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買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘 要 . .一章 緒論 .題概述 . 課題來源 . 課題的提出 . 課題的目的和意義 .型儲(chǔ)罐檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 超聲檢測(cè)法 . 磁粉檢測(cè)法 . 射線檢測(cè)法 . 滲透檢測(cè)法 . 平板導(dǎo)波檢測(cè) . 聲發(fā)射檢測(cè)法 . 漏磁檢測(cè)法 .二章 儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器 總體設(shè)計(jì) . 11 言 . 11 磁檢測(cè)器總體機(jī)械結(jié)構(gòu) . 11 進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) . 轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) . 檢測(cè)探頭模塊設(shè)計(jì) .三章 儲(chǔ) 罐底板漏磁檢測(cè)器驅(qū)動(dòng)裝置研制 .言 .動(dòng)裝置密封設(shè)計(jì) . 驅(qū)動(dòng)裝置的靜密封設(shè)計(jì)及密封材料選擇 . 行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊的動(dòng)密封設(shè)計(jì) . 轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊的動(dòng)密封設(shè)計(jì) .四章 漏磁檢測(cè)器動(dòng)力學(xué)仿真 .言 . 漏磁檢測(cè)器動(dòng)力性能的基本要求 . 檢測(cè)器動(dòng)力學(xué)仿真模型建立 .文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 測(cè)器靜態(tài)載荷計(jì)算 .考文獻(xiàn) .謝 .文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 儲(chǔ)罐廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)。作為關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,儲(chǔ)罐長(zhǎng)期工作于惡劣工況下,易發(fā)生泄漏,不僅造成經(jīng)濟(jì)損失,對(duì)生態(tài)環(huán)境也會(huì)造成傷害。為確保儲(chǔ)罐安全運(yùn)營(yíng),有必要研究?jī)?chǔ)罐檢測(cè)方法。目前,對(duì)儲(chǔ)罐檢測(cè)一般采取開罐檢測(cè)方法,需要停產(chǎn)、倒罐,存在檢測(cè)輔助周期長(zhǎng)、費(fèi)用高的缺點(diǎn)。本學(xué)位論文結(jié)合國(guó)家質(zhì)檢行業(yè)公益專項(xiàng)項(xiàng)目“承壓設(shè)備漏磁檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究和設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)研制”,深入研究了儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè) 方法,開發(fā)了適用于不開罐的在油儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器。 首先給出了儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器的整體結(jié)構(gòu)。通過 立了檢測(cè)器的三維模型,對(duì)儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)方法進(jìn)行了研究,獲取了磁化器尺寸與漏磁信號(hào)強(qiáng)度之間的關(guān)系,得到了漏磁檢測(cè)器的理論仿真信號(hào),為檢測(cè)器的研制奠定了理論基礎(chǔ)。其次,為滿足儲(chǔ)罐底板在油檢測(cè)要求,在對(duì)比分析常用動(dòng)、靜密封技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了適用于油性環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)的密封結(jié)構(gòu)。并根據(jù)檢測(cè)器實(shí)際工作狀況和性能要求建立了有限元虛擬樣機(jī),對(duì)檢測(cè)器的動(dòng)力學(xué)特性以及機(jī)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算和仿真分析。最后,在上述理論研 究和分析的基礎(chǔ)上,研制開發(fā)了儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器。搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),基于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境對(duì)檢測(cè)器的實(shí)際檢測(cè)能力進(jìn)行了測(cè)試,并與理論信號(hào)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:檢測(cè)器能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出 20%深的模擬腐蝕坑缺陷,滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 要求,且運(yùn)動(dòng)性能可靠、密封性能良好,具有良好的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞:儲(chǔ)罐 漏磁檢測(cè) 在油檢測(cè) 磁化器 . 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 in or As a to as as To of on is of by of of FL no of is a 3on on on of of of of to of on of of a to of of is to on of FL is is of of 0% on of a in 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 第一章 緒論 題概述 題來源 本課題來源于老師給的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。 