專利名稱：輸油管線冰堵定位檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在寒冷環(huán)境下用于檢測輸油、輸氣管線發(fā)生冰堵位置的專用檢測儀器。
背景技術(shù)：
成品油和天然氣輸送管線在寒冷環(huán)境下，由于某種原因，介質(zhì)中水份不斷析積凝聚和凍結(jié)在管道內(nèi)壁上，形成月牙狀、半環(huán)狀和圓柱狀塊的冰堵現(xiàn)象時見不鮮，并且會給國家經(jīng)濟建設(shè)和國防安全帶來極大的損害，如格-拉成品油軍用管線，80年代中期2次發(fā)生冰堵，最長一次用150天才找到冰堵位置并將其消融恢復(fù)輸油，內(nèi)地長輸管線和廠際管線也是經(jīng)常發(fā)生冰堵。為了盡快確定管線中冰堵位置，目前生產(chǎn)中常用以下幾種方法及相應(yīng)儀器進行檢測，但都存在著一定的不可克服的不足。
1、敲擊法使用金屬器具敲擊管線，憑操作人員的聽覺或音頻示波器來辨別判斷某處是否形成冰堵。
這種方法在短距離無支撐條件下尚有一定的可行性。但實際工程中，管線多以埋地或架空的方式安裝，架空管線是安置在相距10m左右的支架托板上，由于支架和掩埋土層密度不均影響，使得被敲擊管線發(fā)生的聲音根本無規(guī)律可循，導(dǎo)致人的聽覺和現(xiàn)有的音頻示波器判斷不準(zhǔn)。另外，幾百米的管線能夠使用敲擊法，而幾十、幾百、幾千km的管線根本無法做到。
2、鉆孔法鉆孔法是在可疑管段上用電鉆打孔，打孔后觀察是否有介質(zhì)流出。該鉆孔法本身就破壞了承壓管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性。另外，打孔后成品油外泄造成污染浪費。而打孔后無論冰堵點是否找到，都需用火電焊方法補焊，這又極易引起燃爆事故。
3、超聲波法該法是利用超聲波檢測儀產(chǎn)生的縱波直反射原理來發(fā)現(xiàn)冰堵點，但是鑒于成品油管線冰堵形成機理，超聲波的界面反射作用根本無法辨別凍結(jié)在管內(nèi)壁上的冰堵是薄層、半堵還是全堵，更不易判定出冰堵的范圍。因此，此法也不能有效地解決管線冰堵定位問題。
4、理論數(shù)值分析法數(shù)值分析法是在進行了許多假設(shè)的情況下建立數(shù)學(xué)模型，并以此來分析、推斷冰堵位置。它不能考慮到管道現(xiàn)場的許多實際情況，所以它的精確程度有待于提高。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠方便、快捷、準(zhǔn)確地判定出輸油、輸氣管線中冰堵狀態(tài)和冰堵位置的輸油管線冰堵定位檢測儀。該檢測儀由卡具、帶式傳感器及應(yīng)變儀組成。帶式傳感器由鋼帶和應(yīng)變計構(gòu)成，應(yīng)變計為三向應(yīng)變計，貼附在鋼帶的承拉部位；應(yīng)變計與應(yīng)變儀用導(dǎo)線相連接；卡具由主芯桿和套在主芯桿上、由手柄控制的拉緊套管構(gòu)成，主芯桿前端設(shè)有觸頭，觸頭處有下卡口，拉緊套管上有上卡口，上卡口和下卡口用于卡緊鋼帶的二端。本實用新型采用上述技術(shù)方案做為輸油輸氣管路在冬季發(fā)生冰堵時的定位檢測儀器，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理。在對管線進行冰堵位置檢測時，只需將本實用新型的鋼帶纏繞拉緊在管線壁周圍，轉(zhuǎn)動控制手柄，管道內(nèi)因入料口增壓使被測管壁發(fā)生彈性變形，使所測得的應(yīng)變值通過應(yīng)變儀的顯示屏輸出，根據(jù)顯示結(jié)果，便可判斷出測點處(或前后)是否發(fā)生冰堵。
本實用新型具有如下優(yōu)點1、使用過程中方便，快捷，體積小(包裝尺寸500×300×150mm)，重量輕(G＝4.5kg)，便于攜帶，配小功率直流電源，更適合于野外作業(yè)。
2、利用帶式傳感器，獲取被檢管段的信號，省去了冬天的戶外操作和由于寒冷造成的操作誤差，使得檢測過程簡便，結(jié)果準(zhǔn)確。
3、能適合不同管徑的冰堵檢測工作。
4、本儀器的檢測方法不但適用于成品油和天然氣管線，而且在熱力管網(wǎng)、煉油化工、電力工業(yè)、海上石油鉆采以及廠際管線和廠內(nèi)工藝管線發(fā)生堵塞的情況下也會得到廣泛的應(yīng)用。


