CN213120410U - 管道壁厚监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管道壁厚监测装置，属于油气管道壁厚监测技术领域，包括第一壳体、第二壳体、压电传感器、仿形接头以及固定件。所述第一壳体包括第一腔体，所述第二壳体包括第二腔体和卡槽。所述第一壳体与第二壳体连接并使得所述第一腔体与第二腔体连接形成能够容纳所述压电传感器的第三腔体。所述压电传感器被设置在所述第三腔体内并通过第二腔***于第二壳体靠近管道的一端的开口与管道接触。所述仿形接头的一端具有与管道外表面相匹配的形状，另一端与第二壳体的所述一端连接。所述固定件的一端与管道连接，另一端与卡槽连接。本实用新型的有益效果可包括：适用于易燃易爆场所；安装牢固、监测的精准度高；易于安装、拆卸和检修。

Description

管道壁厚监测装置

技术领域

本实用新型涉及管道壁厚监测技术领域，具体来讲，涉及一种用于管道壁厚监测的装置。

背景技术

随服役期延长和介质腐蚀、老化等原因，油气管道安全问题日益突出。特别是对于输送高含硫、高温CO₂、含砂量大的天然气管道，内腐蚀状况更值得关注。超声检测方法是目前管道壁厚测量应用最为广泛的方法，主要是使用测厚仪定期对管道进行定点测厚，这种方法虽能一定程度上减少事故的发生，但因检测周期不连续，无法从根本上克服管道减薄失效的突发性和偶然性特征，且需要人员采用超声波探头和耦合剂对管道进行近距离接触测量，某些管道所处空间受限，工作条件差，危险性高，给测厚工作带来很大的不便。为了克服现有超声点检方式的缺点和不足，非人工接触的管道实时在线测厚***和监测***的开发一直受到国内外的广泛关注。

针对管件壁厚监测，具有以下几个问题：管件不好缠绕，安装比较困难；管件传输介质通常为高压，高温或者有毒的气体、液体等，防爆及安全十分重要；需要监测的关键管件常处于空间狭小、地下或者较高的位置，人工安装拆卸及维修均不方便且存在一定危险，故希望能一次性安装永久使用；有部分管件，其表面粗糙不平整，难于耦合；若安装不牢固，微小移动或振动将影响信号采集。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本实用新型的目的之一在于提供一种能够适用于管道(尤其是有腐蚀情况发生或可能发生的管道(例如，油气管道)的在线实时壁厚监测装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种管道壁厚监测装置，包括第一壳体、第二壳体、压电传感器、仿形接头以及固定件。所述第一壳体包括第一腔体，所述第二壳体包括第二腔体和卡槽。所述第一壳体与第二壳体连接并使得所述第一腔体与第二腔体连接形成第三腔体。所述压电传感器被设置在所述第三腔体内并通过第二腔***于第二壳体靠近管道的一端的开口与管道接触。所述仿形接头的一端具有与管道外表面相匹配的形状，另一端与第二壳体的所述一端连接。所述固定件的一端与管道连接，另一端与卡槽连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果可包括：可以适用于易燃易爆的场所；可以采用磁铁进行初步固定，再用固定件将探头装置固定在管道上，实现双重固定，保证探头牢固安装，提高监测的精准度；易于安装和拆卸，有利于检修；有助于管道壁厚监测技术的应用，具有较大的工程应用价值。

附图说明

图1示出了本实用新型的管道壁厚监测装置的一个示例性实施例的立体结构拆解图；

图2示出了本实用新型的管道壁厚监测装置的一个示例性实施例的剖视图；

图3示出了本实用新型的管道壁厚监测装置的一个示例性实施例中的第二壳体的仰视方向视图；

图4示出了本实用新型的管道壁厚监测装置的一个示例性实施例的使用状态图。

图中标记：

1-第一壳体，2-第二壳体，3-压电传感器，4-第三腔体，5-磁铁，6-仿形接头，7-卡槽，8-固定件，9-管道，10-预紧孔，11-出线孔，12-顶丝，13-预紧螺母，14-保护压片，15-第一环形凸起，16-密封件，17-第二环形凸起。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本实用新型的管道壁厚监测装置。