題的提出 大型儲(chǔ)罐是廣泛應(yīng)用于石油石化行業(yè)的重要存儲(chǔ)設(shè)備,通常用于存儲(chǔ)石油產(chǎn)品。由于制造水平,施工工藝,使用管理等多方面因素,儲(chǔ)罐物料泄漏問題時(shí)有發(fā)生。據(jù)美國(guó)石油協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù),美國(guó)有 85%的煉油廠存在因?yàn)閮?chǔ)罐泄漏而引起的地下水污染問題。 63%的市場(chǎng)銷售終端和 10%的管道上也同樣存在泄漏。而在我國(guó),在用儲(chǔ)罐的檢驗(yàn)率很低,許多儲(chǔ)罐從投入運(yùn)行后未實(shí)施過有效的檢驗(yàn),導(dǎo)致泄漏事故不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決,不僅浪 費(fèi)物料,而且危害環(huán)境安全。 在大型常壓儲(chǔ)罐檢測(cè)方面,由于缺少有效不開罐在油快速檢測(cè)技術(shù)和儀器,我國(guó)對(duì)大型儲(chǔ)罐的檢驗(yàn)主要采用停產(chǎn)、倒空、清罐、割板檢查、修理和重新投運(yùn)的傳統(tǒng)方式,這種檢驗(yàn)方式耗時(shí)長(zhǎng),工作量大,勞動(dòng)強(qiáng)度高,而且經(jīng)濟(jì)成本高,以一臺(tái) 10 萬立方米的儲(chǔ)罐為例,每次檢驗(yàn)周期為兩個(gè)月以上,清罐與維修的直接費(fèi)用在 200 萬元以上,停產(chǎn)造成的間接損失更大。大量的儲(chǔ)罐用戶為了節(jié)約成本和不影響生產(chǎn),采用隨機(jī)抽檢的方式檢測(cè)儲(chǔ)罐,這種抽檢方式往往造成兩方面的弊端,一方面被抽檢的儲(chǔ)罐無危及安全的缺陷或隱患時(shí)會(huì)就造成 不必要的檢驗(yàn)以及停產(chǎn)損失,另一方面,大量的儲(chǔ)罐又因未抽及檢測(cè)而不能按期進(jìn)行檢驗(yàn)。部分儲(chǔ)罐已連續(xù)使用 15 年之久,致使儲(chǔ)罐泄漏等安全事故時(shí)有發(fā)生,損失慘重,既破壞環(huán)境,又威脅人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。具體到我國(guó)的多項(xiàng)重大工程,如國(guó)家原油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫、千萬噸煉油、百萬噸乙烯工程等,均擁有數(shù)量眾多的儲(chǔ)罐;從原油儲(chǔ)備角度出發(fā),迫切需要一種無需清罐的檢測(cè)器,以此提高儲(chǔ)罐的利用率;從石化工藝流程角度出發(fā),迫切需要一種可實(shí)現(xiàn)不開罐進(jìn)行快速安全檢測(cè)的技術(shù)和儀器,既能確保儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行,又能提高儲(chǔ)罐的運(yùn)營(yíng)周期。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 題的目的 和意義 本課題的目的是通過對(duì)儲(chǔ)罐的磁性檢測(cè)方法進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器,研制能在不開罐情況下在儲(chǔ)罐底板爬行并對(duì)儲(chǔ)罐的重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行漏磁檢測(cè)的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐的在線無損檢測(cè)。 型儲(chǔ)罐檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 儲(chǔ)罐是廣泛應(yīng)用于石油石化行業(yè)的關(guān)鍵承壓設(shè)備,其安全狀況直接關(guān)系到所存儲(chǔ)物料的存儲(chǔ)安全和生產(chǎn)安全。因此,對(duì)儲(chǔ)罐的安全狀況進(jìn)行檢測(cè)對(duì)保證安全生產(chǎn),提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。 1991 年 1 月美國(guó)石油學(xué)會(huì)首次出版了 準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)為了保證儲(chǔ)罐不會(huì)發(fā)生泄漏性損害,提出了一系列的檢測(cè) 要求。這些檢測(cè)要求的檢測(cè)對(duì)象包含儲(chǔ)罐基礎(chǔ)、壁板、底板、結(jié)構(gòu)、罐頂、附件以及管嘴等。國(guó)內(nèi)也相應(yīng)發(fā)布了 Q/1997立式圓筒形鋼制焊接原油罐修理規(guī)程和 5921 2000立式圓筒形鋼制焊接原油罐修理規(guī)程。 目前對(duì)儲(chǔ)罐的常規(guī)檢測(cè)方法主要有超聲檢測(cè)法、磁粉檢測(cè)法、聲發(fā)射檢測(cè)法、射線檢測(cè)法和滲透檢測(cè)法等。近年來,聲發(fā)射和漏磁掃查技術(shù)也開始在儲(chǔ)罐檢測(cè)中得到了應(yīng)用。下面對(duì)這些方法進(jìn)行一些簡(jiǎn)短的介紹。 聲檢測(cè)法 超聲檢測(cè)是利用超聲波在介質(zhì)內(nèi)傳播時(shí)能量逐漸衰減,而在遇 到界面時(shí)會(huì)反射的性質(zhì)來檢測(cè)缺陷的無損檢測(cè)方法。由于超聲波波長(zhǎng)小,傳播速度快,因此超聲檢測(cè)法具有檢測(cè)靈敏度高、指向性好、檢測(cè)速度快的優(yōu)點(diǎn)。利用超聲檢測(cè)法可以對(duì)材料厚度、鋼材的淬硬層深度、晶粒度等物理屬性進(jìn)行檢測(cè)。但常規(guī)的超聲檢測(cè)利用壓電晶片振動(dòng)產(chǎn)生超聲波,通過耦合劑將超聲波導(dǎo)入被測(cè)件內(nèi)部,因而對(duì)被測(cè)件的表面粗糙度,形狀,缺陷的形式(難以檢測(cè)與波傳播方向平行延伸的缺陷)都有一定的要求。近年來,為了克服上述技術(shù)缺陷,出現(xiàn)了一些新型的超聲方法,如電磁超聲,激光超聲等,通過改變超聲波的激勵(lì)方式避免對(duì)耦合劑的依賴,減弱 對(duì)被測(cè)件表面粗糙度的要求。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 粉檢測(cè)法 磁粉檢測(cè)法是利用被磁化的鐵磁性材料在存在裂紋或氣孔等缺陷時(shí)表面磁場(chǎng)表現(xiàn)出不均勻性而吸附磁粉的現(xiàn)象來判別缺陷位置的一種無損檢測(cè)方法。磁粉檢測(cè)法對(duì)鐵磁性材料的表面缺陷有很高的檢測(cè)靈敏度,檢測(cè)準(zhǔn)確、可靠性好、檢測(cè)結(jié)果直觀,是較為常用的且經(jīng)濟(jì)方便的無損檢測(cè)方法之一。