长输气管道在线检测实验平台的制作方法

本实用新型涉及一种长输气管道在线检测实验平台，在普通实验室中便可模拟出输气管道真实的输气环境，对内检测器进行运行和检测试验，从而真实反映出内检测器性能的优劣，以便对其进行改进设计、定型设计和深入研究，属于管道检测技术领域。

背景技术：

管道尤其是输气管道作为天然气等流体燃料的主要运输方式，已经在世界上构成了一个庞大的运输网络，在石化工业以及经济发展中发挥着极为重要的作用。输气管道在长时间的运行后，管壁会因为腐蚀、人为破坏、冲蚀等原因造成穿孔、裂纹等缺陷，因此，长输管道长时间运行后部分线路出现泄漏、爆管等事故。由于天然气的易燃易爆性，一旦管线出现问题，不仅造成资源的浪费，影响下游用户的正常使用，甚至导致爆炸等重大安全事故，严重威胁输气管道周边人民的生命财产安全。随着输气管道数量的日益增多和管道运行时间的增长，管道的安全运行状态和安全事故预测问题也日益受到人们的关注。为了保证管道的安全运行，对其进行定时内检测，判断管道的质量，给出安全运行的预判，是目前最为有效和经济的手段。为了进行管道内检测，不同的检测技术和检测设备得到了快速的发展，在对这些检测设备的性能和技术进行科学、公正的评判的同时，急需一种能在普通实验室条件下可以模拟输气管道环境的试验装置，模拟真实输气管道高压力、大流量的真实输气环境，以便判断内检测器性能的优劣，规范内检测器的性能，对检测器进行后续的测试与改进设计提供指导性意见。

利用空气压缩机直接产生一定压力和流量的气体，模拟真实输气环境，为了达到真实的输气环境，需要的压缩机功率极大，一般实验室不能实现。如果利用缩小模型比例的方式来测试内检测器，其试验的模型尺寸将被减小，周围环境对内检测器的影响会被相应的放大，对实验结果的准确性产生较大的影响。为此，需要构造一种新的试验系统，该系统可以实现在普通实验室条件下能模拟出真实的输气环境，可以称为真实输气管道内检测器模拟实验平台。

技术实现要素：

本实用新型针对现在普通实验室无法准确模拟输气管道真实输气环境的问题，提出了一种新的输气管道检测平台；该平台能够模拟出真实的输气环境，从而真实反映出内检测器性能的优劣，以便对其进行改进和深入研究。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种长输气管道在线检测实验平台，该平台包括试验台，检测系统控制盘和管道升降装置，所述试验台包括活塞式空气压缩机，所述活塞式空气压缩机通过高压输气软管与高压储气罐连接，所述高压储气罐通过高压气路与模拟输气管道连接，所述模拟输气管道的一端装有气体排入均衡板，另一端装有气体排出均衡板，在气体排入均衡板处设置有试验模型，在气体排出均衡板处设置有激光测距仪；所述管道升降装置设置在模拟输气管道下部，用于调节管道的高低；所述检测系统控制盘上安装有多个检测仪器，用于就地检测和远程监控模拟输气管道内的压力、流量、位移和温度参数；还包括一个将所有检测系统的数据输出由MCGS组态软件输入到计算机录入系统。

优选的是，所述检测仪器为压力表Ⅱ、压力表Ⅲ、电流信号发生器、电源开关、温度表、流量积算仪、压力表Ⅳ和位移表。

优选的是，所述管道升降装置由位于模拟输气管道的垫板和位于垫板下部的液压提升装置组成。

优选的是，所述高压储气罐的上端安装有安全阀，高压储气罐的底部安装有放气阀。

优选的是，所述高压气路上依次安装有减压阀、电动阀门和流量计，对输出气体的压力与流量进行监测与控制。

优选的是，所述高压储气罐上安装有压力表Ⅰ，所述模拟输气管道安装有多个压力传感器。

优选的是，所述激光测距仪上设置有防撞网，避免试验模型14与激光测距仪18相撞。

优选的是，所述高压输气软管上安装有控制阀门。

优选的是，所述模拟输气管道采用可拆卸式结构，根据需要更换不同管径的管道。

本实用新型有益效果：

本实验平台利用大容量高压储气罐作为输气装置，输出气流稳定，并通过减压阀和电动阀门分别控制输出气体的压力与流速。可以根据实验要求，任意模拟各种流速和压力条件下的输气环境，保证了该平台的普遍适用性。流量计和压力传感器可检测高压输气管道内的流量输出变化和压力波动情况。输气管道末端的激光测距仪可实时记录内检测器的运动情况。通过调节管道升降装置还可以进行内检测器的爬坡实验，调节坡度随意确定。利用本实验平台进行输气管道的在线检测试验，可以准确的判断出内检测器的优劣性，以便对其进行改进和深入研究。

