本申請屬于測量裝置，尤其涉及儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置及探測方法。

背景技術(shù)：

1、目前一些用于運輸可燃介質(zhì)(比如lng)的儲物罐通常是巨大的圓筒形結(jié)構(gòu)體，其筒體側(cè)壁為內(nèi)筒壁與外筒壁套置而成的中空墻體，儲罐頂部用鋼板、鋼筋和混凝土材質(zhì)所構(gòu)成的穹頂封閉，穹頂上布置有多個對應(yīng)側(cè)壁其中空內(nèi)腔的填充管，填充管可以用以向側(cè)壁墻體的中空內(nèi)腔內(nèi)填充用于保溫的材料，比如珍珠巖顆粒，填充管的頂部用法蘭封閉。

2、但是，隨著在儲罐內(nèi)的壓力、液位的波動、內(nèi)罐的冷縮變形、罐內(nèi)設(shè)備的啟停、卸料等造成的振動以及部分珍珠巖顆粒的破碎等因素影響下，會導(dǎo)致儲罐側(cè)壁內(nèi)腔中的珍珠巖不均勻沉降，從而影響儲罐側(cè)壁的保溫隔熱效果，出現(xiàn)所謂的儲罐漏冷問題，其可視表征現(xiàn)象為儲罐側(cè)壁外部不均勻結(jié)露、部分區(qū)域生長青苔、bog即氣態(tài)的天然氣蒸發(fā)量增加、出口管線上的bog溫度升高、內(nèi)部部分測點的溫度異常等。

3、目前，對于儲罐漏冷問題的判斷采用的均為事后判斷方法，沒有精確可靠的檢測手段和定期檢查預(yù)測的判定標準，而既有的紅外線熱成像技術(shù)、手動或采用簡單儀器測量等方法都只能反映珍珠巖填充狀態(tài)變化的局部數(shù)據(jù)，對于儲罐側(cè)壁空腔整體的形狀、變化趨勢、以及珍珠巖填充狀態(tài)變化等情況都無法得到精確的反映，進而導(dǎo)致無法準確把握儲罐側(cè)壁空腔變化的趨勢、精確估算珍珠巖的補充量。

4、而由于lng儲罐其填充管具有孔徑小、數(shù)量多、且儲罐側(cè)壁內(nèi)腔為大直徑環(huán)形空間、內(nèi)無光源等特點，因此，對lng儲罐側(cè)壁內(nèi)腔的檢測有著極高的難度，非現(xiàn)有技術(shù)中一般的檢測設(shè)備或裝置能夠企及。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁﹥α瞎薜膫?cè)壁內(nèi)腔探測裝置及探測方法。該側(cè)壁內(nèi)腔的探測裝置能夠高效精確得到被檢儲物罐其側(cè)壁內(nèi)腔可視化、全角度、三維成像的掃描探測結(jié)果，滿足儲物罐運行期間其側(cè)壁內(nèi)腔狀態(tài)及填充料填充狀態(tài)變化等的高精度、高效率檢測需要。

2、本申請實施例采用的技術(shù)方案是：

3、儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，所述儲料罐的罐蓋上具有多個管道，每個管道分別與所述側(cè)壁內(nèi)腔連通，所述側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置包括：

4、支撐主體，包括伸縮件和驅(qū)動件，所述伸縮件能夠穿過每個所述管道以伸入至所述側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)，所述驅(qū)動件與所述伸縮件傳動連接，用于驅(qū)動所述伸縮件伸縮，以使所述伸縮件的頭部靠近或遠離位于所述側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)的填充料；

5、探測系統(tǒng)，至少包括物料探測器和處理器，所述物料探測器設(shè)于所述伸縮件的頭端，以用于獲取所述側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)的填充料的分布狀態(tài)信息，所述處理器接收并處理所述填充料的分布狀態(tài)信息；

6、顯示系統(tǒng)，與所述處理器連接，用于接收并顯示所述處理器處理后的所述填充料的分布狀態(tài)信息。

7、進一步地，所述伸縮件包括多個依次滑動連接的套管；

8、多個所述套管包括位于第一端的尾部管體和位于第二端的頭部管體；

9、所述尾部管體與所述管道可拆卸地連接；

10、所述頭部管體形成所述伸縮件的頭部，所述物料探測器設(shè)于所述頭部管體上。

11、進一步地，所述管道上具有法蘭盤；

12、所述支撐主體還包括與所述尾部管體連接的管口卡具，所述管口卡具上至少設(shè)有兩組夾具，至少兩組夾具用于夾持所述法蘭盤，以將所述管口卡具固定在所述法蘭盤上。

13、進一步地，所述管口卡具包括外卡環(huán)、內(nèi)卡環(huán)及連接所述外卡環(huán)和所述內(nèi)卡環(huán)的固定架；

14、所述內(nèi)卡環(huán)與所述尾部管體連接，所述外卡環(huán)抵靠在所述法蘭盤上；

15、至少兩組夾具設(shè)于所述固定架上。

16、進一步地，所述頭部管體上設(shè)有探測器架，所述探測器架包括第一架體、第二架體、第一驅(qū)動機構(gòu)及第二驅(qū)動機構(gòu)；

17、第一驅(qū)動機構(gòu)連接所述第一架體與所述頭部管體，用于驅(qū)動所述第一架體相對所述頭部管體圍繞第一軸線轉(zhuǎn)動；

18、第二驅(qū)動機構(gòu)連接所述第二架體與所述第一架體，用于驅(qū)動所述第二架體相對所述第一架體圍繞第二軸線轉(zhuǎn)動；

19、所述物料探測器設(shè)于所述第二架體上；

20、所述第一軸線與所述第二軸線垂直。

21、進一步地，所述探測系統(tǒng)還包括陀螺儀，所述陀螺儀設(shè)于所述伸縮件上并靠近所述探測器架，以用于檢測所述伸縮件的姿態(tài)；

22、所述處理器分別與所述陀螺儀、所述第一驅(qū)動機構(gòu)和所述第二驅(qū)動機構(gòu)連接。

23、進一步地，所述探測系統(tǒng)還包括位置定位器，所述位置定位器設(shè)于所述支撐主體上，以用于獲取管道的位置信息，所述管道的位置信息至少表征所述伸縮件所穿設(shè)的管道的位置。

