[发明专利]管道补口防腐层无损检测装置

说明书

技术领域

本发明是一种输油气管道补口防腐层粘接质量的管道补口防腐层无损检测装置，涉及测量力和管道系统技术领域。

背景技术

管道补口是两段管道焊接处的防腐作业。在埋地钢质管道的施工过程中，管道补口是保证管道防腐完整性的重要工序，也是保证整个管道外防腐层质量的关键环节。

对于管道补口来说，如果补口材料选择不当、补口施工质量差，管道外防腐层的完整性将受到破坏。而补口材料的早期失效将导致财力资源的巨大损失。目前，国内3PE防腐管线几乎全部采用聚乙烯热缩材料进行补口，但在管道安装建设期间和投入运行使用中均发现了许多质量问题，开挖检测发现补口失效所占比例不小，对管线形成了腐蚀危害风险。管道补口防腐层质量问题的出现与管道施工期间的质量控制有很大的关系。在管道补口质量检测中，漏点检测和外观目视检测是必测内容，其中，补口后热收缩套的剥离强度或者粘接力测试则是抽检方式。GB/T23257-2009“埋地钢质管道聚乙烯防腐层”标准中规定，每100个补口至少抽测一个口。这种抽检的方式给管道安全带来了极大的隐患。此外，此项检测操作人员的个体差异会对检测的准确性产生一定影响，而且粘接力测试具有破坏性，检测时用刀沿管道环向划开10毫米宽、长度大于100毫米的胶带层，直至管体，然后用弹簧秤与管壁成90度角拉开。这种破坏性的弹簧秤测试方法测试完毕后需要对测试部位的防腐层修复，对防腐层的性能具有一定的影响。

CN1761871A公开了一种管道外壁腐蚀无损检测装置，但用于管道补口防腐层检测并不高效。

发明内容

本发明的目的是发明一种用于补口防腐层粘接质量无损检测、在不破坏补口防腐层的情况下对补口粘接质量、特别是粘接力进行快速扫描测量、检测效率高、自适应能力强、缺陷定量精确的管道补口防腐层无损检测装置。

本发明所述装置由基础框架、行走机构、吸附机构、传感器夹持机构组成。基础框架是行走机构、吸附机构、传感器夹持机构的载体；行走机构是驱使装置行走的动力部件；吸附机构是将检测装置吸附于管道补口处的部件；传感器夹持机构是固定检测传感器的部件，使传感器在检测过程中与管道补口层表面充分的接触。吸附机构的吸附基础安装在补口防腐层9两侧，吸附机构的其余部分与基础框架、行走机构共同构成绕管道补口防腐层9圆周移动的载体；在基础框架的一端安装有行走机构，传感器夹持机构安装在基础框架的中部及两端。

本发明装置工作示意图见图1，图中显示了长输油气管道的构成和补口检测装置各部件的装配关系以及检测时的工作原理。长输油气管道一般由管体敷设3PE防腐层3且两端无防腐保护的金属管道1两两对接焊接而成，两段管道对接处形成焊缝2。焊接完毕后，焊缝2两侧无防腐保护的部分通过补口防腐层9进行防腐保护。补口防腐层检测装置作业时，首先将构成装置吸附机构的导轨箍4固定在补口防腐层9两侧，然后将装置主体横跨在管道补口处并通过磁轮7吸附在导轨箍4上，最后在驱动轮10的驱动下带动传感器15对补口防腐层9实施检测。

所述基础框架由两块固定板5和一个连接轴6构成，由连接轴6将两块固定板5连接成“工”字形；固定板5为等腰三角形结构，如图3，固定板5上设有1个滑槽孔a17和两个装配孔a13；连接轴6是不同直径的两种柱状体的组合体，中段的柱状体直径大且设有装配孔b19，两端的柱状体直径小且加工有螺纹，可放置在固定板5的滑槽孔a17内实现连接轴6与固定板5的装配连接，如图4。固定板5是行走机构、吸附机构和连接轴6的固定基础，行走机构和吸附机构通过装配孔a13与固定板5连接，连接轴6通过滑槽孔17与两块固定板5连接，如图2。

所述行走机构由步进电机8、编码器11和驱动轮10构成。驱动轮10为圆柱形滚轮，中部设有凹槽27用于整个装置的运行轨迹控制；编码器11与步进电机8组合在一起，主要用于测量步进电机8的直线位移。行走机构共两组，分别固定在两块固定板5上，互成对角分布，其中步进电机8和编码器11装配在固定板5外侧，驱动轮10装配在固定板5内侧，如图2。