适用天然气站场排污阀阀体的超声波壁厚检测夹具及方法与流程

本发明涉及壁厚检测，具体涉及适用天然气站场排污阀阀体的超声波壁厚检测夹具及方法。

背景技术：

1、针对输气站场排污阀容易发生外部刺漏的情况，提出了dn50排污阀外壁厚的超声波监测点确定方法，并配合研发了一种能够在排污阀上固定监测点的超声波壁厚检测仪器夹具。

2、①输气站场分离器底部排污系统主要用于排出沉积在多管干式分离器底部的粉尘和污物，排污过程为：先全开闸阀，再打开排污阀保持开度20％～30％(平均25％)60s～120s即可，借用分离器内部压力6.4mpa与大气压之差将分离器底部的粉尘推出，在较短的时间内，高浓度的粉尘高速流过排污阀和排污管线。这一操作常导致排污阀门的外壁面发生刺漏，造成大量天然气外泄，对输气站场乃至周边居民的安全形成严重威胁。

3、②超声波测厚仪是基于超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的探测仪器，目前广泛用于管道、阀门、弯头的壁厚检测。超声波测厚仪主要由主机和探头两个部分组成，在具体操作过程中工作人员需手持探头贴合管道进行测量。从现场工作人员反馈来看，在手持探头的过程中会因为抖动或其他因素出现较大的人为误差，影响测量结果，测量精度低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有超声波测厚仪在具体操作过程中工作人员需手持探头贴合管道进行测量，在手持探头的过程中会因为抖动或其他因素出现较大的人为误差，影响测量结果，出现较大误差，造成测量精度低且稳定性差。且现有技术中针对天然气输气站场排污阀刺漏位置的风险点识别精度低。

2、本发明目的在于提供适用天然气站场排污阀阀体的超声波壁厚检测夹具及方法，本发明超声波壁厚检测夹具能够确保探头与管道的紧密贴合，保证测量结果的稳定性，提高测量精度；本发明方法既明确了排污阀具体壁厚减薄点的测量方法，又提高了超声波壁厚检测精度。

3、本发明通过下述技术方案实现：

4、第一方面，本发明提供了适用天然气站场排污阀阀体的超声波壁厚检测夹具，该夹具包括桥梁、连接杆，所述桥梁两侧向下均固定连接有吸附结构；所述连接杆与桥梁垂直交叉设置，所述连接杆的上部设有调节结构，所述连接杆中部设有伸缩部件，所述连接杆底部外接探头；所述连接杆带动探头通过调节结构可沿桥梁左右滑动；其中，桥梁为刚性桥梁；

5、通过所述吸附结构使该夹具固定于排污阀阀体外壁上，结合调节结构能够控制连接杆底部外接的探头与排污阀阀体外壁紧密结合。

6、工作原理是：基于现有超声波测厚仪在具体操作过程中工作人员需手持探头贴合管道进行测量，在手持探头的过程中会因为抖动或其他因素出现较大的人为误差，影响测量结果，出现较大误差，造成测量精度低且稳定性差。因此，本发明根据超声波测厚仪的使用时所出现的人为误差，设计了一种适用天然气站场排污阀阀体的超声波壁厚检测夹具，用于夹持探头，实现在操作过程中探头与阀体外壁的紧密贴合以及脱手操作后的正常使用，达到使测量结果更加精准稳定的目的，以此保证测量结果的准确性。

7、进一步地，所述调节结构包括螺纹套、弹簧，所述螺纹套设于所述连接杆的上部，所述螺纹套与所述桥梁通过螺纹副连接；所述螺纹套底部连接有弹簧，所述弹簧缠绕于所述连接杆上，且弹簧底部通过硬绝缘套体外接探头；通过所述螺纹套的上下移动来调节探头与排污阀阀体外壁的紧密贴合；

8、所述连接杆上部外壁上设有与所述螺纹套配合使用的螺纹。

9、进一步地，所述吸附结构包括永磁吸盘和永磁吸盘开关，所述永磁吸盘上设有永磁吸盘开关，通过永磁吸盘开关开或闭控制永磁吸盘是否产生磁力，进而控制该夹具与排污阀阀体外壁是否贴合。

