皮碗式海洋管道内检测器通过性分析

摘要

由于海洋管道内检测器发生卡堵时会造成严重的经济损失,甚至可能发生事故,所以在设计时需要考虑内检测器的驱动力及其在管道内运行时的通过性.为此,对内检测器采用皮碗式设计,通过皮碗前后的压差对皮碗产生推动力使检测器运行,并对内检测器在直管段、弯头及障碍物处的运动特性进行分析.为了确定合适的采样频率,计算出内检测器在管道内不同压差下的运行速度.仿真结果表明:内检测器可顺利经过的最小曲率半径弯头为1.5D(D为管道内径)弯头;在0.5～1.5 s内检测器的3个皮碗依次经过障碍,压力增量依次发生变化,并且由于运动速度改变,3个皮碗的压力增加时间不同;经过弯道时中间皮碗先受到弯道内侧挤压而先产生压力增量,随后前后两个皮碗一同产生较大压力增量,此时末端皮碗压力增量变化不大;当模型经过管道弯头的??时,前端皮碗压力增量开始减小,末端皮碗压力增量开始增大.研究结果可为海洋管道内检测器的尺寸设计和现场应用提供数据支持.