專利名稱：一種油氣管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種油氣管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)方法和裝置。涉及管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油氣管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)是管道變形檢測(cè)性能指標(biāo)驗(yàn)證的重要方法，是分析和評(píng)價(jià)管道變形檢測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，試驗(yàn)結(jié)果可為管道檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)和參考。隨著油氣管道完整性技術(shù)的發(fā)展，對(duì)管道安全的可控性要求越來(lái)越高，不僅僅要全面掌握管道本身存在缺陷情況，還要識(shí)別出管道所受的外界影響。尤其是近年來(lái)由于地質(zhì)滑坡、凍脹融沉、以及管道開(kāi)挖等造成的管體移動(dòng)嚴(yán)重威脅著管道的安全運(yùn)行。為了準(zhǔn)確評(píng)估管體移動(dòng)對(duì)管道的影響程度，首先就必須尋求一種能夠識(shí)別出管體移動(dòng)的檢測(cè)技術(shù)，并且量化出因管體移動(dòng)造成的應(yīng)變。國(guó)外提出了利用慣性測(cè)量裝置應(yīng)用到管道內(nèi)檢測(cè)，識(shí)別管體已經(jīng)發(fā)生的變形點(diǎn)，消除風(fēng)險(xiǎn)，保障管道的安全運(yùn)行。但在其工業(yè)應(yīng)用中還存在變形檢測(cè)性能指標(biāo)的確定問(wèn)題，尤其是國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成功利用的案例，急需對(duì)該變形檢測(cè)的性能指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，并進(jìn)行標(biāo)定，解決管體變形檢測(cè)的難題。CN101451812A公開(kāi)了一種管道變形檢測(cè)方法，雖可在一定程度上檢測(cè)管體的移動(dòng)，但在變形檢測(cè)性能指標(biāo)的確定問(wèn)題上還不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種為檢測(cè)器標(biāo)定、性能指標(biāo)驗(yàn)證提供測(cè)試數(shù)據(jù)、改進(jìn)管道完整性評(píng)價(jià)結(jié)果精確性和可靠性的油氣管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)方法和裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)設(shè)計(jì)管道變形檢測(cè)試驗(yàn)裝置，將慣性測(cè)量裝置安裝在設(shè)計(jì)好的管道變形檢測(cè)試驗(yàn)裝置上，利用變形檢測(cè)裝置通過(guò)預(yù)先安裝固定好的合適長(zhǎng)度的管道，測(cè)量管道的中心線以及管道的初始變形情況，將管道依靠自重下沉達(dá)到預(yù)定的沉降量，再次將變形檢測(cè)裝置通過(guò)已產(chǎn)生變形的管道，測(cè)試管道的變形情況，重復(fù)上述情況，以達(dá)到測(cè)試變形檢測(cè)裝置檢測(cè)管道變形性能指標(biāo)的目的。本發(fā)明的試驗(yàn)方法為:將待檢測(cè)管道固定在地面支撐上，在待測(cè)管道中間設(shè)置5個(gè)千斤頂裝置，把管道慣性測(cè)量裝置安裝在設(shè)計(jì)好的管道變形檢測(cè)裝置上，牽拉管道變形檢測(cè)裝置通過(guò)待測(cè)管道，慣性測(cè)量裝置和安裝在管道變形檢測(cè)裝置里程輪上的里程計(jì)自動(dòng)記錄管道的檢測(cè)數(shù)據(jù)，利用管道自重和千斤頂裝置使管道達(dá)到一定長(zhǎng)度管段預(yù)定的沉降量，牽拉管道通過(guò)已沉降變形管道，重復(fù)上述管道沉降變形和牽拉試驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，每次管道變形均采用多種速度牽引多次，比對(duì)多次牽拉試驗(yàn)結(jié)果，完成管道變形檢測(cè)裝置性能驗(yàn)證牽拉試驗(yàn)。具體步驟為:I)將管道慣性測(cè)量裝置安裝在管道變形檢測(cè)裝置的托盤5上，并與里程計(jì)3連接，里程計(jì)3與里程輪4采用數(shù)據(jù)線連接，固定架6空間均勻分布與固定盤7焊接在一起共同構(gòu)成管道變形檢測(cè)裝置的骨架，起到承重與固定的作用；
