∅610管道检测机器人速度控制装置研究

针对目前常规管道检测机器人在大流速天然气管道内由于运行速度过快而导致无法应用的问题,提出利用速度控制装置对管道机器人进行主动调速。设计∅610管道机器人速度控制装置,并对其开展了静态试验、动态试验和工业试验研究。静态试验压力可到10 MPa,有效检验了速度控制装置泄流阀在高压运转情况下的密封性及动作准确性。动态试验结果表明:∅610速度控制装置泄流阀开启量在1/2区间对速度控制装置产生的压差影响最为明显,当泄流阀开启量超过2/3区间对速度控制装置产生的压差影响很小。工业试验针对带固定泄流孔的管道机器人启动力问题,测试了泄流阀开启固定泄流面积时的启动力,建立了泄流状态下机器人启动压差方程,并测试了速度控制装置的实际降速能力,为大口径、大流速工况下管道检测机器人的调速技术提供了理论和试验基础。

压电超声腐蚀内检测技术在中缅原油管道工程(国内段)的应用研究

中缅原油管道(国内段)所处地理环境复杂,地质灾害频发,管线起伏落差大,沿线多个阀室安装有旋启止回阀。针对旋启止回阀结构对通过的内检测器造成损伤的问题,优化改进设计了一种基于压电超声技术并具备自保护功能的管道腐蚀内检测器。采用计算机辅助分析方法,模拟仿真得到内检测器通过旋启止回阀过程中,各保护功能模块均能起到良好的保护作用。压电超声腐蚀内检测器在中缅原油管道(国内段)工业现场得到多次成功应用,应用和开挖结果表明,压电超声腐蚀内检测技术及装备完全适用于中缅原油管道(国内段)的工况特点,检测数据准确可靠,对确保中缅原油管道的安全平稳运行提供了新的技术支持和保障。

泄流板在管道漏磁检测器中的应用

为适应大口径天然气管道介质流速快的特点,需要在管道漏磁检测器上安装速度控制系统来实现对检测器运行速度的主动调控,但对于已经服役的管道漏磁检测器,不具备安装速度控制系统的空间。对于一定流速的天然气管道,可以利用泄流板调节检测器的运行速度。由于泄流板开设固定面积的泄流孔,检测器发送过程中的起动压差至关重要。利用牵拉试验获取了检测器起动所需压差,利用带固定泄流孔的检测器起动压差方程验证检测器能否正常起动,利用建立的固定泄流孔局部阻力系数方程得出泄流后检测器的运行速度。经过4次工业应用,验证了上述方程和计算流程的可靠性。

漏磁腐蚀检测器在输气管道中的运行速度分析

输气管道的漏磁腐蚀检测因为受到管线输气量大的限制 ,在检测过程中检测器的运行速度过快将直接影响着检测结果的准确性。推导了理论速度的计算公式 ,并就其与实际运行速度存在差异的原因从皮碗磨损和气体泄流 2个方面进行了详细分析。该分析对输气管道漏磁腐蚀检测器皮碗外径的设计、驱动皮碗个数。

Φ660气管道漏磁腐蚀检测器在陕京线的应用

管道漏磁腐蚀检测器主要通过漏磁原理检测管道上的腐蚀、凹陷等异常点 ,为管道管理者提供科学、准确的检测数据 ,已在国内输油管线上广泛应用。介绍了Φ 6 6 0输气管道漏磁腐蚀检测器的研制背景、主要技术指标。

长输天然气管道内黑色粉末清管工艺

长输天然气管道内存在着黑色粉末等杂质,当达到一定数量时就会影响管道输送排量及安全运营。介绍了管道内存在黑色粉末的危害,几种常用的管道清管器,重点论述了针对长输天然气管道内黑色粉末清管的工艺和方法,指导如何进行该类管道杂质的清管以及清管原则、工艺和周期等问题。

