一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置，包括牵引系统、导向系统以及穿越段障碍物模拟系统，穿越段障碍物模拟系统包括盛有土壤的土壤箱体、设于土壤箱体内的障碍物箱体，障碍物箱体中设有模拟障碍物；导向系统包括导向支架以及设于导向支架的导向轮，导向轮用于支承测试管道；测试管道在牵引系统带动下沿导向系统移动并通过土壤箱体中的土壤，穿越段障碍物模拟系统设有模拟障碍物加载机构，模拟障碍物加载机构将模拟障碍物加载在测试管道表面。本发明专利技术具体可测试管道在不同拖拽速度、不同载荷、不同障碍物尺寸下，管道表面的划伤深度及形貌。管道表面的划伤深度及形貌。管道表面的划伤深度及形貌。

【技术实现步骤摘要】
一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置


[0001]本专利技术属于特种设备检测
，具体涉及一种穿越管道表面划伤程度检测试验装置。

技术介绍

[0002]与传统开挖施工相比，水平定向钻穿越技术在提高效率、缩短工期、降低造价、环境保护等方面具有不可比拟的优势，特别在粘土类、粉土类的地质条件下具有很好的经济效益和社会效益。目前已成为一种障碍物下铺设管线高效、可靠的施工方法。
[0003]定向钻钻孔、扩孔过程中，孔洞内壁不可能达到完全光滑，会有局部凸出的小岩石，这会对定向钻穿越管道防腐层造成一定划伤，甚至会将防腐层划伤露出金属管体，因此综合评估穿越管道防腐层的性能显得尤为重要，若防腐层表面损伤严重，穿越管道运行过程中可能会造成泄漏、断裂等恶性事故，造成重大的经济损失和环境影响，但对防腐层只轻微损伤，仍可继续服役的管道，若盲目更换，会造成巨大浪费，目前试验装置一般用钢针对钢管的防腐层进行检测，无法有效表征穿越管道遇到障碍物时管道表面实际的损伤情况。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置，可检测不同大小作用力、不同尺寸障碍物对穿越管道表面划伤程度的影响。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置，包括牵引系统、导向系统以及穿越段障碍物模拟系统，所述穿越段障碍物模拟系统包括盛有土壤的土壤箱体、设于土壤箱体内的障碍物箱体，所述障碍物箱体中设有模拟障碍物；所述导向系统包括导向支架以及设于导向支架的导向轮，导向轮用于支承测试管道；测试管道在牵引系统拖拽下沿导向系统移动并穿越土壤箱体中的土壤，所述穿越段障碍物模拟系统设有模拟障碍物加载机构，所述模拟障碍物加载机构将模拟障碍物加载在测试管道表面；还包括管道表面划伤采集系统，所述管道表面划伤采集系统包括摄像头，用于在管道模拟穿越后采集管道表面图像。
[0007]优选的，所述模拟障碍物加载机构包括螺杆、导向杆，螺杆与导向杆螺纹连接，所述螺杆连接有驱动螺杆转动的手轮或者电机，螺杆转动且沿导向杆直线移动，螺杆驱动模拟障碍物加载在测试管道上。
[0008]优选的，所述模拟障碍物加载机构包括加载杆和导向杆，加载杆与导向杆滑动连接，所述加载杆连接有驱动加载杆沿导向杆移动的力加载部件，加载杆驱动模拟障碍物加载在测试管道上。
[0009]优选的，所述牵引系统包括牵引电机、钢丝绳以及变频器，钢丝绳与测试管道和牵引电机连接，牵引电机驱动钢丝绳，由钢丝绳牵引测试管道，所述变频器用于控制牵引电
机。
[0010]优选的，所述导向支架上设有呈V形设置的支撑角钢，所述导向轮为设于支撑角钢上的轴承滑轮。
[0011]优选的，所述模拟障碍物为石块。
[0012]优选的，还包括管道表面划伤分析系统，用于根据管道表面划伤采集系统采集的管道表面图像分析管道表面划伤程度，并且结合试验过程中牵引系统的拖拽速度、载荷大小以及模拟障碍物的尺寸大小，分析得到管道表面划伤程度与拖拽速度、载荷大小以及障碍物尺寸的关系曲线。
[0013]优选的，还包括设有交互界面的自动测试台，所述自动测试台与牵引系统、模拟障碍物加载机构联网通信；自动测试台在交互界面中显示牵引系统配置的拖拽速度、载荷大小以及模拟障碍物的尺寸大小。
[0014]优选的，所述管道表面划伤分析系统设于自动测试台，且管道表面划伤程度与拖拽速度、载荷大小以及障碍物尺寸的关系曲线在自动测试台的交互界面上显示。
[0015]优选的，通过更换土壤箱体中的土壤和模拟障碍物模拟不同土壤和障碍物对管道表面划伤的影响。
[0016]本专利技术采用的技术方案，测试管道在牵引系统带动下沿导向系统移动并通过土壤箱体中的土壤，在穿过土壤箱体过程中，模拟障碍物加载机构将模拟障碍物加载在测试管道表面。其中牵引系统可以控制测试管道的拖拽速度，模拟障碍物可以模拟不同尺寸障碍物，模拟障碍物加载机构可以加载不同大小作用力。另外，摄像头用于在管道模拟穿越后采集管道表面图像，根据管道表面图像可以分析管道表面的划伤深度及形貌。
[0017]因此，本专利技术可用于测试地下管路在拖拽过程中受石头、泥土等作用下引起的管道表面划伤，具体可测试管道在不同拖拽速度、不同载荷、不同障碍物尺寸下，管道表面的划伤深度及形貌。