2)將安裝好的管道變形檢測(cè)裝置放入待測(cè)管道8中，從待測(cè)管道一端開(kāi)始牽拉至待測(cè)管道的另一端，完成一次牽拉試驗(yàn)，牽拉過(guò)程中，管道慣性測(cè)量裝置記錄管道變形檢測(cè)裝置在待測(cè)管道中行走的軌跡，里程計(jì)3記錄里程輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，可以換算出管道變形檢測(cè)裝置在待測(cè)管道8中的運(yùn)行里程，里程輪4具有3度的傾斜度，以模擬實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中管道變形檢測(cè)裝置在待測(cè)管道中的旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，其中支撐輪I與之相連的彈簧2使管道變形檢測(cè)裝置與管道緊密接觸，并保證里程輪4不打滑；3)借助兩端的固定墩9，組合使用千斤頂裝置10，使待測(cè)管道8借助自重沉降達(dá)到預(yù)定的沉降量，即管道達(dá)到一定的變形量，并記錄各個(gè)千斤頂裝置處管道的下沉量，運(yùn)行管道變形檢測(cè)裝置(見(jiàn)圖2);4)重復(fù)步驟3)獲得不同管道沉降量下的管道變形檢測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行多次檢測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)，且與各次千斤頂裝置處記錄的管道下沉量進(jìn)行比對(duì)，獲得管道變形檢測(cè)裝置的性能指標(biāo)。管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)裝置(見(jiàn)圖1)由支撐輪1、里程計(jì)3、里程輪4、管道慣性測(cè)量裝置托盤5、固定架6、固定盤7、待測(cè)管道8、固定墩9、千斤頂裝置10組成。待測(cè)管道8兩端由兩固定墩9支撐，在兩固定墩9之間放置多個(gè)千斤頂裝置10與待測(cè)管道8下側(cè)接觸。兩固定盤7由三根固定架6連接成向軸狀，在兩固定盤7同一方向面各安裝三只支撐輪1，并支撐輪I均凸出兩固定盤7的外沿，其中一只由里程輪4替代，該6只支撐輪I和里程輪4都有彈簧牽拉；里程計(jì)3安裝在距里程輪4最近的一固定架6上，并里程計(jì)3與里程輪4采用數(shù)據(jù)線連接，構(gòu)成變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)裝置。在兩固定盤7之間還固定有管道慣性測(cè)量裝置托盤5。在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)，將安裝好的管道變形檢測(cè)裝置放入待測(cè)管道8中。本發(fā)明通過(guò)管道慣性測(cè)量裝置安裝在設(shè)計(jì)好的管道變形檢測(cè)裝置上，牽拉通過(guò)待測(cè)管道，管道慣性測(cè)量裝置和里程計(jì)記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，組合使用千斤頂裝置使管道依靠自重沉降一定的量，并記錄管道各點(diǎn)沉降量，重復(fù)牽拉管道變形檢測(cè)裝置通過(guò)已沉降變形的管道，完成牽拉試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中可采用多種速度牽引多次，保證牽引試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。解決了管道的牽引試驗(yàn)技術(shù)難題。為檢測(cè)器標(biāo)定和性能指標(biāo)驗(yàn)證提供了測(cè)試方法，提高了完整性評(píng)價(jià)的水平。本發(fā)明可以進(jìn)行不同管徑、長(zhǎng)度、變形的油氣管道牽拉試驗(yàn)。我國(guó)對(duì)于管道的檢測(cè)與評(píng)價(jià)需求越來(lái)越高，采用本發(fā)明可進(jìn)行變形檢測(cè)裝置的標(biāo)定和性能指標(biāo)驗(yàn)證，提高管道完整性評(píng)價(jià)結(jié)果的精確性，具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1管道變形檢測(cè)裝置圖2待測(cè)管道及其固定裝置其中1-支撐輪2-彈簧3-里程計(jì)4-里程輪5-托盤6-固定架7-固定盤8-待測(cè)管道
9-固定墩10-千斤頂裝置
具體實(shí)施例方式實(shí)施例.以本例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
