李佳焕 黄梦茹 燕恒星 耿晓雯

摘 要：管道驱动探损一体环（以下简称“一体环”）旨在提高检修效率，及时发现管道裂痕并探损，通过信息传输使维修人员及时制定维修策略，避免重大事故的发生。

关键词：管道;裂痕;原因;探损

Abstract：the purpose of piped-driven exploration and loss integrated ring（hereinafter referred to as "integrated ring"）is to improve the maintenance efficiency，timely find pipeline cracks，exploration and loss，and through the transmission of information to make maintenance personnel timely develop maintenance strategies，to avoid the occurrence of major accidents.

Key words：pipeline;Cracks;The reason;Ground loss

众所周知，天然气是易燃易爆气体，若当运输天然气的管道发生损坏进而发生爆炸时，往往会伴随着惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。2019年1月12日当天上午在某市内发生天然气爆炸事故，该事故导致2名消防员死亡大概50人受伤，爆炸的起因是天然气的泄漏。同年1月16日，国外某地再次发生天然气爆炸事故，爆炸至少造成4人死亡，8人受伤。但是由于天然气仍是当今人类社会不可或缺的能源，我们不能因噎废食。在面对未来不可预知的危险时，我们在不同阶段的不同部分做出完备的防范措施才是正确的做法。在制造天然气输配的大口径管道时，要结合实际用途和施工工艺选用管材。如我国西气东输工程采用C60钢管充当输配管材，但是在管道实际工作的环境当中，随着时间的推移，管道的使用寿命会因为恶劣的环境条件而降低，所以在日常中對管道的检修就尤为重要，但维护人员在进行管道维护工作时往往需要风餐露宿几天甚至十几天，另外由于工作难度大、强度高等因素，维护人员对管道探损维护的工作效率也大打折扣。为解决这一问题，本案设计了管道驱动探损一体环。一体环是一个会积极地应对管道伤口并将产生重大事故的风险降到最小的智能一体化机器人。

1 一体环适用范围

一体环主要适用于西气东输工程中管道跨越河流、铁路、自然保护区等采用架管方式铺设的区域。一体环主要作用是对管道外露部分进行全方位、高频率的日常检修，从而减轻维护人员检修困难的烦恼。

2 一体环主要构造

2.1 驱动环

驱动环为一个直径大于探测管道的可开闭环，具有良好的减震性、定向性。

2.2 探损环

探损环为一个直径大于探测管道的可开闭环，为应对外界恶劣的自然环境，故探损环也具有良好的密闭性。

3 一体环的能源来源

一体环工作时的能源部分采用太阳能，为一体环的正常工作提供稳定、可靠、可持续的能量基础。

4 一体环的外观设计

一体环的外观来源于中国传统神兽——饕餮，饕餮图形象征着王者，自带霸气，寓意在野外作业战无不胜。下图为一体环的外观设计。

一体环的外观设计

5 结论

一体环设计的初衷就是为了降低天然气泄漏导致爆炸事故发生的风险，并且减少管道巡检人员的工作强度和处理管道伤口的难度，一体环充分体现了科技改变生活，科技创造价值等理念。

项目来源：郑州科技学院大学生创新训练计划项目（DCZ201908）;河南省高等学校大学生创新训练计划项目（S201912746006）