[發明專利]海底油氣管道缺陷高精度內檢測裝置

有效

• 申請號: 201310598517.0
• 申請日: 2013-11-23
• 公開（公告）號: CN103604022A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 黃松嶺;趙偉;王珅;程若凡
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;F16L55/48;F16L101/30
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明涉及海底油氣管道檢測技術領域，具體涉及海底油氣管道缺陷高精度內檢測裝置。

背景技術

伴隨海洋油氣開采技術的發展，配套的海底油氣輸送管道技術也在不斷地提高，海洋石油管道的安全是這個領域的關鍵技術。由于海底油氣管線與陸地油氣管線存在很大的不同：其一是風險大，這是因為海洋石油管線施工難度大，成本高，一旦泄露或卡堵對環境破壞大；其二是工況復雜，海底油氣管道一般依海底地勢鋪設，特別是管道上下平臺時存在垂直立管，平臺上的彎頭為1.5D轉彎半徑。這就要求海洋石油管道在線檢測所使用的內檢測器具有較高的通過能力和管道變形適應能力。已有油氣管道缺陷檢測器結構特點是固定磁化芯軸和導磁鋼刷輪形式。其代表是申請號為200710118862.4的專利“高清晰度管道漏磁檢測器機械系統”，由于采用固定磁化芯軸形式，使檢測器較重，不可變形部分的直徑和長度也會較大，不適合應用在有垂直立管和小轉彎半徑的海洋石油管道缺陷內檢測上。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供海底油氣管道缺陷高精度內檢測裝置，采用浮動式磁化檢測結構，很好地解決了復雜工況條件下油氣管道缺陷在線內檢測問題。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

海底油氣管道缺陷高精度內檢測裝置，包括體支撐軸2，體支撐軸2前端連接防撞頭和前動力皮碗1，前動力皮碗1后面連接前浮動鉸鏈機構3，前浮動鉸鏈機構3和兩組浮動磁化檢測塊5連接，每組浮動磁化檢測塊5側面前后安裝側向頂起彈簧4，由頂起彈簧4將浮動磁化檢測塊5張開，形成可浮動的磁化回路和漏磁檢測塊單元；浮動磁化檢測塊5上面安裝手指探頭6，浮動磁化檢測塊5的后部為滑動形式，在體支撐軸2的后端安裝導向槽和限位環，約束浮動磁化檢測塊5的側向擺動和上下移動量；在導向槽的后部安裝后動力皮碗9，前后動力皮碗共同形成了動力驅動系統；在體支撐軸2內密封艙室前后分別對插安裝電池包單元7和電子記錄儀8，電池包單元7和電子記錄儀8的電極對插給電子記錄儀8上電；在體支撐軸2尾部安裝了檢測器里程輪單元10。

所述的浮動磁化檢測塊5包括導磁體19，前絞支軸11置于導磁體19前端軸孔中，前絞座18通過內角螺栓固定在導磁體19前端，高強磁鐵14放置在導磁體19上部，通過磁極防護板12固定，中間使用磁極減震墊13保護，磁極防護板12固定在前絞座18和導磁體19上，手指探頭絞支座15固定在導磁體19上，手指探頭16固定在手指探頭絞支座15，手指探頭16下面裝有探頭集線器21，磁極內擋塊17固定在手指探頭16后，在導磁體19的下部固定有走線盒20，兩側有壓線片22和彈簧座孔23，導磁體19尾部固定后導向滑塊24，各組件以導磁體19為中心組成整體。

所述的里程輪單元10包括擺動臂27，擺動臂27一端通過銷軸與鉸鏈座25連接，另一端安裝有里程輪29，旋轉編碼器28位于里程輪29軸孔內，拉緊彈簧26一端連接擺動臂27,另一端連接鉸鏈座25,拉緊彈簧26將擺動臂27拉起，使里程輪29壓緊金屬管壁，隨檢測裝置在管道內移動。

所述的前浮動鉸鏈機構3為雙絞結構，由旋轉滑動鉸鏈臂和轉動搖桿組成，其中雙絞結構鉸鏈臂下端鉸軸在固定絞座的滑動槽內前后移動，鉸軸與固定絞座的滑動槽的配合間隙為0.50～1毫米，前浮動鉸鏈機構3的固定絞座固定在體支撐軸2的安裝位置上，雙絞結構的鉸鏈臂為U型結構，鉸鏈臂與固定絞座的側向間隙為0.50～1毫米，雙絞結構的搖桿一端在固定絞座內轉動，另一端鉸鏈臂相聯，搖桿兩端的鉸軸孔與鉸軸的配合為間隙配合，間隙為0.10～0.20毫米，搖桿與固定絞座的側向間隙為0.50～1毫米。

所述的浮動磁化檢測塊5的側面安裝側向頂起彈簧支撐結構，每組浮動磁化檢測塊5配合前浮動鉸鏈機構3和后導向滑槽結構，側面以前后兩組頂起彈簧4相互頂起，具體是在導磁體側面布置側向頂起彈簧座孔，頂起彈簧4壓緊彈簧座孔底面，彈簧座孔內安裝彈簧導向柱，彈簧導向柱與彈簧座孔對頂起彈簧4起雙導向和限位作用，防止頂起彈簧4脫出，彈簧座孔內安裝彈簧導向柱，彈簧導向柱與彈簧內徑間隙為0.5～1毫米，彈簧座孔與彈簧外徑的間隙為1～2毫米。

所述的前動力皮碗1和后動力皮碗9外側安裝不銹鋼壓板，將前動力皮碗1和后動力皮碗9壓緊在體支撐軸2的皮碗安裝面上，前動力皮碗1和后動力皮碗9的前后安裝距離是應用管道內徑的1～1.5倍。

所述的電池包單元7與體支撐軸2的內密封艙室的密封采用端向和軸向兩道密封形式，密封介質為O型橡膠密封圈，電池包單元7圓筒表面貼覆前后兩道減震帶，減震帶材料為聚四氟乙烯。