管道内检测器里程轮打滑原因

管道内检测器常采用里程轮定位的方法对管道缺陷进行轴向定位,但实际使用过程中,里程轮存在"打滑"现象,造成里程丢失,导致定位不准。为了提高管道内检测器的定位精度,分析了管道内检测器里程轮打滑的原因,建立了滚轮转动的力矩方程,探讨了各参数对轮体打滑的影响,并利用现有滚动摩擦模型进行了验证。建模分析结果表明:当检测器加速度过快时,滚轮自身加速能力有限而导致里程轮打滑丢失里程数据。通过在检测器上搭载速度控制系统,可调节检测器运行速度区间,避免检测器运行时出现过大的加速度;通过增大弹簧刚度、减小轮体的直径和宽度、轮体外圆滚花和局部热处理等方法,可以提高里程轮自身适应检测器加速度的能力。     

大口径管道投产前聚氨酯测径内检测器研制与应用

针对传统内检测器的技术缺陷及中俄东线天然气管道工程的实际需求,研制了一种适用于大口径管道投产前测径的新型高密度聚氨酯内检测器。安装在高密度聚氨酯泡沫主体的智能测径装置不但能够发现管道内径变化、记录变形位置,而且能够准确识别管道环焊缝数量,结合管道施工记录对环焊缝信息进行验证。论述了该检测器的工作原理、结构组成及电子系统的设计与实现,将其应用于中俄东线天然气管道工程的现场检测,结果表明:与传统皮碗式钢骨架智能测径器相比,该检测器所需运行推力更小,可支持的运行速度更高,结构更加鲁棒,维护简单,在保证检测精度与检出率的同时,可大幅降低使用成本,对于大口径管道几何变形检测具有重要的工程意义。(图7,参28)     

输气管道内检测器断裂丢失及救援回收

输气管道内检测器在管道中运行工作时,易在管壁形变、弯头及爬坡等承受较大阻力的位置,发生卡堵或局部断裂情况,给管道运行造成重大安全隐患,必须迅速定位、及时救援回收。针对中石化某输气管道发生内检测器局部断裂丢失的实际情况,通过分析原因、定位区间、制定方案、实施救援的步骤,及时安全有效地回收了断裂遗落在管道中的内检测器。结果表明:管道内检测器受到较大拉作用力时,极易在机械连接处断裂;丢失的检测器可通过磁信号探测仪精确定位;实施救援时选取的清管设备要根据被救援设备的质量、管道运行状态等进行特殊定制,确保一次救援成功。研究成果为输气管道内检测器的丢失救援提供了经验借鉴。     

直径1422 mm管道投产前自动力内检测器研制与应用

针对传统皮碗式管道投产前检测器应用于大口径管道存在的动力不足、速度冲击、耗能较大等问题,研制了一种适用于大口径管道的自动力内检测器,其能够在管道中自主运行并检测管道几何变形、拍摄管道内部视频等,可用于管道投产前或停输检修期的检测。介绍了检测器的总体结构及本体设计,分析了运行姿态对驱动力的影响,系统阐述了检测单元的设计原理与功能,通过现场应用试验验证了检测器的运动特性与检测性能。将其应用于中俄东线在建管道工程,结果表明:检测器续航里程达50 km以上,实现了管道几何变形、管壁内表面缺陷、管道内部水膜等异物的同步直观检测,在实际工程中具有较好的可用性与先进性。(图9,参26)     

小曲率半径低压输气管道内检测器研制与应用

为满足油田小曲率半径低压天然气集输管道的检测需求，研制了一种适用于此类管道的漏磁内检测器。将漏磁内检测器聚氨酯导向盘更换为钢刷结构，有效减小内检测器在弯头处的启动压差，以降低内检测器运行速度，并对内检测器励磁结构进行优化，以减小永磁体体积。将改造后的内检测器应用于某油田此类输气管道，结果表明：与原有输气管道漏磁内检测器相比，改造后的内检测器在弯头处的启动压差降低约40%，内检测器最大运行速度由11 m/s降至6.8 m/s,95%检测里程控速在5 m/s以下，并可以准确获取管道内外壁缺陷数据。研究成果弥补了小曲率半径低压力输气管道内检测器的技术短板，可有效提升油田集输管道本质安全水平。（图4，表4，参22）     

基于泄流阀调速的速度控制装置研究进展

针对管道检测设备在高流速天然气环境下运行时存在的清管效率低、检测精度差等问题,通过分析检测设备在天然气管道中的运行特点及国内外常用的检测设备调速方法,指出搭载速度控制装置可有效降低检测设备的运行速度,减小速度波动幅值。从理论研究、样机试验和泄流阀结构3个方面详细阐述了基于泄流阀调速的速度控制装置的最新研究进展,分析了泄流阀调速装置的组成、工作原理及常用结构形式。指出未来对泄流阀调速装置的研究,应重点分析泄流阀开口形式、开口大小与泄流阀损失系数之间的关系。另外,对速度控制装置失效后利用安全闭锁装置保证检测设备继续运行的研究也是未来的发展方向。     

