一种原油输送管道内腐蚀检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种原油输送管道内腐蚀检测装置及其方法，里程计数轮紧贴管内壁设置，电路控制和数据存储装置上设置有速度控制器，驱动皮碗表面通过液体产生的压力差形成驱动力使检测装置在管道内向前推进，通过改变驱动面积和安装数量，实现稳定驱动力和控制检测装置运移速度，电路控制和数据存储装置连接数据分析单元，利用电路控制和数据存储装置存储的检测电磁信号分析管道内腐蚀状况。本发明专利技术适用于小直径管道的检测，检测信号稳定，腐蚀缺陷易量化，在弯头较多的管道适用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种原油输送管道内腐蚀检测装置及其方法
本专利技术属于管道内腐蚀检测
，具体涉及一种原油输送管道内腐蚀检测装置及其方法。
技术介绍
管道内检测技术是用于判断管道内腐蚀缺陷状况并使之量化的管道完整性检测工具，按照检测方式可以分为：漏磁通型、超声波型、涡流型、电磁声波型等。其中，漏磁检测是目前较为成熟且工业化最为广泛的管道内检测技术，但该项技术目前只适应于检测管径大于200mm管道内腐蚀检测，对于油田90％的管径小于200mm的原油输送管道没有有效的管道内腐蚀检测技术。电磁涡流检测技术，主要用于检测零件表面的裂纹和坑型缺陷，不需要耦合，对管道内环境要求较低，管输介质不影响检测。与本专利技术相关的公开报道有：1、“在线管道缺陷常用检测方法分析探头在金属表面移动”(《管道技术与设备》2009年第6期)一文中分析了涡流检测在检测灵敏度方面，涡流主要分布在金属材料的表面附近，涡流检测适用于导体表面缺陷或者近表面缺陷,对于表面缺陷,涡流法检测的灵敏度高于漏磁法。2、“油气管道内检测常用方法”(《EquipmentManufacturingTechnology》No.1，2015)介绍了远场涡流技术具有信号强，信息量大，可以实现多个表面深度的测量，检测速度快等优点，但是强信号的相互干扰、高能耗等缺点，也成为影响该技术发展的局限性。3、“管道内表面缺陷的涡流检测方法”(《仪表技术与传感器》(2014年第10期)介绍了通过提高检测线圈分辨率的涡流检测方法，利用ANSYS仿真技术，开发了线圈探头实验装置，并利用该装置实现了45#钢板的检测。4、“远场涡流技术在管道检测中的应用”(《军械工程学院学报》2000年12期增刊)，介绍了远场涡流技术原理在管道无损检测中的应用实验研究,初步探讨了检测信号与管壁厚度和激励频率的关系。虽然已有涡流检测技术报道，但应用与管道内腐蚀检测技术因检测区域狭小，在检验材料需作全面扫查时，检验速度较慢。涡流探伤至今还是处于当量比较检测阶段，对缺陷做出准确的定性定量判断尚待开发。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种原油输送管道内腐蚀检测装置及其方法，能对原油输送管道内腐蚀缺陷定性和定量、精确定位管道内腐蚀情况。本专利技术采用以下技术方案：一种原油输送管道内腐蚀检测装置，包括依次连接的探头电池组、电磁发射与涡流检测装置、电路控制和数据存储装置、里程计数轮和驱动皮碗，里程计数轮紧贴管内壁设置，电路控制和数据存储装置上设置有速度控制器，驱动皮碗表面通过液体产生的压力差形成驱动力使检测装置在管道内向前推进，通过改变驱动面积和安装数量，实现稳定驱动力和控制检测装置运移速度，电路控制和数据存储装置连接数据分析单元，利用电路控制和数据存储装置存储的检测电磁信号分析管道内腐蚀状况。具体的，探头电池组的前端依次连接有定位电池组和装置定位器，装置定位器与管道地面上部设置的装置位置接收器无线连接用于辅助定位。进一步的，装置定位器和装置位置接收器之间的信号频率为30Hz。进一步的，定位电池组和探头电池组分别使用多个12V、1.8Ah电池串联组成，具有检测装置能耗1～2倍的能耗余量。具体的，电磁发射与涡流检测装置包括激励线圈、检测线圈和接收传感器，激励线圈依次与近管道内表面、接收线圈、接收传感器形成闭合的电磁回路，在管道内表面产生电感应涡流，相同频率磁场在管道中传输。进一步的，激励线圈、检测线圈和接收传感器密封于钢制容器中。具体的，电路控制和数据存储装置包括信号发生器、功率放大电路、前置放大器、信号调理电路和数据采集卡，信号发生器产生的脉冲信号经功率放大器放大后输入至电磁发射与涡流检测装置；电磁发射与涡流检测装置产生检测低频电磁波，通过前置放大器、信号调理电路处理后存储于数据采集卡，数据采集卡与数据分析单元连接，用于将产生的感应电流与激励电流之间的相位差和感应线圈中的感应电压幅值比对得管道内出缺陷特征。具体的，里程计数轮由磁铁和霍尔元件传感器组成，包括3个，间隔设置在管壁上。进一步的，装置定位器、定位电池组、探头电池组、电磁发射与涡流检测装置、电路控制和数据存储装置和里程计数轮之间均通过柔性连接结构的万向节连接。本专利技术的另一技术方案是，一种原油输送管道内腐蚀检测方法，管道内腐蚀检测装置在管道运行过程中，里程计数轮紧贴管内壁，探头电池组产生脉冲信号经功率放大器放大后，输入到电磁发射与涡流检测装置，电磁发射与涡流检测装置产生检测低频电磁波，通过前置放大器和信号调理电路进行处理，当管壁有腐蚀缺陷时，在材料表面缺陷处形成漏磁场，磁感应传感器获取漏磁场信号，存储于数据采集卡，里程计数轮每转动一周就记一个里程数确定检测装置的腐蚀缺陷位置；当里程计数轮打滑，产生定位误差，通过装置定位器发射30Hz低频信号器给地面上间隔设置的装置位置接收器，实现对管道内腐蚀检测装置运行过程中的定时定位，并与检测装置定位的里程信息结合进行数据分析确定管道缺陷位置。