在現(xiàn)行的儲(chǔ)罐檢測(cè)中,該方法常用來檢測(cè)儲(chǔ)罐壁板,但由于檢測(cè)時(shí)需要搭設(shè)腳手架,通過人工打磨的方式去除儲(chǔ)罐壁板的防腐層,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),勞動(dòng)強(qiáng)度大,且對(duì)壁板的減薄會(huì)削弱儲(chǔ)罐強(qiáng)度。 線檢測(cè)法 射線檢測(cè)法利用 X、等射線可穿透物體,且在穿透過程中會(huì)因材質(zhì)的不同而呈現(xiàn)不同的衰減的特性獲取物體內(nèi)部信息。當(dāng)物體中存在缺陷時(shí),缺陷區(qū)域的透射射線就會(huì)與旁邊的透射射線強(qiáng)度不同,利用膠片或者成像器件獲取透射射線,形成影像,通過對(duì)影像的識(shí)別與處理判斷被測(cè)件內(nèi)部是否有缺陷 14。射線檢測(cè)的精度受探傷儀的聚焦方式影響較大,對(duì)被測(cè)件表面質(zhì)量、操作人員的經(jīng)驗(yàn)水平也有一定的要求。此外,射線對(duì)于人體健康也有一定的危害,操作過程中需要有安全防護(hù)。 透檢測(cè)法 滲透檢測(cè)法是最早使用的無損檢測(cè)方法之一 ,該方法利用了液體的毛細(xì)管現(xiàn)象。實(shí)際檢測(cè)中,將滲透液涂抹在被測(cè)構(gòu)件表面,當(dāng)表面存在開口缺陷時(shí),滲透液深入其中。用去除劑清除多余的滲透液后用顯像劑將滲入的滲透液顯示出來,即可直觀的表示出缺陷位置 17。該方法的局限性在于只能適用于表面開口缺陷,且難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能化,無法應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中儲(chǔ)罐的在油檢測(cè),只能作為開罐檢測(cè)方法使用。 板導(dǎo)波檢測(cè) 平板導(dǎo)波測(cè)量是利用探頭激勵(lì)平板產(chǎn)生超聲導(dǎo)波,超聲導(dǎo)波在板內(nèi)傳播過程中若遭遇缺陷,會(huì)產(chǎn)生反射回波,通過對(duì)缺陷回波進(jìn)行分析和處理,可以得到缺陷位置和 大小等信息。特別當(dāng)超聲導(dǎo)波波長(zhǎng)與傳播的板的板厚為相買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 同數(shù)量級(jí)時(shí),振動(dòng)遍及整個(gè)板厚,且超聲導(dǎo)波傳播距離長(zhǎng)衰減小,能獲取大范圍的檢測(cè)信息,檢測(cè)效率高。但該方法缺陷在于超聲導(dǎo)波的傳播過程中存在頻散現(xiàn)象,使得回波信號(hào)的模態(tài)復(fù)雜,信號(hào)解釋困難。 發(fā)射檢測(cè)法 聲發(fā)射檢測(cè)法利用的是一種常見的物理現(xiàn)象,即材料內(nèi)部由于應(yīng)變能突然釋放而形成彈性應(yīng)力波。利用儀器檢測(cè)并記錄這種彈性應(yīng)力波,對(duì)發(fā)聲源進(jìn)行推斷,進(jìn)而對(duì)被檢測(cè)對(duì)象的活性缺陷進(jìn)行評(píng)判的檢測(cè)技術(shù)即聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)。在實(shí)際的儲(chǔ)罐檢測(cè)應(yīng)用中,往往利用載荷變化激發(fā)聲發(fā)射 現(xiàn)象,通過對(duì)腐蝕層的脫落、開裂與泄漏所產(chǎn)生的湍流聲等聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行采集與分析處理,可以判斷儲(chǔ)罐的腐蝕和泄漏情況。利用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)儲(chǔ)罐底板進(jìn)行檢測(cè)只需改變儲(chǔ)罐載荷,檢測(cè)完成后儲(chǔ)罐可立即投入使用,檢測(cè)周期短,且只需通過陣列布置的少量傳感器,安裝時(shí)也只需割開少許保溫層,不損傷罐體,安裝簡(jiǎn)便。但由于聲發(fā)射信號(hào)形式復(fù)雜,對(duì)檢測(cè)人員的臨場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)與操作水平有較高的要求,檢測(cè)結(jié)果有一定的誤判風(fēng)險(xiǎn)。而改變液位的過程也在一定程度上增加了這種方法的檢測(cè)成本。由于評(píng)估結(jié)果為儲(chǔ)罐的“好”與“壞”,在實(shí)際應(yīng)用中,聲發(fā)射檢測(cè)法主要作為儲(chǔ)罐 粗檢的一種檢測(cè)方法使用。 磁檢測(cè)法 漏磁檢測(cè)法利用的是鐵磁性材料被磁化后,磁場(chǎng)因材料分布不均勻而出現(xiàn)局部強(qiáng)度變化的現(xiàn)象,通過霍爾元件或者線圈獲取磁場(chǎng)的強(qiáng)度信息,從而推斷缺陷位置?;驹砣鐖D 示,在鋼板上布置有一對(duì)極性相反的永久磁鐵,通過銜鐵構(gòu)成回路加強(qiáng)磁化強(qiáng)度,當(dāng)兩永久磁鐵間的鋼板上存在缺陷(裂紋或者腐蝕坑洞)時(shí),部分磁場(chǎng)從缺陷處“泄漏”出來,使得空氣中的磁場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng),當(dāng)檢測(cè)元件檢測(cè)到這種磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),便可以推斷此處可能存在缺陷。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 圖 磁檢測(cè)原理圖 對(duì)于儲(chǔ)罐檢測(cè)而言,常見的缺陷 形式為腐蝕點(diǎn)坑和裂紋,采用常規(guī)的超聲波檢測(cè)法靈敏度不高。同時(shí),常規(guī)超聲探頭布置時(shí)需要對(duì)被測(cè)構(gòu)件表面進(jìn)行打磨處理以方便耦合超聲波,對(duì)于構(gòu)件本身有一定的損傷,而漏磁檢測(cè)法可以直接用于表面有漆層覆蓋的鐵磁性構(gòu)件,且從構(gòu)件外部即可測(cè)出內(nèi)部存在的缺陷,并通過漏磁信號(hào)對(duì)缺陷的大小和深度做出評(píng)估。漏磁檢測(cè)法在工程實(shí)際中已經(jīng)有相當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)與應(yīng)用,但對(duì)于儲(chǔ)罐檢測(cè)中位于焊縫處的缺陷檢出率不高。原因在于焊縫表面一般比較粗糙,磁場(chǎng)分布不均勻,會(huì)在檢測(cè)信號(hào)中引入難以濾除的噪聲,且焊縫的凸起導(dǎo)致漏磁探頭的提離值增大 , 使得檢測(cè)靈敏度降低 。 