本文中，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或具有严格的顺序性。

实施例1

在本示例性实施例中，所述管道壁厚监测装置包括第一壳体、第二壳体、压电传感器以及仿形接头。

所述第一壳体具有第一腔体，所述第一腔体在第一壳体靠近管道的一端 (也就是第一壳体与第二壳体的连接端)具有第一开口，在远离管道的另一端可以具有第二开口。

所述第二壳体具有第二腔体和卡槽。所述第二腔体在第二壳体靠近管道的一端具有第三开口(即第二腔***于第二壳体靠近管道的一端的开口)，在第二壳体远离管道的另一端(也就是第二壳体与第一壳体的连接端)具有第四开口。所述卡槽可以包括关于第二腔体对称的第一卡槽和第二卡槽，例如，所述第二腔体上下贯通第二壳体的中心处，第一卡槽和第二卡槽位于第二壳体左右两端。

所述第一壳体与第二壳体连接并使得所述第一腔体和第二腔体连接形成能够容纳所述压电传感器的第三腔体。例如，所述第一壳体的第一开口对准第二壳体的第四开口，使得第一腔体和第二腔体得以连通形成第三腔体，再连接第一壳体与第二壳体。第一壳体与第二壳体之间的连接方式可以是例如螺钉连接、卡接等。

所述仿形接头的一端具有与管道外表面相匹配的形状，另一端与第二壳体的所述一端连接。所述卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，所述固定件包括第一固定件和第二固定件，所述第一卡槽和第二卡槽分别设置在第二壳体的两侧，所述第一固定件的一端与管道连接且另一端与第一卡槽连接，所述第二固定件的一端与管道连接且另一端与第二卡槽连接。

进一步地，还可以在第二壳体所述一端(即靠近管道的一端)设置磁铁将第二壳体吸附在管道上。所述磁铁可以是一块、两块或者若干块。所述磁铁的一端具有与管道外表面相匹配的仿形，所述磁铁的另一端与第二壳体的所述一端连接，所述磁铁能够将第二壳体吸附在管道上。例如，设置第一磁铁和第二磁铁分别固定在第二壳体所述一端的表面关于所述第三开口对称的两个位置，使得所述装置能够被磁铁吸附在管道上。可以先使用磁铁初步固定所述装置，再进行固定件的安装固定，既保证了安装位置的可调，也保证了安装的方便。然而，本方案不限于此，如果所述磁铁能够保证将所述装置固定在其应在位置且不影响其对管道壁厚的测量值，也可以仅采用磁铁固定的方式。进一步地，还可以将磁铁与第二壳体配置为一个整体或者使第二壳体本身的一部分带有能够吸附在管道上的磁性。

所述压电传感器被安装在所述第三腔体内，并通过所述第三开口与管道接触，从而能够测定管道的壁厚。

进一步地，所述管道壁厚监测装置还可以包括密封件，所述密封件能够同时连接第一壳体与第二壳体，所述密封件被设置在第一壳体与第二壳体的连接处，所述密封件的一端与第二壳体连接，另一端与第一壳体连接，并且能够隔断第三腔体通过第一壳体与第二壳体连接处的缝隙与外界的连通。例如，通过至少两颗分别固定在第一壳体和第二壳体上的螺钉同时连接第一壳体和第二壳体并使得第一壳体与第二壳体的连接更为牢固。再例如，密封件的所述另一端通过设置插片与第一壳体连接，所述插片的一端与密封件的所述另一端连接，所述插片的另一端通过螺钉固定在第一壳体的内侧。所述第一壳体上还可以设有与第三腔体连通的出线孔，使得压电传感器的连线能够连接到外部的测厚仪上。

进一步地，所述第二壳体还可以具有第一环形凸起和第二环形凸起。所述第一环形凸起位于第二壳体所述一端且其凸起的环形能够将第二腔体的所述开口(也可以说第三开口)包围起来。例如，第二壳体在所述第三开口的***凸出一圈为第一环形凸起。所述第一环形凸起还具有与管道外表面相匹配的形状，并通过与管道外表面相匹配的形状与管道外表面接触。所述第二环形凸起位于第二腔体的内壁上，例如，位于第二腔体靠近管道的一端的内壁上。所述第二环形凸起有利于更好地固定压电传感器，并且可以与所述第一环形凸起之间形成作为耦合腔体的第四腔体。所述第四腔体内可以放置耦合剂。所述第一环形凸起与管道的紧密贴合可以实现密封，防止耦合剂渗漏，进而可以确保第四腔体内的耦合剂始终充填满压电传感器的传感头，有利于压电传感器测定的管道壁厚值更加接近真实值。

