管道损伤检测装置与管道损伤检测方法
技术领域
本发明涉及管道损伤检测设备
技术领域
,尤其涉及一种管道损伤性检测装置与管道损伤检测方法。背景技术
当前在管道损伤检测施工中,通常采用射线探伤法和超声波探伤法。对穿隔板结构的管道,当隔板的某一侧施工空间不足时,只能在隔舱壁另一侧进行损伤检测施工,超声波探伤法因无法接近损伤部位,从而无法应用;施工空间不足的隔舱壁一侧有其他金属部件与管道直接贴合时,射线探伤法会因为受到该金属部件的干扰而导致其检测结果不准确。
发明内容
本发明提供一种管道损伤检测装置与管道损伤检测方法,用以解决现有技术中管道损伤测试步骤复杂、测试效率低的问题,提高了损伤检测试验工作效率的同时,也降低了损伤试验的工作量。
针对现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种管道损伤检测装置,包括:
安装管;
气囊,所述气囊沿所述安装管的长度方向延伸,具有设于所述安装管内的连接端,以及凸出所述安装管的测量端,所述气囊上开设有充气口,所述测量端用于伸入待测管道内;
液压注入结构,贯设于所述气囊在长度方向上呈相对设置的两端、且与所述气囊密封连接,所述液压注入结构具有输入端以及输出端,所述输出端靠近所述测量端设置,用于向待测管道内填充流体;以及,
导波传感装置,设于所述测量端,用于发射并接收导波以检测待测管道的管道损伤情况。
根据本发明提供的一种管道损伤检测装置,所述液压注入结构包括液压注入管,所述液压注入管沿所述气囊的长度方向延伸,所述液压注入管靠近所述测量端的一个开口形成所述输出端,所述液压注入管靠近所述安装端的另一个开口形成所述输入端。
根据本发明提供的一种管道损伤检测装置,所述气囊长度方向上呈相对设置的两端分别设有安装孔,各所述安装孔处均设有密封圈,所述液压注入管的两端分别穿设于对应的所述密封圈,各所述密封圈均用以密封连接所述液压注入管与所述气囊。
根据本发明提供的一种管道损伤检测装置,所述液压注入管设为硬性液压注入直管,所述硬性液压注入直管的延伸方向与所述气囊的延伸方向平行。
根据本发明提供的一种管道损伤检测装置,所述导波传感装置包括电连接的超声导波传感器以及控制器,所述超声导波传感器设于所述测量端,所述控制器靠近所述安装端设置,所述超声导波传感器与所述控制器通过线缆连接。
根据本发明提供的一种管道损伤检测装置,所述超声导波传感器设为多个,多个所述超声导波传感器环形分布于所述测量端的周侧,各所述超声导波传感器均与所述控制器电连接。
根据本发明提供的一种管道损伤检测装置,所述超声导波传感装置还包括安装环,所述安装环套设于所述测量端,各所述超声导波传感器均设于所述安装环上。
根据本发明提供的一种管道损伤检测装置,所述测量端的周侧开设有环形安装槽,所述安装环设于所述环形安装槽内、且部分突出所述环形安装槽设置。
基于上述管道损伤检测装置,本发明还提供了一种管道损伤检测方法,包括:
将管道损伤检测装置的测量端伸入待测管道的管腔内、并使得安装管与待测管道之间平齐;
向气囊内注入气体,使气囊与所述安装管以及所述待测管道的内管壁贴合;
使用液压注入结构向所述待测管道的管腔内填充流体,获取液压注入结构的第一流体压强;
使用导波传感装置向所述待测管道内发射导波信号、并接收所述待测管道的第一反射信号;
使用液压注入结构继续向所述待测管道的管腔内填充流体,获取液压注入结构的第二流体压强;
使用导波传感装置向所述待测管道内发射导波信号、并接收所述待测管道的第二反射信号;
根据所述第一反射信号与所述第二反射信号,输出所述待测管道的损伤情况;其中,所述第二流体压强大于所述第一流体压强。
根据本发明提供的一种管道损伤检测方法,所述第一流体压强为P1,所述气囊内压强为P2,所述气囊的端部面积为A1,所述测量端与所述待测管道的接触面积为A2,所述连接端与所述安装管的接触面积为A3,所述气囊外表面的摩擦系数为f,P1、P2、A1、A2、A3以及f,满足如下关系:P2*(A2+A3)*f>P1*A1。
本发明提供的管道损伤检测装置,通过应用安装管作为待测管道的延伸,为气囊提供充足的摩擦面积,可满足高压管道损伤检测需求;导波传感装置布置在待测管道内部,可以解决损伤部位难以贴合的管道不易实施损伤检测和损伤部位受到附近结构干扰的管道损伤检测不准确的问题;此外,通过液压注入管向待测管道内填充流体,也可以实现待测管道不同压力条件下的损伤检测。本发明提供的管道损伤检测装置可以大幅提高管道损伤试验工作效率、降低管道损伤试验工作量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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是本发明提供的管道损伤检测装置的剖视图结构示意图;
