一种输气管道内部通球模拟试验装置
技术领域
本实用新型涉及长输油气管道内检测通球模拟试验装置，特别涉及输气管道内部通球模拟试验装置。
背景技术
长输油气管道作为油气运输的一种主要方式，承担着世界能源运输的主要任务，为世界经济的发展提供了重要保障，被称为世界能源的“动脉血管”。输气管道因其输送距离长、输送工况复杂，长期运行过程中管壁容易产生腐蚀、冲蚀、裂纹、变形等缺陷。输气管道输送介质为天然气，属易燃易爆类气体，一旦管道由于缺陷引起泄露、爆管等事故，将会对管道周边人民的生命财产安全产生巨大的威胁。随着输气管道数量的日益增多和管道运行时间的增长，管道的安全运行状态和安全事故预测问题也日益受到人们的关注。为了保证管道的安全平稳运行，需要对其进行定期内检测。目前，对于输气管道内检测主要采用将检测器放入管道内部，以输送介质为动力推动检测器沿管道运行，从而对管壁缺陷进行检测的方法。由于输气管道内输送介质为气体，检测器在管道内部运行过程中气体极易被压缩，使检测器的运行状态难以控制，需要对输气管道内部通球开展必要的模拟试验。研究管道内部压力、气体流量等参数对检测器运行状态的影响规律对检测结果的准确性具有重要的理论和实际意义。
为了提高管道内检测结果的准确性，检测过程中需要对检测器在管道内部的运行状态进行分析。由于检测器在输气管道内部的运行状态难以掌控，急需一种能够模拟检测器在管道内部运行状态的实验装置。通过控制实验管道的压力、气体流速、检测器位移等参数的变化，得到检测器在管道内部不同运行参数下的实验数据，为检测结果的确认和检测器的测试与改进设计提供指导性意见。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够模拟输气管道内部通球的试验装置，用于完成相关原理性验证试验。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种输气管道内部通球模拟试验装置，包括风机，发球装置、收球装置和实验管道；所述风机通过法兰与发球装置的进气口相连通，用于提供均匀可调节的气体；所述发球装置的出气口通过实验管道与收球装置相连通，用于将发球装置发出的实验球进行回收；在所述实验管道的最前端与最后段安装有压力传感器，用于测量管道前后的压力差；在所述实验管道的外侧设有磁标定贴，用于采集记录试验模型的位移变化并存储；在所述实验管道中设有流量计，用于检测实验管道内气体流速的变化；通过数据显示系统用于实时显示实验过程中气体压力、流量、检测器位移参数的变化信息。
进一步，所述实验管道由前部的水平管道试验区、后部的上坡试验区、下坡试验区以及两侧的弯道试验区组成；其中，水平管道试验区Ⅰ的一端与发球装置相连，水平管道试验区Ⅰ的另一端通过连接弯道试验区后与上坡试验区相连；水平管道试验区Ⅱ的一端与收球装置相连，水平管道试验区Ⅱ的另一端通过连接弯道试验区后与下坡试验区相连；上坡试验区和下坡试验区相连。
进一步，所述水平管道试验区Ⅰ和水平管道试验区Ⅱ均由水平管道Ⅰ构成。
进一步，所述弯道试验区由两个90度弯管Ⅰ和水平管道Ⅱ相连构成。
进一步，所述上坡试验区由水平管道Ⅲ、33度弯管和水平管道Ⅳ相连构成。
进一步，所述下坡试验区由水平管道Ⅲ、33度弯管和水平管道Ⅳ相连构成。
进一步，所述上坡试验区和下坡试验区之间通过水平管道Ⅴ相连构成。
进一步，所述收球装置的出口端连接有90度弯管Ⅱ。
进一步，所述发球装置和收球装置的开口端设有其上设有把手的盖板。
进一步，所述发球装置和收球装置的底部设有托架。
本实用新型的效果是：
本实用新型输气管道内部通球模拟试验装置能够实时显示实验过程中气体压力、流量、检测器位移参数的变化信息，通过对风机进行调速，可改变风速，分析在线内检测器驱动装置自身结构与其运行速度和运行稳定性的关系。
附图说明
图1为本实用新型输气管道内部通球模拟试验装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
如图1所示，一种输气管道内部通球模拟试验装置，包括风机1，发球装置4、收球装置14和实验管道；风机1通过法兰2与发球装置4的进气口相连通，用于提供均匀可调节的气体；发球装置4的出气口通过实验管道与收球装置14相连通，用于将发球装置4发出的实验球进行回收；在实验管道的最前端与最后段安装有压力传感器，用于测量管道前后的压力差；在实验管道的外侧设有磁标定贴，用于采集记录试验模型的位移变化并存储；在实验管道中设有流量计，用于检测实验管道内气体流速的变化；通过数据显示系统用于实时显示实验过程中气体压力、流量、检测器位移参数的变化信息。
以下给出上述实施例关于实验管道一优选实施例：
实验管道由前部的水平管道试验区、后部的上坡试验区、下坡试验区以及两侧的弯道试验区组成；其中，水平管道试验区Ⅰ的一端与发球装置4相连，水平管道试验区Ⅰ的另一端通过连接弯道试验区后与上坡试验区相连；水平管道试验区Ⅱ的一端与收球装置14相连，水平管道试验区Ⅱ的另一端通过连接弯道试验区后与下坡试验区相连；上坡试验区和下坡试验区相连；通过实验管道可完成实验模型的直管段、上下坡、弯道转弯等原理性实验。
继续参照图1所示，水平管道试验区Ⅰ和水平管道试验区Ⅱ均由水平管道Ⅰ5构成。弯道试验区由两个90度弯管Ⅰ7和水平管道Ⅱ6相连构成。上坡试验区由水平管道Ⅲ8、33度弯管9和水平管道Ⅳ10相连构成。下坡试验区由水平管道Ⅲ8、33度弯管9和水平管道Ⅳ10相连构成。上坡试验区和下坡试验区之间通过水平管道Ⅴ11相连构成。
需要说明的是，水平管道Ⅰ5、水平管道Ⅱ6、水平管道Ⅲ8、水平管道Ⅳ10、水平管道Ⅴ11均采用亚克力管道。实验过程中管道的连接均为标准法兰连接，以便于对管子进行更换，可根据不同试验需要变换管径与管道走向，法兰2为亚克力材料的标准法兰。
继续参照图1所示，收球装置14的出口端连接有90度弯管Ⅱ15。发球装置4和收球装置14的开口端设有其上设有把手的盖板13。发球装置4和收球装置14的底部设有托架3。
本实施例输气管道内部通球模拟试验装置在工作时：实验模型放入发球装置4中，启动风机1后，实验模型能够在管道内完成一周的运动；试验管道上布置有两组压力传感器采集气体压力变化，利用磁标定采集记录试验模型的位移变化并存储，流量计显示管内气体流速的变化，根据不同压力、不同气体流速下的模型位移试验数据，分析影响该驱动装置性能的因素；实验模型调到收球区后，风机自动停止工作，模型减速并停车，然后，打开收球装置14，将模型手动移动到发球区，然后重新完成工作循环。
本实用新型通过改变管道的实验参数，可以得到检测器在管道内部不同运行参数下的实验数据，为检测结果的确认和检测器的测试与改进设计提供指导性意见。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
