一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)，該模擬系統(tǒng)包括有模擬泄露裝置、模擬檢測線路裝置和光電裝置，所述的模擬泄露裝置上設(shè)有總引導(dǎo)管和分引導(dǎo)管，總引導(dǎo)管的兩端分別連接接頭井和分引導(dǎo)管，四根分引導(dǎo)管位于地下的端部作為模擬泄露點(diǎn)分別位于管道的上部、下部和兩側(cè)位置；模擬檢測線路裝置包括有探測光纜和光纜敷設(shè)架，該探測光纜中設(shè)有軟光纜和通信光纜，光纜敷設(shè)架平行設(shè)置于管道的模擬泄露點(diǎn)旁，探測光纜繞敷于所述光纜敷設(shè)架上；探測光纜的引出端連接于光電裝置上，該光電裝置為設(shè)置于實(shí)驗(yàn)場控制室內(nèi)的DTS測溫主機(jī)。本發(fā)明的模擬系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地檢測油管、天然氣管和水管的泄露位置，具有監(jiān)測精度高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電通信，特別涉及到一種對(duì)于管道內(nèi)介質(zhì)泄露進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段，管道運(yùn)行狀態(tài)下主要應(yīng)用負(fù)壓波方法進(jìn)行泄漏監(jiān)測，其監(jiān)測原理為當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏處產(chǎn)生因流體物質(zhì)損失而引起的局部液體減少而出現(xiàn)瞬時(shí)壓力降低和速度差。這個(gè)瞬時(shí)的壓力下降，作用在流體介質(zhì)上，作為減壓波源，通過管線和流體介質(zhì)向泄漏點(diǎn)的上下游傳播。當(dāng)以泄漏前的壓力作為參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，泄漏時(shí)所產(chǎn)生的減壓波就稱為負(fù)壓波，這種方法稱為負(fù)壓波檢測法。在管道首末兩端各安裝一個(gè)壓力變送器，根據(jù)泄漏產(chǎn)生的負(fù)壓波傳播到上下游的時(shí)間差和管內(nèi)的壓力波的傳播速度就可以計(jì)算出漏點(diǎn)的位置。負(fù)壓波法具有較高的響應(yīng)速度和定位精度，但易受管線運(yùn)行工況的影響。在壓力波動(dòng)較大或壓力較小(0.2?0.3 MPa)的管線中，由于產(chǎn)生的負(fù)壓波很小，傳遞到探測器后能量已經(jīng)很低，經(jīng)常會(huì)被淹沒而分辨不清，所以對(duì)于原油管道中出現(xiàn)的小泄漏一般情況下采用負(fù)壓波法是很難檢測出泄漏。而且，據(jù)管網(wǎng)內(nèi)人員稱，負(fù)壓波法的定位在公里級(jí)，極大的增加了泄漏精度點(diǎn)排查及處理的難度。故管網(wǎng)內(nèi)急迫需要一種監(jiān)測精度高，定位準(zhǔn)確的監(jiān)測手段。
[0003]應(yīng)用分布式光纖測溫技術(shù)進(jìn)行泄漏監(jiān)測具有其天然的優(yōu)勢，其一，長輸管網(wǎng)都有其同溝通敷設(shè)的光纜，而此系統(tǒng)的傳感器即為普通的光纜，即使用此系統(tǒng)進(jìn)行泄漏監(jiān)測可省去大量的傳感器安裝工作。其二，無論是油管、水管、天然氣管或是蒸汽管，在發(fā)生泄漏時(shí)，管道周圍的溫度場都會(huì)發(fā)生一定規(guī)律的變化，而對(duì)這些變化的監(jiān)測可判斷出泄漏的情況，即此系統(tǒng)的通用性強(qiáng)。其三，光纖有其特有的安全優(yōu)勢，具不贅述；其四、監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測距離長，且成線性，符合管道本身特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于對(duì)分布式光纖測溫技術(shù)在管道測溫應(yīng)用時(shí)存在的難題，提供一種管道測溫試驗(yàn)用的模擬系統(tǒng)。本發(fā)明的模擬系統(tǒng)要能在管道泄露檢測提供準(zhǔn)確的測試結(jié)果，為分布式光纖測溫技術(shù)在管道泄露測量中的應(yīng)用提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0005]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明專利提供技術(shù)方案如下:
