孙乐辰 万菁菁 杜天昊 杨 峰

(1.北京交通大学机械与电子控制工程学院 2.中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司东辛采油厂)

0 引 言

服役于石油运输的管道长期处于水、油及其混合物以及硫化氢等环境中，极易发生电化学腐蚀。同时，随着输油管道服役年限的延长，裂纹、错位等缺陷也会产生。为了避免管道事故的发生，必须对其定期进行检测[1-2]。目前国内大型油田的例行检测都采用外检测法对管道接口处的焊缝进行检测。因为输油管道一般埋于地下，检测成本和维修成本均很高。相较于大型的油气管道，小直径的输油管道检测难度更大。为了对常用型号的输油管道进行快速、准确的检测，设计一种能够在管道中自主运行、适应复杂环境、搭载检测设备并适用于各型号输油管道的检测机器人具有重要意义。

目前国内外对于金属管道常用的检测方法主要包括：超声波检测技术、漏磁检测技术、X射线检测技术及视频图像检测技术等。超声波检测技术具有对管道性能无影响、受外干扰程度小、检测准确、设备轻便以及检测效率高等优点，将作为本设计的检测方式。现有石油管道机器人主要驱动方式包括被动式和主动式，其中被动式机器人依靠管道中石油的流动被动运动。北京航空航天大学的张逍[3]设计了一种由万向轮连接具有高自由度的管道检测机器人，但这种机器人的结构冗杂度高且被动驱动的方式稳定性较差。……