一種高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置的制造方法
【專利摘要】一種高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置，包括環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱和管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱，在管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱的頂部密封口處安裝有密封蓋，在環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置有埋設(shè)于環(huán)境介質(zhì)中的試驗(yàn)管道，在管道壁上設(shè)置有形成預(yù)制泄漏點(diǎn)的開孔，在開孔位置設(shè)有密封承壓結(jié)構(gòu)，在試驗(yàn)管道上遠(yuǎn)離開孔的兩端位置布設(shè)有與外設(shè)的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)連接的振動(dòng)傳感器，試驗(yàn)管道的一端為封閉端，另一端形成進(jìn)液接口；在管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱的頂部和靠近底部的位置分別設(shè)有進(jìn)氣接口和出液接口，進(jìn)氣接口通過進(jìn)氣管路與外設(shè)的壓縮機(jī)連接，出液接口通過出液管路與試驗(yàn)管道上的進(jìn)液接口連接，在出液管路上安裝有閥門；在管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱的頂部安裝有壓力表，在環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)有加熱器和溫度計(jì)。本評(píng)估裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效評(píng)估。
【專利說明】
一種高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于油田監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在石油運(yùn)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(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。目前，對(duì)高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)普遍采用振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(dòng)傳感器，振動(dòng)傳感器與設(shè)置在監(jiān)測(cè)平臺(tái)上的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)連接，其原理是:管道內(nèi)的高壓介質(zhì)泄漏時(shí)會(huì)引起以泄漏點(diǎn)為起點(diǎn)， 向管道兩端傳播的機(jī)械波，設(shè)置在管道兩端的振動(dòng)傳感器接收到機(jī)械波，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)根據(jù)管道兩端采集到的機(jī)械波的時(shí)間差及機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的波速，即可對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行定位。但在具體實(shí)施過程中，由于機(jī)械波振幅會(huì)因傳播距離的增加而衰減、機(jī)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(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生誤報(bào)、定位不準(zhǔn)等問題。因此，需要一種有效的評(píng)價(jià)方法，來對(duì)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(cè)技術(shù)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)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(jiǎn)單、操作方便， 能對(duì)管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行有效評(píng)估的高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置。
[0004]本實(shí)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(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置，其特征在于:包括環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱、管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱，在管道介質(zhì)存儲(chǔ)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(chǔ)箱內(nèi)和管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)分別儲(chǔ)存有環(huán)境介質(zhì)和管道監(jiān)測(cè)用介質(zhì)，在環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置有試驗(yàn)管道，試驗(yàn)管道埋設(shè)于環(huán)境介質(zhì)中，在試驗(yàn)管道的管道壁上設(shè)置有開孔，形成預(yù)制泄漏點(diǎn)，在開孔位置設(shè)有密封承壓結(jié)構(gòu)，在試驗(yàn)管道上遠(yuǎn)離開孔的兩端位置布設(shè)有振動(dòng)傳感器，所述振動(dòng)傳感器與外設(shè)的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)連接，試驗(yàn)管道的一端為封閉端，試驗(yàn)管道的另一端為開孔端，該開孔端形成進(jìn)液接口；在管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱的頂部和靠近底部的位置分別設(shè)有進(jìn)氣接口和出液接口，所述進(jìn)氣接口通過外連接的進(jìn)氣管路與外設(shè)的壓縮機(jī)連接，所述出液接口通過外連接的出液管路與試驗(yàn)管道上的進(jìn)液接口連接，在出液管路上安裝有閥門；在管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱的頂部安裝有用于監(jiān)測(cè)管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)部氣體壓力的壓力表，在環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)有加熱器和溫度計(jì)。
[0006]優(yōu)選的:試驗(yàn)管道上的開孔設(shè)置在試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)管道埋在環(huán)境介質(zhì)中的埋入深度不小于1.5m。
[0009]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0010]本評(píng)估裝置采用壓縮機(jī)、進(jìn)氣管路、管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱、出液管路和試驗(yàn)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(dòng)狀況，通過環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱及試驗(yàn)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(cè)系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)管道上預(yù)制泄漏點(diǎn)的監(jiān)測(cè)情況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效評(píng)價(jià)。本評(píng)估裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和操作方便的優(yōu)點(diǎn)?！靖綀D說明】[0〇11]圖1是本實(shí)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(chǔ)箱；2、管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱；2-1、密封口；3、密封蓋;4、試驗(yàn)管道;5、進(jìn)氣管路;6、壓縮機(jī);7、出液管路;8、閥門；9、壓力表;10、加熱器;11、溫度計(jì)；12、壓力閥；12-1、閥體;12-2、閥帽；1，、振動(dòng)傳感器?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇14]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0015]請(qǐng)參見圖1和2,一種高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置:包括環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱1、 管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱2，在管道介質(zhì)存儲(chǔ)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(chǔ)箱內(nèi)和管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)分別儲(chǔ)存有環(huán)境介質(zhì)和管道監(jiān)測(cè)用介質(zhì)。