附圖為本實用新型在使用狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型由卡具、帶式傳感器和應(yīng)變儀11組成。卡具由主芯桿1與套在主芯桿1上、由手柄2控制的拉緊套管構(gòu)成。主芯桿1的前端的觸頭為上長下短的四支點弧形口觸頭，觸頭處的下卡口7為可向下翻開的開口狀卡口，其開口處有與鋼帶10尾端的槽口相匹配的凸塊，這樣鋼帶10插入下卡口7處后合上下卡口7用螺栓固定即可。拉緊套管是采用由手柄2控制的拉緊管3與螺旋外套管5通過螺紋聯(lián)結(jié)構(gòu)成，上卡口設(shè)在螺旋套管5上。上卡口可做成能穿入鋼帶10的通道，用帶搬把的卡塊4將鋼帶10卡緊。主芯桿1上有滑塊6的滑道，主芯桿1上套裝由拉緊管3與螺旋外套管5構(gòu)成的拉緊套管后將滑塊6插入主芯桿1的滑道內(nèi)，當(dāng)手柄2帶動拉緊管3轉(zhuǎn)動時，螺旋外套管5只能沿主芯桿1軸向做水平移動。帶式傳感器由鋼帶10和應(yīng)變計9構(gòu)成，應(yīng)變計9為三向應(yīng)變計，鋼帶10的尾端有與卡具的下卡口7的槽口相匹配的卡槽，因此可緊固鋼帶10尾端。鋼帶10可選L×100×0.5mm，L為鋼帶的長度，需根據(jù)被測管道12的管徑?jīng)Q定。應(yīng)變計9應(yīng)貼附在傳感器鋼帶10的承拉部位，可用2個動楔塊8對其位置進行調(diào)整。應(yīng)變儀11設(shè)計有與傳感器上的應(yīng)變計9相匹配的集成電路，能把從傳感器的應(yīng)變計上取得的應(yīng)變信號經(jīng)處理后在顯示屏上輸出，并能夠自動記錄和儲存相關(guān)的數(shù)據(jù)。將傳感器上的應(yīng)變計的導(dǎo)線接至應(yīng)變儀11，整個管線冰堵位置檢測儀即為一體。
使用本實用型檢測管線冰堵位置時，根據(jù)被測管經(jīng)大小將傳感器鋼帶10的一端固定于卡具的下卡口7處，主芯桿1前端的觸頭的四支點緊靠在被打磨處理的被測管段的外壁上，把鋼帶10另一端包繞管道12后穿入推進拉緊套管的上卡口中，用2個楔塊8調(diào)整好位置，再用卡塊4鎖緊。楔塊8應(yīng)制成適當(dāng)曲率包敷在鋼帶10上，并可按工況隨意調(diào)節(jié)2個楔塊的相對距離，每個楔塊8的里側(cè)均裝有2個可隨意調(diào)節(jié)位置的輥針，以便楔塊8能夠很好地貼附在不同的管徑的外壁上。測量時，應(yīng)變計應(yīng)保證處在傳感器鋼帶10的承拉部位，應(yīng)變計9的導(dǎo)線接在應(yīng)變儀11上。當(dāng)轉(zhuǎn)動拉緊套管的手柄2在卡塊4作用下拉緊鋼帶10，使管道內(nèi)入料口因增壓導(dǎo)致被測管壁發(fā)生的彈性變形，由應(yīng)變計傳遞給應(yīng)變儀，便可斷定測點處(或前后)是否發(fā)生冰堵。
權(quán)利要求1.一種輸油管線冰堵定位檢測儀，其特征是它由卡具、帶式傳感器及應(yīng)變儀組成；帶式傳感器由鋼帶(10)和應(yīng)變計(9)構(gòu)成，應(yīng)變計(9)貼附在鋼帶(10)的承拉部位；應(yīng)變計(9)與應(yīng)變儀(11)用導(dǎo)線相連接；卡具由主芯桿(1)和套在主芯桿(1)上、由手柄(2)控制的拉緊套管構(gòu)成，主芯桿(1)前端設(shè)有觸頭，觸頭處有下卡口，拉緊套管上有上卡口，上卡口和下卡口用于卡緊鋼帶(10)的二端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸油管線冰堵定位檢測儀，其特征是拉緊套管是采用由手柄(2)控制的拉緊管(3)與螺旋外套管(5)通過螺紋聯(lián)結(jié)構(gòu)成，上卡口設(shè)在螺旋外套管(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸油管線冰堵定位檢測儀，其特征是主芯桿(1)前端的觸頭為上長下短的四支點弧形口觸頭。
專利摘要本實用新型公開了一種在寒冷環(huán)境下用于檢測輸油、輸氣管線發(fā)生冰堵位置的專用檢測儀器。它由卡具、帶式傳感器及應(yīng)變儀組成；帶式傳感器由鋼帶和應(yīng)變計構(gòu)成，應(yīng)變計貼附在鋼帶的承拉部位，應(yīng)變計與應(yīng)變儀的導(dǎo)線相連接；卡具由主芯桿和套在主芯桿上、由手柄控制的推進拉緊套管構(gòu)成，主芯桿前端設(shè)有觸頭，觸頭處有下卡口，推進拉緊套管上有上卡口，上卡口和下卡口用于卡緊鋼帶的二端。使用本實用新型對管線進行冰堵位置檢測時，將其帶應(yīng)變計的鋼帶纏繞拉緊在管線壁周圍，轉(zhuǎn)動控制手柄，管道內(nèi)因入料口增壓使被測管壁發(fā)生彈性變形，使所測得的應(yīng)變值通過應(yīng)變儀顯示屏輸出，便可判斷出測點處(或前后)是否發(fā)生冰堵。
文檔編號G01B5/30GK2545570SQ0227332
公開日2003年4月16日 申請日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者丁啟敏, 陳寶忠, 吳群 申請人:遼寧石油化工大學(xué)