盡管存在一定的局限性,漏磁檢測(cè)法的檢測(cè)速度快,對(duì)表面無需處理的特點(diǎn)使得攜帶漏磁檢測(cè)裝置的爬行器可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐內(nèi)除焊縫外的鋼板的大面積區(qū)域的快速、自動(dòng)掃查,對(duì)設(shè)備的整體安全性進(jìn)行無損評(píng)價(jià)有重大意義 , 仍然具有較好的應(yīng)用前景。各種常見儲(chǔ)罐檢測(cè)方法比較見表 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 表 測(cè)方法比較 通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)上述檢測(cè)方法各有優(yōu)缺,針對(duì)現(xiàn)代大型儲(chǔ)罐在油檢測(cè)的需求,智能化、在線化檢測(cè)是一個(gè)必然的趨勢(shì)。磁粉以及 滲透法不適于在承載流性介質(zhì)的環(huán)境中使用,且不易實(shí)現(xiàn)智能化。射線法存在安全防護(hù)問題,且檢測(cè)成本高。導(dǎo)波與聲發(fā)射法對(duì)缺陷細(xì)節(jié)難以明辨,仍需要其他檢測(cè)方法輔助檢測(cè)。超聲檢測(cè)法應(yīng)用于儲(chǔ)罐檢測(cè)時(shí)可利用儲(chǔ)罐內(nèi)存儲(chǔ)的流行介質(zhì)作為超聲探頭的耦合劑,從而一定程度上避免對(duì)被測(cè)構(gòu)件表面的處理,但對(duì)于儲(chǔ)罐中常見的點(diǎn)狀腐蝕缺陷以及較為危險(xiǎn)的裂縫型缺陷不敏感。而漏磁檢測(cè)法雖然對(duì)焊縫的檢測(cè)存在困難,但鑒于儲(chǔ)罐多由鐵磁性金屬板焊接構(gòu)成,漏磁檢測(cè)法對(duì)于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐內(nèi)大范圍的快速掃查仍然具有重要意義。 在儲(chǔ)罐漏磁檢測(cè)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用方面,國(guó)外起步較早 ,美國(guó)于 1989 年推出電磁鐵作為勵(lì)磁元件的儲(chǔ)罐底板檢測(cè)樣機(jī),同時(shí),歐洲學(xué)者也研制出了以永久磁鐵作為磁源的漏磁檢測(cè)系統(tǒng),并推出了各種各樣的產(chǎn)品。 二十世紀(jì)九十年代以后,無損檢測(cè)理論發(fā)展迅速、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和傳感買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 器水平的快速提高推動(dòng)歐美各國(guó)的新型儲(chǔ)罐漏磁檢測(cè)裝置向檢測(cè)精度更高、體積更為小巧、功能更強(qiáng)大的方向發(fā)展。 其中比較典型的有由英國(guó)銀翼( 司開發(fā)的 動(dòng)繪圖儲(chǔ)罐底板腐蝕掃描器、 罐底板腐蝕掃描器、 型平板腐蝕掃描器等一系列檢 測(cè)設(shè)備。 型平板腐蝕掃描器為手動(dòng)式檢測(cè)設(shè)備,以釹鐵硼永磁體作為勵(lì)磁元件,采用 18 組霍爾效應(yīng)探頭形成陣列獲取漏磁場(chǎng)信息。該掃描器自重 18描寬度為 150描速度可以高達(dá) s,當(dāng)被測(cè)板涂層厚度在 6下時(shí)掃描精度可達(dá) 10%材料損失,涂層厚度在 6上時(shí)掃描精度為 20%,可連續(xù)工作 10 小時(shí)。 此外,由美國(guó)的 司研制的 212 儲(chǔ)罐底板檢測(cè)儀也是兩種新型的儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)設(shè)備,其中 構(gòu)小巧,可以到達(dá)其他檢測(cè)設(shè) 備難以檢測(cè)的區(qū)域,通常與 套,作為掃描儲(chǔ)罐底板邊角地區(qū)的補(bǔ)充設(shè)備使用。另一方面,從 20 世紀(jì) 90 年代開始,國(guó)外先后開發(fā)了多種類型的儲(chǔ)罐底板在油內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)。目前,國(guó)際上儲(chǔ)罐底板腐蝕在油內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品主要有可潛入式的 統(tǒng),儲(chǔ)罐在線檢測(cè) 像與腐蝕檢測(cè)系統(tǒng) 罐罐底與罐壁在線檢測(cè) ,如圖 示。這些檢測(cè)系統(tǒng)均采用壓電陶瓷超聲波檢測(cè)的技術(shù),導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要運(yùn)用聲學(xué)定位系統(tǒng),根據(jù)報(bào)道,僅 統(tǒng)開展 了成熟的工程檢測(cè)應(yīng)用。我國(guó)在這方面的研究和開發(fā)還為空白。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 圖 外儲(chǔ)罐底板在油檢測(cè)系統(tǒng) 罐在線檢測(cè)系統(tǒng)是美國(guó)馬里蘭州羅萊爾的 務(wù)公司推出的,遵循美國(guó)石油協(xié)會(huì)以及其它立式儲(chǔ)罐定期檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn),是國(guó)際上最為成熟的儲(chǔ)罐罐底板在線檢測(cè)產(chǎn)品。截止 2009 年 11 月,全球已有 1025 臺(tái)儲(chǔ)罐采用 器人進(jìn)行了在線檢測(cè)。此系統(tǒng)采用超聲檢測(cè)采集罐底板厚度數(shù)據(jù),通過軟件進(jìn)行分析評(píng)估,并利用壓力傳感器測(cè)試底板沉降。 如圖 2( b)所示,它主要由導(dǎo)航傳輸器、聲納、燈光和攝像頭、超聲探頭陣列、壓力傳感器、刷子和吸塵系統(tǒng)等部分構(gòu)成。其中,專利聲學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)航傳感器在儲(chǔ)罐底部運(yùn)動(dòng),并記錄運(yùn)動(dòng)路線,同時(shí)在運(yùn)動(dòng)過程中需做到不撞到罐壁和描述超聲測(cè)厚數(shù)據(jù)兩個(gè)要求, 360旋轉(zhuǎn)的聲納用于識(shí)別儲(chǔ)罐內(nèi)的障礙物(管道、支撐柱),和導(dǎo)航系統(tǒng)并用,描述出罐底的地圖。上述檢測(cè)系統(tǒng)均采用超聲檢測(cè)法作為檢測(cè)手段,雖然具有靈敏度高,掃描速度快的優(yōu)點(diǎn),但超聲檢測(cè)法檢測(cè)范圍小,對(duì)于大型鋼制立式儲(chǔ)罐的底板檢測(cè)效率不高。