一种内衬管气体渗透检测装置的制作方法

1.本发明属于管材性能检测技术领域，具体涉及一种内衬管气体渗透检测装置。


背景技术：

2.在油田领域中，油气田地面集输管道 htpo 内穿插防护累计用量越来越多，约占总管线应用量的16.9%，在油田地面集输管道中应用效果良好，使管道腐蚀穿孔数降为 0.26 次/百公里/年。据统计，htpo 内衬管塌陷失效占内衬管防护管道累计失效总次数的 24%。htpo 内衬管因地势高程起伏、接头连接、小分子气体渗透至夹层等原因致使内衬管发生塌陷失效。因此需结合国内外非金属内衬管防坍塌技术应用经验及效果，开展 htpo 内衬管夹层气体的排气工艺研究，并制定方案进行现场试验，以保障 htpo 内衬管安全可靠服役运行。
3.现有气体渗透检测装置常用于薄膜、片材类材料，如g2/131气体渗透仪测试仪、vac-v2透气仪、gdp-c气体渗透性测试仪等，测试样品面积小，且薄膜厚度较小，对具有一定壁厚和长度较大的管材类气体渗透性能参考意义较小，仪器对测试气体种类要求高，可测试气体种类少，测试压力小，普遍在0.2-0.6mpa之间，而油气田地面集输管道输送压力在2mpa以上，仪器测试压力难以与实际应用相结合。针对管材类，现有产品多为管材气密性检测装置，针对渗透量检测减少。专利《一种管材气体渗透性测试装置》，公开号：cn203811338u,公开了一种管道气体渗透量检测装置，但是该专利仅仅对渗透气体的压力进行测试，测试数据单一，误差较大，不能很好说明管材的单位时间气体渗透量,且对管材规格限制较大，测试效率低。
4.

