向探头子单元包括沿周向均匀分布的多个第一探头，每个该第一探头与该第一信号管理子单元电性耦接，该第一信号管理子单元与该数据采集存储单元电性耦接；

该周向检测单元包括周向励磁子单元、多个第二探头和第二信号管理子单元，多个该第二探头沿周向均匀分布于所向周向励磁子单元上，该第二信号管理子单元也位于所向周向励磁子单元上，且该第二探头与该第二信号管理子单元电性耦接，该第二信号管理子单元与该数据采集存储单元电性耦接；

该里程检测单元与该数据采集存储单元电性耦接，用于将检测到的里程信息发送至该数据采集存储单元。

在一种可能设计中，该轴向励磁子单元包括：第一铁芯、第一永磁体和第一钢刷，该第一钢刷用于与待检测管道的内壁相抵。

在一种可能设计中，该第一探头为三轴涡流探头。

在一种可能设计中，该周向励磁子单元包括：第二铁芯、第二永磁体和第二钢刷，该第二钢刷用于与待检测管道的内壁相抵。

在一种可能设计中，该第二探头为周向涡流探头。

在一种可能设计中，该两个周向检测单元中的第二探头交错布置。

在一种可能设计中，该第一探头和该第二探头的数量相等；

每个第二探头和一个第一探头沿架体的轴向在同一条直线上。

在一种可能设计中，该里程检测单元为里程轮。

在一种可能设计中，该架体包括轴向检测节和周向检测节；

该轴向检测节和该周向检测节之间通过万向节连接；

该轴向检测单元和该数据采集存储单元位于该轴向检测节上；

该至少两个周向检测单元和该里程检测单元位于该周向检测节上。

在一种可能设计中，该架体的前端设有速度控制头，该架体上套装有至少两个皮碗，该皮碗的外径与待检测管道的内径相适配；

该架体上设有沿架体的轴向布置的至少两个支撑单元，每个该支撑单元包括沿该架体的周向均匀布置的至少8个轮体。

本申请实施例提供的装置，通过将轴向检测单元、至少两个周向检测单元和里程检测单元同时配置在同一个整体中，使得该装置可以同时检测到轴向检测信息、周向检测信息以及上述两个检测信息对应的里程信息，在上述信息被发送至数据采集存储单元后，基于里程信息以及第一探头与第二探头之间的距离，可以将轴向检测信息和周向检测信息精确的对应起来，从而有利于后期更准确的确定管道缺陷，提高该装置识别缺陷的可信度，有利于对管道运行进行完整性评估。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种管道检测装置的结构示意图。

附图中的各零件的标号说明如下：

1-轴向检测单元；

11-轴向励磁子单元；

12-轴向探头子单元；

13-第一信号管理子单元；

2-周向检测单元；

21-周向励磁子单元；

22-第二探头；

23-第二信号管理子单元；

3-里程检测单元；

4-数据采集存储单元；

5-架体；

51-轴向检测节；

52-周向检测节；

53-万向节；

54-速度控制头；

55-皮碗；

56-轮体。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1是本申请实施例提供的一种管道检测装置的结构示意图，请参见图1，该装置包括：轴向检测单元1、至少两个周向检测单元2、里程检测单元3、数据采集存储单元4和架体5；该轴向检测单元1、至少两个周向检测单元2、里程检测单元3和数据采集存储单元4均位于该架体5上，该架体5能够在管道内移动；该轴向检测单元1包括：依次套装在该架体5上的两个轴向励磁子单元11，以及位于两个该轴向励磁子单元11之间的轴向探头子单元12和第一信号管理子单元13，该轴向探头子单元12包括沿周向均匀分布的多个第一探头，每个该第一探头与该第一信号管理子单元13电性耦接，该第一信号管理子单元13与该数据采集存储单元4电性耦接；该周向检测单元2包括周向励磁子单元21、多个第二探头22和第二信号管理子单元23，多个该第二探头22沿周向均匀分布于所向周向励磁子单元21上，该第二信号管理子单元23也位于所向周向励磁子单元21上，且该第二探头22与该第二信号管理子单元23电性耦接，该第二信号管理子单元23与该数据采集存储单元4电性耦接；该里程检测单元3与该数据采集存储单元4电性耦接，用于将检测到的里程信息发送至该数据采集存储单元4。

下面对该装置的工作原理进行详述：

在该装置中，架体5用于对其他单元起到支撑作用，该装置能够设置在管道内部，通过架体5与管道之间的接触，以及风力的吹动作用，使该装置在管道内移动。

在该装置中，轴向检测单元1的工作原理是：当该装置在管道内部移动时，两个轴向励磁子单元11将管道的内壁饱和磁化，在被测管壁中形成沿磁回路，当管壁没有缺陷时，磁力线处于管壁之内，当管壁存在缺陷时，磁力线会穿出管壁，形成漏磁场，利用位于两个轴向励磁子单元11之间的第一探头拾取轴向漏磁信号，可以识别出长度方向沿管道周向导向的缺陷。