而漏磁檢測(cè)法可以對(duì)較大區(qū)域?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)掃查,檢測(cè)效 率高,雖然對(duì)焊縫的檢測(cè)仍然存在困難,但儲(chǔ)罐底板的大部分面積為鋼板,焊縫區(qū)域所占面積較小,實(shí)際檢測(cè)中可以輔助以其他檢測(cè)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫的檢測(cè)。而漏磁檢測(cè)方法作為大范圍的掃查方法仍然具有重要的應(yīng)用價(jià)值,但基于漏磁檢測(cè)法的不開罐檢測(cè)設(shè)備仍然存在空白。 因此,本課題致力于將漏磁檢測(cè)與機(jī)器人作業(yè)技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)一種應(yīng)用于在油儲(chǔ)罐檢測(cè)的漏磁檢測(cè)系統(tǒng),以滿足石化行業(yè)需求,填補(bǔ)行業(yè)空白。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 第二章 儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器總體設(shè)計(jì) 言 由鋼板構(gòu)成的大型儲(chǔ)罐可以利用漏磁檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)。漏磁檢測(cè)法的信號(hào)強(qiáng)度受探頭形式,提離距離 影響較大。為了得到較好的信噪比,本文利用模塊化思想對(duì)檢測(cè)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),使漏磁檢測(cè)器的磁化器提離距離可變,以更好的適應(yīng)于不同板厚的儲(chǔ)罐的在油檢測(cè)需求。最后對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的電機(jī)控制以及檢測(cè)軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹,使檢測(cè)系統(tǒng)具有自動(dòng)化快速檢測(cè)的能力。 磁檢測(cè)器總體機(jī)械結(jié)構(gòu) 漏磁檢測(cè)需要對(duì)被測(cè)構(gòu)件進(jìn)行充分磁化以使鐵磁性構(gòu)件達(dá)到磁化飽和,以削弱鐵磁性構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力、自身剩磁等因素對(duì)構(gòu)件缺陷處漏磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響。當(dāng)磁化器勵(lì)磁元件磁場(chǎng)強(qiáng)度不變時(shí),磁化器對(duì)構(gòu)件的磁化能力受磁化器與構(gòu)件之間的提離距離影響, 提離距離越大,磁化效果越弱,反之則磁化效果越強(qiáng)。為了使被測(cè)構(gòu)件能產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的漏磁場(chǎng),應(yīng)盡量減小磁化器與被測(cè)構(gòu)件之間的距離。而在實(shí)際的檢測(cè)中,過強(qiáng)的磁化會(huì)使空氣中的背景磁場(chǎng)強(qiáng)度增加,影響檢測(cè)元件對(duì)于漏磁場(chǎng)的辨識(shí)能力。此外,實(shí)際的儲(chǔ)罐表面不僅有平面的鋼板,還有凸起的焊縫,由于漏磁檢測(cè)往往采用強(qiáng)磁元件作為勵(lì)磁構(gòu)件,當(dāng)勵(lì)磁構(gòu)件與焊縫直接接觸時(shí),過大的磁吸附力容易導(dǎo)致檢測(cè)器的載荷高于電機(jī)所能提供的動(dòng)力,造成機(jī)構(gòu)卡死,因此,在保證足夠的磁化能力的基礎(chǔ)之上,又必須有一定的提離距離以保證機(jī)構(gòu)的越障能力。 為了便于獨(dú)立開發(fā) ,分塊維護(hù),規(guī)劃了如圖 示的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)。按照功能將檢測(cè)器劃分為四個(gè)部分,分別是行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊、檢測(cè)探頭模塊和從動(dòng)輪模塊,由與轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊固定連接的行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊和從動(dòng)輪模塊構(gòu)成檢測(cè)探頭模塊的支承。為了提高檢測(cè)器行進(jìn)中的穩(wěn)定性,驅(qū)動(dòng)輪采用較大輪距,買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 以避免傾覆,為了減小從動(dòng)輪在轉(zhuǎn)向時(shí)因摩擦力造成的轉(zhuǎn)矩,從動(dòng)輪采用緊密排列的兩個(gè)輪結(jié)構(gòu)。由于勵(lì)磁機(jī)構(gòu)與被測(cè)構(gòu)件之間存在較大的吸附力,各模塊間均采用剛性連接,通過增加調(diào)整環(huán)調(diào)整勵(lì)磁機(jī)構(gòu)與被測(cè)構(gòu)件之間的提離距離。 圖 測(cè)器總體機(jī)械機(jī)構(gòu) 進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)器為檢測(cè)器提供牽引力和轉(zhuǎn)向力。為了符合儲(chǔ)罐在油檢測(cè)的功能需求,驅(qū)動(dòng)器需要有對(duì)于油性流程介質(zhì)的密封性能和防腐蝕性能。為了便于安裝調(diào)試以及設(shè)備維護(hù),儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器的驅(qū)動(dòng)裝置采用分離式設(shè)計(jì),分別為行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 圖 進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊 如圖 動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)部分基本結(jié)構(gòu)為一個(gè)箱體,箱體的上下各開有一對(duì)軸孔,上部的軸孔安裝有電機(jī)連接轉(zhuǎn)軸,下部的軸孔安裝有 驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸,兩轉(zhuǎn)軸之間通過鏈傳動(dòng)傳遞扭矩。