D_N-1000型管道通径检测器的研制

针对我国西气东输工程的(?)1016mm管道,研制了D_N-1000型管道通径检测器,它的诞生宣告了我国管道通径检测设备国产化道路的开始。本文论述了D_N-1000型管道通径检测器研制的背景、通径检测器的国内外现状、基本原理、性能指标。

油田注水系统的节能改造

介绍了油田注水系统的现状,分析了能耗高的原因,制定了节能改造措施,介绍了一种通过改造注水泵柱塞以达到注水系统节能改造的方法。实践证明,节能效果显著,是一种简便可行的好方法。

φ610速度控制清管器工业应用

利用速度控制装置可以有效地调节管道清管器/检测器的运行速度,其中对基于泄流原理调速装置的研究较多,但是研究多集中在有限元仿真或实验室测试方面,尚需开展工业应用的研究。以Φ610速度控制清管器为例开展了工业应用研究,总结出泄流装置局部阻力系数、清管器运行压差和泄流后清管器运行速度的计算方法,工业应用表明计算结果和实际运行结果吻合度较高,满足工业应用要求。

三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器的研制

三轴漏磁腐蚀检测比单轴有明显的技术优势,但国外检测公司在国内实行技术封锁,仅提供管道三轴腐蚀检测服务,且价格昂贵。为此,研制了711 mm(28 in)三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器。该检测器的三轴探头能灵敏地识别出横向沟槽和焊缝,帮助数据分析人员分析和量化缺陷,为业主提供详细、精确的检测报告。现场试验结果表明,检测到的缺陷点与实际开挖结果与数据分析报告给出结果相符,说明三轴漏磁腐蚀检测器检测结果精确。

速度控制清管器的研发及实现

管道清管及内检测作业是管道安全运行的保障。迈向深海、提速天然气是当今世界能源开发、储运的前沿课题。常规的清管和内检测设备受限于管道介质的速度,容易发生清洗不完全、检测数据失效、对管道产生冲击等问题。文章提出主动速度控制方法,降低设备在管道中的运行速度,使之低于管道介质流速,实现设备安全与合理地清管、检测及不损伤管道的目的。

新型管道测径清管器

管道测径清管已成为新建管线验收的重要手段之一,并受到管道业主的高度认可。文章介绍了管道测径清管器的用途,重点论述了目前所使用的常规测径清管器存在的弊端,并有针对性地提出了新型测径清管器的研究方向、具体研究内容。最后阐述了测径清管器的使用流程。

搭载IMU的油气管道高精度变形检测器的研制与应用

管道变形数据和管道走向测绘数据都是管道完整性管理的重要组成部分。通过在高精度变形检测器上搭载IMU,并深度融合数据采集和处理系统,研制一套复合功能检测器。投运一次检测就可以同时得到焊缝、弯头等管道特征、变形缺陷、里程、管道走向等多种数据,结合多数据的智能分析结果将能更好地为管道业主提供全方位高端化的检测服务,为管道科学精准维修和安全运行提供技术保障。牵拉试验及现场工业应用证明,搭载IMU的φ1 219 mm高精度变形检测器应用效果良好。目前这种研制模式正在管道局检测公司进行系列化推广。

高精度系列变形检测器

为了解决传统单通道变形检测器检测精度低、动态性能差、数据分析效率低等问题,管道局进行科研课题立项,对设备结构、探头机构、电子包、发射机系统、数据分析软件等进行系统研究设计,成功研制了系列化高精度管道变形检测器。作为目前在役长输油气管道进行检测的最有效工具,高精度系列变形检测器可在管道运行过程中分辨并确定弯头、阀门、焊缝、凹陷、椭圆度等管道特征,进行里程定位和周向位置定位,具有动态性能好、检测精度和灵敏度高、可移植强等优势。相比老设备,高精度变形检测器实现了变形缺陷的周向位置定位,变形大小的量化也得到了提高,探头灵敏度达0.5mm。目前,系列化变形检测器已经有多套设备进行了长输油气管道的现场变形检测工程,市场应用前景良好,为我国长输油气管道的安全运行提供了技术保障。

