本技術(shù)涉及無(wú)損檢測(cè)，特別涉及一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

1、很多化工輸運(yùn)管道工作溫度為350℃以上，高溫管道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)出現(xiàn)老化、變形或腐蝕的情況，使管道的壁厚指標(biāo)無(wú)法再滿足安全要求，導(dǎo)致油氣管道事故發(fā)生，甚至?xí)斐删薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)高溫化工管道進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè)，超聲波探頭直接接觸被測(cè)點(diǎn)，溫度過(guò)高將損壞探頭的壓電性能。

2、采用基于導(dǎo)波桿的管道壁厚超聲檢測(cè)技術(shù)，由于在超聲探頭與高溫試件之間引入了導(dǎo)波桿，常溫探頭安裝在導(dǎo)波桿的遠(yuǎn)端(常溫)，通過(guò)導(dǎo)波桿實(shí)現(xiàn)了隔熱和超聲信號(hào)的傳遞，因此管道的高溫不會(huì)對(duì)超聲探頭產(chǎn)生影響，可適用于高溫下長(zhǎng)期厚度測(cè)量。通過(guò)緩沖導(dǎo)波桿能確保探頭工作溫度低于試件表面溫度，合理設(shè)計(jì)導(dǎo)波桿長(zhǎng)度即可使換能器工作溫度接近常溫。因此，應(yīng)用導(dǎo)波桿意味著可以選擇市售的標(biāo)準(zhǔn)換能器作為激勵(lì)與接收探頭，無(wú)需對(duì)超聲探頭在高溫環(huán)境中工作的可靠性有嚴(yán)苛要求。然而，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用導(dǎo)波桿進(jìn)行高溫測(cè)厚存在固定困難，安裝不方便，部分焊接固定甚至需要停工停產(chǎn)，同時(shí)存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，以達(dá)到安裝便捷，成本低廉，信號(hào)耦合好，易于推廣的目的。

2、為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

3、一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，包括超聲探頭固定裝置、導(dǎo)波桿支撐裝置和管道夾持裝置，所述超聲探頭固定裝置包括連為一體的雙筒形的探頭壓蓋，所述探頭壓蓋的筒形結(jié)構(gòu)的底部和側(cè)面開(kāi)口，所述探頭壓蓋兩側(cè)底板通過(guò)螺栓固定于導(dǎo)波桿支撐裝置頂端，所述探頭壓蓋每個(gè)筒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部從上到下依次安裝有墊片一、壓縮彈簧和超聲探頭，超聲探頭的接線端通過(guò)側(cè)面開(kāi)口處向外引出，連接超聲測(cè)量主機(jī)；所述探頭壓蓋頂部安裝有壓緊螺絲，所述壓緊螺絲底端與所述墊片一接觸；

4、所述導(dǎo)波桿支撐裝置的主體為半圓筒，上端設(shè)有兩個(gè)具有一定間隔的固定圓盤(pán)一和固定圓盤(pán)二，底端設(shè)置固定圓盤(pán)三，位于半圓筒內(nèi)部的兩個(gè)導(dǎo)波桿頂端穿過(guò)固定圓盤(pán)一和固定圓盤(pán)二后，分別與兩個(gè)超聲探頭接觸，兩個(gè)導(dǎo)波桿底端穿過(guò)固定圓盤(pán)三，并與固定圓盤(pán)三固定連接，兩個(gè)導(dǎo)波桿底端之間設(shè)置墊片二；

5、所述管道夾持裝置包括通過(guò)螺栓連接的上管箍和下管箍，所述上管箍上焊接有固定圓盤(pán)四，所述固定圓盤(pán)三和固定圓盤(pán)四通過(guò)螺栓連接；所述導(dǎo)波桿底端穿過(guò)固定圓盤(pán)四和上管箍與待測(cè)管道接觸。

6、上述方案中，所述導(dǎo)波桿底部為t型結(jié)構(gòu)，t型結(jié)構(gòu)兩側(cè)分別設(shè)置固定片，通過(guò)螺絲穿過(guò)兩側(cè)的固定片、t型結(jié)構(gòu)和墊片二進(jìn)行固定連接；兩側(cè)的固定片底部的延伸部通過(guò)螺栓安裝于固定圓盤(pán)三和固定圓盤(pán)四上。

7、上述方案中，所述導(dǎo)波桿與超聲探頭之間、導(dǎo)波桿與待測(cè)管道之間均設(shè)置有耐高溫錫片。

8、上述方案中，所述墊片二的厚度為1mm。

9、上述方案中，所述導(dǎo)波桿長(zhǎng)度為300mm。

10、上述方案中，所述固定圓盤(pán)一和固定圓盤(pán)二之間間隔20mm，固定圓盤(pán)一和固定圓盤(pán)二通過(guò)焊接與半圓筒固定連接。

11、上述方案中，所述墊片一為圓形墊片，所述墊片二為方形墊片。

12、上述方案中，所述固定圓盤(pán)一、固定圓盤(pán)二、固定圓盤(pán)三、固定圓盤(pán)四以及上管箍上均開(kāi)設(shè)條形孔，供導(dǎo)波桿穿過(guò)。

13、優(yōu)選地，所述超聲探頭為橫波線聚焦探頭，導(dǎo)波桿對(duì)準(zhǔn)探頭聚焦區(qū)域，以確保激勵(lì)接收信號(hào)幅值最高。