实施例2

在本示例性实施例中，所述管道壁厚监测装置包括第一壳体、第二壳体、压电传感器、仿形接头、顶丝和预紧件，所述第一壳体还包括预紧孔。也就是说，在上述实施例1的结构基础上，本示例性实施例的管道壁厚监测装置还包括顶丝和预紧件，所述第一壳体还包括预紧孔。

所述预紧孔与第一腔体连通且在第一壳体的所述另一端具有第五开口。

所述预紧孔可以被配置为台阶孔，其远离第一壳体表面的一端(即靠近第一腔体的一端)为大端，靠近第一壳体表面的一端(即远离第一腔体的一端)为小端，其大端的孔径大于小端的孔径。

所述预紧孔的大端可以被配置为多边形孔(如，六边形孔)，所述预紧件 (如，与多边形孔相匹配的多边形螺母)安装在所述预紧孔的大端，所述顶丝的一端穿过预紧孔、预紧件顶压在压电传感器上，另一端露出第一壳体外方便调节顶丝对压电传感器顶压的松紧程度。

所述预紧孔、顶丝和与预紧件的配合能够更好的固定压电传感器，有利于压电传感器与管道实现更好的接触和耦合。

进一步地，所述顶丝与压电传感器之间可以设置一个保护压片(例如，尼龙材质所制保护压片)用以避免顶丝给予压电传感器的压力太大损坏压电传感器。

实施例3

如图1、图2、图3和图4所示，在本示例性实施例中，所述管道壁厚监测装置包括第一壳体1、第二壳体2、压电传感器3、磁铁5、仿形接头6、预紧孔10、顶丝12、预紧螺母13、保护压片14以及密封件16。

所述第一壳体1具有相互连通的第一腔体和预紧孔10。

所述第二壳体2具有第二腔体、卡槽7、第一环形凸起15和第二环形凸起17。

所述第一壳体1与第二壳体2连接，使得所述第一腔体与第二腔体连接形成第三腔体4。所述压电传感器3安装在所述第三腔体4内且通过第二腔体与管道9接触。

所述卡槽7包括位于第二壳体的两侧(如图3所示的左右两侧)的第一卡槽和第二卡槽。

所述第一环形凸起15被配置在第二壳体2的所述一端(如下端)，且与管道9的外表面紧密贴合。

所述第二环形凸起17位于第二腔体靠近管道9的一端的内壁上，设置第二环形凸起后能够更好地固定压电传感器3并且有利于对第三腔体4的密封。

所述第一环形凸起15和第二环形凸起17之间形成第四腔体。本实用新型在使用时(如图4所示)，需要将耦合剂充填在第四腔体内，使得耦合剂能够始终充填满压电传感器3的传感头。

所述仿形接头6的一端(如图3中下端)具有与管道9外表面相匹配的形状，另一端(如图中3上端)与第二壳体的所述一端连接。

所述第一壳体1具有出线孔11，所述压电传感器3的连线通过所述出线孔11连接到外部的测厚仪。

所述磁铁5安装在第二壳体2的一端(如下端)，且能够将第二壳体2吸附在管道9上。

所述预紧孔10与第一腔体连通，且在第一壳体1远离管道的一端具有第五开口。所述预紧孔10被配置为台阶孔，其与第一腔体连接的大端的孔径大于所述第五开口所在小端的孔径。

所述预紧螺母13安装在预紧孔10所述大端内。

所述顶丝12从所述第五开口穿过预紧孔10和预紧螺母13顶压保护压片 14，并通过保护压片14将压力传递给压电传感器3，使得在保证压电传感器 3不被损坏的情况下能够更加紧密的贴合在管道9上。在使用时，仅需拧紧顶丝12即可使得将压电传感器3与管道9能够紧密接触，有利于良好耦合，提高监测准确度。