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术一种原油输送管道内腐蚀检测装置，通过安装速度控制装置，调节装置在管道中的运行速度，较少管道缺陷漏检和涡流检测信号完整的情况，通过计算机上的数据分析单元将产生的感应电流与激励电流之间的相位差和感应线圈中的感应电压幅值分析出缺陷特征，通过基于电磁涡流技术原理形成的原油管道内腐蚀检测装置，有利于及早发现原油输送管道内腐蚀状况，开展针对性防腐治理措施。进一步的，设置定位电池组和装置定位器，若管壁存在油污，致使里程计数轮打滑，产生定位误差，通过本专利技术的装置定位器，通过发射30Hz低频信号器与地面上每隔一段距离安放一个该信号发生器的定位接收器，实现对管道内腐蚀检测器运行过程中的定时定位，将此信息与检测器定位的里程轮计数器的信息结合进行数据分析可以精确管道缺陷位置。进一步的，通过安装基于30Hz的低频信号发生器的定位装置，实现了对管道检测装置在运行过程中的定时定位，提高管道腐蚀缺陷定位分析精度，监测了管道内腐蚀运行状况。进一步的，设置电磁发射与涡流检测装置使得信号更稳定，接收便利。进一步的，通过安装电路控制和数据存储装置，将采集到的数据送到数据压缩单元，数据压缩单元以DSP为核心，以压缩编码方式进行检测数据压缩后存储，保证了检测数据的完整性。进一步的，通过安装高容量电池组，保证了检测装置的装置定位器、电磁波发射和涡流检测装置等能耗需要。进一步的，使用多个12V、1.8Ah电池组能够提供足够的能量，保证完成预定的测量距离。进一步的，万向节可以满足360°无方向的转弯。用于管道内腐蚀检测系统中各部分的柔性连接，保证整个装置在管道中弯曲段顺畅运行。综上所述，本专利技术适用于小直径管道的检测，检测信号稳定，腐蚀缺陷易量化，在弯头较多的管道适用性强。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的工作流程图。其中：1.装置定位器；2.电磁发射与涡流检测装置；3.电路控制和数据存储装置；4.定位电池组；5.里程计数轮；6.万向节；7.速度控制器；8.驱动皮碗；9.装置位置接收器；10.数据分析单元；11.探头电池组。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原油输送管道内腐蚀检测装置，其特征在于，包括依次连接的探头电池组(11)、电磁发射与涡流检测装置(2)、电路控制和数据存储装置(3)、里程计数轮(5)和驱动皮碗(8)，里程计数轮(5)紧贴管内壁设置，电路控制和数据存储装置(3)上设置有速度控制器(7)，驱动皮碗(8)表面通过液体产生的压力差形成驱动力使检测装置在管道内向前推进，通过改变驱动面积和安装数量，实现稳定驱动力和控制检测装置运移速度，电路控制和数据存储装置(3)连接数据分析单元(10)，利用电路控制和数据存储装置(3)存储的检测电磁信号分析管道内腐蚀状况。

【技术特征摘要】
1.一种原油输送管道内腐蚀检测装置，其特征在于，包括依次连接的探头电池组(11)、电磁发射与涡流检测装置(2)、电路控制和数据存储装置(3)、里程计数轮(5)和驱动皮碗(8)，里程计数轮(5)紧贴管内壁设置，电路控制和数据存储装置(3)上设置有速度控制器(7)，驱动皮碗(8)表面通过液体产生的压力差形成驱动力使检测装置在管道内向前推进，通过改变驱动面积和安装数量，实现稳定驱动力和控制检测装置运移速度，电路控制和数据存储装置(3)连接数据分析单元(10)，利用电路控制和数据存储装置(3)存储的检测电磁信号分析管道内腐蚀状况。2.根据权利要求1所述的原油输送管道内腐蚀检测装置，其特征在于，探头电池组(11)的前端依次连接有定位电池组(4)和装置定位器(1)，装置定位器(1)与管道地面上部设置的装置位置接收器(9)无线连接用于辅助定位。3.根据权利要求2所述的原油输送管道内腐蚀检测装置，其特征在于，装置定位器(1)和装置位置接收器(9)之间的信号频率为30Hz。4.根据权利要求2所述的原油输送管道内腐蚀检测装置，其特征在于，定位电池组(4)和探头电池组(11)分别使用多个12V、1.8Ah电池串联组成，具有检测装置能耗1～2倍的能耗余量。5.根据权利要求1所述的原油输送管道内腐蚀检测装置，其特征在于，电磁发射与涡流检测装置(2)包括激励线圈、检测线圈和接收传感器，激励线圈依次与近管道内表面、接收线圈、接收传感器形成闭合的电磁回路，在管道内表面产生电感应涡流，相同频率磁场在管道中传输。6.根据权利要求5所述的原油输送管道内腐蚀检测装置，其特征在于，激励线圈、检测线圈和接收传感器密封于钢制容器中。7.根据权利要求1所述的原油输送管道内腐蚀检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：何治武，周佩，薛建强，姜毅，董俊，罗聪英，唐泽玮，刘宁，何淼，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11