一种内置式储气井端口检测导程装置的制作方法

本实用新型涉及超声检测领域，特别涉及一种内置式储气井端口检测导程装置。

背景技术：

目前，CNG加气站主要为城市公共交通提供气源，建于人口稠密的城市。储气井是竖向埋设于地下且井筒与井壁间采用水泥浆进行全填充封固、用于储存压缩气体的管状设施，属于固定式压力容器类别、高压容器品种。储气井由井筒、井口装置、井底装置组成。储气井工作是一个循环充气和放气的过程，主要承受交变内压载荷，压力范围一般在10～25MPa之间，压力波动大于20％，设计压力循环总次数一般为25000次。储气井材料为高强钢，有螺纹连接和截面变化，所以设计时采用了疲劳分析。尽管由于储气井深埋于地下，其优点是安全度高，爆炸风险小，但仍存在包括失稳、疲劳、腐蚀(包括介质腐蚀和环境腐蚀)、刚性失效(螺纹密封失效)等损伤倾向，也会发生井筒爆裂冲出地面的严重事故。由于加气站的储气井具有大储量、高压力、高频率且大幅度压力变化等特点，因此对CNG加气站储气井储的定期检验非常重要。

目前定期检验的主要设备是井筒壁厚腐蚀检测系统，该系统采用阵列式或旋转式超声波探头系统进行井筒壁厚检测，如图1所示。检测时需要将超声波探头系统与储气井的井筒壁距离相对稳定，超声波探头系统位置由扶正器来确定。超声波探头系统只有放置入井筒一定深度(1.5-2m)后，超声波探头的三组扶正器才能支撑在管壁上，此时超声波探头的位置相对管壁距离才能够稳定，才能可以开始检测。那么离井口深度1.5-2米的井筒便成为检测盲区，为了解决该问题，现有技术中采用在储气井井口安装导程装置，如申请号：2016203091261，名称储气井端口导程装置及检测装置，如图1所示,包括控制装置3、绞车4、电缆光缆、地滑轮5、天滑轮6、检测探头7和辅助移动设备2；对储气井进行超声波检测时，将储气井端口导程装置1设置在待检测储气井井口，将控制装置3、绞车4、地滑轮5固定在地面上，天滑轮6通过辅助移动设备3悬挂于待检测储气井井口正上方,导程装置与储气井同轴设置，当需要检测储气井上部距井口1.5-2米的盲区时，通过控制装置控制绞车向上提升超声波探头系统，使超声波探头系统的上部位于储气井端口导程装置的圆筒框架中，且上部的扶正器卡设于储气井端口导程装置导轨的卡槽中，下部位于储气井的盲区，保证超声波探头能够检测到盲区的井筒厚度，达到对储气井壁厚测量的全覆盖，为储气井的安全使用提供有力的检测措施。但是，导程装置的结构固定，针对不同尺寸的储气井需要不同的导程装置，成本高，操作不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种内置式储气井端口检测导程装置，解决现有技术储气井上部距井口1.5-2米的盲区井筒检测不便的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种内置式储气井端口检测导程装置，包括:

圆筒，所述圆筒用于在其内腔中设置检测探头，圆筒的上端固定设置有用于紧固检测探头的卡爪，检测探头包括自上而下依次设置的壳体、六角螺母、套筒、电机和超声波检测端，其中壳体、六角螺母、套筒、电机轴之间固连，进行储气井井壁厚度检测时通过卡爪抓紧六角螺母和套筒，使检测探头与圆筒固定为一体，且检测探头的电机轴与圆筒同轴；所述圆筒的筒壁上开设有检测窗口，检测窗口的位置与超声波检测端相对应；圆筒的下端固定有连接块，连接块上设置内螺纹；