在本示例性的实施例中所述第一壳体1、第二壳体2与密封件16均采用防爆的ASA材质，能够适用于易燃易爆场所。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果中的至少一个或多个：可以适用于易燃易爆的场所；可以采用磁铁进行初步固定，再用固定件将所述装置固定在管道上，实现双重固定，保证探头牢固安装，提高监测的精准度；易于安装和拆卸，有利于检修；有助于管道壁厚监测技术的应用，具有较大的工程应用价值。

尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (10)

1.一种管道壁厚监测装置，其特征在于，包括第一壳体、第二壳体、压电传感器、仿形接头以及固定件，其中，

所述第一壳体包括第一腔体，所述第二壳体包括第二腔体和卡槽；

所述第一壳体与第二壳体连接并使得所述第一腔体与第二腔体连接形成第三腔体；

所述压电传感器被设置在所述第三腔体内并通过第二腔***于第二壳体靠近管道的一端的开口与管道接触；

所述仿形接头的一端具有与管道外表面相匹配的形状，另一端与第二壳体的所述一端连接；

所述固定件的一端与管道连接，另一端与卡槽连接。

2.根据权利要求1所述的管道壁厚监测装置，其特征在于，所述管道壁厚监测装置还包括顶丝和预紧螺母，所述第一壳体还包括预紧孔，所述预紧孔将第一腔体与外界连通，所述预紧螺母被安装在所述预紧孔内，所述顶丝的一端能够穿过预紧孔、预紧螺母顶压在压电传感器上，顶丝的另一端能够露出第一壳体外。

3.根据权利要求2所述的管道壁厚监测装置，其特征在于，所述预紧孔为台阶孔且具有靠近第一腔体的大端和远离第一腔体的小端，所述大端的孔径大于所述小端的孔径，预紧孔所述大端呈能够容纳并卡定所述预紧螺母的多边形孔。

4.根据权利要求2所述的管道壁厚监测装置，其特征在于，所述管道壁厚监测装置还包括设置在顶丝与压电传感器之间的保护压片，所述保护压片能够避免顶丝损坏压电传感器。

5.根据权利要求1所述的管道壁厚监测装置，其特征在于，所述第一壳体还包括出线孔，所述出线孔将第一腔体与外界连通，所述压电传感器的连线能够通过穿过出线孔连接到外部测厚仪。

6.根据权利要求1所述的管道壁厚监测装置，其特征在于，所述卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，所述固定件包括第一固定件和第二固定件，所述第一卡槽和第二卡槽分别设置在第二壳体的两侧，所述第一固定件的一端与管道连接且另一端与第一卡槽连接，所述第二固定件的一端与管道连接且另一端与第二卡槽连接。

7.根据权利要求1所述的管道壁厚监测装置，其特征在于，所述第二壳体还包括第一环形凸起和第二环形凸起，所述第一环形凸起位于第二壳体的所述一端且能够将第二腔体的所述开口包围起来，所述第一环形凸起还具有与管道外表面相匹配的形状，并通过与管道外表面相匹配的形状与管道外表面接触，所述第二环形凸起位于第二腔体靠近所述开口处的内壁上，所述第一环形凸起与第二环形凸起之间形成作为耦合腔体的第四腔体。

8.根据权利要求1所述的管道壁厚监测装置，其特征在于，所述管道壁厚监测装置还包括磁铁，所述磁铁的一端具有与管道外表面相匹配的仿形，所述磁铁的另一端与第二壳体的所述一端连接，所述磁铁能够将第二壳体吸附在管道上。

9.根据权利要求1所述的管道壁厚监测装置，其特征在于，所述管道壁厚监测装置还包括密封件，所述密封件被设置在第一壳体与第二壳体的连接处，所述密封件的一端与第二壳体连接，另一端与第一壳体连接，并且能够隔断第三腔体通过第一壳体与第二壳体连接处的缝隙与外界的连通。

10.根据权利要求9所述管道壁厚监测装置，其特征在于，密封件的所述另一端通过设置插片与第一壳体连接，所述插片的一端与密封件的所述另一端连接，所述插片的另一端通过螺钉固定在第一壳体的内侧。

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