油气管道清管器的通过性能设计

管道清管器在长输油气管道的清管、扫线中具有重要的作用,因而被大量广泛地应用于各类长输管道中。然而,由于部分设计者对清管器的通过性能没有很好的了解或者根本就不知道怎样计算清管器的通过性能指标,所以很容易因为清管器的通过性能参数不满足管道实际工况要求而造成清管器的停球或卡堵现象。通过清管器模型推演、理论计算,推导出清管器通过凹陷变形直管段、三通、厚壁及阀门、弯头时需要满足的长度、骨架钢体直径、皮碗密封间距等基本设计参数,并给出具体的指导公式和经验值。该成果不仅对清管器的设计者提供了很好的参考设计依据,也为清管器在采购和选择时提供了判别依据。

天然气管道检测器闭锁装置研制及应用

为了解决天然气管道检测器速度控制装置失效后导致的设备停止运行问题,研制了一套检测器用闭锁装置。详细介绍了闭锁装置的工作原理,基于流体传动和电机传动方法分别设计了一种检测器用闭锁装置,并研制出样机进行了试验测试。测试表明:电机传动方式可靠性更高,但耗电量及占据的安装空间也较大。如能解决流体传动方式中进口、出口管路及电磁阀密封不良的问题,提高其耐高压能力,流体传动方法具有更广阔的适用范围。

长输管道变径清管器研究进展

普通清管器无法满足变径管道的清管要求,有必要对管道变径检测技术及设备进行研究。介绍了管道变径设备的国内外研究现状,指出国内外研究水平的差距,并对变径清管器的优点进行了总结,重点对变径清管器的设计重点进行了介绍,并预测对变径清管器的密封皮碗、探头、磁路等关键技术的研究将在今后很长的时间内成为管道变径清管器的技术攻关点。

机器人在垂直输气管道中的运行速度

管道机器人在进入垂直输气管道向下运行时,由于机器人自重会使设备加速运行。为了探究垂直输气管道中机器人的运行速度规律,首先利用牵拉试验验证了机器人在一定运行速度范围内其运行阻力基本保持不变;然后根据动量守恒定律建立了机器人在垂直管道向下运行时的受力状态方程。由于机器人自重影响,机器人将做加速度减小的加速运动,分析了由于加速运动导致的机器人速度增量与压强增量间的关系,当压强增量与机器人自重再次达到受力平衡时,机器人速度达到最大值。确定了机器人最大运行速度的计算方法,可在机器人通过垂直输气管道时提前预测机器人的最大运行速度。通过与数值模拟结果和工业现场实际运行速度进行对比,验证了计算方法的可靠性。

管道检测机器人在垂直输气管道的运动分析

管道检测机器人用于管道腐蚀缺陷和变形缺陷的定期巡检,当管道存在较大倾角时会对机器人的运行状态产生影响,尤其是机器人进入垂直管道内运行,机器人自重将明显影响设备的运行速度,严重时可能导致机器人超速运行,影响检测数据质量。利用动量守恒定律建立了在垂直管道向下运行时机器人前后端气体的压差增量与机器人运行速度增量间的关系式,指出压差增量与气体的密度、扰动波传播速度和机器人的速度增量等因素有关。建立了机器人在垂直管道内运行加速度和运行距离的关系式,并对关系式进行了简化,方便工业现场应用。通过与数值仿真结果对比,建立的关系式可有效计算出机器人在垂直管道内运行时的速度增量和运行距离,为工业现场预测机器人的运动参数提供了保障。

新建管道智能验收检测器的研发

文中针对新建管道投产前的检测器运行环境及验收功能的需求,研发了一种智能验收检测器。该验收检测器具备了变形检测、管道走向检测、弯头检测、管件及环焊缝识别检测等功能。检测设备采用了一种新型变形测量探头结构,结合聚氨酯弹性体使用,有效避免了测量探头高速运行时的弹跳。通过人工缺陷变形管道牵拉试验以及大量工业现场新建管道的验收检测,效果良好,发现了大量变形缺陷,验证了智能验收检测器运行及数据采集的可靠性。