一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)，埋于地下的所述管道中介質(zhì)為油或者天然氣，在管道的連接部位設(shè)有接頭井，其特征在于，該模擬系統(tǒng)包括有模擬泄露裝置、模擬檢測線路裝置和光電裝置，所述的模擬泄露裝置上設(shè)有一根總引導(dǎo)管和四根分引導(dǎo)管，總引導(dǎo)管的兩端分別連接接頭井和分引導(dǎo)管，四根分引導(dǎo)管位于地下的端部作為模擬泄露點(diǎn)分別位于管道的上部、下部和兩側(cè)位置；所述的模擬檢測線路裝置包括有探測光纜和光纜敷設(shè)架，該探測光纜中設(shè)有平行固定的軟光纜和通信光纜，所述的光纜敷設(shè)架平行設(shè)置于所述管道的模擬泄露點(diǎn)旁，探測光纜繞敷于所述光纜敷設(shè)架上；所述探測光纜的引出端連接于光電裝置上，該光電裝置為設(shè)置于實(shí)驗(yàn)場控制室內(nèi)的DTS測溫主機(jī)。[0006]本發(fā)明對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)中，所述的總引導(dǎo)管的一端深入地下連接所述管道上的接頭井，總引導(dǎo)管的另一端伸出于地面，所述的分引導(dǎo)管分為地上段和地下段，所述總引導(dǎo)管通過一個(gè)四通閥分別連接四根分引導(dǎo)管的地上段，在每根分引導(dǎo)管的地上段均設(shè)有一個(gè)獨(dú)立開關(guān)閥，四根分引導(dǎo)管的地下段埋于地下并沿所述的管道布置，四根分引導(dǎo)管地下段中一根位于管道的正下方，一根位于管道的正上方，另外兩根位于管道的水平兩側(cè)。
[0007]本發(fā)明對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)中，所述的總引導(dǎo)管與壓力計(jì)一起安裝在接頭井中介質(zhì)接口處，位于地面的總引導(dǎo)管上還設(shè)有流量計(jì)。
[0008]本發(fā)明對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)中，所述的光纜敷設(shè)架為三層結(jié)構(gòu)，每層上設(shè)有三道平行桿，繞敷于所述光纜敷設(shè)架上的探測光纜經(jīng)過每道平行桿以在模擬泄露點(diǎn)位置處設(shè)有九段平行探測光纜。
[0009]本發(fā)明對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)中，所述探測光纜中的軟光纜和通信光纜分別通過光纜接頭連接至DTS測溫主機(jī)，所述探測光纜中的軟光纜和通信光纜具有同樣的布設(shè)方式和同樣的布設(shè)位置，所述軟光纜的測試結(jié)果為基準(zhǔn)參考值，所述的通信光纜的測試結(jié)果為實(shí)驗(yàn)值。
[0010]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的模擬系統(tǒng)在對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄露進(jìn)行模擬試驗(yàn)時(shí)取得了如下技術(shù)效果:
1.本發(fā)明的模擬系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地檢測油管、天然氣管和水管的泄露位置，具有監(jiān)測精度高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。
[0011]2.本發(fā)明的模擬系統(tǒng)通過對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析可以計(jì)算出管道中泄漏量或者泄露口徑的大小，以對(duì)管道的維修提供參考。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)中模擬泄露裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的模擬系統(tǒng)上模擬檢測線路裝置中光纜敷設(shè)架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的模擬系統(tǒng)上模擬檢測線路裝置與管道的位置關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面我們結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)做進(jìn)一步的詳細(xì)闡述，以求更為清楚明白其結(jié)構(gòu)組成和工作方式，但不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]考慮到分布式光纖測溫技術(shù)的管道泄漏監(jiān)測尚存在一些待解決問題，所以本發(fā)明對(duì)其進(jìn)行模擬試驗(yàn)以開展深入研究，以其早日產(chǎn)品化。
