专利名称：一种油气管道变形检测验证试验方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种油气管道变形检测验证试验方法和装置。涉及管道系统技术领域。
背景技术：
油气管道变形检测验证试验是管道变形检测性能指标验证的重要方法，是分析和评价管道变形检测数据的基�。匝榻峁晌艿兰觳�、数据分析提供依据和参考。随着油气管道完整性技术的发展，对管道安全的可控性要求越来越高，不仅仅要全面掌握管道本身存在缺陷情况，还要识别出管道所受的外界影响。尤其是近年来由于地质滑坡、冻胀融沉、以及管道开挖等造成的管体移动严重威胁着管道的安全运行。为了准确评估管体移动对管道的影响程度，首先就必须寻求一种能够识别出管体移动的检测技术，并且量化出因管体移动造成的应变。国外提出了利用惯性测量装置应用到管道内检测，识别管体已经发生的变形点，消除风险，保障管道的安全运行。但在其工业应用中还存在变形检测性能指标的确定问题，尤其是国内还没有成功利用的案例，急需对该变形检测的性能指标进行试验验证，并进行标定，解决管体变形检测的难题。CN101451812A公开了一种管道变形检测方法，虽可在一定程度上检测管体的移动，但在变形检测性能指标的确定问题上还不够理想。
发明内容
本发明的目的是发明一种为检测器标定、性能指标验证提供测试数据、改进管道完整性评价结果精确性和可靠性的油气管道变形检测验证试验方法和装置。本发明的技术方案是通过设计管道变形检测试验装置，将惯性测量装置安装在设计好的管道变形检测试验装置上，利用变形检测装置通过预先安装固定好的合适长度的管道，测量管道的中心线以及管道的初始变形情况，将管道依靠自重下沉达到预定的沉降量，再次将变形检测装置通过已产生变形的管道，测试管道的变形情况，重复上述情况，以达到测试变形检测装置检测管道变形性能指标的目的。本发明的试验方法为:将待检测管道固定在地面支撑上，在待测管道中间设置5个千斤顶装置，把管道惯性测量装置安装在设计好的管道变形检测装置上，牵拉管道变形检测装置通过待测管道，惯性测量装置和安装在管道变形检测装置里程轮上的里程计自动记录管道的检测数据，利用管道自重和千斤顶装置使管道达到一定长度管段预定的沉降量，牵拉管道通过已沉降变形管道，重复上述管道沉降变形和牵拉试验，保证数据的准确性和有效性，每次管道变形均采用多种速度牵引多次，比对多次牵拉试验结果，完成管道变形检测装置性能验证牵拉试验。具体步骤为:I)将管道惯性测量装置安装在管道变形检测装置的托盘5上，并与里程计3连接，里程计3与里程轮4采用数据线连接，固定架6空间均匀分布与固定盘7焊接在一起共同构成管道变形检测装置的骨架，起到承重与固定的作用；
2)将安装好的管道变形检测装置放入待测管道8中，从待测管道一端开始牵拉至待测管道的另一端，完成一次牵拉试验，牵拉过程中，管道惯性测量装置记录管道变形检测装置在待测管道中行走的轨迹，里程计3记录里程轮4的转动圈数，可以换算出管道变形检测装置在待测管道8中的运行里程，里程轮4具有3度的倾斜度，以模拟实际检测过程中管道变形检测装置在待测管道中的旋转前进，其中支撑轮I与之相连的弹簧2使管道变形检测装置与管道紧密接触，并保证里程轮4不打滑；3)借助两端的固定墩9，组合使用千斤顶装置10，使待测管道8借助自重沉降达到预定的沉降量，即管道达到一定的变形量，并记录各个千斤顶装置处管道的下沉量，运行管道变形检测装置(见图2);4)重复步骤3)获得不同管道沉降量下的管道变形检测数据，并进行多次检测数据比对，且与各次千斤顶装置处记录的管道下沉量进行比对，获得管道变形检测装置的性能指标。管道变形检测验证试验装置(见图1)由支撑轮1、里程计3、里程轮4、管道惯性测量装置托盘5、固定架6、固定盘7、待测管道8、固定墩9、千斤顶装置10组成。待测管道8两端由两固定墩9支撑，在两固定墩9之间放置多个千斤顶装置10与待测管道8下侧接触。