一種高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置的制造方法
【專利摘要】一種高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置，包括環(huán)境介質(zhì)存儲箱和管道介質(zhì)存儲箱，在管道介質(zhì)存儲箱的頂部密封口處安裝有密封蓋，在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)設(shè)置有埋設(shè)于環(huán)境介質(zhì)中的試驗管道，在管道壁上設(shè)置有形成預(yù)制泄漏點的開孔，在開孔位置設(shè)有密封承壓結(jié)構(gòu)，在試驗管道上遠離開孔的兩端位置布設(shè)有與外設(shè)的監(jiān)測控制系統(tǒng)連接的振動傳感器，試驗管道的一端為封閉端，另一端形成進液接口；在管道介質(zhì)存儲箱的頂部和靠近底部的位置分別設(shè)有進氣接口和出液接口，進氣接口通過進氣管路與外設(shè)的壓縮機連接，出液接口通過出液管路與試驗管道上的進液接口連接，在出液管路上安裝有閥門；在管道介質(zhì)存儲箱的頂部安裝有壓力表，在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)設(shè)有加熱器和溫度計。本評估裝置實現(xiàn)了對管道監(jiān)測系統(tǒng)的有效評估。
【專利說明】
一種高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于油田監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在石油運輸領(lǐng)域，管道輸油是最普遍、最有效的輸油方式。管道一旦泄漏，就會造成巨大的經(jīng)濟損失和社會影響。目前，對高壓管道泄漏監(jiān)測技術(shù)普遍采用振動監(jiān)測的方式來判斷管道的泄漏情況，具體的，在輸油管道外布設(shè)振動傳感器，振動傳感器與設(shè)置在監(jiān)測平臺上的監(jiān)測控制系統(tǒng)連接，其原理是:管道內(nèi)的高壓介質(zhì)泄漏時會引起以泄漏點為起點， 向管道兩端傳播的機械波，設(shè)置在管道兩端的振動傳感器接收到機械波，監(jiān)測控制系統(tǒng)根據(jù)管道兩端采集到的機械波的時間差及機械波在介質(zhì)中傳播的波速，即可對泄漏點進行定位。但在具體實施過程中，由于機械波振幅會因傳播距離的增加而衰減、機械波速度難以確定、背景噪聲干擾等原因，導(dǎo)致泄漏監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)生誤報、定位不準等問題。因此，需要一種有效的評價方法，來對不同的環(huán)境條件下、不同布設(shè)工藝下的管道泄漏監(jiān)測技術(shù)的性能進行評價。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便， 能對管道監(jiān)測系統(tǒng)進行有效評估的高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置。
[0004]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置，其特征在于:包括環(huán)境介質(zhì)存儲箱、管道介質(zhì)存儲箱，在管道介質(zhì)存儲箱的頂部設(shè)有密封口，在密封口位置安裝有密封蓋，在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)和管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)分別儲存有環(huán)境介質(zhì)和管道監(jiān)測用介質(zhì)，在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)設(shè)置有試驗管道，試驗管道埋設(shè)于環(huán)境介質(zhì)中，在試驗管道的管道壁上設(shè)置有開孔，形成預(yù)制泄漏點，在開孔位置設(shè)有密封承壓結(jié)構(gòu)，在試驗管道上遠離開孔的兩端位置布設(shè)有振動傳感器，所述振動傳感器與外設(shè)的監(jiān)測控制系統(tǒng)連接，試驗管道的一端為封閉端，試驗管道的另一端為開孔端，該開孔端形成進液接口；在管道介質(zhì)存儲箱的頂部和靠近底部的位置分別設(shè)有進氣接口和出液接口，所述進氣接口通過外連接的進氣管路與外設(shè)的壓縮機連接，所述出液接口通過外連接的出液管路與試驗管道上的進液接口連接，在出液管路上安裝有閥門；在管道介質(zhì)存儲箱的頂部安裝有用于監(jiān)測管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)部氣體壓力的壓力表，在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)設(shè)有加熱器和溫度計。
[0006]優(yōu)選的:試驗管道上的開孔設(shè)置在試驗管道的正上方，所述密封承壓結(jié)構(gòu)為壓力閥，所述壓力閥由閥體和閥帽兩部分構(gòu)成，所述閥體密封插裝于試驗管道上的開孔內(nèi)，所述閥帽設(shè)置在閥體的外側(cè)，其壓緊在管道壁的外表面上。
[0007]優(yōu)選的:所述開孔為外大內(nèi)小的錐形開孔，所述閥體為與開孔相配合的錐形閥體。
[0008]優(yōu)選的:試驗管道埋在環(huán)境介質(zhì)中的埋入深度不小于1.5m。