中心轴，所述中心轴上设置有外螺纹，中心轴设置位于圆筒的下端，且与连接块螺纹连接，中心轴与圆筒同轴设置；所述中心轴上套设有至少一个扶正部件，每个扶正部件包括上环、下环和至少三个连杆机构，上环、下环套设在中心轴上，多个连杆机构沿周向均布在上环、下环上，每个连杆机构包括一个摆杆和一个连接杆，摆杆的一端铰接在下环的外缘上，连接杆的一端与上环的外缘铰接，摆杆与连接杆铰接；当扶正部件的数量为一个时，下环与中心轴下端固定连接，上环与中心轴活动式连接；当扶正部件的数量大于等于两个时，距离圆筒最远的一个扶正部件的下环与中心轴固连，该扶正部件的上环，以及其他扶正部件的上环、下环均与中心轴活动式连接。

在对储气井进行超声波测厚时，首先将整个储气井超声波测厚装置移动至待测储气井井口附近，将检测探头放入圆筒中，通过卡爪抓紧六角螺母和套筒，使检测探头与圆筒固定为一体，且检测探头的电机轴与圆筒同轴；然后一起旋转检测探头和套筒，圆筒与中心轴发生相对转动，使连接块的下缘抵持在最上端扶正部件的上环上，继续转动圆筒，圆筒下降，迫使上环向下移动，则连杆机构被撑开，根据待检测储气井的尺寸，调整连杆机构被撑开的程度，保证每个扶正部件的多连杆机构的摆杆末端所共圆的半径与待检测储气井的半径相同；然后将调整好的内置式储气井端口检测导程装置连同检测探头竖直放入储气井中，使检测探头位于储气井上部距井口1.5-2米的盲区，摆杆的末端与储气井的井壁抵持，处于张紧状态，使转轴与储气井保持同轴设置；然后进行储气井壁厚检测，在检测过程中，超声波检测端不转动，而电机转子一直在转动，对超声波检测端发出的超声波进行反射，此为现有技术不再赘述，转轴与储气井保持同轴设置保证检测数据的准确性；卡爪同时抓紧六角螺母和套筒，卡爪沿检测探头轴向同时有两个着力点，保证检测探头与圆筒同轴设置，同时防止在检测过程中，圆筒、中心轴、扶正部件与检测探头脱落。检测结束后，反向转动圆筒，圆筒相对中心轴上移，则连接块的下缘与扶正部件的上环分离，则连杆机构松弛，且与储气井内壁松开。针对不同尺寸的储气井，只要转动圆筒，使连杆机构被撑开，摆杆的末端抵持在储气井的内壁，就能保证探头与储气井同轴设置，通用性强，同一套装置能够适用于不同尺寸的储气井。

通过在圆筒的中部开设检测窗口，检测窗口的开设高度与检测探头的超声波检测端位置相对应，检测窗口尽可能沿圆筒周向开设一圈，但是为了防止圆筒上、下两部分断裂，检测窗口之间设置有窗棱，为了周向、全方位检测储气井的每一部分的壁厚，通过转动圆筒或者转轴，使检测探头与圆筒发生相对转动，防止窗棱遮挡超声波检测端发出的超声波。

通过设置内置式储气井端口检测导程装置，使扶正部件与检测探头集成为一起，结构简单，该装置可拆卸，体积小、重量轻，适用不同规格、不同厂家的储气井，便于携带和安装。

进一步改进，所述每个扶正部件包括四个连杆机构，增加连杆机构的数量，保证圆筒与储气井的同心度，提高检测精度。

进一步改进，所述每个扶正部件有两个，通过增加扶正部件的数量，保证中心轴与储气井同轴，起到扶正检测探头的作用。

进一步改进，所述每个扶正部件上设置有至少一个复位弹簧。在连杆机构被撑开的同时，弹簧被压缩，当检测结束后，反向转动圆筒，圆筒相对中心轴上移，则在弹簧恢复力作用下，连杆机构收缩，且与储气井内壁松开。

