本發(fā)明涉及壓力輸送管監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是一種能實時監(jiān)測壁厚的壓力輸送管及壁厚監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、壓力輸送管是一種用于輸送壓力流體(氣體或液體)的管道，廣泛應(yīng)用于石油、化工、天然氣、高溫高壓蒸汽的輸送中。壓力輸送管是承受內(nèi)部壓力的管道，運行的過程中會受到流體的沖蝕、腐蝕性流體的腐蝕等作用，從而導(dǎo)致管道的壁厚逐漸降低，影響管道的強(qiáng)度與安全性；長期運行下，壁厚降低至臨界時，尤其是承受壓力所需壁厚的臨界值，繼續(xù)以該管道進(jìn)行壓力流體的輸送，容易導(dǎo)致管道損壞從而出現(xiàn)流體的泄露，不符合安全生產(chǎn)和運輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)定；所以壓力輸送管需要經(jīng)常檢測壁厚，以了解管道的實時壁厚，從而達(dá)到及時獲取壓力輸送管的壁厚是否達(dá)到臨界值，實現(xiàn)及時更換壓力輸送管，滿足安全生產(chǎn)和運輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)定。

2、目前，壓力輸送管安裝后，因無法將測量內(nèi)徑的裝置放入壓力輸送管內(nèi)，其壁厚檢測通常采用超聲波檢測方法，該方法是利用超聲波的傳播和反射原理來檢測管道壁厚的變化；該方法需要若持續(xù)對管道的壁厚進(jìn)行監(jiān)測，需要為其監(jiān)測所用裝置(超聲波發(fā)生器等)提供持續(xù)的能量，間斷性檢測壁厚又不能達(dá)到實時監(jiān)測的目的；其余方法均存在同樣問題。

3、為此，對于壓力輸送管，需要一種新的裝置和方法，以能夠?qū)崟r監(jiān)測管道的壁厚。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能實時監(jiān)測壁厚的壓力輸送管及壁厚監(jiān)測方法，該壓力輸送管的壁厚能夠被實時監(jiān)測，從而及時判斷該壓力輸送管的壁厚是否達(dá)到臨界值，有效避免因壁厚不足出現(xiàn)壓力輸送管損壞導(dǎo)致流體泄露的情況發(fā)生，滿足安全生產(chǎn)和運輸?shù)囊?；并且無需外界提供監(jiān)測所需能量，也能滿足壁厚的實時監(jiān)測。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種能實時監(jiān)測壁厚的壓力輸送管，包括徑向截面為圓形的管體，管體內(nèi)且沿著管體的軸向固定有至少兩根支撐件，所有支撐件共同支撐一根轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的軸線與管體的軸線共線；轉(zhuǎn)軸上固定有約束管，約束管的軸線方向垂直于轉(zhuǎn)軸的軸線；約束管的底部固定有壓力傳感器，約束管內(nèi)滑動連接有測量桿，測量桿與壓力傳感器之間設(shè)置有壓縮彈簧，壓縮彈簧始終處于被壓縮狀態(tài)；所述轉(zhuǎn)軸具有空腔，空腔內(nèi)安裝有控制器，所述壓力傳感器與控制器連接，控制器具有報警器。

3、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)軸與所有支撐件轉(zhuǎn)動連接。

4、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置固定有多片葉片。

5、進(jìn)一步地，所述支撐件上設(shè)置有多個永磁體，永磁體布置于轉(zhuǎn)軸的四周，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈位于所有永磁體形成的磁場內(nèi)；所述感應(yīng)線圈的輸出端與控制器連接。

6、進(jìn)一步地，所述感應(yīng)線圈的輸出端通過整流器與控制器連接，整流器固定于轉(zhuǎn)軸上。

7、進(jìn)一步地，所述測量桿靠近管體內(nèi)壁的一端設(shè)置有滾動件，測量桿通過滾動件與管體的內(nèi)壁抵靠。

8、進(jìn)一步地，所述約束管的數(shù)量為多個，每個約束管內(nèi)均具有一個測量桿、壓縮彈簧和壓力傳感器；所有的約束管沿著轉(zhuǎn)軸的軸線方向分布，并且所有的約束管投影到管體的同一徑向截面上呈周向陣列分布。

9、進(jìn)一步地，所述壓縮彈簧與壓力傳感器之間設(shè)置有墊板。

10、進(jìn)一步地，所述管體的兩端設(shè)置有連接法蘭。

11、一種壓力輸送管的壁厚監(jiān)測方法，運用所述的能實時監(jiān)測壁厚的壓力輸送管，包括以下步驟：

12、s1：壓縮彈簧始終處于被壓縮狀態(tài)，壓縮彈簧具有彈性力，該彈性力推動測量桿，測量桿始終抵靠于管體內(nèi)壁；

13、s2：若壓力輸送管的壁厚降低，壓縮彈簧的壓縮程度會同步降低，壓縮彈簧具有的彈性力會降低，壓力傳感器獲取的壓力數(shù)據(jù)的值會降低；

14、s3：壓力傳感器將獲取的壓力數(shù)據(jù)傳遞至控制器；

15、s4：控制器獲取壓力數(shù)據(jù)，并且根據(jù)壓力數(shù)據(jù)的值換算壓縮彈簧的形變量，從而獲取測量桿伸出約束管的長度，進(jìn)而獲取壓力輸送管的內(nèi)徑；根據(jù)壓力輸送管的外徑，可以獲得壓力輸送管的壁厚，該壁厚為實時壁厚；