10、进一步地，所述吸附结构还包括柔性体，所述柔性体与永磁吸盘固定连接，在吸附过程中可保证该夹具与排污阀阀体外壁的贴合。

11、进一步地，所述柔性体的材质为磁性材料，可选用磁性橡胶以保证导磁性。

12、进一步地，该夹具还包括限位结构，所述限位结构包括卡箍和限位套，所述卡箍固定于所述连接杆顶部，所述限位套设于硬绝缘套体顶部，且限位套套设于弹簧外；所述限位套顶部与螺纹套底部有一定距离；

13、结合卡箍以及限位套对弹簧起限位作用，保证弹簧的拉伸和压缩程度不超过其最大限度。

14、进一步地，所述限位套为非磁性材料，所述桥梁为非磁性材料。

15、进一步地，所述桥梁上、所述螺纹套对应的连接杆处均设有刻度，通过刻度实现精准调节。

16、第二方面，本发明又提供了适用天然气站场排污阀阀体的超声波壁厚检测方法，该方法应用于dn50排污阀壁厚减薄的风险点的检测识别；该方法包括：

17、步骤1，使用两个铁皮软板在排污阀阀体的上部和底部围成一个圆柱体，用水平尺保证该圆柱体与地面平行，该圆柱体与排污阀阀体相交形成四个基础点；并将所述基础点用软尺和标记笔在排污阀阀体外壁上确定；

18、步骤2，根据所述基础点，采用弧形寻找法，得到三类风险点：第一类风险点、第二类风险点和第三类风险点；并把所述风险点作为壁厚检测点；

19、步骤3，使用超声波壁厚检测夹具将可固定式的电磁式探头吸附在排污阀阀体上，对所述检测点进行阀门壁厚检测；其中，所述超声波壁厚检测夹具采用所述的适用天然气站场排污阀阀体的超声波壁厚检测夹具。

20、进一步地，所述的采用弧形寻找法，得到三类风险点；具体包括：

21、把四个基础点记作基础点①、②、③、④；

22、第一类风险点：通过寻找基础点①、④外壁弧长连线且靠近①的1/6处，把其确定为风险点point_b 1；基础点①、④连接的外壁弧线与基础点②、③的外壁弧线的交点处所在的水平弧形，其与风险点point_b 1所在的竖直弧线的交点处作为风险点point_b 1-2；风险点point_b 1与风险点point_b 1-2的外壁弧线中点作为风险点point_b 1-1；

23、第二类风险点：通过寻找基础点①、④的外壁弧线与②、③的外壁弧线的交点处，把其确定为风险点point_b 2-2；基础点①、④的外壁弧线的中点作为风险点point_b 2；风险点point_b 2与风险点point_b 2-2外壁弧线中点作为风险点point_b 2-1；

24、第三类风险点：通过寻找基础点②、③外壁弧长连线且靠近③的1/4处，把其确定为风险点point_b 3；把基础点③、④连接的外壁弧线中点作为风险点point_b 3-2；把风险点point_b 3与风险点point_b 3-2的外壁弧线中点作为风险点point_b 3-1。

25、经过验证：第一、以上寻找到的三类风险点处常发生刺漏，是经过现场实际数据统计的。第二，根据其是节流阀的一种，经核算，以上寻找到的三类风险点处的流速最高。

26、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

27、1、本发明根据超声波测厚仪的使用时所出现的人为误差，设计了一种适用天然气站场排污阀阀体的超声波壁厚检测夹具，用于夹持探头，实现在操作过程中探头与阀体外壁的紧密贴合以及脱手操作后的正常使用，达到使测量结果更加精准稳定的目的，以此保证测量结果的准确性。

28、2、本发明检测方法检测精度可达到83％以上(误差小于17％)，相比现有技术中针对天然气输气站场排污阀刺漏位置的风险点识别精度只有20％～30％，本发明方法的检测精度效果明显大大提高。