[0009]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0010]本評估裝置采用壓縮機、進氣管路、管道介質(zhì)存儲箱、出液管路和試驗管道的連接結(jié)構(gòu)模擬高壓介質(zhì)在海洋管道內(nèi)的流動狀況，通過環(huán)境介質(zhì)存儲箱及試驗管道在環(huán)境介質(zhì)中的埋設(shè)情況模擬海洋管道所處的海洋環(huán)境，這樣，通過管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對試驗管道上預(yù)制泄漏點的監(jiān)測情況，實現(xiàn)了對管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的有效評價。本評估裝置具有結(jié)構(gòu)簡單和操作方便的優(yōu)點?！靖綀D說明】[0〇11]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012]圖2是圖1的A處局部放大圖。
[0013]圖中:1、環(huán)境介質(zhì)存儲箱；2、管道介質(zhì)存儲箱；2-1、密封口；3、密封蓋;4、試驗管道;5、進氣管路;6、壓縮機;7、出液管路;8、閥門；9、壓力表;10、加熱器;11、溫度計；12、壓力閥；12-1、閥體;12-2、閥帽；1，、振動傳感器?！揪唧w實施方式】[〇〇14]為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0015]請參見圖1和2,一種高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置:包括環(huán)境介質(zhì)存儲箱1、 管道介質(zhì)存儲箱2，在管道介質(zhì)存儲箱的頂部設(shè)有密封口 2-1，在密封口位置安裝有密封蓋 3，在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)和管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)分別儲存有環(huán)境介質(zhì)和管道監(jiān)測用介質(zhì)。在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)設(shè)置有試驗管道4,試驗管道埋設(shè)于環(huán)境介質(zhì)中，實驗管道的長度應(yīng)不小于 50m。在試驗管道的管道壁上設(shè)置有開孔，形成預(yù)制泄漏點，在開孔位置設(shè)有密封承壓結(jié)構(gòu)， 具體的，可用密封膠或機械方式對預(yù)制泄漏點進行密封，并使其可以承受一定的壓力。在試驗管道上遠離開孔的兩端位置布設(shè)有振動傳感器1，，具體的，振動傳感器在管道上的布設(shè)位置距離預(yù)制泄漏點處的距離，可根據(jù)實驗評估的需要，進行多次不同值的設(shè)置，這樣可進行多次實驗評估。所述振動傳感器與外設(shè)的監(jiān)測控制系統(tǒng)連接，監(jiān)測控制系統(tǒng)在附圖中未示出。試驗管道的一端為封閉端，試驗管道的另一端為開孔端，該開孔端形成進液接口。在管道介質(zhì)存儲箱的頂部和靠近底部的位置分別設(shè)有進氣接口和出液接口，所述進氣接口通過外連接的進氣管路5與外設(shè)的壓縮機6連接，所述出液接口通過外連接的出液管路7與試驗管道上的進液接口連接，在出液管路上安裝有閥門8。在管道介質(zhì)存儲箱的頂部安裝有用于監(jiān)測管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)部氣體壓力的壓力表9,在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)設(shè)有加熱器10和溫度計11，來對環(huán)境介質(zhì)的溫度進行調(diào)節(jié)和檢測，以模擬實際的海洋溫度。上述環(huán)境介質(zhì)可以根據(jù)實際需要來選取，比如對于普通的海底管道，可以使用較稀的泥來充當;對于懸跨段海底管道，使用水即可。而管道介質(zhì)可采用清水，為盡可能地模擬管道介質(zhì)的流體力學(xué)性質(zhì)， 管道介質(zhì)優(yōu)選用聚丙烯酰胺(PAM)配制成具有一定粘度的水溶液來充當，同時，為方便觀察是否泄漏，可以向水溶液中添加些許顏料。[〇〇16] 上述結(jié)構(gòu)中，試驗管道上的開孔優(yōu)選設(shè)置在試驗管道的正上方，所述密封承壓結(jié)構(gòu)優(yōu)選為壓力閥12,所述壓力閥由閥體12-1和閥帽12-2兩部分構(gòu)成，所述閥體密封插裝于試驗管道上的開孔內(nèi)，所述閥帽設(shè)置在閥體的外側(cè)，其壓緊在管道壁的外表面上。其中，壓力閥的篩選可以利用以下公式:111=1〇?5-(1.〇1+〇.101!)4。式中:111為壓力閥的質(zhì)量(單位 kg)，P為生產(chǎn)條件下管道內(nèi)的壓力(單位MPa)，S、A分別為壓力閥底面面積、頂面面積(單位 cm2)，P為環(huán)境介質(zhì)的密度(水或泥，單位kg/m3)，h為試驗管道埋置深度(單位m)。
[0017] 上述結(jié)構(gòu)中，壓力閥的閥體與管道壁上的開孔形成密封配合，可進一步優(yōu)選通過如下結(jié)構(gòu)來實現(xiàn):管道壁上的開孔設(shè)置為外大內(nèi)小的錐形開孔，所述閥體為與開孔相配合的錐形閥體，這樣，通過錐形開孔與閥體的錐形面的配合，保證了閥體與管道壁的開孔形成密封。[〇〇18]上述結(jié)構(gòu)中，試驗管道埋在環(huán)境介質(zhì)中的埋入深度優(yōu)選不小于1.5m。這樣，可使泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估試驗環(huán)境更接近于實際海洋環(huán)境，從而使其評估結(jié)果對海洋環(huán)境的實際應(yīng)用有更好的指導(dǎo)意義。