在该装置中，周向检测单元2的工作原理是：当该装置在管道内部移动时，每个周向励磁子单元21将管道的内壁饱和磁化，在被测管壁中形成磁回路，当管壁没有缺陷时，磁力线处于管壁之内，当管壁存在轴向导向的缺陷时，磁力线会穿出管壁，形成漏磁场，利用周向励磁子单元21之间的第二探头22拾取周向漏磁信号，可以识别出长度方向沿管道轴向的缺陷。

第一信号管理子单元13，也可以称为源测量单元(Source-measure unit，SMU)，可以同步采集第一探头拾取的轴向漏磁信号，将其转化为轴向检测信息后，并行传输至数据采集存储单元4电子包。

第二信号管理子单元23，也可以称为源测量单元(Source-measure unit，SMU)，可以同步采集第二探头22拾取的周向漏磁信号，将其转化为周向检测信息后，并行传输至数据采集存储单元4电子包。

数据采集存储单元4在接收到：轴向检测信息、周向检测信息以及里程信息后，利用统一的里程信息以及第一探头与第二探头22之间的距离，将腐蚀缺陷数据在数据分析软件中对齐，这样，在后期分析数据时，可以利用基于双向励磁的缺陷量化模型进行缺陷的量化分析。

本申请实施例提供的装置，通过将轴向检测单元1、至少两个周向检测单元2和里程检测单元3同时配置在同一个整体中，使得该装置可以同时检测到轴向检测信息、周向检测信息以及上述两个检测信息对应的里程信息，在上述信息被发送至数据采集存储单元4后，基于里程信息以及第一探头与第二探头22之间的距离，可以将轴向检测信息和周向检测信息精确的对应起来，从而有利于后期更准确的确定管道缺陷，提高该装置识别缺陷的可信度，有利于对管道运行进行完整性评估。

下面对该装置各部分结构及工作原理进行详述：

轴向励磁子单元11中的励磁是指为电磁感应原理工作的电气设备提供工作磁场。在一种可能设计中，该轴向励磁子单元11包括：第一铁芯、第一永磁体和第一钢刷，该第一钢刷用于与待检测管道的内壁相抵。

在上述结构中，第一铁芯用于将第一永磁体固定在架体5上，第一永磁体具有磁性，第一钢刷在第一永磁体的外侧，与待检测管道的内壁相接触，通过第一钢刷，第一永磁体将管道内壁磁化。其中，第一钢刷在装置的行进过程中与管道内壁摩擦，既保证了磁化效果，又不会对行进造成较大的阻碍，同时不损坏管道内壁。

在一种可能设计中，该第一探头为三轴涡流探头，该三轴涡流探头是基于涡流探伤原理进行探测的，涡流探伤是一种利用电磁感应原理检测构件和金属材料表面缺陷的探伤方法，检测结果准确性高。

在一种可能设计中，该周向励磁子单元21包括：第二铁芯、第二永磁体和第二钢刷，该第二钢刷用于与待检测管道的内壁相抵。周向励磁子单元21的工作原理与轴向励磁子单元11同理，在此不再赘述。

在一种可能设计中，该第二探头22为周向涡流探头，该周向涡流探头是基于涡流探伤原理进行探测的，涡流探伤是一种利用电磁感应原理检测构件和金属材料表面缺陷的探伤方法，检测结果准确性高。

在一种可能设计中，该两个周向检测单元2中的第二探头22交错布置，从而可以均匀的获取探测信号，且两个周向检测单元2中的第二探头22可以起到相互补充的作用。

在一种可能设计中，该第一探头和该第二探头22的数量相等；每个第二探头22和一个第一探头沿架体5的轴向在同一条直线上。

根据实际需要，第一信号管理子单元13包括多个轴向信号管理模块，第二信号管理子单元23包括多个周向信号管理模块。

例如，以40英寸管道双向励磁复合检测器来说，三轴涡流探头、周向涡流探头分别为108个，每16个三轴涡流探头对应一个轴向信号管理模块，每9个周向涡流探头对应一个周向信号管理模块，在轴向上两种探头保持一一对应的关系，周向涡流探头分为两排，两排交错布置，保证108个探头均匀布置于圆周位置。

在一种可能设计中，该里程检测单元3为里程轮，能够通过记录转动圈数精确获取该装置行进的里程信息，并将该里程信息发送至数据采集存储单元4。

在一种可能设计中，该架体5包括轴向检测节51和周向检测节52；该轴向检测节51和该周向检测节52之间通过万向节53连接；该轴向检测单元1和该数据采集存储单元4位于该轴向检测节51上；该至少两个周向检测单元2和该里程检测单元3位于该周向检测节52上。

