一种压力管道检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种压力管道检测装置及检测方法，装置包括管道系统和检测控制系统，管道系统设有通过管道连接的蓄水槽，多级离心泵，单向阀，两个电磁阀，压力控制阀和手动压力阀，两个电磁阀与被测管道连接。检测控制系统设有通过电缆连接的直流稳压电源、24V直流电源、压力传感器、操作面板、控制主板和监视器，检测方法是根据对被测压力管道的工作条件、特点进行工况模拟，设计出模拟参数在脉冲高压循环加载情况下进行疲劳测试，从而获得比较精确的压力管道的耐久性和可靠性的定量检测数据，经计算机处理后得出预算的被测管道在其工作条件下的使用寿命。本装置及检测方法可以应用于自来水管道、石油及天然气管道等压力管道的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种压力管道检测装置及检测方法
本专利技术涉及一种压力管道检测装置及检测方法，具体地说是涉及一种对在一定压力条件及环境使用的管道，如自来水、石油及天然气管道的使用状态进行检测的装置及检测的方法，适用于对PVC、PE、金属材料等管道的检测，通过检测为压力管道设计及使用寿命提供一种科学的检测方法和评价依据。
技术介绍
饮用水基础设施与石油及天然气等管道在国民经济建设和发展中具有重要作用，如果由于这些管道的损坏或者爆裂引起的灾难或者灾害对社会影响非常大。除了服务中断，甚至可能导致人民生命和财产造成巨大损失。然而，由于生产厂家及生产工艺的不同，很多压力管道的使用寿命差别很大，即使相同材质的管道由于生产工艺的差别也会造成使用寿命具有很大区别。目前，我国对压力管道使用中的检测方法，分多种类型，有对于金属管道检测的，一般是采用探伤检测、超声导波检测，对管道的损坏、泄漏进行漏损监控；也有对化学性能、机械性能的检测。但是对于压力管道的使用寿命的测量则没有相应权威的检测装置及检测方法，没有能定量化的检测结果，而定性化的检测则相对比较简单，一般只看单次最高承压能力。在管道运行过程中也往往采用定性检测方法，比如查看管道的完整性，腐蚀性或者是涂层的破坏程度等等。没有对运动过程中由于力学性能的影响而引起的管道状况进行定量检测，因此需要解决了我国目前对压力管道无定量检测装置及检测方法的问题。尤其是对管道在特定情况下的运行由于疲劳破坏而引起的寿命折减进行定量评价，提前做到事故预防，减少社会经济损失具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前对压力管道，如PVC、PE、金属材质的自来水、石油及天然气等压力管道的使用寿命无法通过特定的检测装置与检测方法定量化数据化进行评估的问题，而提供一种压力管道检测装置及检测方法，能根据对被测压力管道的工作条件、特点进行工况模拟，设计出模拟参数在脉冲高压循环加载情况下进行疲劳测试，从而获得比较精确的压力管道的耐久性和可靠性的定量检测数据，经计算机处理后得出预算的被测管道在其工作条件下的使用寿命，用于评估被测压力管道的使用寿命，为这类管道的设计及使用提供科学依据。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术措施是：提供一种压力管道检测装置，包括管道系统和检测控制系统，所述的管道系统设有通过管道连接的蓄水槽，多级离心泵，单向阀，电磁阀A、B，压力控制阀和手动压力阀，电磁阀A、B分别与被测管道连接；其中蓄水槽的容积和安装的高度根据被测管道的容积来决定；所述的管道系统中的管道采用直径为25～50mm的高压胶管或者金属管，所述的蓄水槽用于储存水，所储存的水作为向被测管道施加压力的介质，蓄水槽顶部设有三个回水入口，蓄水槽下部设有出水口，出水口通过管道连接安装位置比蓄水槽底部位置低的单向阀，单向阀后端连接多级离心泵，所述的多级离心泵通过三通管连接压力控制阀和电磁阀A,压力控制阀与手动压力阀连接；电磁阀B、压力控制阀、手动压力阀分别与蓄水槽的三个回水入口连接；所述的检测控制系统设有通过电缆连接的直流稳压电源、24V直流电源、压力传感器、操作面板、控制主板和监视器，所述的检测控制系统中的直流稳压电源将交流电转换成直流电，为压力传感器提供直流电源，所述的24V直流电源为电磁阀A、B提供电源；所述的控制主板分别与操作面板、监视器、压力传感器以及两电磁阀电连接，由控制主板控制并实现两个电磁阀执行设定的程序自动开启和关闭，及实现控制检测系统进行数据采集和保存；通过进行多次的循环脉冲压力检测，当被测管道出现压力异常时由操作面板自动发出报警并结束检测工作。