24、進一步地，所述側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置還包括充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括蓄電池和太陽能板；

25、所述蓄電池分別為所述驅(qū)動件、所述探測系統(tǒng)及所述顯示系統(tǒng)供電；

26、所述太陽能板用于將太陽照射光轉(zhuǎn)化為電能為所述蓄電池充電；

27、和/或,所述側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置還包括手動控制器；

28、所述手動控制器分別與所述驅(qū)動件、所述探測系統(tǒng)及所述顯示系統(tǒng)電連接。

29、進一步地，所述物料探測器為超聲波探測器、無線電探測器或激光探測器中的至少一種。

30、儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測方法，該側(cè)壁內(nèi)腔探測方法包括：

31、將伸縮件分別穿過每個管道并伸入儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)；

32、控制所述伸縮件伸縮以使所述伸縮件的頭部靠近儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)的物料；

33、通過物料探測器獲取側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)的填充料的分布狀態(tài)圖像；

34、通過處理器對每個管道所對應(yīng)的填充料的分布狀態(tài)圖像進行拼接處理，以得到整個側(cè)壁內(nèi)腔中填充料的三維可視化結(jié)構(gòu)圖；

35、通過顯示系統(tǒng)呈現(xiàn)所述三維可視化結(jié)構(gòu)圖。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請實施例的有益效果在于：

37、本申請的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置中支撐主體的伸縮件可穿過每個管道伸入至側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)，通過其上的物料檢測器檢測填充料的分布情況，并通過顯示系統(tǒng)進行顯示，該探測裝置可以克服儲物罐其側(cè)壁內(nèi)腔進入管口孔徑小、測點多、且內(nèi)部呈大直徑環(huán)形彎曲從而造成探測系統(tǒng)迂回空間小、檢測困難等問題，通過處理器對每個管道測的填充料的分布信息進行拼接處理，能夠高效精確得到被檢儲物罐其側(cè)壁內(nèi)腔可視化、全角度、三維成像的掃描探測結(jié)果，滿足儲物罐運行期間其側(cè)壁內(nèi)腔狀態(tài)及填充料填充狀態(tài)變化等的高精度、高效率檢測需要。

38、本申請的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，所述儲料罐的罐蓋上具有多個管道，每個管道分別與所述側(cè)壁內(nèi)腔連通，其特征在于，所述側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置包括：

2.如權(quán)利要求1所述的儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，其特征在于，所述伸縮件包括多個依次滑動連接的套管；

3.如權(quán)利要求2所述的儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，其特征在于，所述管道上具有法蘭盤；

4.如權(quán)利要求3所述的儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，其特征在于，所述管口卡具包括外卡環(huán)、內(nèi)卡環(huán)及連接所述外卡環(huán)和所述內(nèi)卡環(huán)的固定架；

5.如權(quán)利要求2所述的儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，其特征在于，所述頭部管體上設(shè)有探測器架，所述探測器架包括第一架體、第二架體、第一驅(qū)動機構(gòu)及第二驅(qū)動機構(gòu)；

6.如權(quán)利要求5所述的儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，其特征在于，所述探測系統(tǒng)還包括陀螺儀，所述陀螺儀設(shè)于所述伸縮件上并靠近所述探測器架，以用于檢測所述伸縮件的姿態(tài)；

7.如權(quán)利要求2所述的儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，其特征在于，所述探測系統(tǒng)還包括位置定位器，所述位置定位器設(shè)于所述支撐主體上，以用于獲取管道的位置信息，所述管道的位置信息至少表征所述伸縮件所穿設(shè)的管道的位置。

8.如權(quán)利要求2所述的儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，其特征在于，所述側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置還包括充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括蓄電池和太陽能板；

9.如權(quán)利要求1所述的儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置，其特征在于，所述物料探測器為超聲波探測器、無線電探測器或激光探測器中的至少一種。

10.儲料罐的側(cè)壁內(nèi)腔探測方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝藘α瞎薜膫?cè)壁內(nèi)腔探測裝置及探測方法，屬于測量裝置技術(shù)領(lǐng)域。儲料罐的罐蓋上具有多個管道，每個管道分別與側(cè)壁內(nèi)腔連通，該側(cè)壁內(nèi)腔探測裝置還包括：支撐主體，包括伸縮件和驅(qū)動件，伸縮件能夠穿過每個所述管道以伸入至側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)，驅(qū)動件用于驅(qū)動伸縮件伸縮；探測系統(tǒng)，至少包括物料探測器和處理器，物料探測器用于獲取側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)的填充料的分布狀態(tài)信息，處理器接收并處理填充料的分布狀態(tài)信息；顯示系統(tǒng)，用于顯示處理器處理后的填充料的分布狀態(tài)信息。該側(cè)壁內(nèi)腔的探測裝置能夠高效精確得到被檢儲物罐其側(cè)壁內(nèi)腔可視化、全角度、三維成像的掃描探測結(jié)果，滿足儲物罐其側(cè)壁內(nèi)腔內(nèi)填充料填充狀態(tài)變化等的高精度、高效率檢測需要。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洋,張超,肖立,劉冰,趙銘睿,李宇航,宋濤,陳團海,李安琪,閆序,王子成
受保護的技術(shù)使用者：中海石油氣電集團有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10