图2是图1的导波传感装置的结构示意图;
图3是图1的装配结构示意图;
图4是本发明提供的管道损伤检测方法的流程图。
附图标记:
1:管道损伤检测装置; 2:安装管; 3:气囊;
4:液压注入结构; 5:导波传感装置; 6:待测管道;
7:连接端; 8:测量端; 9:充气口;
10:安装孔; 11:充气管; 12:输入端;
13:输出端; 14:液压注入管; 15:超声导波传感器;
16:控制器; 17:安装环。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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作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。
下面结合图1-图4描述本发明的管道损伤检测装置1和管道损伤检测方法。
在对管道进行损伤测量时,待测管道6一般具有一个密封端,在此端设置有阀门或者封堵机构,另一端为开口端,用于填充流体方便对待测管道6进行损伤试验,一般情况下填充的流体会设置为待测管道6在正常工作情况下填充的流体,有利于检测待测管道6在正常工作情况下的损伤情况。
请参阅图1-图3,本发明提供的管道损伤检测装置1,包括:安装管2;气囊3,气囊3沿安装管2的长度方向延伸,具有设于安装管2内的连接端7,以及凸出安装管2的测量端8,气囊3上开设有充气口9,测量端8用于伸入待测管道6内。安装管2具有安装腔,安装管2在其长度方向上的两端均开设有与安装腔连通的开口,气囊3设于安装腔、且气囊3的测量端8突出其中一个开口设置。安装管2作为待测管道6的一个延伸,在测试时更容易与待测管道6对接,且为气囊3提供了充足的摩擦面积。在实际测试过程中可以根据待测管道6的实际情况对安装管2进行替换,最好是替换为与待测管道6一般的大小以及形状,方便进行测试。此外需要说明的是,气囊3为一体设置,连接端7用于与安装管2连接,测量端8用于伸入待测管道6内(开口端)对管道的损伤进行测量,气囊3上的充气口9能对对气囊3进行充气,充气完成的气囊3能够对待测管道6起到封堵作用,方便进行试验。
液压注入结构4,贯设于气囊3在长度方向上呈相对设置的两端、且与气囊3密封连接,液压注入结构4具有输入端12以及输出端13,输出端13靠近测量端8设置,用于向待测管道6内填充流体;以及,导波传感装置5,设于测量端8,用于发射并接收导波以检测待测管道6的管道损伤情况。在本实施例中,通过气囊3的封堵,在待测管道6与气囊3之间形成了一段密封空间,通过液压注入结构4向此密封空间内填充流体,使用导波传感装置5向待测管道6内发送信号并获取反射信号,再持续向密封空间内填充流体改变密封空间内的管道压力,此时再向待测管道6内发送信号并获取反射信号。管道若存在较大损伤,在管内压力发生变化的情况下,管道损伤状态也会发生变化,则会引起反射信号的变化。若两次的反射信号存在差异且差异较大,则管道存到较大损伤,若两次反射信号差异较小,则管道损伤较小或未存在损伤。
需要说明的是,当前在管道损伤检测施工中,通常采用射线探伤法和超声波探伤法。对穿隔板结构的管道,当隔板的某一侧施工空间不足时,只能在隔舱壁另一侧进行损伤检测施工,超声波探伤法因无法接近损伤部位,从而无法应用。本发明提供的管道损伤检测装置1使用安装管2作为待测管道6的延伸,一方面提高了气囊3的摩擦面积,有助于提高管道密封效果、满足高压管道损伤测试试验的要求;另一方面通过安装管2连接待测管道6,使得气囊3伸入待测管道6内,在管道存在阻隔的情况下,也可以测量阻隔另一端的管道的损伤情况。本发明通过设置液压注入结构4,能够向待测管道6内填充不同种类的流体,可以检测待测管道6在不同工作条件下的损伤情况。
具体地,液压注入结构4包括液压注入管14,液压注入管14沿气囊3的长度方向延伸,液压注入管14的两端的开口分别形成输入端12以及输出端13,所述液压注入管14靠近测量端8的一个开口形成输出端13,液压注入管14靠近连接端7的另一个开口形成输入端12。在本发明提供的技术方案中,气囊3长度方向上呈相对设置的两端分别设有安装孔10,液压注入管14的两端分别穿设于对应的安装孔10、且与气囊3密封连接。在各安装孔10处均设有密封圈,液压注入管14的两端分别穿设于对应的密封圈,密封圈可以密封连接液压注入管14与气囊3,如此设置,方便对液压注入管14或者气囊3进行拆卸;也可以在安装孔10处设置热熔材料,将液压注入管14与气囊3之间通过热熔连接,用户可以根据实际工作情况加以选择,本发明对此并不加以限定。此外,在本发明提供的技术方案中,液压注入管14设为硬性液压注入直管,硬性液压注入直管的延伸方向与气囊3的延伸方向平行。如此设置,能够防止液压注入管14对气囊3造成损伤,影响测试的情况出现。