所述的单向阀用于控制水流进入多级离心泵，在设备维护过程中关闭所述的单向阀；所述的手动压力阀用于设置被测管道的初始压力，即在检测开始之前向被测管道内充水并保持设定的初始压力。所述的多级离心泵的马力根据被测管道的容积及承压能力进行选择，泵的水头高度及水头损失根据连接管道的直径和被测管道最高承受压力设计计算；检测装置中管道系统及连接的两个电磁阀压力根据被测管道的工作压力设计计算。本专利技术还提供一种使用上述的压力管道检测装置进行管道检测的方法，按如下步骤操作：⑴、检测前，将被测管道一端与电磁阀A连接，另一端与电磁阀B连接，被测管道上还安装有压力传感器；启动控制主板及操作面板，并在操作面板上设定包括对电磁阀A、B施加脉冲时间宽度、压力参数，手动压力阀及压力控制阀的工作压力参数；然后通过手动压力阀向被测管道充满水并保持初始工作压力；⑵、检测开始时，在控制主板及操作面板的控制下，压力控制阀、手动压力阀和电磁阀B自动关闭，电磁阀A在水的压力作用下打开向被测管道充水并施加脉冲测试压力，在设定打开的时间脉宽之内使被测管道的压力达到额定工作压力，电磁阀A自动关闭，电磁阀B则在被测管道内的压力超过了电磁阀B的设定压力时自动打开并泄压，在设定打开的时间脉宽后被测管道压力恢复到初始设置压力，电磁阀B自动关闭；压力传感器采集整个脉冲压力测试的数据，并传送给控制主板保存；⑶、在电磁阀A关闭时，多级离心泵继续工作，在电磁阀A前端的管道压力增加，当压力增大到压力控制阀的设定工作压力时，压力控制阀自动打开并将水流回流到蓄水槽；⑷、检测装置按程序自动再重复循环步骤⑵、⑶，进行下一次充水及施加脉冲压力检测；在每一次检测过程中，压力传感器不断自动进行压力数据采集，并不断地将数据送至控制主板，控制主板保存所采集的相关检测时间及数据信息，及在监视器上显示；⑸、当检测装置进行数次脉冲压力检测后，最后检测到被测管道工作压力出现异常时，由操作面板自动发出报警并结束检测工作；⑹、根据对被测管道进行的压力脉冲测试的次数，经计算机处理得出预算的被测管道在其工作条件下的使用寿命。步骤⑵中所述的电磁阀A在水的压力作用下打开向被测管道充水并施加脉冲测试压力，设定电磁阀A打开的时间脉宽为2～6秒，即被测管道内的压力在电磁阀A打开的2～6秒内瞬间达到额定工作压力，电磁阀A在设定的脉宽时间后自动关闭，由于电磁阀A关闭，被测管道内的压力超过电磁阀B设定的压力而使电磁阀B打开，对电磁阀B设定打开的时间脉宽为4～8秒，被测管道内的压力在电磁阀B打开的4～8秒后就泄压回到正常压力，电磁阀B自动关闭。本专利技术装置的检测方法是根据压力管道的工作条件、工作特点进行实际工作状况的模拟，在设定的检测条件下，模拟压力管道工作条件，对需要检测的管道设计进行压力脉冲测试的参数，在脉冲高压循环加载情况下进行疲劳测试。测试的结果将与制造规范，尤其是管道的压力等级，以及这些材质的管道设计信息进行比较。通过疲劳测试将使确定直径的管道在高压循环载荷作用下，运行比设计使用寿命延长1.5倍的工作频率，直到管道失去工作能力为止，即可得出管道的使用寿命。本专利技术的压力管道检测装置及检测的方法与现有技术相比具有如下优点：①本专利技术的压力管道检测装置结构简单，装置总成本较低，工作可靠性好。