进一步改进，所述复位弹簧的一端与上环连接，另一端与下环连接。

进一步改进，所述连接杆的长度为摆杆的一半，摆杆与连接杆铰接于摆杆的中点、连接杆的末端。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、在对对储气井进行超声波测厚时，首先将整个储气井超声波测厚装置移动至待测储气井井口附近，将检测探头放入圆筒中，通过卡爪抓紧六角螺母和套筒，使检测探头与圆筒固定为一体，且检测探头的电机轴与圆筒同轴；然后一起旋转检测探头和套筒，圆筒与中心轴发生相对转动，使连接块的下缘抵持在最上端扶正部件的上环上，继续转动圆筒，圆筒下降，迫使上环向下移动，则连杆机构被撑开，根据待检测储气井的尺寸，调整连杆机构被撑开的程度，保证每个扶正部件的多连杆机构的摆杆末端所共圆的半径与待检测储气井的半径相同；然后将调整好的内置式储气井端口检测导程装置连同检测探头竖直放入储气井中，使检测探头位于储气井上部距井口1.5-2米的盲区，摆杆的末端与储气井的井壁抵持，处于张紧状态，使转轴与储气井保持同轴设置；然后进行储气井壁厚检测，在检测过程中，超声波检测端不转动，而电机转子一直在转动，对超声波检测端发出的超声波进行反射，转轴与储气井保持同轴设置保证检测数据的准确性；卡爪同时抓紧六角螺母和套筒，卡爪沿检测探头轴向同时有两个着力点，保证检测探头与圆筒同轴设置，同时防止在检测过程中，圆筒、中心轴、扶正部件与检测探头脱落。

2、通过在圆筒的中部开设检测窗口，检测窗口的开设高度与探头的超声波检测端位置相对应，检测窗口尽可能沿圆筒周向开设一圈，但是为了防止圆筒上、下两部分断裂，检测窗口之间设置有窗棱，为了周向、全方位检测储气井的每一部分的壁厚，通过转动圆筒或者探头，使检测探头与圆筒发生相对转动，防止窗棱遮挡超声波检测端发出的超声波。

3、通过设置内置式储气井端口检测导程装置，使扶正部件与探头集成为一起，结构简单，该装置可拆卸，体积小、重量轻，适用不同规格、不同厂家的储气井，便于携带和安装

4、通过设置复位弹簧，在连杆机构被撑开的同时，弹簧被压缩，当检测结束后，反向转动圆筒，圆筒相对中心轴上移，则在弹簧恢复力作用下，连杆机构收缩，且与储气井内壁松开。

附图说明

图1为背景技术中储气井检测装置的结构示意图。

图2为检测探头的结构示意图。

图3为本实用新型所述内置式储气井端口检测导程装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请中，以图2中壳体71所示的方向为上、超声波检测端75所示的方向为下。

如图2、3所示，一种内置式储气井端口检测导程装置，包括:

圆筒8，所述圆筒8用于在其内腔中设置检测探头7，圆筒的上端固定设置有用于紧固检测探头的卡爪11，检测探头7包括自上而下依次设置的壳体71、六角螺母72、套筒73、电机转子74、电机轴76和超声波检测端75，其中壳体71、六角螺母72、套筒73、电机轴76之间固连；进行储气井井壁厚度检测时通过卡爪11抓紧六角螺母72和套筒73，使检测探头7与圆筒8固定为一体，且检测探头7的转轴71与圆筒8同轴；所述圆筒8的筒壁上开设有检测窗口，检测窗口的位置与超声波检测端75相对应；圆筒8的下端固定有连接块10，连接块10上设置内螺纹；

中心轴9，所述中心轴9上设置有外螺纹，中心轴9设置位于圆筒8的下端，且与连接块10螺纹连接，中心轴9与圆筒8同轴设置；所述中心轴9上套设有至少一个扶正部件，每个扶正部件包括上环12、下环13和至少三个连杆机构，上环12、下环13套设在中心轴9上，多个连杆机构沿周向均布在上环12、下环13上，每个连杆机构包括一个摆杆14和一个连接杆15，摆杆14的一端铰接在下环13的外缘上，连接杆15的一端与上环12的外缘铰接，摆杆14与连接杆15铰接；当扶正部件的数量为一个时，下环13与中心轴9下端固定连接，上环12与中心轴9活动式连接；当扶正部件的数量大于等于两个时，距离圆筒8最远的一个扶正部件的下环13与中心轴9固连，该扶正部件的上环，以及其他扶正部件的上环、下环均与中心轴9活动式连接。