16、s5：若實時壁厚不大于設(shè)定壁厚，則控制器控制報警器做報警動作，若實時壁厚大于設(shè)定壁厚，則控制器控制報警器不做報警動作；或者若實時的壓力數(shù)據(jù)不大于設(shè)定的壓力數(shù)據(jù)，則控制器控制報警器做報警動作，若實時的壓力數(shù)據(jù)大于設(shè)定的壓力數(shù)據(jù)，則控制器控制報警器不做報警動作。

17、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

18、1、本發(fā)明公開的壓力輸送管，其內(nèi)徑大小的變化能夠通過測量桿反應(yīng)在壓縮彈簧的形變程度上，通過壓力傳感器獲取壓縮彈簧的形變(壓縮彈簧的形變與彈力呈線性關(guān)系)，獲取壓力傳感器的數(shù)據(jù)即能獲取壓力輸送管的內(nèi)徑大小，從而獲取壓力輸送管的壁厚，使得壓力輸送管的壁厚能夠被實時監(jiān)測，并且能及時判斷該壓力輸送管的壁厚是否達(dá)到臨界值，有效避免因壁厚不足出現(xiàn)壓力輸送管損壞導(dǎo)致流體泄露的情況發(fā)生，滿足安全生產(chǎn)和運輸?shù)囊螅?/p>

19、2、本發(fā)明公開的壓力輸送管能夠利用管內(nèi)流體的流動產(chǎn)生壁厚監(jiān)測所需的能量，無需外界提供監(jiān)測所需能量。

技術(shù)特征：

1.一種能實時監(jiān)測壁厚的壓力輸送管，其特征在于：包括徑向截面為圓形的管體（1），管體（1）內(nèi)且沿著管體（1）的軸向固定有至少兩根支撐件（2），所有支撐件（2）共同支撐一根轉(zhuǎn)軸（3），轉(zhuǎn)軸（3）的軸線與管體（1）的軸線共線；轉(zhuǎn)軸（3）上固定有約束管（9），約束管（9）的軸線方向垂直于轉(zhuǎn)軸（3）的軸線；約束管（9）的底部固定有壓力傳感器（13），約束管（9）內(nèi)滑動連接有測量桿（10），測量桿（10）與壓力傳感器（13）之間設(shè)置有壓縮彈簧（11），壓縮彈簧（11）始終處于被壓縮狀態(tài)；所述轉(zhuǎn)軸（3）具有空腔（31），空腔（31）內(nèi)安裝有控制器（7），所述壓力傳感器（13）與控制器（7）連接，控制器（7）具有報警器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力輸送管，其特征在于：所述轉(zhuǎn)軸（3）與所有支撐件（2）轉(zhuǎn)動連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力輸送管，其特征在于：所述轉(zhuǎn)軸（3）的一端固定有多片葉片（4）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力輸送管，其特征在于：所述支撐件（2）上設(shè)置有多個永磁體（5），永磁體（5）布置于轉(zhuǎn)軸（3）的四周，所述轉(zhuǎn)軸（3）上設(shè)置有感應(yīng)線圈（6），感應(yīng)線圈（6）位于所有永磁體（5）形成的磁場內(nèi)；所述感應(yīng)線圈（6）的輸出端與控制器（7）連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力輸送管，其特征在于：所述感應(yīng)線圈（6）的輸出端通過整流器（8）與控制器（7）連接，整流器（8）固定于轉(zhuǎn)軸（3）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力輸送管，其特征在于：所述測量桿（10）靠近管體（1）內(nèi)壁的一端設(shè)置有滾動件（15），測量桿（10）通過滾動件（15）與管體（1）的內(nèi)壁抵靠。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的壓力輸送管，其特征在于：所述約束管（9）的數(shù)量為多個，每個約束管（9）內(nèi)均具有一個測量桿（10）、壓縮彈簧（11）和壓力傳感器（13）；所有的約束管（9）沿著轉(zhuǎn)軸（3）的軸線方向分布，并且所有的約束管（9）投影到管體（1）的同一徑向截面上呈周向陣列分布。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的壓力輸送管，其特征在于：所述壓縮彈簧（11）與壓力傳感器（13）之間設(shè)置有墊板（12）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的壓力輸送管，其特征在于：所述管體（1）的兩端設(shè)置有連接法蘭（16）。

10.一種壓力輸送管的壁厚監(jiān)測方法，運用權(quán)利要求1-9任意一項所述的能實時監(jiān)測壁厚的壓力輸送管，其特征在于：包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種能實時監(jiān)測壁厚的壓力輸送管及壁厚監(jiān)測方法，涉及壓力輸送管監(jiān)測領(lǐng)域，包括管體，管體內(nèi)固定有至少兩根支撐件，所有支撐件共同支撐一根轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與管體的軸線共線；轉(zhuǎn)軸上固定有約束管，約束管垂直于轉(zhuǎn)軸的軸線；約束管的底部固定有壓力傳感器，約束管內(nèi)滑動連接有測量桿，測量桿與壓力傳感器之間具有壓縮彈簧，壓縮彈簧始終處于被壓縮狀態(tài)；轉(zhuǎn)軸上安裝有控制器，壓力傳感器與控制器連接，控制器具有報警器。本發(fā)明公開的壓力輸送管的壁厚能夠被實時監(jiān)測，及時判斷該壓力輸送管的壁厚是否達(dá)到臨界值，避免因壁厚不足出現(xiàn)壓力輸送管損壞導(dǎo)致流體泄露的情況發(fā)生；無需外界提供監(jiān)測所需能量，也能滿足壁厚的實時監(jiān)測。

技術(shù)研發(fā)人員：胡世強(qiáng),朱興海,陳松,楊城,江文杰,許茂茹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川科新機(jī)電股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30