在该装置的行进过程中，基于万向节53，轴向检测节51和周向检测节52之间可以相对转动，有利于适应管道的拐弯处等不同地形的要求，使该装置平稳行进。

在一种可能设计中，该架体5的前端设有速度控制头54，该架体5上套装有至少两个皮碗55，该皮碗55的外径与待检测管道的内径相适配；该架体5上设有沿架体5的轴向布置的至少两个支撑单元，每个该支撑单元包括沿该架体5的周向均匀布置的至少8个轮体56。

具体的，当该装置具有两个支撑单元时，这两个支撑单元可以是位于该架体5的前部和尾部；当该装置具有至少三个支撑单元时，这些支撑单元沿架体5的轴向布置在架体的前部、中间部和尾部。其中，每个支撑单元均包括至少8个轮体56，从而使架体5通过这些轮体56在管道内壁上移动，进而有利于该装置在管道内部沿水平方向行走。

基于上述结构，该装置可以基于皮碗55与管道内壁之间实现密封，从而在后方具有空气压力时，该装置可以被空气吹动行进，无需再加装其他动力单元，简化了结构。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。

本申请实施例提供的装置，通过将轴向检测单元1、至少两个周向检测单元2和里程检测单元3同时配置在同一个整体中，使得该装置可以同时检测到轴向检测信息、周向检测信息以及上述两个检测信息对应的里程信息，在上述信息被发送至数据采集存储单元4后，基于里程信息以及第一探头与第二探头22之间的距离，可以将轴向检测信息和周向检测信息精确的对应起来，从而有利于后期更准确的确定管道缺陷，提高该装置识别缺陷的可信度，有利于对管道运行进行完整性评估。

上述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道检测装置，其特征在于，所述装置包括：轴向检测单元(1)、至少两个周向检测单元(2)、里程检测单元(3)、数据采集存储单元(4)和架体(5)；

所述轴向检测单元(1)、至少两个周向检测单元(2)、里程检测单元(3)和数据采集存储单元(4)均位于所述架体(5)上，所述架体(5)能够在管道内移动；

所述轴向检测单元(1)包括：依次套装在所述架体(5)上的两个轴向励磁子单元(11)，以及位于两个所述轴向励磁子单元(11)之间的轴向探头子单元(12)和第一信号管理子单元(13)，所述轴向探头子单元(12)包括沿周向均匀分布的多个第一探头，每个所述第一探头与所述第一信号管理子单元(13)电性耦接，所述第一信号管理子单元(13)与所述数据采集存储单元(4)电性耦接；

所述周向检测单元(2)包括周向励磁子单元(21)、多个第二探头(22)和第二信号管理子单元(23)，多个所述第二探头(22)沿周向均匀分布于所向周向励磁子单元(21)上，所述第二信号管理子单元(23)也位于所向周向励磁子单元(21)上，且所述第二探头(22)与所述第二信号管理子单元(23)电性耦接，所述第二信号管理子单元(23)与所述数据采集存储单元(4)电性耦接；

所述里程检测单元(3)与所述数据采集存储单元(4)电性耦接，用于将检测到的里程信息发送至所述数据采集存储单元(4)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴向励磁子单元(11)包括：第一铁芯、第一永磁体和第一钢刷，所述第一钢刷用于与待检测管道的内壁相抵。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一探头为三轴涡流探头。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述周向励磁子单元(21)包括：第二铁芯、第二永磁体和第二钢刷，所述第二钢刷用于与待检测管道的内壁相抵。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二探头(22)为周向涡流探头。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个周向检测单元(2)中的第二探头(22)交错布置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一探头和所述第二探头(22)的数量相等；

每个第二探头(22)和一个第一探头沿架体(5)的轴向在同一条直线上。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述里程检测单元(3)为里程轮。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述架体(5)包括轴向检测节(51)和周向检测节(52)；

所述轴向检测节(51)和所述周向检测节(52)之间通过万向节(53)连接；

所述轴向检测单元(1)和所述数据采集存储单元(4)位于所述轴向检测节(51)上；

所述至少两个周向检测单元(2)和所述里程检测单元(3)位于所述周向检测节(52)上。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述架体(5)的前端设有速度控制头(54)，所述架体(5)上套装有至少两个皮碗(55)，所述皮碗(55)的外径与待检测管道的内径相适配；

所述架体(5)上设有沿架体(5)的轴向布置的至少两个支撑单元，每个所述支撑单元包括沿所述架体(5)的周向均匀布置的至少8个轮体(56)。

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