并對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。本例是一試驗(yàn)系統(tǒng)樣機(jī)，其構(gòu)成如圖所示。本管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)裝置由支撐輪1、里程計(jì)3、里程輪4、管道慣性測(cè)量裝置托盤5、固定架6、固定盤7、待測(cè)管道8、固定墩9、千斤頂裝置10組成。待測(cè)管道8兩端由兩固定墩9支撐，在兩固定墩9之間放置多個(gè)千斤頂裝置10與待測(cè)管道8下側(cè)接觸。兩固定盤7由三根固定架6連接成向軸狀，在兩固定盤7同一方向面?zhèn)€安裝三只支撐輪1，其中一只由里程輪4替代，該6只支撐輪I和里程輪4都有彈簧牽拉；里程計(jì)3安裝在距里程輪4最近的一固定架6上，并里程計(jì)3與里程輪4采用數(shù)據(jù)線連接，構(gòu)成管道慣性測(cè)量裝置托盤5。在兩固定盤7之間還固定有管道慣性測(cè)量裝置托盤5。在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)，將安裝好的管道變形檢測(cè)裝置放入待測(cè)管道8中。將管道慣性測(cè)量裝置安裝在設(shè)計(jì)好的管道變形檢測(cè)裝置托盤5上，牽拉通過(guò)待測(cè)管道8，管道慣性測(cè)量裝置和里程計(jì)記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，組合使用千斤頂裝置使管道依靠自重沉降達(dá)到一定的變形量，并記錄管道各點(diǎn)沉降量，重復(fù)牽拉管道變形檢測(cè)裝置通過(guò)已沉降變形的管道，完成牽拉試驗(yàn)。具體步驟為:I)將管道慣性測(cè)量裝置安裝在管道變形檢測(cè)裝置的托盤5上，并與里程計(jì)3連接，里程計(jì)3與里程輪4采用數(shù)據(jù)線連接，其中里程輪具有3度的傾斜度；2)待測(cè)管道8兩端利用固定墩支撐，中間采用5個(gè)千斤頂裝置支撐，保證管道處于同一水平狀態(tài)；3)將安裝好的管道變形檢測(cè)裝置放入支撐好的待測(cè)管道8中，從待測(cè)管道一端開(kāi)始牽拉至待測(cè)管道的另一端，記錄管道慣性測(cè)量裝置和里程計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)，完成首次牽拉試驗(yàn)；4)借助千斤頂裝置10最中間的那個(gè)千斤頂裝置使待測(cè)管道8借助自重在兩個(gè)千斤頂裝置間距28m的情況下中間點(diǎn)沉降30mm，記錄各個(gè)千斤頂裝置處管道的下沉量，并運(yùn)行管道變形檢測(cè)裝置，完成第一次沉降變形情況的牽拉試驗(yàn)；4)借助千斤頂裝置10中間的3個(gè)千斤頂裝置使待測(cè)管道8借助自重在兩個(gè)千斤頂裝置間距49m的情況下中間點(diǎn)沉降250mm，記錄各個(gè)千斤頂裝置處管道的下沉量，并運(yùn)行管道變形檢測(cè)裝置，完成第二次沉降變形情況的牽拉試驗(yàn)；5)上述牽拉步驟分別進(jìn)行了速度為0.5m/S、lm/S、2m/S的多次牽引試驗(yàn)；6)對(duì)比每次管道沉降變形情況下的檢測(cè)數(shù)據(jù)，以及外部記錄的管道沉降量，比對(duì)分析數(shù)據(jù)最后得到管道變形檢測(cè)裝置的精度為單次運(yùn)行可以達(dá)到400D，兩次運(yùn)行比對(duì)可以達(dá)到2500D。本例經(jīng)多次試驗(yàn)，測(cè)試裝置簡(jiǎn)單，測(cè)試方法簡(jiǎn)便，投資小，占地少，可進(jìn)行變形檢測(cè)裝置的標(biāo)定和性能指標(biāo)驗(yàn)證，提高了管道完整性評(píng)價(jià)結(jié)果的精確性，具有廣泛的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種油氣管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)方法，其特征是將待檢測(cè)管道固定在地面支撐上，在待測(cè)管道中間設(shè)置5個(gè)千斤頂裝置，把管道慣性測(cè)量裝置安裝在設(shè)計(jì)好的管道變形檢測(cè)裝置上，牽拉管道變形檢測(cè)裝置通過(guò)待測(cè)管道，慣性測(cè)量裝置和安裝在管道變形檢測(cè)裝置里程輪上的里程計(jì)自動(dòng)記錄管道的檢測(cè)數(shù)據(jù)，利用管道自重和千斤頂裝置使管道達(dá)到一定長(zhǎng)度管段預(yù)定的沉降量，牽拉管道通過(guò)已沉降變形管道，重復(fù)上述管道沉降變形和牽拉試驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，每次管道變形均采用多種速度牽引多次，比對(duì)多次牽拉試驗(yàn)結(jié)果，完成管道變形檢測(cè)裝置性能驗(yàn)證牽拉試驗(yàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)方法，其特征是具體步驟為: 