具体地,导波传感装置5包括电连接的超声导波传感器15以及控制器16,超声导波传感器15设于测量端8,控制器16靠近连接端7设置,超声导波传感器15与控制器16通过线缆连接,线缆提供了安装距离,用户可以在连接端7通过控制器16对超声导波传感器15进行控制。由于管道是环状的,为了提高测试精度,在本发明提供的技术方案中,超声导波传感器15设为多个,多个超声导波传感器15环形分布于测量端8的周侧,各超声导波传感器15均与控制器16电连接。多个超声导波传感器15能够获取待测管道6各个方向反射回的导波信号,对待测管道6的损伤情况有一个较为全面的了解。
进一步地,为了提高安装的稳定性以及保证结构的一体性,超声导波传感装置5还包括安装环17,安装环17套设于测量端8,各超声导波传感器15均设于安装环17上。安装环17的设置一方面方便进行拆卸,另一方面也对气囊3起到一定的保护作用,有利于延长气囊3的使用寿命。需要说明的是,测量端8的周侧开设有环形安装槽,安装环17设于环形安装槽内、且部分突出环形安装槽设置。环形安装槽能够固定安装环17,防止安装环17错位滑动,影响测试效果。突出设置环形安装槽的安装环17,能够保证设于安装环17表面的各超声导波传感器15均能与待测管道6之间密切接触,方便测试。
更进一步地,如前所述,气囊3上设有充气口9,方便对气囊3进行充气,在本发明提供的技术方案中,充气口9设为多个,多个充气口9均匀分布于连接端7远离测量端8的一侧,通过设置多个充气口9,能够对气囊3进行均匀的充气,使得气囊3与待测管道6或者安装管2之间贴合更加紧密,有利于提高测试效率。此外,均匀且分布的充气,有助于延长气囊3的使用寿命,防止气囊3因气量突然增大引起爆炸。进一步地,气囊3还包括充气管11,充气管11具有多个充气支路以及与多个充气支路连通的充气主路,各充气支路与各充气口9对应连通,在实际使用过程中,可以使用充气装置连通充气主路,以对各充气口9持续不断地输入气体。
请参阅图4,在上述管道损伤检测装置1的基础上,本发明还提供了一种管道损伤检测方法,包括:
S10、将管道损伤检测装置的测量端伸入待测管道的管腔内、并使得安装管与待测管道之间平齐;
S20、向气囊内注入气体,使气囊与所述安装管以及所述待测管道的内管壁贴合;
S30、使用液压注入结构向所述待测管道的管腔内填充流体,获取液压注入结构的第一流体压强;
S40、使用导波传感装置向所述待测管道内发射导波信号、并接收所述待测管道的第一反射信号;
S50、使用液压注入结构继续向所述待测管道的管腔内填充流体,获取液压注入结构的第二流体压强;
S60、使用导波传感装置向所述待测管道内发射导波信号、并接收所述待测管道的第二反射信号;
S70、根据所述第一反射信号与所述第二反射信号,输出所述待测管道的损伤情况;其中,所述第二流体压强大于所述第一流体压强。
需要说明的是,气囊3与待测管道6之间形成了一段密封空间,通过液压注入结构4向该密封空间内填充流体,能够持续不断引起该空间内管道的受压变化。设第一流体压力为P1,在P1下,导波传感装置5能够收到待测管道6的第一反射信号;设第二流体压力为P2,在P2下,导波传感装置5能够收到待测管道6的第二反射信号。由于P2大于P1,若管道存在严重损伤,在管道内压力升高的情况下,管道损伤会发生改变,因此也会引起反射信号的改变。因此,若第二反射信号与第一反射信号相近,则证明待测管道6情况良好,若第二反射信号与第一反射信号相差较大,则证明待测管道6的损伤情况较为严重。
进一步地,在进行测量的过程中,第一流体压强为P1,气囊3内压强为P2,气囊3的端部面积为A1,测量端8与被测管道的接触面积为A2,连接端7与安装管2的接触面积为A3,气囊3外表面的摩擦系数为f,P1、P2、A1、A2、A3以及f,满足如下关系:P2*(A2+A3)*f>P1*A1。需要说明的是,在进行测量的过程中,需要保持上述参数满足上述关系,在此关系下,气囊3的摩擦力大于流体产生的推力,气囊3能够保持静止,维持测试的进行。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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