低输量管道清管器运行速度控制方法及建议

输气管道在投产初期或运营期因用户需求量波动，普遍存在输气量低于设计输气量的情况，导致清管器运行速度无法达到规定范围，从而影响清管效果，甚至发生清管器卡堵等安全事故。以泰青威管道为例，分析多轮次清管内检测作业中管道运行工况与清管参数特性，提出适用于低输量工况的清管器运行速度控制方法及建议。通过三段式压力梯度调节、平均压力与输气量协同调节、充分利用枢纽站调节，优化清管器跟踪监听策略与技巧，可有效调节清管器运行速度，使其在管道内平稳运行并达到规范的清管内检测速度要求。研究成果可为低输量管道清管作业提供借鉴，保障管道清管安全。（图6，表3，参28）     

基于磁致伸缩效应的管道裂纹检测器机械结构的设计

针对长输天然气管道裂纹检测问题,研制了一种天然气管道裂纹检测器的机械结构。该设备基于磁致伸缩效应而设计,其结构分前、后两节,前后节骨架上安装相同数量的裂纹检测器探头机构,前后节间靠万向节连接。前节为皮碗驱动节,利用管道内输送介质提供的驱动压差作为驱动力,不影响管道介质的正常输送,其携带速度控制系统,适用于大口径管道高速大流量环境;后节为电池记录节,提供设备运行所需电力,并将探头采集信号进行存储。探头机构机械性能和整机牵拉测试试验结果表明:该机械结构具有足够的强度,并能适应管道变形的要求,使探头壳紧贴管道内壁;设备能有效检测出长度为50 mm、深度为3 mm的裂纹缺陷,可避免由于裂纹扩展而造成的管道开裂等安全事故的发生。     

“二次收球”方法在管道内检测中的应用

在管道内检测中,为了减少收球时对收球设备和附属设施的损伤,提高管道内检测过程的安全性、可靠性和实用性,提出采用"二次收球"方法,即:在收清管器或内检测器场站,开启引球阀和收球阀,待收清管器或内检测器过收球筒三通后,缓慢关闭进站阀并调节其开度,使清管器或内检测器缓缓进入收球筒。以西气东输某压气站为例,从收球流程、前期准备工作等方面,将"二次收球"与传统"一次收球"作业进行对比,结果表明:"二次收球"方法能调节内检测器或清管器进入收球筒的速度,不但减少了对收球设备及附属设施的损害,而且明显改善了接收内检测器或清管器的安全性。     

基于FPGA的实时图像边缘检测器的设计

利用Quartus II软件和VHDL语言实现了基于FPGA器件的实时图像边缘检测器的设计。设计的图像边缘检测器利用Sobel算子,通过基于乒乓操作的SDRAM图像存储模式以及全硬件实现,有效的提高了边缘检测的速度,实现了实时图像边缘检测的功能。实验结果表明所设计的实时图像边缘检测器能够快速准确的检测图像边缘信息,达到时处理的要求,可以应用于实时图像边缘检测以及其他实时图像处理的前端设计。     

油气管道通径检测器技术研究进展

通径检测器是管道内检测必不可少的工具之一。介绍了油气管道通径检测器的相关原理和作用，以及国内外通径检测器技术的发展状况和最新研究进展。对通径检测器进行了具体的分类，对比介绍了国外各大公司通径检测器的性能特点，提出了通径检测器的发展前景和技术难点。通径检测器未来的发展方向是高精度和多功能化，而通径检测器的速度控制、检测精度、可靠性以及后期数据处理与分析是通径检测器技术的关键所在，可为我国通径检测器技术的发展提供部分参考。     

天然气长输管道清管作业收球工艺优化

清管器运行速度的控制是清管作业的难点,常给收球操作埋下隐患。为避免高球速对收球筒及其附属设施的损坏,以提高收球作业的安全性和可靠性,从工艺角度出发,在直接收球工艺的基础上提出间接收球工艺:利用进站三通处支线管道与收球筒上的引球管道,将清管器前后连通,平衡推球压差,降低其进入收球筒的速度,再次调节进站支线阀门开度,重新建立压差,使清管器缓慢滑入收球筒内。通过对新工艺进行HAZOP分析,提出将其接入管道SCADA系统中进行实时监测,在重要节点加强监听,增加气体泄漏检测设备及检测频次等建议,确保新工艺顺利实施。实际工程应用表明,新工艺能够有效控制清管器进入收球筒的速度,避免收球伤害,具有较理想的收球缓冲效果。     

基于薄壁孔口出流的管道检测设备泄流模型北大核心

针对高流速天然气管道内常规检测设备无法使用的问题,提出了开泄流孔主动调控设备运行速度的方法,建立了基于泄流孔调速的模型,并推导出泄流公式。但公式中泄流孔局部阻力因数的取值较困难,导致应用不便。根据检测设备泄流孔的特点和流体力学孔口出流方面的理论,建立了基于薄壁孔口出流的管道检测设备泄流模型,推导出薄壁孔口出流公式,在介质输送满足雷诺数不低于105的条件下,且泄流孔尺寸较小时,泄流孔局部阻力因数为0.06。根据新建泄流模型对固定泄流面积的检测器和速度控制清管器的运行速度进行了预测,其计算结果与现场运行情况一致,新建泄流模型参数较少、结构简单,方便工程现场计算。     