上部的電機(jī)轉(zhuǎn)軸一端與電機(jī)連接,通過聯(lián)軸器傳遞扭矩。電機(jī)通過螺栓安裝在電機(jī)連接端蓋上,以軸承孔為定位基準(zhǔn),以確保電機(jī)的輸出軸與電機(jī)連接轉(zhuǎn)軸能保持一定的同軸度。電機(jī)轉(zhuǎn)軸的另一端與編碼器連接,通過編碼器聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)編碼器監(jiān)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)與編碼器分別通過電機(jī)密封罩以及編碼器密封罩實(shí)施靜態(tài)密封。為了保證足夠的越障能力,驅(qū)動(dòng)輪采用大輪結(jié)構(gòu),安裝于下部的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸的軸端,驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)軸軸承端蓋之間安裝有密封結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封。軸承處的密封由軸承端蓋實(shí)現(xiàn)。在裝配時(shí),各部件由內(nèi)到 外依次安裝,便于安裝調(diào)試。 步進(jìn)電機(jī) 安裝板 主動(dòng)輪 鏈輪 軸承座 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 向驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) 如圖 示,轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊基本結(jié)構(gòu)為與檢測(cè)探頭模塊連接的轉(zhuǎn)向基座以及與驅(qū)動(dòng)部分連接的轉(zhuǎn)向臂,轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向基座之間通過轉(zhuǎn)向軸連接。為了便于安裝,轉(zhuǎn)向臂采用分離式結(jié)構(gòu),通過螺釘將兩部分壓緊。轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向軸之間通過鍵連接實(shí)現(xiàn)周向定位,通過軸肩結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸向定位。轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向基座的端蓋之間裝有密封件以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)密封。轉(zhuǎn)向軸的上端與轉(zhuǎn)向電機(jī)連接,通過聯(lián)軸器傳遞扭矩。轉(zhuǎn)向電機(jī)通過螺栓固定在轉(zhuǎn)向基座上,通過轉(zhuǎn)向電機(jī)密封蓋實(shí)現(xiàn)靜態(tài)密封。轉(zhuǎn)向基座的四角上有螺栓安裝 孔,用于與檢測(cè)探頭模塊的剛性連接。轉(zhuǎn)向基座與檢測(cè)探頭模塊之間可以加入調(diào)整環(huán)以調(diào)整探頭模塊與被測(cè)構(gòu)件之間的距離,以獲得適當(dāng)?shù)奶犭x值。 由于檢測(cè)探頭模塊的磁化器靠近從動(dòng)輪模塊,從動(dòng)輪提供的支承力大于驅(qū)動(dòng)輪提供的支承力,從動(dòng)輪與底板之間滑動(dòng)摩擦力大于驅(qū)動(dòng)輪與底板之間的滑動(dòng)摩擦力。轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊使前進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生滑移,從動(dòng)輪與被動(dòng)輪之間偏移一定的角度,通過兩從動(dòng)輪的差速轉(zhuǎn)動(dòng)使檢測(cè)探頭模塊與從動(dòng)輪模塊跟隨行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊偏轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 圖 向驅(qū)動(dòng)模塊 測(cè)探頭模塊設(shè)計(jì) 如圖 測(cè)探頭模塊由勵(lì)磁機(jī)構(gòu)和漏磁探頭組成。對(duì)于儲(chǔ)罐檢測(cè)而言,檢測(cè)對(duì)象為構(gòu)成儲(chǔ)罐的鋼板,因此,為了提高漏磁檢測(cè)的靈敏度,必須選用能對(duì)鋼板進(jìn)行更好的磁化的勵(lì)磁機(jī)構(gòu)。通過添加銜鐵,使兩個(gè)極性相反布置的勵(lì)磁元件與被測(cè)鋼板之間構(gòu)成磁回路能顯著的增加兩個(gè)勵(lì)磁元件間的磁化效果。為了固定勵(lì)磁元件,用非鐵磁性材料制成的保護(hù)罩將勵(lì)磁元件固定于銜鐵上。在兩勵(lì)磁元件之間布置有磁敏元件作為漏磁探頭,通過陣列使檢測(cè)器能獲取一定寬度范圍內(nèi)的磁場(chǎng)信息,提高檢測(cè)效率。為了能獲得 更好的檢測(cè)靈敏度,漏磁探頭采用浮動(dòng)支承結(jié)構(gòu)連接于銜鐵上,使磁敏元件壓緊在被測(cè)鋼板表面以減小提離造成的漏磁轉(zhuǎn)向輪 轉(zhuǎn)向盤 螺桿 支撐板 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱。為了使漏磁探頭能滿足檢測(cè)器越障性能的需求,在探頭兩側(cè)設(shè)計(jì)有倒角結(jié)構(gòu),避免探頭在檢測(cè)器運(yùn)動(dòng)過程中卡死。 為了能與驅(qū)動(dòng)器模塊和從動(dòng)輪模塊實(shí)現(xiàn)剛性連接,銜鐵上還設(shè)計(jì)有連接結(jié)構(gòu),以保證檢測(cè)探頭模塊整體的機(jī)械強(qiáng)度。同時(shí),連接結(jié)構(gòu)的幾何形狀必須經(jīng)過校核,以確保不會(huì)削弱勵(lì)磁元件對(duì)被測(cè)鋼板的磁化強(qiáng)度。 圖 測(cè)探 頭組成 永磁鐵 永磁鐵 銜鐵 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 第三章 儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器驅(qū)動(dòng)裝置研制 言 儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器沿底板行進(jìn)掃查的動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)裝置提供,包括行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊兩部分。