在对储气井进行超声波测厚时，首先将整个储气井超声波测厚装置移动至待测储气井19井口附近，将检测探头7放入圆筒8中，通过卡爪11抓紧六角螺母72和套筒73，使检测探头7与圆筒8固定为一体，且检测探头7的转轴71与圆筒8同轴；然后一起旋转检测探头7和套筒8，使其与中心轴9发生相对转动，连接块10的下缘抵持在最上端扶正部件的上环12上，继续转动圆筒，圆筒8下降，迫使上环12向下移动，则连杆机构被撑开，根据待检测储气井19的尺寸，调整连杆机构被撑开的程度，保证每个扶正部件的多连杆机构的摆杆末端所共圆的半径与待检测储气井的半径相同；然后将调整好的内置式储气井端口检测导程装置连同检测探头竖直放入储气井中，使检测探头7位于储气井上部距井口1.5-2米的盲区，摆杆的末端与储气井的井壁抵持，处于张紧状态，使转轴71与储气井保持同轴设置；然后进行储气井壁厚检测，在检测过程中，超声波检测端75不转动，而电机转子74一直在转动，对超声波检测端75发出的超声波进行反射，此为现有技术不再赘述，转轴与储气井保持同轴设置保证检测数据的准确性；卡爪11同时抓紧六角螺母72和套筒73，卡爪11沿检测探头轴向同时有两个着力点，保证检测探头7与圆筒8同轴设置，同时防止在检测过程中，圆筒8、中心轴9、扶正部件与检测探头9脱落。检测结束后，反向转动圆筒，圆筒相对中心轴9上移，则连接块10的下缘与扶正部件的上环分离，则连杆机构松弛，且与储气井内壁松开。针对不同尺寸的储气井，只要转动圆筒，使连杆机构被撑开，摆杆的末端抵持在储气井的内壁，就能保证探头与储气井同轴设置，通用性强，同一套装置能够适用于不同尺寸的储气井。

通过在圆筒的中部开设检测窗口，检测窗口的开设高度与检测探头7的超声波检测端75位置相对应，检测窗口尽可能沿圆筒周向开设一圈，但是为了防止圆筒上、下两部分断裂，检测窗口之间设置有窗棱，为了周向、全方位检测储气井的每一部分的壁厚，通过转动圆筒或者检测探头，使检测探头7与圆筒8发生相对转动，防止窗棱遮挡超声波检测端75发出的超声波。

通过设置内置式储气井端口检测导程装置，使扶正部件与检测探头7集成为一起，结构简单，该装置可拆卸，体积小、重量轻，适用不同规格、不同厂家的储气井，便于携带和安装。

在本实施例中，所述每个扶正部件包括四个连杆机构，增加连杆机构的数量，保证圆筒与储气井的同心度，提高检测精度。

在本实施例中，所述每个扶正部件有两个，检测时上方扶正部件的下环与下方扶正部件的下环靠近，抵持，通过增加扶正部件的数量，保证中心轴与储气井同轴，起到扶正探头的作用。

在本实施例中，所述每个扶正部件上设置有至少一个复位弹簧16。在连杆机构被撑开的同时，弹簧16被压缩，当检测结束后，反向转动圆筒，圆筒相对中心轴上移，则弹簧16在恢复力作用下，连杆机构收缩，且与储气井内壁松开。

在本实施例中，所述复位弹簧16的一端与上环连接，另一端与下环连接。

在本实施例中，所述连接杆15的长度为摆杆14的一半，摆杆14与连接杆15铰接于摆杆14的中点、连接杆15的末端。

本实用新型中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。