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在运配气干管长程检测机器人问世

发表日期:2007-04-06 摄影器材: 点击数: 投票数:
随着美国配气管网的日益扩大和部分早年建设管线(如铸铁管)的日趋老化,地方配气公司急需更加经济有效的管内检测工具来检查管内缺陷以加强管理和维护。
  
    在美国,光是花费在管道泄漏修理方面的费用每年就超过6.5亿美元。过去15年,虽然也开发了一些管内检测工具,但因其功能有限且成本过高而在应用方面受限。像在配气干管在运状态下使用的摄像机,在管道内可双向移动,获得管道内部高质量的图像。其他一些检测系统则可提供附加的检测特性,如对铸铁管线的接头部位进行检查,以提供有关是否需要翻修或是对整个管段进行无损检验和评价,或是采取修补的方法随后进行翻修等相应举措。
  
    所有这些检测手段虽然都加强了配气干管的检测功能,但由于这些检测装置常需拖带电缆,使其检测范围一般不超过250ft。所以,在遇到更长的管段时,就得分段开挖,逐段检测。由此而附加的相关费用,就使得这些方法显得不够经济。
  
    专供配气干管使用的无缆机器人可视化检测系统的开发能够给天然气公用事业商提供有关配气基础设施状况的重要信息,并可经济有效地确定采取何种适当措施,以翻修或更换其中部分管道。
  
    1999年初,美国卡内基·梅隆大学的机器人学院和美国东北气体协会开始提出一项机器人检测开发计划,试图采用无缆机器人为直径6in和8in配气干管进行检测。采用内装电池组,机器人与操作员之间无缆通信,使机器人能在干管内走向数千英尺并能顺利地通过弯头、三通以及倾斜或直立的管段。此外,通过专门设计的发送器可以把市场上常见的接头安装在管道上,使机器人能够在运发送。
  
    此后,该项目得到美国航空和航天局(NASA)、美国能源部(DOE)等单位的共同资助,2004年底开发出名叫"探险者"的机器人,在纽约州的三条在运配气干管中成功地进行了现场试验。
  
    这种机器人是一种对称的结构体系,它是由7个模块组成,用铰链连接成一个主体结构。内部装有驱动马达/摄像机模块、电池组载体模块和驱动马达支持模块,其中间部分是数据处理和电子元件模块。计算机和电子元件均被保护在排空和压力密封室内。驱动马达模块用丝扣-滚动短节连接到相互接合的模块上,而其他模块仅通过丝扣来连接。驱动马达上装有微型鱼目式镜头及相应的透镜和照明单元。机器人的行走速度可达4in/s,但为使操作者获得能够处理的图像,实际检测速度会低些。
  
    "探险者"大大提高了天然气经营者对管道的诊断和维护能力,为管道维修提供决策。此外,该系统还可以处理应急事故。由于采用模块化设计,还可加装腐蚀检测和腐蚀损失计量传感器,使系统能提供更详细的管道图像。
  
    在不久的将来,一种自动化的机器人检测装置将应用于天然气配气管道中,提供连续评估,并及时发现事故隐患,对管道进行维修,使管道的完整性、可靠性和安全性得到提高。
  
信息来源:石油经济技术研究中心编译 2005年7月19日  

作者:东方之子

《在运配气干管长程检测机器人问世》


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