其中行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊為檢測(cè)器提供前進(jìn)或后退的牽引力,轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊使行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊的行進(jìn)方向相對(duì)從動(dòng)輪模塊偏轉(zhuǎn),使檢測(cè)器在行進(jìn)過程中能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行軌跡的變化,以適應(yīng)大范圍掃查的需求。行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),通過 速器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的寬范圍調(diào)節(jié),采用雙刀雙擲開罐實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制。采用編碼器獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)速,作為調(diào)速器速度控制的參考。轉(zhuǎn)向 驅(qū)動(dòng)模塊的動(dòng)力由步進(jìn)電機(jī)提供,由于步進(jìn)電機(jī)能實(shí)現(xiàn)精確的角度控制,采用步進(jìn)電機(jī)控制器對(duì)檢測(cè)器的轉(zhuǎn)向?qū)嵤╅_環(huán)控制。 為了實(shí)現(xiàn)在油檢測(cè),檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)部件必須實(shí)施密封,以避免儲(chǔ)罐內(nèi)油性介質(zhì)中的雜質(zhì)堵塞機(jī)構(gòu)縫隙,造成機(jī)構(gòu)卡死。同時(shí),為了保證檢測(cè)器在檢測(cè)過程中的安全運(yùn)行,檢測(cè)器的電氣設(shè)備必須實(shí)施密封,以避免可燃性介質(zhì)與電氣設(shè)備直接接觸而引發(fā)爆燃。由于石化行業(yè)中所使用的大型儲(chǔ)罐的存儲(chǔ)介質(zhì)從成品油到原油等不一而足,常用的橡膠密封元件往往不能滿足多種工況下的耐腐蝕性能要求,因此,對(duì)于密封元件的材料選擇必須謹(jǐn)慎。此外,為了保證 檢測(cè)器能在儲(chǔ)罐內(nèi)存有流程性介質(zhì)的情況下正常運(yùn)作,檢測(cè)器的動(dòng)力學(xué)性能也有一定的要求。具體而言,行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要足夠大,以保證檢測(cè)器能從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中,檢測(cè)器的牽引力需要能夠保證檢測(cè)器能越過鋼板與鋼板之間形成的焊縫。轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩必須足夠大以克服由于轉(zhuǎn)向時(shí)的被動(dòng)輪側(cè)滑而造成的附加載荷。同時(shí),由于儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器的定位是通過獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制與轉(zhuǎn)向電機(jī)的偏轉(zhuǎn)角,進(jìn)行計(jì)算獲得。檢測(cè)器與被測(cè)鋼板之間應(yīng)該保 持有足夠的摩擦力,以避免檢測(cè)器打滑或儲(chǔ)罐中的液體運(yùn)動(dòng)而引起檢測(cè)器位置變化 而導(dǎo)致缺陷定位不準(zhǔn)。 買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 為了選取能滿足上述要求的密封結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī),本章對(duì)檢測(cè)器的密封方案進(jìn)行了分析論證,并選取了適用于檢測(cè)器使用工況的密封件。同時(shí)對(duì)檢測(cè)器的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了仿真計(jì)算,獲得了檢測(cè)器運(yùn)行時(shí)的理論載荷,為電機(jī)選取提供了依據(jù)。 動(dòng)裝置密封設(shè)計(jì) 在 中已經(jīng)介紹了所設(shè)計(jì)的在油儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器的行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊的基本機(jī)械結(jié)構(gòu),針對(duì)該結(jié)構(gòu),主要的密封對(duì)象為安置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的箱體,含有編碼器和電機(jī)的電氣設(shè)備以及與儲(chǔ)罐內(nèi)的油性介質(zhì)直接接觸的轉(zhuǎn)軸。由相關(guān)文獻(xiàn)可以查知部分種類 的原油的密度參數(shù)如表 示 表 油密度參數(shù) 根據(jù) 制焊接石油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的附錄 K,儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)高度從12m 到 成幾個(gè)系列??紤]儲(chǔ)罐內(nèi)的油性介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)造成的局部壓強(qiáng)增大,我們粗略選取 20m 液深作為儲(chǔ)罐的載荷。因此,當(dāng)檢測(cè)器位于儲(chǔ)罐底部對(duì)儲(chǔ)罐底板進(jìn)行檢測(cè)時(shí),所受的液體壓強(qiáng)載荷 大。 根據(jù)相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),為了保證檢測(cè)效率,要求檢測(cè)器能以 510m/運(yùn)行速度在儲(chǔ)罐內(nèi)運(yùn)行。鑒于此運(yùn)行速度較低,在這里忽略運(yùn)動(dòng) 引起的壓強(qiáng)載荷變買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 化,并出于安全系數(shù)考慮取靜壓載荷 p 為 據(jù)此載荷,對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)了密封結(jié)構(gòu)。 