附图说明

图1 是试验台结构简图；

图2 是检测系统控制盘示意图；

图3 是管道升降装置结构简图；

1-活塞式空气压缩机；2-控制阀门；3-高压输气软管；4-放气阀；5-高压储气罐；6-压力表Ⅰ；7-安全阀；8-减压阀；9-高压气路；10-电动阀门；11-流量计；12-压力传感器；13-气体排入均衡板；14-试验模型；15-模拟输气管道；16-管道升降装置；17-防撞网；18-激光测距仪；19-计算机录入系统；20-气体排出均衡板；21-压力表Ⅱ；22-压力表Ⅲ，23-电流信号发生器；24-电源开关；25-温度表；26-流量积算仪；27-压力表Ⅳ；28-位移表；29-垫板；30-液压提升装置。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图3所示，一种长输气管道在线检测实验平台，该平台包括试验台，检测系统控制盘和管道升降装置16，试验台包括活塞式空气压缩机1，活塞式空气压缩机1通过高压输气软管3与高压储气罐5连接，高压输气软管3上安装有控制阀门2，高压储气罐5的上端安装有安全阀7，高压储气罐5的底部安装有放气阀4，高压储气罐5通过高压气路9与模拟输气管道15连接，高压气路9上依次安装有减压阀8、电动阀门10和流量计11，对输出气体的压力与流量进行监测与控制，模拟输气管道15的一端装有气体排入均衡板13，另一端装有气体排出均衡板20，采用气体排入均衡板13和气体排出均衡板20结构，保证压缩空气在模拟输气管道15内不产生层流，在气体排入均衡板13处设置有试验模型14，在气体排出均衡板20处设置有激光测距仪18，用于监控试验模型14在模拟输气管道15中的运行状态，激光测距仪18上设置有防撞网17，避免试验模型14与激光测距仪18相撞；管道升降装置16由位于模拟输气管道15的垫板29和位于垫板29下部的液压提升装置30组成，用于调节管道的高低；检测系统控制盘上安装有检测仪器为压力表Ⅱ21、压力表Ⅲ22、电流信号发生器23、电源开关24、温度表25、流量积算仪26、压力表Ⅳ27和位移表28，用于就地检测和远程监控模拟输气管道15内的压力、流量、位移和温度参数；还包括一个将所有检测系统的数据输出由MCGS组态软件输入到计算机录入系统19。高压储气罐5上安装有压力表Ⅰ6，模拟输气管道15安装有多个压力传感器12。模拟输气管道15采用可拆卸式结构，根据需要更换不同管径的管道。

工作工程：活塞式空气压缩机1通过高压输气软管3与高压储气罐5连接，在控制阀门2开启时可直接将高压气体储存到高压储气罐5中，供后续实验使用。实验过程中，高压储气罐5内的压缩空气通过减压阀8、电动阀门10和气体排入均衡板13进入模拟输气管道15，模拟出现实输气管道高压力、大流量的输气环境。通过调节减压阀8可以使气体压力减到实验所需的值，并稳定输入到模拟输气管道15。电动阀门10的不同开启程度，还可以改变管道内气体的流量，以便研究不同输气流量对内检测器检测效果的影响，输气流量可由流量计11显示。连接在模拟输气管道15上的压力传感器12可检测出管道内各段的压力及压力波动，以便试验中检测该压力波动对内检测器性能的影响。固定在模拟输气管道15末端的激光测距仪18可用来测量管道内实验设备的位置及运行情况。检测系统控制盘将所有传感器的显示仪表固定在一个特制的控制盘上，以便于实验人员的控制与观察。控制表盘与计算机连接，所有检测系统的测量数据都通过MCGS组态软件输入到计算机录入系统19中，可对实验数据进行后续的处理与分析。输气管道并非都是水平的，因此在实验过程中还需进行上坡和下坡实验。管道升降装置16采用液压控制，既保证了调节的高度准确性，又能做到调节过程中管道保持稳定。防撞网17主要用来保护激光测距仪18，防止试验模型14与激光测距仪18发生碰撞。