[0017]本發(fā)明具體對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)，該模擬系統(tǒng)包括有模擬泄露裝置、模擬檢測線路裝置和光電裝置。模擬泄露裝置是在管道中模擬出管道內(nèi)介質(zhì)泄露的情形，并確切地知道介質(zhì)泄露的地點(diǎn)和泄露方式。模擬檢測線路裝置是將模擬光纜通過一定的方式布置于管道泄露點(diǎn)位置，并為試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比提供依據(jù)。光電裝置是利用現(xiàn)有的DTS設(shè)備，對(duì)模擬光纜中的兩種類型的光纜分別計(jì)算測量結(jié)果，并對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
[0018]模擬試驗(yàn)中，所述管道埋于地面以下，管道中的介質(zhì)為油或者天然氣，模擬試驗(yàn)時(shí)使用兩種介質(zhì)，一種為水，另一種壓縮空氣。在管道的連接部位設(shè)有接頭井，實(shí)際管道中都設(shè)有接頭井，其作用是通過接頭井對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行減壓或者加壓。
[0019]如圖1所示，上述的模擬泄露裝置上設(shè)有一根總引導(dǎo)管4和四根分引導(dǎo)管5，總引導(dǎo)管4的兩端分別連接接頭井2和分引導(dǎo)管5，四根分引導(dǎo)管5位于地下的端部作為模擬泄露點(diǎn)分別位于管道的上部、下部和兩側(cè)位置。具體來說，總引導(dǎo)管4的一端深入地下連接管道I上的接頭井2，在接頭井2位置的管道I上設(shè)有閥門3，該總引導(dǎo)管4就連接在閥門3上，總引導(dǎo)管4的另一端伸出于地面9。所述的分引導(dǎo)管5分為地上段和地下段，所述總引導(dǎo)管4通過一個(gè)四通閥分別連接四根分引導(dǎo)管5的地上段，在每根分引導(dǎo)管5的地上段均設(shè)有一個(gè)獨(dú)立開關(guān)閥，四根分引導(dǎo)管的地下段埋于地下并沿所述的管道I布置，四根分引導(dǎo)管5地下段中一根位于管道I的正下方，一根位于管道I的正上方，另外兩根位于管道I的水平兩側(cè)。所述的總引導(dǎo)管4還與一個(gè)壓力計(jì)一起安裝在接頭井2中介質(zhì)接口處，并且位于地面的總引導(dǎo)管4上還設(shè)有一個(gè)流量計(jì)。
[0020]上述的模擬檢測線路裝置包括有探測光纜7和光纜敷設(shè)架6，該探測光纜7中設(shè)有平行固定的軟光纜和通信光纜，所述的光纜敷設(shè)架6平行設(shè)置于所述管道I的模擬泄露點(diǎn)旁，探測光纜7繞敷于所述光纜敷設(shè)架6上。具體來說，所述的光纜敷設(shè)架6為三層結(jié)構(gòu)，每層上設(shè)有三道平行桿，繞敷于所述光纜敷設(shè)架6上的探測光纜7經(jīng)過每道平行桿，以在模擬泄露點(diǎn)位置處設(shè)有九段平行的探測光纜7。
[0021]上述探測光纜7的引出端連接于光電裝置上，該光電裝置為設(shè)置于實(shí)驗(yàn)場控制室內(nèi)的DTS測溫主機(jī)。所述探測光纜7中的軟光纜和通信光纜分別通過光纜接頭連接至同一臺(tái)DTS測溫主機(jī)，所述探測光纜7中的軟光纜和通信光纜具有同樣的布設(shè)方式和同樣的布設(shè)位置，所述軟光纜的測試結(jié)果為基準(zhǔn)參考值，所述的通信光纜的測試結(jié)果為實(shí)驗(yàn)值。
[0022]在管道內(nèi)泄漏模擬實(shí)驗(yàn)中，將使用總導(dǎo)引管和分引導(dǎo)管從管道的接頭井處將介質(zhì)引出，將其引導(dǎo)至確定的泄漏點(diǎn)處進(jìn)行模擬泄漏。在模擬實(shí)驗(yàn)中，總導(dǎo)引管與分導(dǎo)引管都是選用內(nèi)徑為8mm的耐高壓橡膠管。在接頭井介質(zhì)接口處裝有壓力計(jì)，用來實(shí)時(shí)測量所通過介質(zhì)的壓力，之后連接的總導(dǎo)引管將介質(zhì)由接頭井內(nèi)導(dǎo)引到井外，在分導(dǎo)引管處接一個(gè)四通閥后入地，總導(dǎo)引管的長度為2.lm。各個(gè)分導(dǎo)引管之前裝有獨(dú)立的開關(guān)用來控制每個(gè)分導(dǎo)引管的通斷，分導(dǎo)引管貼附地面安裝，模擬泄漏點(diǎn)距離接頭井水平距離為3m，即每根分導(dǎo)引管長度為3m。