[0018]在试验完成后，根据对模拟管道表面划伤的研究分析，可以得到管道表面划伤程度与拖拽速度、载荷大小以及障碍物尺寸的关系曲线。
[0019]土壤箱体可以远大于障碍物箱体，并且由于障碍物箱体具有可拆卸性，因而可模拟不同障碍物尺寸对管道表面的损伤。
[0020]本专利技术的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
[0021]下面结合附图对专利技术做进一步的说明：
[0022]图1为本专利技术穿越管道表面划伤试验装置构成示意图：
[0023]图2为导向系统结构示意图；
[0024]图3为穿越段障碍物模拟系统结构示意图
[0025]附图标记：1
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手轮；2
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螺杆；3
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导向杆；4
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障碍物箱体；5
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土壤箱体；6
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土壤；7
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支撑角钢；8
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测试管道；9
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轴承滑轮；10
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导向支架；11
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牵引系统。
【具体实施方式】
[0026]下面结合本专利技术实施例的附图对本专利技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下
述实施例仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0027]本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
[0028]在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。例如下述的“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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专利技术中的具体含义。
[0030]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置，其特征在于，包括牵引系统、导向系统以及穿越段障碍物模拟系统，所述穿越段障碍物模拟系统包括盛有土壤的土壤箱体、设于土壤箱体内的障碍物箱体，所述障碍物箱体中设有模拟障碍物；所述导向系统包括导向支架以及设于导向支架的导向轮，导向轮用于支承测试管道；测试管道在牵引系统拖拽下沿导向系统移动并穿越土壤箱体中的土壤，所述穿越段障碍物模拟系统设有模拟障碍物加载机构，所述模拟障碍物加载机构将模拟障碍物加载在测试管道表面；还包括管道表面划伤采集系统，所述管道表面划伤采集系统包括摄像头，用于在管道模拟穿越后采集管道表面图像。2.根据权利要求1所述的一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置，其特征在于，所述模拟障碍物加载机构包括螺杆、导向杆，螺杆与导向杆螺纹连接，所述螺杆连接有驱动螺杆转动的手轮或者电机，螺杆转动且沿导向杆直线移动，螺杆驱动模拟障碍物加载在测试管道上。3.根据权利要求1所述的一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置，其特征在于，所述模拟障碍物加载机构包括加载杆和导向杆，加载杆与导向杆滑动连接，所述加载杆连接有驱动加载杆沿导向杆移动的力加载部件，加载杆驱动模拟障碍物加载在测试管道上。4.根据权利要求1所述的一种可模拟多种场景的穿越管道表面划伤程度试验装置，其特征在于，所述牵引系统包括牵引电机、钢丝绳以及变频器，钢丝绳与测试管道和牵引电机连接，牵引电机驱动钢丝绳，由钢丝绳牵引测试管道，所述变频...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖晓玲，刘延雷，杨象岳，陈涛，蒋诚航，黄泽，何承代，陈静相，钮建良，俞新宇，赵哲明，
申请(专利权)人：杭州市特种设备检测研究院杭州市特种设备应急处置中心，
类型：发明
国别省市：