阅读说明：本技术 一种防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置 (Explosion-proof ultrasonic wall thickness monitoring probe clamping device ) 是由 贾文龙 冷翔宇 李长俊 黄军 韩西成 唐加伟 赵宏成 吴瑕 于 2021-03-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置,属于石油天然气管道的在线监测领域。该夹持装置主要由横杆、卡箍、探头外壳和固定螺柱等构件组成,并使用了防爆材料和导热硅脂薄层,将外接线缆封闭于防爆穿线管内,提升了在高温高压等复杂环境下的防爆能力,并且使用了线缆夹紧块,防止线缆移动和接头脱落对探头运行安全造成影响。该装置还使用了独特的卡箍加固定螺柱的结构,使得夹持装置能够灵活地安装固定在不同管径、不同曲率的管道弯头上,还能使探头尽可能贴合管壁,并且适用于进行分布式阵列监测。本发明提供的夹持装置,满足了超声波壁厚监测探头在防爆要求高的石油天然气管道不同部位上安装固定的需求。(The invention provides an explosion-proof ultrasonic wall thickness monitoring probe clamping device, and belongs to the field of online monitoring of petroleum and natural gas pipelines. The clamping device mainly comprises components such as a cross rod, a clamp, a probe shell, a fixing stud and the like, an explosion-proof material and a heat-conducting silicone grease thin layer are used, an external cable is sealed in an explosion-proof threading pipe, the explosion-proof capacity under complex environments such as high temperature and high pressure is improved, a cable clamping block is used, and the influence on the operation safety of the probe caused by the movement of the cable and the falling of a joint is prevented. The device also uses a unique structure of a clamp and a fixing stud, so that the clamping device can be flexibly installed and fixed on pipe bends with different pipe diameters and different curvatures, the probe can be attached to the pipe wall as far as possible, and the device is suitable for distributed array monitoring. The clamping device provided by the invention meets the requirement that the ultrasonic wall thickness monitoring probe is fixedly installed on different parts of an oil and gas pipeline with high explosion-proof requirement.)

一种防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置

技术领域

本发明是一种防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置，涉及到石油天然气管道的监测探头夹持器。

背景技术

在如今的石油天然气集输管道领域中，集输管道往往是在高温、高压等复杂的工况中运行，所集输的介质中往往含有大量容易腐蚀管壁使壁厚减薄的水、硫化氢和砂粒，大大影响了管道的寿命，而随着我国相当一部分的管道进入了考虑如何延长使用寿命的阶段，并且国家对于能源安全问题也越来越重视，用壁厚监测探头进行实时监测作为保障管道安全运行的有效监测手段，近些年来也受到了相关行业研究人员的关注，在这其中探头的安装是否稳固、是否安全防爆、是否贴合管壁对于石油天然气管道的壁厚监测有着重要影响，所以超声波壁厚监测探头的夹持装置就显得尤为重要。

在已经公开的超声波探头夹持装置中，有探伤探头的夹持装置(公开号：CN204214817U，公开号：CN108895264A)实现了不同尺寸探头和不同角度位置的灵活固定，但无法实现防爆且并不适用于石油天然气管道。另有部分探头夹持装置(公开号：CN209821129U)能够贴合管壁等曲面安装，但安装不够灵活多样且同样无法适用于有防爆要求的环境中。经过对比分析可以看出，目前已有的部分超声波探头的夹持装置或结构能够起到固定探头的作用，但还存在一些明显的缺陷，并没有适应石油天然气管道防爆要求的夹持装置。

发明内容

针对现有的超声波探头夹持装置与结构，本发明需要解决的问题是，提供一种防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置，该夹持装置采用独特的卡箍结构，拥有在高温高压环境下防爆的能力，能够灵活地安装在石油天然气管道中的弯头、三通等不同部位上进行壁厚监测，同时还能保持超声波壁厚监测探头的稳固安装，并且使探头贴合管壁，该发明的夹持装置能够使壁厚监测探头连续稳定工作，提升其安全性、灵活性。

本发明的防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置，包括横杆1、垫块2、探头外壳3、螺杆连接件4、旋钮5、防爆穿线管6、线缆固定件7、固定螺柱8、卡箍9、密封圈10；其中装置最上方为旋钮5通过螺杆连接件4与探头外壳3相连，它们与密封圈10构成了放置超声波壁厚监测探头的结构，而垫块2和线缆固定件7与横杆1通过螺栓相连，并通过卡箍9、固定螺柱8将整个夹持装置安装固定于管壁之上。

采用的技术方案是：

(1)该防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置中，金属材料均采用不锈钢304，探头外壳3中内壁处涂有导热性极佳、耐高温、无腐蚀性的硅脂薄层，用于对换能器及相关电子元件的导热，探头与后续系统的连接线缆封闭于防爆穿线管6中，这些设计提升了夹持装置在高温高压环境下的防爆能力，同时在线缆固定件7中装有线缆夹紧块，防止线缆的移动或接头的脱落对夹持装置的安全造成影响，该夹持装置的防爆安全性进一步提升。

(2)本发明使用独特的卡箍和固定螺柱结构在石油天然气管道管壁上进行安装固定，固定螺柱9下端为保护套防止在拧紧时磨损管壁，安装时先使卡箍夹住管道，并将卡箍两端固定在夹持装置的横杆滑槽12上，确定装置在管壁上的位置，再拧紧固定螺柱进一步固定壁厚监测探头夹持装置，从而使得防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置牢牢固定在光滑的管壁上，其中卡箍9和固定螺柱8方便拆卸，安装非常灵活，能够适用于不同直径和弯曲半径的弯头，具有构成多种分布式阵列监测方式的能力。

附图说明

图1是本发明一种防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置结构示意图。

图中：1横杆、2垫块、3探头外壳、4螺杆连接件、5旋钮、6防爆穿线管、7线缆固定件、8固定螺柱、9卡箍、10密封圈。

图2是本发明一种防爆的超声波壁厚监测探头夹持装置横杆截面图。

图中：11横杆截面、12滑槽、13螺栓孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合本实施例中的附图，对本发明作进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明装置由两个部分组成，分为放置探头部分和夹持固定部分，放置探头部分主要由密封的探头外壳、线缆固定件、螺杆连接件、旋钮和垫块组成，作用是固定探头和线缆以及密封探头放置空间，增强导热效率提高防爆能力；夹持固定部分主要由横杆、卡箍和固定螺柱组成，作用是将整个超声波壁厚监测探头夹持装置牢固地安装在石油天然气管道管壁上，并使得超声波监测探头贴近管壁，增强监测探头工作效率。

如图1所示，具体实施方式如下：

步骤1，将螺杆连接件拧下螺栓后取下，装入超声波探头，并将夹持装置内的外接线缆与探头连接，涂上适宜厚度的硅脂薄层；

步骤2，将螺杆连接件装上后拧紧相应的固定螺栓，旋转顶端旋钮，压紧超声波探头，并在底端与管壁接触处涂抹超声波耦合剂；

步骤3，确定在管壁上的安装位置后，将尺寸与石油天然气管道相匹配的卡箍夹住管道，两端穿过横杆滑槽，并逐步拧紧两端的螺母固定夹持装置；

步骤4，逐渐拧紧横杆上的固定螺柱以及探头外壳与横杆的连接螺栓，使放置探头的装置下端紧贴管壁；

步骤5，检查探头是否紧贴管壁和夹持装置固定是否牢固；

步骤6，连通探头测试是否接触良好，检查是否能够正常工作；

步骤7，如有不正常现象，调节旋钮和固定螺柱，直到监测探头正常运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。