两固定盘7由三根固定架6连接成向轴状，在两固定盘7同一方向面各安装三只支撑轮1，并支撑轮I均凸出两固定盘7的外沿，其中一只由里程轮4替代，该6只支撑轮I和里程轮4都有弹簧牵拉；里程计3安装在距里程轮4最近的一固定架6上，并里程计3与里程轮4采用数据线连接，构成变形检测验证试验装置。在两固定盘7之间还固定有管道惯性测量装置托盘5。在验证试验时，将安装好的管道变形检测装置放入待测管道8中。本发明通过管道惯性测量装置安装在设计好的管道变形检测装置上，牵拉通过待测管道，管道惯性测量装置和里程计记录检测数据，组合使用千斤顶装置使管道依靠自重沉降一定的量，并记录管道各点沉降量，重复牵拉管道变形检测装置通过已沉降变形的管道，完成牵拉试验。试验过程中可采用多种速度牵引多次，保证牵引试验数据的准确性和有效性。解决了管道的牵引试验技术难题。为检测器标定和性能指标验证提供了测试方法，提高了完整性评价的水平。本发明可以进行不同管径、长度、变形的油气管道牵拉试验。我国对于管道的检测与评价需求越来越高，采用本发明可进行变形检测装置的标定和性能指标验证，提高管道完整性评价结果的精确性，具有广泛的应用前景。
图1管道变形检测装置图2待测管道及其固定装置其中1-支撑轮2-弹簧3-里程计4-里程轮5-托盘6-固定架7-固定盘8-待测管道
9-固定墩10-千斤顶装置
具体实施例方式实施例.以本例来说明本发明的具体实施方式
并对本发明作进一步的说明。本例是一试验系统样机，其构成如图所示。本管道变形检测验证试验装置由支撑轮1、里程计3、里程轮4、管道惯性测量装置托盘5、固定架6、固定盘7、待测管道8、固定墩9、千斤顶装置10组成。待测管道8两端由两固定墩9支撑，在两固定墩9之间放置多个千斤顶装置10与待测管道8下侧接触。两固定盘7由三根固定架6连接成向轴状，在两固定盘7同一方向面个安装三只支撑轮1，其中一只由里程轮4替代，该6只支撑轮I和里程轮4都有弹簧牵拉；里程计3安装在距里程轮4最近的一固定架6上，并里程计3与里程轮4采用数据线连接，构成管道惯性测量装置托盘5。在两固定盘7之间还固定有管道惯性测量装置托盘5。在验证试验时，将安装好的管道变形检测装置放入待测管道8中。将管道惯性测量装置安装在设计好的管道变形检测装置托盘5上，牵拉通过待测管道8，管道惯性测量装置和里程计记录检测数据，组合使用千斤顶装置使管道依靠自重沉降达到一定的变形量，并记录管道各点沉降量，重复牵拉管道变形检测装置通过已沉降变形的管道，完成牵拉试验。具体步骤为:I)将管道惯性测量装置安装在管道变形检测装置的托盘5上，并与里程计3连接，里程计3与里程轮4采用数据线连接，其中里程轮具有3度的倾斜度；2)待测管道8两端利用固定墩支撑，中间采用5个千斤顶装置支撑，保证管道处于同一水平状态；3)将安装好的管道变形检测装置放入支撑好的待测管道8中，从待测管道一端开始牵拉至待测管道的另一端，记录管道惯性测量装置和里程计测量的数据，完成首次牵拉试验；4)借助千斤顶装置10最中间的那个千斤顶装置使待测管道8借助自重在两个千斤顶装置间距28m的情况下中间点沉降30mm，记录各个千斤顶装置处管道的下沉量，并运行管道变形检测装置，完成第一次沉降变形情况的牵拉试验；4)借助千斤顶装置10中间的3个千斤顶装置使待测管道8借助自重在两个千斤顶装置间距49m的情况下中间点沉降250mm，记录各个千斤顶装置处管道的下沉量，并运行管道变形检测装置，完成第二次沉降变形情况的牵拉试验；5)上述牵拉步骤分别进行了速度为0.5m/S、lm/S、2m/S的多次牵引试验；6)对比每次管道沉降变形情况下的检测数据，以及外部记录的管道沉降量，比对分析数据最后得到管道变形检测装置的精度为单次运行可以达到400D，两次运行比对可以达到2500D。本例经多次试验，测试装置简单，测试方法简便，投资�。嫉厣伲山斜湫渭觳庾爸玫谋甓ê托阅苤副暄橹ぃ岣吡斯艿劳暾云兰劢峁木沸裕哂泄惴旱挠τ们熬�。
权利要求
