东北大学学子研发出新型输油管道内检测器,引领管道检测领域新浪潮

来源:中国教育报道作者:时间:2021-05-07 12:38:07
  东北大学信息科学与工程学院IEST创新团队研发了一种新型深海输油管道内检测器,对实现自主进行管道内检测,促进我国在管道检测领域的发展,提高现有检测器的检测精度及效率,保护我国能源安全与领土安全具有重要意义。

  在检测方面,该内检测器做到了全息检测——利用多种检测手段:将漏磁检测、声波检测、红外热成像检测集合为一体,可提供管道内全部信息、还原出管道状态、精准检测出管道内几乎所有类型的缺陷,通过后期先进的数据处理算法可以得到高精度的缺陷数据。最小检测深度达到2.64%壁厚(目前国外商业化最小检测深度为10%壁厚)。缺陷发现概率为95.76%(目前国外商业化检测概率为90%),缺陷量化准确率提高,达到了90%(目前国外商业化检测准确率为80%)。

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  在机械设计方面,该内检测器进行了结构创新,内检测器是一个由皮碗支撑在管道内部的多节蛇形机器人。内检测器的外壳采用碳素结构钢成型。该材料强度大、弹性模量大、抗变形能力强,能够承受管道内的液压。在管道检测时,我们的设备无需清管,巧妙地借助油液动力推动检测器前进。可以直接在油气内容物中运行,这提高了经济效益,使得检测成本进一步降低且大大提升检测的便利性。此外,针对传统内检测器的易卡堵管道的问题,IEST创新团队设计了一种新型驱动结构,可以在内检测器发生卡堵时皮碗自动复位。

  在定位方面,该内检测器使用设置地面基站和视觉导航技术与周期性校准捷联惯导技术,使得定位精度更为准确。同时,通过对基站的特异性设计,还可实现实时逐级通讯和无线充电功能,从而解决基站供电困难的问题,进一步节约成本、减少工作量。又由于管道大多处于地下或深海环境,且透过铁磁材质管道通信较为困难。本项目通过沿管道铺设带有传感器的微型基站,形成一种线形拓扑通信网络,保证包括内检测器位置信息等的信号的顺利传输,级级传递到地上,在内检测器无法自身脱困时,通知工作人员手动救援。

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中国教育报道

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