管道新型通径检测器设计及柔性检测臂研究

作     者：岳春梅 刘书海 肖华平 Yue Chunmei;Liu Shuhai;Xiao Huaping

作者机构：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2023年第51卷第9期

页      面：132-140页

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：中央高校基本科研业务费项目“石油石化特种机器人研究”(2462020XKJS01)。 

主　　题：油气管道 管道变形 通径检测器 柔性测量 ABAQUS 

摘      要：为解决传统机械接触式通径检测器刚性检测臂易被腐蚀的问题,设计了一种新型管道柔性通径检测器。新型检测器的检测臂为柔性臂,由耐腐蚀的聚氨酯橡胶材料制成,测量面布置有弯度传感器,遇阻时检测臂弯曲产生弯度信号,通过对弯度信号的量化即可得到管道变形处的信息。以柔性检测臂为研究对象,利用有限元分析方法模拟了柔性检测臂经过管内凹陷缺陷的过程,并优化了其结构参数。利用3D打印技术与多步铸模技术制造了柔性检测臂,并对检测臂的测量性能进行了评价。试验结果表明,在测量4种不同高度的缺陷时,8和10 mm高度的缺陷具有相近的测量结果,在10、20和30 mm高度缺陷时测量结果有较好的区分度。研究验证了检测臂柔性测量的可行性,可为通径检测技术提供新思路。