1.一种油气管道变形检测验证试验方法，其特征是将待检测管道固定在地面支撑上，在待测管道中间设置5个千斤顶装置，把管道惯性测量装置安装在设计好的管道变形检测装置上，牵拉管道变形检测装置通过待测管道，惯性测量装置和安装在管道变形检测装置里程轮上的里程计自动记录管道的检测数据，利用管道自重和千斤顶装置使管道达到一定长度管段预定的沉降量，牵拉管道通过已沉降变形管道，重复上述管道沉降变形和牵拉试验，保证数据的准确性和有效性，每次管道变形均采用多种速度牵引多次，比对多次牵拉试验结果，完成管道变形检测装置性能验证牵拉试验。
2.根据权利要求1所述的一种油气管道变形检测验证试验方法，其特征是具体步骤为: 1)将管道惯性测量装置安装在管道变形检测装置的托盘(5)上，并与里程计(3)连接，里程计(3)与里程轮(4)采用数据线连接，固定架￠)空间均匀分布与固定盘(7)焊接在一起共同构成管道变形检测装置的骨架； 2)将安装好的管道变形检测装置放入待测管道(8)中，从待测管道一端开始牵拉至待测管道的另一端，完成一次牵拉试验，牵拉过程中，管道惯性测量装置记录管道变形检测装置在待测管道中行走的轨迹，里程计(3)记录里程轮(4)的转动圈数，换算出管道变形检测装置在待测管道(8)中的运行里程，里程轮(4)具有(3)度的倾斜度，以模拟实际检测过程中管道变形检测装置在待测管道(8)中的旋转前进，其中支撑轮(I)与之相连的弹簧(2)使管道变形检测装置与管道紧密接触，并保证里程轮(4)不打滑； 3)借助两端的固定墩(9)，组合使用 千斤顶装置(10)，使待测管道(8)借助自重沉降达到预定的沉降量，即管道达到一定的变形量，并记录各个千斤顶装置处管道的下沉量，运行管道变形检测装置； 4)重复步骤3)获得不同管道沉降量下的管道变形检测数据，并进行多次检测数据比对，且与各次千斤顶装置处记录的管道下沉量进行比对，获得管道变形检测装置的性能指标。
3.一种使用权利要求1所述方法的油气管道变形检测验证试验装置，其特征是它由支撑轮(I)、里程计(3)、里程轮(4)、管道惯性测量装置托盘(5)、固定架￠)、固定盘(7)、待测管道(8)、固定墩(9)、千斤顶装置(10)组成；待测管道⑶两端由两固定墩(9)支撑，在两固定墩(9)之间放置多个千斤顶装置(10)与待测管道(8)下侧接触；两固定盘(7)由三根固定架(6)连接成向轴状，在两固定盘(7)同一方向面各安装三只支撑轮(1)，并支撑轮I均凸出两固定盘7的外沿，其中一只由里程轮(4)替代，该6只支撑轮(I)和里程轮(4)都有弹簧牵拉；里程计(3)安装在距里程轮(4)最近的一固定架(6)上，并里程计(3)与里程轮(4)采用数据线连接，构成变形检测验证试验装置；在两固定盘(7)之间还固定有管道惯性测量装置托盘(5);在验证试验时，将安装好的管道变形检测装置放入待测管道(8)中。
全文摘要
本发明是一种油气管道变形检测验证试验方法和装置。它是将待检测管道固定在地面支撑上，在待测管道中间设置5个千斤顶装置，把管道惯性测量装置安装在设计好的管道变形检测装置上，牵拉管道变形检测装置通过待测管道，惯性测量装置和安装在管道变形检测装置里程轮上的里程计自动记录管道的检测数据，利用管道自重和千斤顶装置使管道达到一定长度管段预定的沉降量，牵拉管道通过已沉降变形管道，重复上述管道沉降变形和牵拉试验，保证数据的准确性和有效性，每次管道变形均采用多种速度牵引多次，比对多次牵拉试验结果，完成管道变形检测装置性能验证牵拉试验。它为检测器标定、性能指标验证提供测试数据、改进管道完整性评价结果精确性和可靠性。
文档编号G01B21/32GK103185565SQ20111045636
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者宋汉成, 冯庆善, 王学力, 张海亮, 燕冰川, 贾光明, 戴联双 申请人:中国石油天然气股份有限公司
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