[0023]在制作的金屬材質(zhì)的光纜敷設(shè)架時(shí)，其縱向長度為10m，寬度為60cm，高度為168mm。將兩種探測光纜(軟光纜、通信光纜)分別繞敷在光纜敷設(shè)架上，敷設(shè)完成后如圖2和圖3所示，光纜共分三層，各層間距離為8.4cm，每一層都敷設(shè)有三縱光纜，每縱光纜距離管道距離分別為30Cm、60Cm、90Cm。敷設(shè)完成后，光纜接頭連接到實(shí)驗(yàn)場控制室內(nèi)DTS主機(jī)。
[0024]本發(fā)明的模擬系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地檢測油管、天然氣管和水管的泄露位置，具有監(jiān)測精度高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。并且通過對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析可以計(jì)算出管道中泄漏量或者泄露口徑的大小，進(jìn)而對(duì)管道的維修工作提供參考。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)，埋于地下的所述管道中介質(zhì)為油或者天然氣，在管道的連接部位設(shè)有接頭井，其特征在于，該模擬系統(tǒng)包括有模擬泄露裝置、模擬檢測線路裝置和光電裝置，所述的模擬泄露裝置上設(shè)有一根總引導(dǎo)管和四根分引導(dǎo)管，總引導(dǎo)管的兩端分別連接接頭井和分引導(dǎo)管，四根分引導(dǎo)管位于地下的端部作為模擬泄露點(diǎn)分別位于管道的上部、下部和兩側(cè)位置；所述的模擬檢測線路裝置包括有探測光纜和光纜敷設(shè)架，該探測光纜中設(shè)有平行固定的軟光纜和通信光纜，所述的光纜敷設(shè)架平行設(shè)置于所述管道的模擬泄露點(diǎn)旁，探測光纜繞敷于所述光纜敷設(shè)架上；所述探測光纜的引出端連接于光電裝置上，該光電裝置為設(shè)置于實(shí)驗(yàn)場控制室內(nèi)的DTS測溫主機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述的總引導(dǎo)管的一端深入地下連接所述管道上的接頭井，總引導(dǎo)管的另一端伸出于地面，所述的分引導(dǎo)管分為地上段和地下段，所述總引導(dǎo)管通過一個(gè)四通閥分別連接四根分引導(dǎo)管的地上段，在每根分引導(dǎo)管的地上段均設(shè)有一個(gè)獨(dú)立開關(guān)閥，四根分引導(dǎo)管的地下段埋于地下并沿所述的管道布置，四根分引導(dǎo)管地下段中一根位于管道的正下方，一根位于管道的正上方，另外兩根位于管道的水平兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述的總引導(dǎo)管與壓力計(jì)一起安裝在接頭井中介質(zhì)接口處，位于地面的總引導(dǎo)管上還設(shè)有流量計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述的光纜敷設(shè)架為三層結(jié)構(gòu)，每層上設(shè)有三道平行桿，繞敷于所述光纜敷設(shè)架上的探測光纜經(jīng)過每道平行桿以在模擬泄露點(diǎn)位置處設(shè)有九段平行探測光纜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)泄漏進(jìn)行模擬檢測的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述探測光纜中的軟光纜和通信光纜分別通過光纜接頭連接至DTS測溫主機(jī)，所述探測光纜中的軟光纜和通信光纜具有同樣的布設(shè)方式和同樣的布設(shè)位置，所述軟光纜的測試結(jié)果為基準(zhǔn)參考值，所述的通信光纜的測試結(jié)果為實(shí)驗(yàn)值。
【文檔編號(hào)】F17D5/02GK103727395SQ201310711592
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】劉廣賀, 肖愷, 李平, 林宗強(qiáng), 趙浩 申請(qǐng)人:上海波匯通信科技有限公司