[實用新型]工業管道壁厚全覆蓋監測裝置

有效

• 申請號: 201320474945.8
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN203534512U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 何箭;陳彬;何輔云;何勝兵
• 申請（專利權）人: 合肥中大檢測技術有限公司
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種工業管道壁厚全覆蓋監測裝置。?

背景技術

石油、天然氣、化工等系統中大量使用工業管道。工業管道由鋼管構成。在鋼管軋制中，某些固有的制造工藝導致鋼管壁厚異常及管壁缺陷：例如，如果高速進動中的心棒與外模不同心會造成鋼管壁厚異常及管壁缺陷問題；同樣，管道被使用一段時間后在一些地方壁厚也會減少。管道壁厚異常會造成管道爆裂等事故。我國很多油田在鉆探和開采過程中，由于管道質量問題引發一次事故的直接損失就可能達到數億元。?

應用在石油領域的工業管道稱石油用管。國際上針對石油用管壁厚異常造成事故問題，最新的美國石油學會在API規范中強制規定：必須對石油用管的壁厚進行全長、全覆蓋檢測。?

由于現有的超聲和射線測厚儀表存在操作安全防護和信號耦合可靠性問題，同時受探頭數限制，很難實現對管道的全覆蓋檢測。?

可靠全覆蓋檢測管壁厚度差異或壁厚損失，需要研究、設計和開發嶄新的技術和裝備。?

目前，國內外對于管道壁厚檢測技術主要有以下二種：?

（1）美國以NDC和OEM公司為代表，生產一種伽瑪射線壁厚檢測設備，使用放射性伽瑪射線管把一個旋轉射線光束穿過管子，根據射線穿透被測物時的強度衰減來進行轉換測量厚度的，即測量被測鋼板所吸收的射線量，根據該射線的能量值，確定被測件的厚度。因為伽瑪射線對操作人員和附件其他人員健康的有嚴重危害，出于對安全的考慮，使用射線測厚設備要按照有關安全規?章制度設置相應的防護。同時，這種放射性伽瑪射線方法不能檢測100%的管壁，它的覆蓋范圍是有限的區間，只能通過沿直線旋轉的射線檢測管道上狹窄的螺旋軌跡部分。?

（2）工業管道壁厚的另一種檢測方法是超聲法。使用旋轉的超聲換能器陣列檢測通過檢測設備的管道，經常采用水浸式或噴淋水耦合超聲信號的方式。我國合肥中大檢測技術有限公司研發一種管道壁厚超聲測量裝置。通過水耦合器將水流傳送至旋轉的水倉內；高能量超聲探頭組設置在水倉中，超聲波通過水倉發出的水柱可靠耦合到管道上。?

這種管道壁厚超聲測量裝置檢測速度很低，需要使用昂貴的相控陣技術超聲探頭，探頭和管道之間需耦合劑（水或油），并需要復雜的設置來檢查旋轉檢測裝置或旋轉管子，很難實現對管道的壁厚全覆蓋檢測。?

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠以全覆蓋方式對工業管道壁厚進行監測的裝置。?

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：工業管道壁厚全覆蓋監測裝置，包括探測裝置和磁化裝置；探測裝置包括探頭架和探頭；探頭內部設置以復數個霍爾傳感器緊密連續排列組成的霍爾傳感器陣列；探頭安裝在探頭架上。?

作為優選，探頭架的中央為容納被測管道通過的圓形通孔；探頭沿圓形通孔的邊緣環繞排列，探頭環繞排列成的圓環直徑與被測鋼管直徑相適配。?

作為優選，所述探頭內部設置以復數個霍爾傳感器緊密連續排列組成的一組霍爾傳感器陣列；復數個所述探頭沿圓形通孔的邊緣環繞排列；全部探頭環繞排列成的圓環直徑與被測鋼管直徑相適配。?

作為優選，探頭為2-8個?

作為優選，探頭架還包括探頭張合機構；探頭張合機構包括圓心彈簧和電磁吸合裝置；探頭的內端與探頭架連接，探頭的外端與電磁吸合裝置連接；所?述圓心彈簧壓迫探頭貼緊被測鋼管表面；電磁吸合裝置通電后即將探頭的外端向外周提起并張開。?

作為優選，還包括機架、滑槽和導軌，滑槽固定在機架的上部，導軌固定在機架的底部；探頭架插入滑槽及導軌構成的空間內；探頭架可在滑槽和導軌中抽拉更換。?

作為優選，磁化裝置包括磁化線圈和由磁性材料制成的聚磁圓環；磁化線圈為單一的磁化線圈；聚磁圓環與磁化線圈間隔設定的距離且與磁化線圈同軸；聚磁圓環通過以磁性材料構成的磁路連接到磁化線圈；探頭位于磁化線圈與聚磁圓環之間；探頭與聚磁圓環的距離為50～100mm。?

作為優選，磁化裝置還包括線圈支架、底板、支持柱，線圈支架、底板、支持柱均由磁性材料制成；磁化線圈固定在線圈支架上，聚磁圓環固定在支持柱上端，支持柱下端固定在底板上；線圈支架、底板、支持柱構成由磁化線圈連接到聚磁圓環的磁路。?

作為優選，磁化線圈的內徑設有磁性材料制成的芯環，使磁化線圈成為帶鐵芯的磁化線圈；聚磁圓環由多層的同心圓環構成，同心圓環由磁性材料制成的板材首尾相接而成，各層同心圓環依各自半徑大小由外而內層疊構成一個整體的同心圓環。?

作為優選，磁性材料為軟鐵磁性材料。?

本實用新型的有益效果是：?