動(dòng)裝置的靜密封設(shè)計(jì)及密封材料選擇 如圖 示,驅(qū)動(dòng)裝置的主要結(jié)構(gòu)為一個(gè)裝有鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的箱體,上部安裝有電機(jī)和編碼器,電機(jī)與編碼器與箱體之間通過螺栓固定連接。由于油品密度小于水,因此在儲(chǔ)罐的底部往往有水和鐵屑形成的混合物。為避免該混合物質(zhì)直接與電機(jī)接觸造成電路短路等故障,應(yīng)對(duì)電機(jī)與編碼器實(shí)施密封以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。另一方面,為了避免混合物進(jìn)入驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)造成鏈條銹蝕,對(duì)安裝在箱體內(nèi)的鏈傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)也應(yīng)施加密封保護(hù)。 常用的靜密封形式有許多種,如法蘭墊片密封、自緊密封、研合面密封、 屬 O 型圈密封、填料密封、螺紋墊片密封、承插連接密封、密封膠密封和螺紋連接密封。檢測(cè)器的行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊中,鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安置于一面開放的箱體內(nèi),通過蓋板將該開放面封閉。電機(jī)和編碼器可以通過帶有防水航插的密封罩進(jìn)行保護(hù)并保證線路連通。由于蓋板與箱體之間,密封罩與箱體側(cè)面之間都是平面接觸,可以方便的通過法蘭墊片密封,研合面密封等方法實(shí)現(xiàn)密封??紤]機(jī)加工難度和成本等問題,我們采用法蘭墊片密封方式完成此三處的密封。除此之外,軸承處也需要密封保護(hù),由于軸承端蓋與箱體之間通過螺栓固定連接,而軸與軸承端蓋之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),我們?cè)谳S承端蓋與箱體之間設(shè)置密封墊片,而在軸承端蓋與軸之間安置動(dòng)密封結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)軸承孔處的密封保護(hù)。 石化行業(yè)中應(yīng)用的大型儲(chǔ)罐存儲(chǔ)的介質(zhì)多為油品,因此,所設(shè)計(jì)的在油儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)器所使用的靜密封材料必須具有耐油耐水的性能。天然橡膠在油性環(huán)境中容易老化失去彈性,通過添加成分或者化學(xué)合成方法可以生產(chǎn)出具有特殊性能的橡膠以滿足工業(yè)應(yīng)用需求。丁晴橡膠和氯丁橡膠對(duì)非極性油的耐腐蝕性能好,但對(duì)極性油的耐腐蝕性能差。氯橡膠對(duì)油 的耐腐蝕性能好,但對(duì)胺、脂、酮類的耐腐蝕性能差。由于原油成分復(fù)雜,這些常用的耐腐蝕橡膠都不能滿足我們的應(yīng)用需求。而聚三氟氯乙烯橡膠耐水耐油,抗氧化能力強(qiáng),對(duì)酒精和胺、脂、買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 酮類的耐腐蝕性能也很好,對(duì)石油有良好的耐腐蝕性能。 綜上,選取聚三氟氯乙烯材料通過裁切制成密封墊片,安裝在各配合面間,以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)器的靜密封保護(hù)。 進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊的動(dòng)密封設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸的軸承端蓋之間存在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),靜密封方案無法滿足檢測(cè)器對(duì)傳動(dòng)部件的密封保護(hù)要求。因此,還應(yīng)在軸承端蓋與軸之間安裝動(dòng)密封件。常用的動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的 優(yōu)缺點(diǎn)如表 示。 表 密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn) 選用如圖 示的機(jī)械密封件,其靜環(huán)是一塊包覆有聚三氟氯乙烯橡膠的碳化硅環(huán),動(dòng)環(huán)為套有彈簧結(jié)構(gòu)的聚三氟氯乙烯橡膠套,橡膠套一端的孔與軸配合,一端嵌有石墨環(huán),通過石墨環(huán)與碳化硅環(huán)之間的密封面的緊密配合實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封。該配合形式的好處在于可以充分利用碳化硅硬度高和石墨具有自潤(rùn)滑性的特點(diǎn),且對(duì)油品和胺、脂、酮等石油內(nèi)的成分有良好的抗腐蝕性能。 在軸承端蓋上加工出靜環(huán)安裝孔,通過靜環(huán)上的聚三氟氯乙烯橡膠的變買文檔就送您 紙全套, Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 形將動(dòng)密封件的靜環(huán)嵌在軸承端蓋上。動(dòng)環(huán)通過橡膠套密封端的變形與行進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)輪輪軸固定配合。通過軸端的驅(qū)動(dòng)輪的輪套對(duì)動(dòng)環(huán)的彈簧進(jìn)行壓縮,以保證動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間足夠的預(yù)緊力,使兩環(huán)的密封面緊密配合。 圖 械密封件組成結(jié)構(gòu) 向驅(qū)動(dòng)模塊的動(dòng)密封設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊由轉(zhuǎn)向基座和與轉(zhuǎn)向臂相連的轉(zhuǎn)向臂構(gòu)成。轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝在轉(zhuǎn)向基座上方的電機(jī)艙內(nèi),通過電機(jī)艙蓋和聚四氟乙烯橡膠墊片實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的靜密封保護(hù)。而對(duì)轉(zhuǎn)向軸的軸承的保護(hù)必須通過動(dòng)密封來實(shí)施,由于在 整個(gè)檢測(cè)過程中,檢測(cè)
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