1)將管道慣性測(cè)量裝置安裝在管道變形檢測(cè)裝置的托盤(5)上，并與里程計(jì)(3)連接，里程計(jì)(3)與里程輪(4)采用數(shù)據(jù)線連接，固定架￠)空間均勻分布與固定盤(7)焊接在一起共同構(gòu)成管道變形檢測(cè)裝置的骨架； 2)將安裝好的管道變形檢測(cè)裝置放入待測(cè)管道(8)中，從待測(cè)管道一端開(kāi)始牽拉至待測(cè)管道的另一端，完成一次牽拉試驗(yàn)，牽拉過(guò)程中，管道慣性測(cè)量裝置記錄管道變形檢測(cè)裝置在待測(cè)管道中行走的軌跡，里程計(jì)(3)記錄里程輪(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，換算出管道變形檢測(cè)裝置在待測(cè)管道(8)中的運(yùn)行里程，里程輪(4)具有(3)度的傾斜度，以模擬實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中管道變形檢測(cè)裝置在待測(cè)管道(8)中的旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，其中支撐輪(I)與之相連的彈簧(2)使管道變形檢測(cè)裝置與管道緊密接觸，并保證里程輪(4)不打滑； 3)借助兩端的固定墩(9)，組合使用 千斤頂裝置(10)，使待測(cè)管道(8)借助自重沉降達(dá)到預(yù)定的沉降量，即管道達(dá)到一定的變形量，并記錄各個(gè)千斤頂裝置處管道的下沉量，運(yùn)行管道變形檢測(cè)裝置； 4)重復(fù)步驟3)獲得不同管道沉降量下的管道變形檢測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行多次檢測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)，且與各次千斤頂裝置處記錄的管道下沉量進(jìn)行比對(duì)，獲得管道變形檢測(cè)裝置的性能指標(biāo)。
3.一種使用權(quán)利要求1所述方法的油氣管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)裝置，其特征是它由支撐輪(I)、里程計(jì)(3)、里程輪(4)、管道慣性測(cè)量裝置托盤(5)、固定架￠)、固定盤(7)、待測(cè)管道(8)、固定墩(9)、千斤頂裝置(10)組成；待測(cè)管道⑶兩端由兩固定墩(9)支撐，在兩固定墩(9)之間放置多個(gè)千斤頂裝置(10)與待測(cè)管道(8)下側(cè)接觸；兩固定盤(7)由三根固定架(6)連接成向軸狀，在兩固定盤(7)同一方向面各安裝三只支撐輪(1)，并支撐輪I均凸出兩固定盤7的外沿，其中一只由里程輪(4)替代，該6只支撐輪(I)和里程輪(4)都有彈簧牽拉；里程計(jì)(3)安裝在距里程輪(4)最近的一固定架(6)上，并里程計(jì)(3)與里程輪(4)采用數(shù)據(jù)線連接，構(gòu)成變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)裝置；在兩固定盤(7)之間還固定有管道慣性測(cè)量裝置托盤(5);在驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)，將安裝好的管道變形檢測(cè)裝置放入待測(cè)管道(8)中。
全文摘要
本發(fā)明是一種油氣管道變形檢測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)方法和裝置。它是將待檢測(cè)管道固定在地面支撐上，在待測(cè)管道中間設(shè)置5個(gè)千斤頂裝置，把管道慣性測(cè)量裝置安裝在設(shè)計(jì)好的管道變形檢測(cè)裝置上，牽拉管道變形檢測(cè)裝置通過(guò)待測(cè)管道，慣性測(cè)量裝置和安裝在管道變形檢測(cè)裝置里程輪上的里程計(jì)自動(dòng)記錄管道的檢測(cè)數(shù)據(jù)，利用管道自重和千斤頂裝置使管道達(dá)到一定長(zhǎng)度管段預(yù)定的沉降量，牽拉管道通過(guò)已沉降變形管道，重復(fù)上述管道沉降變形和牽拉試驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，每次管道變形均采用多種速度牽引多次，比對(duì)多次牽拉試驗(yàn)結(jié)果，完成管道變形檢測(cè)裝置性能驗(yàn)證牽拉試驗(yàn)。它為檢測(cè)器標(biāo)定、性能指標(biāo)驗(yàn)證提供測(cè)試數(shù)據(jù)、改進(jìn)管道完整性評(píng)價(jià)結(jié)果精確性和可靠性。
文檔編號(hào)G01B21/32GK103185565SQ20111045636
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者宋漢成, 馮慶善, 王學(xué)力, 張海亮, 燕冰川, 賈光明, 戴聯(lián)雙 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司