[發(fā)明專利]一種壓力管道檢測裝置及檢測方法

有效

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• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104330311B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 竇斌;高輝;周剛;吳文兵;田紅
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 江釗芳

技術領域

本發(fā)明涉及一種壓力管道檢測裝置及檢測方法，具體地說是涉及一種對在一定壓力條件及環(huán)境使用的管道，如自來水、石油及天然氣管道的使用狀態(tài)進行檢測的裝置及檢測的方法，適用于對PVC、PE、金屬材料等管道的檢測，通過檢測為壓力管道設計及使用壽命提供一種科學的檢測方法和評價依據(jù)。

背景技術

飲用水基礎設施與石油及天然氣等管道在國民經濟建設和發(fā)展中具有重要作用，如果由于這些管道的損壞或者爆裂引起的災難或者災害對社會影響非常大。除了服務中斷，甚至可能導致人民生命和財產造成巨大損失。然而，由于生產廠家及生產工藝的不同，很多壓力管道的使用壽命差別很大，即使相同材質的管道由于生產工藝的差別也會造成使用壽命具有很大區(qū)別。目前，我國對壓力管道使用中的檢測方法，分多種類型，有對于金屬管道檢測的，一般是采用探傷檢測、超聲導波檢測，對管道的損壞、泄漏進行漏損監(jiān)控；也有對化學性能、機械性能的檢測。但是對于壓力管道的使用壽命的測量則沒有相應權威的檢測裝置及檢測方法，沒有能定量化的檢測結果，而定性化的檢測則相對比較簡單，一般只看單次最高承壓能力。在管道運行過程中也往往采用定性檢測方法，比如查看管道的完整性，腐蝕性或者是涂層的破壞程度等等。沒有對運動過程中由于力學性能的影響而引起的管道狀況進行定量檢測，因此需要解決了我國目前對壓力管道無定量檢測裝置及檢測方法的問題。尤其是對管道在特定情況下的運行由于疲勞破壞而引起的壽命折減進行定量評價，提前做到事故預防，減少社會經濟損失具有重要意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對目前對壓力管道，如PVC、PE、金屬材質的自來水、石油及天然氣等壓力管道的使用壽命無法通過特定的檢測裝置與檢測方法定量化數(shù)據(jù)化進行評估的問題，而提供一種壓力管道檢測裝置及檢測方法，能根據(jù)對被測壓力管道的工作條件、特點進行工況模擬，設計出模擬參數(shù)在脈沖高壓循環(huán)加載情況下進行疲勞測試，從而獲得比較精確的壓力管道的耐久性和可靠性的定量檢測數(shù)據(jù)，經計算機處理后得出預算的被測管道在其工作條件下的使用壽命，用于評估被測壓力管道的使用壽命，為這類管道的設計及使用提供科學依據(jù)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術措施是：提供一種壓力管道檢測裝置，包括管道系統(tǒng)和檢測控制系統(tǒng)，所述的管道系統(tǒng)設有通過管道連接的蓄水槽，多級離心泵，單向閥，電磁閥A、B，壓力控制閥和手動壓力閥，電磁閥A、B分別與被測管道連接；其中蓄水槽的容積和安裝的高度根據(jù)被測管道的容積來決定；所述的管道系統(tǒng)中的管道采用直徑為25～50mm的高壓膠管或者金屬管，所述的蓄水槽用于儲存水，所儲存的水作為向被測管道施加壓力的介質，蓄水槽頂部設有三個回水入口，蓄水槽下部設有出水口，出水口通過管道連接安裝位置比蓄水槽底部位置低的單向閥，單向閥后端連接多級離心泵，所述的多級離心泵通過三通管連接壓力控制閥和電磁閥A,壓力控制閥與手動壓力閥連接；電磁閥B、壓力控制閥、手動壓力閥分別與蓄水槽的三個回水入口連接；

所述的檢測控制系統(tǒng)設有通過電纜連接的直流穩(wěn)壓電源、24V直流電源、壓力傳感器、操作面板、控制主板和監(jiān)視器，所述的檢測控制系統(tǒng)中的直流穩(wěn)壓電源將交流電轉換成直流電，為壓力傳感器提供直流電源，所述的24V直流電源為電磁閥A、B提供電源；所述的控制主板分別與操作面板、監(jiān)視器、壓力傳感器以及兩電磁閥電連接，由控制主板控制并實現(xiàn)兩個電磁閥執(zhí)行設定的程序自動開啟和關閉，及實現(xiàn)控制檢測系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和保存；通過進行多次的循環(huán)脈沖壓力檢測，當被測管道出現(xiàn)壓力異常時由操作面板自動發(fā)出報警并結束檢測工作。

所述的單向閥用于控制水流進入多級離心泵，在設備維護過程中關閉所述的單向閥；所述的手動壓力閥用于設置被測管道的初始壓力，即在檢測開始之前向被測管道內充水并保持設定的初始壓力。

所述的多級離心泵的馬力根據(jù)被測管道的容積及承壓能力進行選擇，泵的水頭高度及水頭損失根據(jù)連接管道的直徑和被測管道最高承受壓力設計計算；檢測裝置中管道系統(tǒng)及連接的兩個電磁閥壓力根據(jù)被測管道的工作壓力設計計算。

本發(fā)明還提供一種使用上述的壓力管道檢測裝置進行管道檢測的方法，按如下步驟操作：

⑴、檢測前，將被測管道一端與電磁閥A連接，另一端與電磁閥B連接，被測管道上還安裝有壓力傳感器；啟動控制主板及操作面板，并在操作面板上設定包括對電磁閥A、B施加脈沖時間寬度、壓力參數(shù)，手動壓力閥及壓力控制閥的工作壓力參數(shù)；然后通過手動壓力閥向被測管道充滿水并保持初始工作壓力；