[发明专利]一种大型长输管道应力测量用手钻台及设备

说明书

本发明提供了一种大型长输管道应力测量用手钻台及设备，包括底座；钻头，所述钻头用于在长输管道的焊缝周边钻孔；纵梁，垂直设于所述底座上；横梁，与所述纵梁相垂直，且沿所述纵梁的上下方向滑动；横梁进给机构，所述横梁进给机构两端分别连接所述横梁和所述钻头，且用于控制所述钻头在横向方向的移动距离；水平仪，固定设置在所述横梁上，以校准钻头的横向移动距离；垂直仪，固定设置在所述纵梁上，以校准钻头的纵向移动距离。本申请提供的大型长输管道应力测量用手钻台及设备，可控制所钻出的成孔深度一致，垂直度好，所测量长输管道焊接残余应力测量精度高。

技术领域

本发明涉及管道残余应力测量技术领域，具体地，涉及一种大型长输管道应力测量用手钻台及设备。

背景技术

油气管道是输送石油和天然气的重要载体，近些年，由于管道运输有着高效率、低成本、运输方便、污染小等优势，使其得到了迅速发展，据统计，截至2016年底，我国油气管道总里程已超过12万公里。为了提高管道运输效率，输送管道一般长度长且直径大，而为了保持管道之间连接可靠性，通常采用焊接方式进行管道连接。但是焊接过程中产生热变形或其他焊接方式引起变形，使得管道内存在残余应力，而焊接残余应力会使得长输管道(长且直径大的输管道)随着时间而发生大应变，甚至断裂，这将会带来严重的经济损失以及环境污染。

现有技术中，一般采用盲孔法对管道焊缝附近人工打孔，盲孔法测量长输管道残余应力的原理为：在被测构件表面钻制一个直径约2.0毫米、深度约2.0毫米的小孔，若此时构件内存在残余应力场和弹性应变场，在盲孔处的残余应力即被释放，原应力场失去平衡。这时盲孔周围将产生与释放应力相对应的释放应变，并使原应力场达到新的平衡，形成新的应力场和应变场。

由于采用盲孔法进行管道应力测量的方式，需要在焊缝周向几处不同位置处打孔，而实际上焊接残余应力分布不均时，通常会等深度地逐层钻孔测定每次的应力释放量，而每次钻一小孔只能使残余应力局部释放，因此所测出的释放应变值很小，进而为了提高测量精度就需要尽量避免产生测量误差的因素，例如钻各小孔尽量深度和垂直度一致，而输管道外表面为曲面，手工钻孔时钻头稍有倾斜或者位置有偏差，均可能出现所钻小孔深度不一、垂直度差的问题，进而出现大型长输管道焊接残余应力测量不准确。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种大型长输管道应力测量用手钻台及设备，可控制所钻出的成孔深度一致，垂直度好，所测量长输管道焊接残余应力测量精度高。

本发明的技术方案如下：

一种大型长输管道应力测量用手钻台，包括底座；钻头，所述钻头用于在长输管道的焊缝周边钻孔；纵梁，垂直设于所述底座上；横梁，与所述纵梁相垂直，且沿所述纵梁的上下方向滑动；横梁进给机构，所述横梁进给机构两端分别连接所述横梁和所述钻头，且用于控制所述钻头在横向方向的移动距离；水平仪，固定设置在所述横梁上，以校准钻头的横向移动距离；垂直仪，固定设置在所述纵梁上，以校准钻头的纵向移动距离。

优选地，所述纵梁上设有第一滑轨，所述第一滑轨与设于所述横梁上的第一滑块相配合。

优选地，所述纵梁上设有第二滑块，所述第二滑块与设于所述横梁上的第二滑轨相配合。

优选地，包括吸附固定单元，设于所述底座上，用于将所述待测长输管道固定在所述底座上。

优选地，所述吸附固定单元包括多块磁铁，所述多块磁铁分别水平布置于所述底座下方。

优选地，所述水平仪为设置在所述横梁上的刻度，所述垂直仪为设置在所述纵梁上的刻度。

优选地，所述钻头通过自身所带电源驱动进行钻孔或通过外接电源进行驱动钻孔。

优选地，所述的大型长输管道应力测量用手钻台包括：锁定件，所述锁定件用于锁定所述横梁和所述纵梁。