專利名稱：一種管道聲波檢漏定位裝置及清管器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于管道檢測(cè)技術(shù)，特別是關(guān)于海底管道或雙層管道泄漏檢測(cè)的技術(shù)，具體地講是一種管道聲波檢漏定位裝置及清管器。
背景技術(shù)：
在管道的建設(shè)施工期間，由于腐蝕、材料缺陷以及焊縫缺陷等原因，會(huì)導(dǎo)致管壁穿孔、裂縫和管內(nèi)介質(zhì)泄漏等問題。在管道的運(yùn)行期間，也會(huì)因?yàn)槔匣?、第三方破壞以及腐蝕等因素，而導(dǎo)致管壁穿孔、裂縫和管內(nèi)介質(zhì)泄漏等問題。因此，油氣管道的泄漏檢測(cè)和定位技術(shù)是保證管道及時(shí)檢修的關(guān)鍵技術(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，常用的管道泄漏檢測(cè)方法包括光纖光柵傳感器檢測(cè)法和管外檢測(cè)法。其中，(一)光纖光柵傳感器檢測(cè)法，是利用埋覆在長(zhǎng)輸油氣管道外壁的光纖光柵傳感器，配合光纖網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)，對(duì)管道的應(yīng)力、應(yīng)變、流速、流量、腐蝕、裂縫以及油氣泄漏等參量實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)分布、實(shí)時(shí)在線、永久動(dòng)態(tài)的檢測(cè)法。(二)管外檢測(cè)法，該方法主要包括負(fù)壓波檢測(cè)法和聲發(fā)射檢測(cè)法。負(fù)壓波檢測(cè)法能夠快速地判斷管道泄漏的發(fā)生并準(zhǔn)確定位，但對(duì)診斷實(shí)時(shí)性有非常高的要求，即診斷系統(tǒng)必須能及時(shí)捕捉泄漏剛發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓波信號(hào)。聲發(fā)射檢測(cè)法，是在管道外部安裝對(duì)泄漏噪聲敏感的傳感器，通過分析管道應(yīng)力波信號(hào)功率譜的變化即可檢測(cè)出管內(nèi)介質(zhì)的泄漏。然而，現(xiàn)有的管道泄漏檢測(cè)方法存在以下弊端(一)光纖光柵傳感器檢測(cè)法需要沿長(zhǎng)輸油氣管道埋覆光纖光柵傳感器，因此造價(jià)高、難以維護(hù)、易遭受外界損壞并且數(shù)據(jù)易受噪音干擾，其不適合于海底管道的泄漏檢測(cè)；已建成油氣管道需要重新沿長(zhǎng)輸油氣管道埋覆光纖光柵傳感器，工程較大、可行性不強(qiáng)。(二)在管外檢測(cè)法中，負(fù)壓波檢測(cè)法無法發(fā)現(xiàn)緩慢泄漏或沒有明顯負(fù)壓波的泄漏，而且易受外部工況變化的干擾，容易誤報(bào)警；聲發(fā)射檢測(cè)法，由于管道泄漏產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)是一種廣義的聲發(fā)射信號(hào)，聲發(fā)射信號(hào)極易衰減， 因此聲發(fā)射檢測(cè)法也不適于長(zhǎng)距離管道和埋地管道的泄漏檢測(cè)；在海底管道尤其是海底雙層管道泄漏時(shí)，噪音信號(hào)遠(yuǎn)超過油氣泄漏信號(hào)，利用管外檢測(cè)法的效率和精度較差，海底深水管道泄漏的管外檢測(cè)法幾乎難以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種管道聲波檢漏定位裝置及清管器，以解決長(zhǎng)距離管道和埋地管道的泄漏檢測(cè)和定位的問題。本發(fā)明的目的之一是，提供一種管道聲波檢漏定位裝置，該裝置包括聲波檢漏探頭，用于檢測(cè)管道內(nèi)的噪音信號(hào)；里程計(jì)量單元，用于計(jì)量管道聲波檢漏定位裝置在管道內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備進(jìn)行管道的檢漏和定位處理；微處理器，用于控制聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)傳輸單元的工作；管內(nèi)移動(dòng)器，用于承載聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和微處理器在被測(cè)管道內(nèi)移動(dòng)。
本發(fā)明的目的之一是，提供一種管道聲波檢漏定位清管器，該清管器包括清管器本體；該清管器還包括多個(gè)聲波檢漏探頭，周向陣列式安裝在清管器的外壁，用于檢測(cè)管道內(nèi)的噪音信號(hào)；里程計(jì)量單元，安裝于清管器內(nèi)，用于計(jì)量管道聲波檢漏定位裝置在管道內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，安裝于清管器內(nèi)，用于存儲(chǔ)噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸單元，安裝于清管器內(nèi)，用于將噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備進(jìn)行管道的檢漏和定位處理；微處理器，安裝于清管器內(nèi)，用于控制聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)傳輸單元的工作。本發(fā)明的有益效果在于通過本發(fā)明實(shí)施例提供的管道聲波檢漏定位裝置和清管器可知，可以利用清管器作業(yè)提取泄漏信號(hào)和詳細(xì)位置，并根泄漏信號(hào)的強(qiáng)度大小和離線分析上位機(jī)的后期處理，得到泄漏大小和精確的位置。使用本發(fā)明實(shí)施例提供的管道聲波檢漏定位裝置和清管器進(jìn)行油氣管道泄漏檢測(cè)和定位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，有利于推廣應(yīng)用，泄漏檢測(cè)和定位裝置可搭載于普通清管器、內(nèi)檢測(cè)器和管道機(jī)器人，應(yīng)用于海底管道或雙層管道，實(shí)現(xiàn)目前的管外檢測(cè)所無法完成的作業(yè)和泄漏檢測(cè)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例管道聲波檢漏定位裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例管內(nèi)移動(dòng)器示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例管道聲波檢漏定位清管器結(jié)構(gòu)框圖4為本發(fā)明實(shí)施例管道聲波檢漏定位清管器示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例的管道聲波檢漏定位裝置包括聲波檢漏探頭101，用于檢測(cè)管道內(nèi)的噪音信號(hào)；里程計(jì)量單元102，用于計(jì)量管道聲波檢漏定位裝置在管道內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元103，用于存儲(chǔ)噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸單元104，用于將噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備進(jìn)行管道的檢漏和定位處理；微處理器105，用于控制所述聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)傳輸單元的工作；管內(nèi)移動(dòng)器 106 (如圖2所示)，用于承載聲波檢漏探頭101、里程計(jì)量單元102、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元103、數(shù)據(jù)傳輸單元104和微處理器105在被測(cè)管道內(nèi)移動(dòng)。