基于脉冲涡流检测系统的管道内检测机器人设计研究

作     者：谢浩平 姚文胜 叶宇峰 陆树华 

作者机构：浙江省特种设备科学研究院 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室 

出 版 物：《中国测试》 (China Measurement & Test)

年 卷 期：2024年

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080202[工学-机械电子工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：附塔管线 管道腐蚀检测 铁磁管道脉冲涡流检测 自驱动壁压式内检测机器人 

摘      要：因工作条件恶劣，石化装置中附塔管线常出现面积型腐蚀、结垢等缺陷，从而导致管道失效，给工厂正常运作与生产带来巨大风险，需要定期对管道内部进行安全检测。该文基于附塔管线的损伤模式与结构特点，针对人工检测痛点，设计一套搭载多通道脉冲涡流检测系统的自驱动壁压三段式柔性管道内检测机器人，该机器人具有良好的运动居中和稳定支撑性能。为探究脉冲涡流检测系统在工业管道中的检测效果，建立铁磁管道脉冲涡流磁测有限元模拟模型，并通过测厚实验验证可行性。最后，结合集成完备的内检测机器人样机，以直径DN200的带弯头样管作为试验对象，将机器人检测结果同超声测厚结果对比。结果表明：该管道机器人能够对工业管道壁厚面积型腐蚀缺陷实现高灵敏度、全覆盖和无损伤内检测，测厚检测误差控制在±7%以内，能快速筛查可疑腐蚀位置，可在相关行业设备检测中进一步推广。