基于薄壁孔口出流的管道检测设备泄流模型

针对高流速天然气管道内常规检测设备无法使用的问题,提出了开泄流孔主动调控设备运行速度的方法,建立了基于泄流孔调速的模型,并推导出泄流公式。但公式中泄流孔局部阻力因数的取值较困难,导致应用不便。根据检测设备泄流孔的特点和流体力学孔口出流方面的理论,建立了基于薄壁孔口出流的管道检测设备泄流模型,推导出薄壁孔口出流公式,在介质输送满足雷诺数不低于105的条件下,且泄流孔尺寸较小时,泄流孔局部阻力因数为0.06。根据新建泄流模型对固定泄流面积的检测器和速度控制清管器的运行速度进行了预测,其计算结果与现场运行情况一致,新建泄流模型参数较少、结构简单,方便工程现场计算。     

超声波管道腐蚀检测器现场检测

介绍了从德国引进的φ７２０型超声波管道腐蚀检测器和φ７２０型管道通径检测器的技术性能，及共在鲁宁输油管道首次现场检测的过程和结果，这两种检测器都是在不中断输油生产的条件下进行在线性测的设备，检测时先运行通径检测器，检测管道通径变化量，看其是否满足管道腐慢检测器通过的要求，然后进行一系列的清管工作，刮除管道内壁的结蜡层，以减少超声波信号的衰减，最后才运行管道腐蚀检测器，两种检测器在管道中随油流推动运     

可变径管道检测器皮碗结构设计及密封性能

可变径油气管道检测器是一种可以同时对一个发、收球站间距内的不同口径管道进行在役检测的管道检测设备,其优点是通过能力强、适用范围广、经济性好。通过对实现变径检测的可变径皮碗的结构设计及密封性能进行研究,提出一套适用于油气介质的40~48 in(1 in=25.4 mm)可变径皮碗结构。利用有限元仿真分析、可变径管道检测器牵拉、气体密封驱动测试方法,验证了可变径皮碗结构方案的合理性和可行性。通过现场工业应用,证明可变径皮碗结构设计及密封性能均满足设计指标和现场应用要求。打破了国外长期对可变径清管与检测技术的垄断,为中国自主研发可变径清管及检测装备早日实现系列化工业现场应用奠定了坚实的技术基础。     

沧临管道泄漏实时监测系统的设计与应用

沧临管道泄漏实时监测定位系统综合吸收了多种先进的检测技术和信号处理方法,采用检测泄漏点瞬态负压波的方式实现管道的泄漏检测和定位.通过介绍沧临管道泄漏实时监测系统的工作原理、系统组成、软件设计和应用实例,表明该系统对各监测数据的实时采集、传输和处理的速度较快,具有较强的数据网络监控功能和较高的管道泄漏检测灵敏度和定位精度,可以有效地保障输油管道的安全运行.     

管道内检测器性能规格验证方法

管道内检测器性能规格直接决定着管道本体隐患是否能够被系统地识别出来,也是管道运营企业根据自身管道情况选择适宜检测器需要考虑的关键因素。通过对管道内检测器的检出率(POD)、识别率(POI)、误报率(POFC)、采样频率、定位精度、检出缺陷类型及其阈值、缺陷尺寸量化精度,以及抗外界干扰能力(如管道内壁清洁度、流速和温度影响)等性能规格关键指标的分析,提出了开挖验证和牵引试验验证管道内检测器性能规格的方法,建立了管道内检测器性能规格关键指标的计算方法,为管道运营商实现基于风险的检测提供了选择检测器类型和性能指标判定的依据。     

天然气管道调速清管器研究进展

国外对天然气管道内检测器调速技术的研究和应用较成熟,但国内对清管器速度控制技术的研究甚少。针对天然气管道清管器调速技术和应用研究难点与特点,综述了天然气管道清管器的动力学问题、旁通调速装置的国内外研究现状,分析了调速清管器调速装置的主要结构、原理和旁通阀种类,描述了旁通孔内直动式截断阀、旋转转阀和蝶阀等泄流调速装置的结构特点与工作原理,同时描述了制动机构用于清管器调速的优点与基本原理,讨论了清管器调速的技术难点,指出为实现清管器调速技术的现场应用,需开展机械与控制系统设计以及控制逻辑优化等理论与试验研究。     

管道弱磁应力内检测装置的设计与应用

新建管道的应力检测是其长期稳定运行的有力保障,传统内检测方法只能检测出管道已经产生的腐蚀和缺陷,无法检测出应力集中区域。为此,应用弱磁检测理论,基于数据采集系统、传感器及采集定位系统、变形检测系统、视觉检测系统、机械结构等的设计,完成了管道弱磁内检测装置的设计制造。该装置利用自主爬行装置,携带弱磁检测视觉记录装置,将变形检测、弱磁检测、视觉分析检测3种检测方法相结合,可以准确检测出新投产管道的缺陷应力集中区域,针对管道打压前后的变化状况,实现对新建管道事故的提前预防。