[0019]采用本評估裝置對泄漏監(jiān)測系統(tǒng)進行評估的過程為:
[0020]首選關(guān)閉閥門，然后分別向管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)和環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)倒入管道介質(zhì)和環(huán)境介質(zhì)，當?shù)谷氲墓艿澜橘|(zhì)和環(huán)境介質(zhì)均達到設(shè)定的需要量時，蓋上密封蓋，使管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)形成密封環(huán)境;然后開啟閥門，使管道介質(zhì)自然流進試驗管道，當有管道介質(zhì)從管道壁上的預(yù)制泄漏點處溢出時，關(guān)閉閥門，用密封膠或密封件對管道壁上的開孔進行密封，并使其可以承受一定的壓力；然后開啟加熱器，對環(huán)境介質(zhì)進行加熱，并通過溫度計對環(huán)境介質(zhì)的溫度進行監(jiān)測，當環(huán)境介質(zhì)的溫度達到預(yù)設(shè)值時，再次打開閥門，并開啟壓縮機，使管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)中的氣體壓強緩慢增大，這樣，間接地使實驗管道中的水壓增大， 從此時開始，到用肉眼可發(fā)現(xiàn)實驗管道已發(fā)生泄漏的這段時間，應(yīng)注意觀察管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的響應(yīng)，查看該系統(tǒng)能否反映出泄漏信息(包括是否泄漏以及泄漏點定位)。即判斷泄漏監(jiān)測系統(tǒng)能否監(jiān)測到試驗管道上泄漏點的正確位置。為評估泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對試驗管道上泄漏點處不同泄漏面積的響應(yīng)能力，可以在首次實驗結(jié)束后，將開孔逐漸擴大，并重復(fù)實驗，反復(fù)驗證泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對不同尺寸的缺陷的響應(yīng)情況。
[0021]在進行上述實驗前，可以用無泄漏的完好管道進行測試，對泄漏監(jiān)測系統(tǒng)進行調(diào)試，保證系統(tǒng)在實驗過程中處于最佳狀態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置，其特征在于:包括環(huán)境介質(zhì)存儲箱、管道介 質(zhì)存儲箱，在管道介質(zhì)存儲箱的頂部設(shè)有密封口，在密封口位置安裝有密封蓋，在環(huán)境介質(zhì) 存儲箱內(nèi)和管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)分別儲存有環(huán)境介質(zhì)和管道監(jiān)測用介質(zhì)，在環(huán)境介質(zhì)存儲箱 內(nèi)設(shè)置有試驗管道，試驗管道埋設(shè)于環(huán)境介質(zhì)中，在試驗管道的管道壁上設(shè)置有開孔，形成 預(yù)制泄漏點，在開孔位置設(shè)有密封承壓結(jié)構(gòu)，在試驗管道上遠離開孔的兩端位置布設(shè)有振 動傳感器，所述振動傳感器與外設(shè)的監(jiān)測控制系統(tǒng)連接，試驗管道的一端為封閉端，試驗管 道的另一端為開孔端，該開孔端形成進液接口；在管道介質(zhì)存儲箱的頂部和靠近底部的位 置分別設(shè)有進氣接口和出液接口，所述進氣接口通過外連接的進氣管路與外設(shè)的壓縮機連 接，所述出液接口通過外連接的出液管路與試驗管道上的進液接口連接，在出液管路上安 裝有閥門；在管道介質(zhì)存儲箱的頂部安裝有用于監(jiān)測管道介質(zhì)存儲箱內(nèi)部氣體壓力的壓力 表，在環(huán)境介質(zhì)存儲箱內(nèi)設(shè)有加熱器和溫度計。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置，其特征在于:試驗管道上 的開孔設(shè)置在試驗管道的正上方，所述密封承壓結(jié)構(gòu)為壓力閥，所述壓力閥由閥體和閥帽 兩部分構(gòu)成，所述閥體密封插裝于試驗管道上的開孔內(nèi)，所述閥帽設(shè)置在閥體的外側(cè)，其壓 緊在管道壁的外表面上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置，其特征在于:所述開孔為 外大內(nèi)小的錐形開孔，所述閥體為與開孔相配合的錐形閥體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的評估裝置，其特征在于:試驗管道埋 在環(huán)境介質(zhì)中的埋入深度不小于1.5m。
【文檔編號】G01M3/24GK205580688SQ201620273876
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】侯越, 楊磊
【申請人】天津億利科能源科技發(fā)展股份有限公司