技术实现要素：

5.针对上述问题情况，本发明提供一种内衬管气体渗透检测装置，解决现有的气体渗透检测装置应用范围小，测试数据单一，测试效率低并且无法检测内衬塑料管气体渗透量等技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种内衬管气体渗透检测装置，其特征在于，包括钢管、内衬塑料管、焊接管嘴、测试元件支架、缓冲罐、第一高压球阀、第二高压球阀以及测试元件，所述内衬塑料管内衬在钢管内，所述钢管两端焊接法兰片，法兰片上连接有法兰盲板，在钢管一端靠近法兰片预定距离处开设有钢管出气孔，所述焊接管嘴为圆柱中空结构，固定设置在与钢管出气孔同心的位置上，所述测试元件支架的下端连接在焊接管嘴上，测试元件支架的上端连接有第一高压球阀，所述缓冲罐为内部中空结构，缓冲罐的下部和上部分别与第一高压球阀和第二高压球阀连接。
7.作为本发明的技术方案，进一步的，所述测试元件包含设置在测试元件支架上的第一温度传感器、第一压力传感器以及第一压力表，还包含设置在法兰盲板上的第二温度
传感器、第二压力传感器以及第二压力表。
8.作为本发明的技术方案，进一步的，所述钢管和内衬塑料管之间的区域为环形域，所述环形域与测试元件支架内部连通，环形域的两端部通过法兰盲板进行密封。
9.作为本发明的技术方案，进一步的，所述缓冲罐的体积大于环形域的体积。
10.作为本发明的技术方案，进一步的，所述焊接管嘴一端的端面为圆弧端面，所述圆弧端面与钢管外径相贴合。
11.作为本发明的技术方案，进一步的，所述预定距离为距离一端的法兰片50cm，所述钢管出气孔的直径为2-5mm。
12.作为本发明的技术方案，进一步的，所述法兰盲板和法兰片通过螺栓和螺母进行密封固定。
13.作为本发明的技术方案，进一步的，所述钢管一端的法兰盲板上还设置有盲板进气孔，用于往管道内通入待测试的气体。
14.作为本发明的技术方案，进一步的，缓冲罐的下部和上部分别通过连接件与第一高压球阀和第二高压球阀连接，第二高压球阀上部还连接有流量计。
15.本发明技术方案，通过设置缓冲罐、焊接管嘴、测试元件支架、高压球阀、流量计等装置以及分别在环形域及管材内部分别设置温度传感器、压力传感器、压力表等测试元件，能够对渗透塑料管的气体渗透的温度、压力以及渗透量等信息进行检测，本发明装置结构新颖、操作便捷、检测精度高，解决了现有气体渗透检测装置无法评价塑料管道气体渗透性能的难题，具有很大的应用前景。
16.附图说明
17.图1为本发明的一种内衬管气体渗透检测装置结构示意图；图2为本发明的一种内衬管气体渗透检测装置剖视图；图3为图2中a部分局部放大图；图中：1、钢管；2、内衬塑料管；3、焊接管嘴；4、测试元件支架；5、缓冲罐；6、法兰片；7、法兰盲板；8、钢管出气孔；9、连接件；10、第一高压球阀；11、第二高压球阀；12、流量计；13、第一温度传感器；14、第一压力传感器；15、第一压力表；16、第二温度传感器；17、第二压力传感器；18、第二压力表；19、螺栓；20、螺母；21、盲板进气孔；22、环形域。
具体实施方式
18.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
19.如图1-2所示，一种内衬管气体渗透检测装置，包括钢管1、内衬塑料管2、焊接管嘴3、测试元件支架4、缓冲罐5、高压球阀以及多种测试元件，其中内衬塑料管2内衬在钢管1内，所述钢管1两端焊接有法兰片6，用于连接法兰盲板7，在钢管1一端靠近法兰片处（如离法兰片50cm处）开设有一个2-5mm钢管出气孔8（钢管出气孔8不能过大，过大会导致内衬塑
料管2在高压下损坏），既能保证内衬塑料管2不会因内部气体压力而损坏，又能保证内衬塑料管2与钢管1之间的环形空间区域（以下简称环形域22）与测试元件支架4内部互通；所述焊接管嘴3为圆柱中空结构，固定设置在与钢管出气孔8同心的位置上，焊接管嘴3一端为圆弧端面设计，其弧度与钢管1外径相对应，用以贴紧钢管外壁，采用焊接的方式密封固定在钢管1表面。
20.所述测试元件支架4的下端通过螺纹连接在焊接管嘴3的上端，测试元件支架4的表面设置有供测试元件安装的三个螺纹孔，分别安装有第一温度传感器13、第一压力传感器14以及第一压力表15，用于对环形域22内的温度和压力进行检测。
21.所述缓冲罐5为圆柱形中空结构，两端面都设置有螺纹孔，缓冲罐5的下部和上部分别通过连接件9与第一高压球阀10和第二高压球阀11螺纹连接，其主要作用是由于环形域22以及测试元件支架4区域内气体压力过高，而流量较小，为更准确的测得气体的流量，将气体压力通过体积较大的缓冲罐5进行泄压，（比如原先环形域22内部压力3mpa，通过缓冲器泄压达到0.5mpa，缓冲罐5内部体积远大于环形域22体积）。
22.第一高压球阀10通过螺纹连接在测试元件支架4的上端部，第二高压球阀11上端还连接有流量计12。
23.本发明的焊接管嘴的上部部件顺序依次为：焊接管嘴3、测试元件支架4、第一高压球阀10、连接件9、缓冲罐5、连接件9、第二高压球阀11、流量计12，彼此之间通过螺纹装置进行连接固定。
24.本发明法兰盲板7和法兰片6通过螺栓19和螺母20进行密封固定，法兰盲板7上还设置有盲板进气孔21，通过盲板进气孔21往塑料管道内输入气体。钢管1两端的法兰盲板7上安装有第二温度传感器16、第二压力传感器17以及第二压力表18等测试元件，用于对塑料管内气体的温度和压力进行检测。
25.本发明的一种内衬管气体渗透检测装置，具体在操作时包括如下步骤：关闭第一高压球阀10和第二高压球阀11，将待测气体通过法兰盲板7上的盲板进气口21注入内衬塑料管2内部，恒定压力，维持一定时间，可通过观察对比第一压力传感器14和第二压力传感器17以及第一压力表15和第二压力表18可清楚读得内部气体压力。待塑料管内气体渗透至环形域22与塑料管内部压力一致时，打开第一高压球阀10使得气体充至缓冲罐5泄压（由于渗透非常缓慢而此过程速度较快，可忽略其影响），待压力降至流量计压力量程内，打开第二高压球阀11通过流量计12测得气体流量。
26.通过本发明装置可测试不同材质塑料管材在一定温度、压力下对不同气体的渗透量，而且由于缓冲器的存在可测试较高压力的气体。此装置可以评价出不同材质塑料管对特定气体的阻隔性能，从而保证内衬内衬管安全可靠的服役运行。
27.综上，本发明技术方案，通过设置缓冲罐、焊接管嘴、测试元件支架、高压球阀、流量计等装置以及分别在环形域及管材内部分别设置温度传感器、压力传感器、压力表等测试元件，能够实时对渗透塑料管的管内及管外环形域的渗透气体的温度、压力等信息进行监控，当待气体渗透至环形域与塑料管内部压力一致时进行检测，通过测量环形域的气体压力进行管道渗透性能的检测，通过流量计测得渗透气体流量信息。
28.本发明装置结构新颖、操作便捷、检测精度高，解决了现有气体渗透检测装置无法评价塑料管道气体渗透性能的难题，具有很大的应用前景。