[發明專利]高溫管道壁厚在線監測裝置

有效

• 申請號: 201210440317.8
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102980538A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 偶國富;肖定浩;李偉正;秦良杰;張文彪
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種在線監測裝置，具體涉及一種高溫管道壁厚在線監測裝置。

背景技術

高溫管道作為傳輸多相流介質的特種設備，廣泛應用于煤化工、石油化工、能源電力等領域。因介質物性、流型、流態、相變等復雜的工況條件，管道系統極易局部磨損減薄，進而引起介質泄露、爆炸、火災等安全事故，嚴重阻礙生產線長周期運行。為了預防因管道的局部減薄失效而引起的非計劃停工，必須對管道易減薄部位進行厚度監測。

針對在役高溫管道的壁厚監測方法，主要有超聲波測厚儀接觸測量和電磁超聲、激光超聲等非接觸測量方法。其中，電磁超聲和激光超聲測量方法因設備體積龐大、操作復雜且價格昂貴，不能大量推廣。采用超聲波測厚儀對高溫管道壁厚直接接觸測量，具有操作簡單、靈活性高等優點，是目前最常用的監測方法，但其主要存在以下不足：

1、超聲波探頭的耐高溫性差：一般超聲波探頭采用的是壓電陶瓷晶片，持續耐高溫性能差，且測量誤差受溫度影響較大；

2、單次測量時間短：高溫條件下，超聲波耦合劑僅數秒內便蒸發，導致探頭與高溫管道的接觸時間很短，需多次重復測量才能獲得相對準確的數據，且高溫耦合劑價格較高；

3、無法在線監測：管道減薄或失效具有明顯局部性和突發性，但常用超聲波測厚儀無法實時測量管道壁厚，不能對管道進行有效的安全評估；

4、準備周期長：每次測量都要拆裝包覆層，浪費檢修時間，增加檢修成本。

發明內容

為了克服背景技術領域中測量方法存在的問題，本發明的目的在于提供一種高溫管道壁厚在線監測裝置，可以對管道壁厚長時間在線測量，且對超聲波探頭無耐溫性要求，成本低廉，易于推廣。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括兩副均由兩半圓環組成的管夾、四個螺柱、導波桿、壓板、銅片、壓蓋、柱塞、氟橡膠密封圈、水冷套、超聲波測厚主機和超聲波探頭；高溫管道夾持在兩副均由兩半圓環組成的管夾固定連接，其中同側的兩半圓環管夾分別焊接兩個螺柱，使四個螺柱呈方形；方形的四個螺柱中部設置有階梯形的導波桿，朝向高溫管道一側的導波桿端面設有銅片，四個螺柱和階梯形的導波桿穿過壓板后，四個螺柱分別用彈簧墊圈和螺母固定并壓在導波桿的軸肩上，背離高溫管道一側的導波桿端面設置超聲波探頭，導波桿和超聲波探頭均位于水冷套內，水冷套下端階梯孔與導波桿軸肩過盈配合，超聲波探頭位于柱塞中心孔中，用氟橡膠密封圈密封，水冷套上端大孔與柱塞固接，壓蓋與柱塞螺紋連接，壓蓋壓在超聲波探頭端面，超聲波探頭通過電纜線與超聲波測厚主機連接；水冷套上下分別有出水口和進水口。?

所述的銅片厚度為1～3mm，且為超聲波半波長的整數倍。

所述的導波桿為不銹鋼，導波桿頂端外徑與超聲波探頭外徑相同。

????本發明具有的有益效果是：

1.本發明提出的一種高溫管道壁厚在線監測裝置，其將高溫測厚間接轉換成常溫測厚，可以對管道壁厚實時在線監測，有效預防管道失效引起的非計劃停工。

2.本發明提出的一種高溫管道壁厚在線監測裝置，可以根據所測數據推算管壁在定周期定工況下的減薄速率，為管道的檢修、更換及選材提供指導。

3本發明提出的一種高溫管道壁厚在線監測裝置，耐溫范圍高。其所耐管道溫度與冷卻水溫度和流量、導波桿尺寸有關，因此，冷卻水溫度越低、流量越大，導波桿長度越長，該裝置所耐溫度就會越高。一般能精確測量500℃及以下條件的各種高溫管道壁厚。

4.檢測成本低，效率高。除了安裝測厚裝置部位，管道其他位置的絕緣層或包覆層都不需要移除，大大降低了檢測成本。

5.本發明提出的一種高溫管道壁厚在線監測裝置，其成本低廉，操作簡單，實用性強，可大范圍推廣使用。

附圖說明

圖1是一種高溫管道壁厚在線監測裝置結構示意圖。

圖2是圖1的局部左視圖。

圖中：1、高溫管道；2、管夾；3、螺栓；4、銅片；5、螺柱；6、壓板；7、彈簧墊圈；8、螺母；9、導波桿；10、水冷套；11、出水口；12、柱塞；13、超聲波測厚主機；14、壓蓋；15、氟橡膠密封圈；16、超聲波探頭；17、進水口。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。