如圖2所示，里程計(jì)量單元可以為里程輪或加速計(jì)。里程輪采集的管內(nèi)移動(dòng)器106 在被測(cè)管內(nèi)移動(dòng)的里程數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理后，傳輸至微處理器105，并保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元103內(nèi)。管內(nèi)移動(dòng)器106可以是清管器、內(nèi)檢測(cè)器或管道機(jī)器人。在管內(nèi)移動(dòng)器106(如清管器)上安裝加速度計(jì)的定位方法包括利用牛頓定律
權(quán)利要求
1.一種管道聲波檢漏定位裝置，其特征是，所述的裝置包括聲波檢漏探頭，用于檢測(cè)管道內(nèi)的噪音信號(hào)；里程計(jì)量單元，用于計(jì)量所述的管道聲波檢漏定位裝置在管道內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述的噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述的噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備進(jìn)行管道的檢漏和定位處理；微處理器，用于控制所述聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)傳輸單元的工作；管內(nèi)移動(dòng)器，用于承載所述的聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和微處理器在被測(cè)管道內(nèi)移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，所述的里程計(jì)量單元包括里程輪，用于采集所述管內(nèi)移動(dòng)器在被測(cè)管內(nèi)移動(dòng)的里程數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，所述的里程計(jì)量單元包括加速度計(jì)，用于根據(jù)所述管內(nèi)移動(dòng)器的加速度值生成所述管內(nèi)移動(dòng)器在被測(cè)管內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，所述的管內(nèi)移動(dòng)器包括清管器或內(nèi)檢測(cè)器或管道機(jī)器人。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，所述的數(shù)據(jù)傳輸單元包括USB傳輸接口。
6.一種管道聲波檢漏定位清管器，所述的清管器包括清管器本體；其特征是，所述的清管器還包括多個(gè)聲波檢漏探頭，周向陣列式安裝在所述清管器的外壁，用于檢測(cè)管道內(nèi)的噪音信號(hào)；里程計(jì)量單元，安裝于所述的清管器內(nèi)，用于計(jì)量所述的管道聲波檢漏定位裝置在管道內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，安裝于所述的清管器內(nèi)，用于存儲(chǔ)所述的噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸單元，安裝于所述的清管器內(nèi)，用于將所述的噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備進(jìn)行管道的檢漏和定位處理；微處理器，安裝于所述的清管器內(nèi)，用于控制所述聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)傳輸單元的工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的清管器，其特征是，所述的里程計(jì)量單元包括里程輪裝置， 所述的里程輪裝置包括多個(gè)里程輪，周向安裝在所述清管器的一端，并與被測(cè)管道的內(nèi)壁相接觸，用于計(jì)量所述的清管器在管道內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)；里程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，安裝于所述清管器的內(nèi)腔，用于存儲(chǔ)所述的距離數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的清管器，其特征是，所述的里程計(jì)量單元包括加速度計(jì)，安裝于所述清管器的內(nèi)腔，用于根據(jù)所述清管器的加速度值生成所述清管器在被測(cè)管內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的清管器，其特征是，所述的數(shù)據(jù)傳輸單元包括USB傳輸接口。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種管道聲波檢漏定位裝置及清管器，該裝置包括聲波檢漏探頭，用于檢測(cè)管道內(nèi)的噪音信號(hào)；里程計(jì)量單元，用于計(jì)量管道聲波檢漏定位裝置在管道內(nèi)移動(dòng)的距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將噪音信號(hào)和距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備進(jìn)行管道的檢漏和定位處理；微處理器，用于控制聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)傳輸單元的工作；管內(nèi)移動(dòng)器，用于承載聲波檢漏探頭、里程計(jì)量單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和微處理器在被測(cè)管道內(nèi)移動(dòng)。以解決長(zhǎng)距離管道和埋地管道的泄漏檢測(cè)和定位的問題。
文檔編號(hào)F17D5/06GK102330887SQ20101057889
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者于達(dá), 張仕民, 朱霄霄, 譚桂斌 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(北京)