李佳煥 黃夢茹 燕恒星 耿曉雯

摘?要：管道驅(qū)動探損一體環(huán)（以下簡稱“一體環(huán)”）旨在提高檢修效率，及時發(fā)現(xiàn)管道裂痕并探損，通過信息傳輸使維修人員及時制定維修策略，避免重大事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：管道;裂痕;原因;探損

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

眾所周知，天然氣是易燃易爆氣體，若當(dāng)運輸天然氣的管道發(fā)生損壞進而發(fā)生爆炸時，往往會伴隨著慘重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。2019年1月12日當(dāng)天上午在某市內(nèi)發(fā)生天然氣爆炸事故，該事故導(dǎo)致2名消防員死亡大概50人受傷，爆炸的起因是天然氣的泄漏。同年1月16日，國外某地再次發(fā)生天然氣爆炸事故，爆炸至少造成4人死亡，8人受傷。但是由于天然氣仍是當(dāng)今人類社會不可或缺的能源，我們不能因噎廢食。在面對未來不可預(yù)知的危險時，我們在不同階段的不同部分做出完備的防范措施才是正確的做法。在制造天然氣輸配的大口徑管道時，要結(jié)合實際用途和施工工藝選用管材。如我國西氣東輸工程采用C60鋼管充當(dāng)輸配管材，但是在管道實際工作的環(huán)境當(dāng)中，隨著時間的推移，管道的使用壽命會因為惡劣的環(huán)境條件而降低，所以在日常中對管道的檢修就尤為重要，但維護人員在進行管道維護工作時往往需要風(fēng)餐露宿幾天甚至十幾天，另外由于工作難度大、強度高等因素，維護人員對管道探損維護的工作效率也大打折扣。為解決這一問題，本案設(shè)計了管道驅(qū)動探損一體環(huán)。一體環(huán)是一個會積極地應(yīng)對管道傷口并將產(chǎn)生重大事故的風(fēng)險降到最小的智能一體化機器人。

1 一體環(huán)適用范圍

一體環(huán)主要適用于西氣東輸工程中管道跨越河流、鐵路、自然保護區(qū)等采用架管方式鋪設(shè)的區(qū)域。一體環(huán)主要作用是對管道外露部分進行全方位、高頻率的日常檢修，從而減輕維護人員檢修困難的煩惱。

2 一體環(huán)主要構(gòu)造

2.1 驅(qū)動環(huán)

驅(qū)動環(huán)為一個直徑大于探測管道的可開閉環(huán)，具有良好的減震性、定向性。

2.2 探損環(huán)

探損環(huán)為一個直徑大于探測管道的可開閉環(huán)，為應(yīng)對外界惡劣的自然環(huán)境，故探損環(huán)也具有良好的密閉性。

3 一體環(huán)的能源來源

一體環(huán)工作時的能源部分采用太陽能，為一體環(huán)的正常工作提供穩(wěn)定、可靠、可持續(xù)的能量基礎(chǔ)。

4 一體環(huán)的外觀設(shè)計

一體環(huán)的外觀來源于中國傳統(tǒng)神獸——饕餮，饕餮圖形象征著王者，自帶霸氣，寓意在野外作業(yè)戰(zhàn)無不勝。下圖為一體環(huán)的外觀設(shè)計。

一體環(huán)的外觀設(shè)計

5 結(jié)論

一體環(huán)設(shè)計的初衷就是為了降低天然氣泄漏導(dǎo)致爆炸事故發(fā)生的風(fēng)險，并且減少管道巡檢人員的工作強度和處理管道傷口的難度，一體環(huán)充分體現(xiàn)了科技改變生活，科技創(chuàng)造價值等理念。

項目來源：鄭州科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目（DCZ201908）;河南省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目（S201912746006）