②本专利技术的检测的方法，操作简便，检测精度高，能在设定条件下对压力管道自动进行压力脉冲测试，从而获得比较精确的压力管道的耐久性和可靠性的定量检测数据，预算出被测压力管道的使用寿命，用于评估被测压力管道的使用寿命，为这类管道的设计及使用提供科学依据，同时对运行中的压力管道稳定性和演化有较好地把握本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力管道检测装置，包括管道系统和检测控制系统，所述的管道系统设有通过管道连接的蓄水槽，多级离心泵，单向阀，电磁阀A、B，压力控制阀和手动压力阀，电磁阀A、B分别与被测管道连接；其中蓄水槽的容积和安装的高度根据被测管道的容积来决定；其特征在于：所述的管道系统中的管道采用直径为25～50mm的高压胶管或者金属管，所述的蓄水槽用于储存水，所储存的水作为向被测管道施加压力的介质，蓄水槽顶部设有三个回水入口，蓄水槽下部设有出水口，出水口通过管道连接安装位置比蓄水槽底部位置低的单向阀，单向阀后端连接多级离心泵，所述的多级离心泵通过三通管连接压力控制阀和电磁阀A,压力控制阀与手动压力阀连接；电磁阀B、压力控制阀、手动压力阀分别与蓄水槽的三个回水入口连接；所述的检测控制系统设有通过电缆连接的直流稳压电源、24V直流电源、压力传感器、操作面板、控制主板和监视器，所述的检测控制系统中的直流稳压电源将交流电转换成直流电，为压力传感器提供直流电源，所述的24V直流电源为电磁阀A、B提供电源；所述的控制主板分别与操作面板、监视器、压力传感器以及两电磁阀电连接，由控制主板控制并实现两个电磁阀执行设定的程序自动开启和关闭，及实现控制检测系统进行数据采集和保存；通过进行多次的循环脉冲压力检测，当被测管道出现压力异常时由操作面板自动发出报警并结束检测工作。...

【技术特征摘要】
1.一种压力管道检测装置，包括管道系统和检测控制系统，所述的管道系统设有通过管道连接的蓄水槽，多级离心泵，单向阀，电磁阀A、B，压力控制阀和手动压力阀，电磁阀A、B分别与被测管道连接；其中蓄水槽的容积和安装的高度根据被测管道的容积来决定；其特征在于：所述的管道系统中的管道采用直径为25～50mm的高压胶管或者金属管，所述的蓄水槽用于储存水，所储存的水作为向被测管道施加压力的介质，蓄水槽顶部设有三个回水入口，蓄水槽下部设有出水口，出水口通过管道连接安装位置比蓄水槽底部位置低的单向阀，单向阀后端连接多级离心泵，所述的多级离心泵通过三通管连接压力控制阀和电磁阀A,压力控制阀与手动压力阀连接；电磁阀B、压力控制阀、手动压力阀分别与蓄水槽的三个回水入口连接；所述的检测控制系统设有通过电缆连接的直流稳压电源、24V直流电源、压力传感器、操作面板、控制主板和监视器，所述的检测控制系统中的直流稳压电源将交流电转换成直流电，为压力传感器提供直流电源，所述的24V直流电源为电磁阀A、B提供电源；所述的控制主板分别与操作面板、监视器、压力传感器以及两电磁阀电连接，由控制主板控制并实现两个电磁阀执行设定的程序自动开启和关闭，及实现控制检测系统进行数据采集和保存；通过进行多次的循环脉冲压力检测，当被测管道出现压力异常时由操作面板自动发出报警并结束检测工作。2.根据权利要求1所述的压力管道检测装置，其特征在于：所述的单向阀用于控制水流进入多级离心泵，在设备维护过程中关闭所述的单向阀；所述的手动压力阀用于设置被测管道的初始压力，即在检测开始之前向被测管道内充水并保持设定的初始压力。3.根据权利要求1所述的压力管道检测装置，其特征在于：所述的多级离心泵的马力根据被测管道的容积及承压能力进行选择，泵的水头高度及水头损失根据连接管道的直径和被测管道最高承受压力设计计算；检测装置中管道系统及连接的两个电磁阀压力根据被测管道的工作压力设计计算。4.一种使用权利要求1所述的压力管道检测装置进行管道检测的方法，其特征在于，按如下步骤操作：⑴、检测前...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦斌，高辉，周刚，吴文兵，田红，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42