在環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)置有試驗(yàn)管道4,試驗(yàn)管道埋設(shè)于環(huán)境介質(zhì)中，實(shí)驗(yàn)管道的長度應(yīng)不小于 50m。在試驗(yàn)管道的管道壁上設(shè)置有開孔，形成預(yù)制泄漏點(diǎn)，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(jī)械方式對(duì)預(yù)制泄漏點(diǎn)進(jìn)行密封，并使其可以承受一定的壓力。在試驗(yàn)管道上遠(yuǎn)離開孔的兩端位置布設(shè)有振動(dòng)傳感器1，，具體的，振動(dòng)傳感器在管道上的布設(shè)位置距離預(yù)制泄漏點(diǎn)處的距離，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)評(píng)估的需要，進(jìn)行多次不同值的設(shè)置，這樣可進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)評(píng)估。所述振動(dòng)傳感器與外設(shè)的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)連接，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)在附圖中未示出。試驗(yàn)管道的一端為封閉端，試驗(yàn)管道的另一端為開孔端，該開孔端形成進(jìn)液接口。在管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱的頂部和靠近底部的位置分別設(shè)有進(jìn)氣接口和出液接口，所述進(jìn)氣接口通過外連接的進(jìn)氣管路5與外設(shè)的壓縮機(jī)6連接，所述出液接口通過外連接的出液管路7與試驗(yàn)管道上的進(jìn)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(chǔ)箱的頂部安裝有用于監(jiān)測(cè)管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)部氣體壓力的壓力表9,在環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)有加熱器10和溫度計(jì)11，來對(duì)環(huán)境介質(zhì)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和檢測(cè)，以模擬實(shí)際的海洋溫度。上述環(huán)境介質(zhì)可以根據(jù)實(shí)際需要來選取，比如對(duì)于普通的海底管道，可以使用較稀的泥來充當(dāng);對(duì)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(dāng)，同時(shí)，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(yàn)管道上的開孔優(yōu)選設(shè)置在試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(jìn)一步優(yōu)選通過如下結(jié)構(gòu)來實(shí)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(yàn)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(cè)系統(tǒng)的評(píng)估試驗(yàn)環(huán)境更接近于實(shí)際海洋環(huán)境，從而使其評(píng)估結(jié)果對(duì)海洋環(huán)境的實(shí)際應(yīng)用有更好的指導(dǎo)意義。
[0019]采用本評(píng)估裝置對(duì)泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)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(chǔ)箱內(nèi)和環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)倒入管道介質(zhì)和環(huán)境介質(zhì)，當(dāng)?shù)谷氲墓艿澜橘|(zhì)和環(huán)境介質(zhì)均達(dá)到設(shè)定的需要量時(shí)，蓋上密封蓋，使管道介質(zhì)存儲(chǔ)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(jìn)試驗(yàn)管道，當(dāng)有管道介質(zhì)從管道壁上的預(yù)制泄漏點(diǎn)處溢出時(shí)，關(guān)閉閥門，用密封膠或密封件對(duì)管道壁上的開孔進(jìn)行密封，并使其可以承受一定的壓力；然后開啟加熱器，對(duì)環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行加熱，并通過溫度計(jì)對(duì)環(huán)境介質(zhì)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)環(huán)境介質(zhì)的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，再次打開閥門，并開啟壓縮機(jī)，使管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)中的氣體壓強(qiáng)緩慢增大，這樣，間接地使實(shí)驗(yàn)管道中的水壓增大， 從此時(shí)開始，到用肉眼可發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)管道已發(fā)生泄漏的這段時(shí)間，應(yīng)注意觀察管道泄漏監(jiān)測(cè)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(diǎn)定位)。即判斷泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能否監(jiān)測(cè)到試驗(yàn)管道上泄漏點(diǎn)的正確位置。為評(píng)估泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)管道上泄漏點(diǎn)處不同泄漏面積的響應(yīng)能力，可以在首次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將開孔逐漸擴(kuò)大，并重復(fù)實(shí)驗(yàn)，反復(fù)驗(yàn)證泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)不同尺寸的缺陷的響應(yīng)情況。
[0021]在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)前，可以用無泄漏的完好管道進(jìn)行測(cè)試，對(duì)泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，保證系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過程中處于最佳狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置，其特征在于:包括環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱、管道介 質(zhì)存儲(chǔ)箱，在管道介質(zhì)存儲(chǔ)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(chǔ)箱內(nèi)和管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)分別儲(chǔ)存有環(huán)境介質(zhì)和管道監(jiān)測(cè)用介質(zhì)，在環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱 內(nèi)設(shè)置有試驗(yàn)管道，試驗(yàn)管道埋設(shè)于環(huán)境介質(zhì)中，在試驗(yàn)管道的管道壁上設(shè)置有開孔，形成 預(yù)制泄漏點(diǎn)，在開孔位置設(shè)有密封承壓結(jié)構(gòu)，在試驗(yàn)管道上遠(yuǎn)離開孔的兩端位置布設(shè)有振 動(dòng)傳感器，所述振動(dòng)傳感器與外設(shè)的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)連接，試驗(yàn)管道的一端為封閉端，試驗(yàn)管 道的另一端為開孔端，該開孔端形成進(jìn)液接口；在管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱的頂部和靠近底部的位 置分別設(shè)有進(jìn)氣接口和出液接口，所述進(jìn)氣接口通過外連接的進(jìn)氣管路與外設(shè)的壓縮機(jī)連 接，所述出液接口通過外連接的出液管路與試驗(yàn)管道上的進(jìn)液接口連接，在出液管路上安 裝有閥門；在管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱的頂部安裝有用于監(jiān)測(cè)管道介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)部氣體壓力的壓力 表，在環(huán)境介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)有加熱器和溫度計(jì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置，其特征在于:試驗(yàn)管道上 的開孔設(shè)置在試驗(yàn)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(yàn)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(cè)系統(tǒng)的評(píng)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(cè)系統(tǒng)的評(píng)估裝置，其特征在于:試驗(yàn)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(hào)】G01M3/24GK205580688SQ201620273876
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】侯越, 楊磊
【申請(qǐng)人】天津億利科能源科技發(fā)展股份有限公司