14、通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的具有如下有益效果：

15、1、本實(shí)用新型能夠通過(guò)調(diào)節(jié)壓緊螺絲，調(diào)節(jié)導(dǎo)波桿與超聲探頭之間、導(dǎo)波桿與待測(cè)管道之間的壓力，獲得更好的耦合效果，進(jìn)而提高測(cè)量主機(jī)接收信號(hào)的強(qiáng)度，提高接收信號(hào)的信噪比。

16、2、導(dǎo)波桿的長(zhǎng)度能確保探頭工作溫度低于試件表面溫度，保證探頭在高溫管道上長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，可以對(duì)最高500℃的油氣管道進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的在線實(shí)時(shí)壁厚測(cè)量，且對(duì)超聲波探頭無(wú)耐高溫的要求。

17、3、本實(shí)用新型采用分體式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)安裝方便，避免在服役高溫管道上進(jìn)行焊接操作，保障了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的流暢性。

18、4、本實(shí)用新型在兩個(gè)導(dǎo)波桿之間加入墊片二，避免了超聲信號(hào)在兩導(dǎo)波桿之間相互影響，可以使用一發(fā)兩收測(cè)厚算法進(jìn)行厚度測(cè)量值的計(jì)算，具有更小的測(cè)量誤差。

19、5、本實(shí)用新型將超聲探頭的接線柱通過(guò)側(cè)面開(kāi)口向外引出連接超聲測(cè)量主機(jī)，其有益之處在于，在超聲探頭出現(xiàn)故障等問(wèn)題需要更換時(shí)，僅需對(duì)超聲探頭固定裝置進(jìn)行拆卸，更換超聲探頭，即可重新使用，避免整個(gè)設(shè)備進(jìn)行更換。

20、6、本實(shí)用新型通過(guò)更換不同直徑的管道夾持裝置，可以適應(yīng)不同外徑的高溫管道。

技術(shù)特征：

1.一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，包括超聲探頭固定裝置、導(dǎo)波桿支撐裝置和管道夾持裝置，所述超聲探頭固定裝置包括連為一體的雙筒形的探頭壓蓋，所述探頭壓蓋的筒形結(jié)構(gòu)的底部和側(cè)面開(kāi)口，所述探頭壓蓋兩側(cè)底板通過(guò)螺栓固定于導(dǎo)波桿支撐裝置頂端，所述探頭壓蓋每個(gè)筒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部從上到下依次安裝有墊片一、壓縮彈簧和超聲探頭，超聲探頭的接線端通過(guò)側(cè)面開(kāi)口處向外引出，連接超聲測(cè)量主機(jī)；所述探頭壓蓋頂部安裝有壓緊螺絲，所述壓緊螺絲底端與所述墊片一接觸；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)波桿底部為t型結(jié)構(gòu)，t型結(jié)構(gòu)兩側(cè)分別設(shè)置固定片，通過(guò)螺絲穿過(guò)兩側(cè)的固定片、t型結(jié)構(gòu)和墊片二進(jìn)行固定連接；兩側(cè)的固定片底部的延伸部通過(guò)螺栓安裝于固定圓盤(pán)三和固定圓盤(pán)四上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)波桿與超聲探頭之間、導(dǎo)波桿與待測(cè)管道之間均設(shè)置有耐高溫錫片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，所述墊片二的厚度為1mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)波桿長(zhǎng)度為300mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，所述固定圓盤(pán)一和固定圓盤(pán)二之間間隔20mm，固定圓盤(pán)一和固定圓盤(pán)二通過(guò)焊接與半圓筒固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，所述墊片一為圓形墊片，所述墊片二為方形墊片。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，所述固定圓盤(pán)一、固定圓盤(pán)二、固定圓盤(pán)三、固定圓盤(pán)四以及上管箍上均開(kāi)設(shè)條形孔，供導(dǎo)波桿穿過(guò)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，其特征在于，所述超聲探頭為橫波線聚焦探頭，導(dǎo)波桿對(duì)準(zhǔn)探頭聚焦區(qū)域。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種高溫油氣管道壁厚檢測(cè)裝置，包括超聲探頭固定裝置、導(dǎo)波桿支撐裝置和管道夾持裝置，超聲探頭固定裝置包括連為一體的雙筒形的探頭壓蓋，探頭壓蓋每個(gè)筒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部從上到下依次安裝有墊片一、壓縮彈簧和超聲探頭；導(dǎo)波桿支撐裝置的主體為半圓筒，兩個(gè)導(dǎo)波桿頂端分別與兩個(gè)超聲探頭接觸，管道夾持裝置包括連接的上管箍和下管箍，導(dǎo)波桿底端穿過(guò)上管箍與待測(cè)管道接觸。本技術(shù)的裝置用于解決在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用導(dǎo)波桿進(jìn)行高溫壁厚檢測(cè)時(shí)導(dǎo)波桿固定難、導(dǎo)波桿與管道接觸面信號(hào)耦合差的問(wèn)題，可以對(duì)最高500℃的油氣管道進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的在線實(shí)時(shí)壁厚測(cè)量，且對(duì)超聲波探頭無(wú)耐高溫的要求。本裝置安裝便捷，成本低廉，易于推廣。

技術(shù)研發(fā)人員：華陳權(quán),張浩成,王鵬程,舒亦展,于雯欣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油大學(xué)（華東）
技術(shù)研發(fā)日：20240424
技術(shù)公布日：2024/12/19