一種判識油管線破漏的預警裝置及預警方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種判識油管線破漏的預警裝置及預警方法，該裝置包括油管線，探測器，投球器，收球器，信號接收處理裝置，數(shù)據(jù)處理單元；油管線包含第一石油管線，第二石油管線以及排空管線；第一石油管線上沿著原油流動的方向依次設有第一截止閥，投球器，以及第二截止閥；第二截止閥連接第二石油管線的一端，第二石油管線的另一端連接收球器；投球器和第二截止閥之間連通排空管線，排空管線上設有一排空閥；探測器在油管線內(nèi)流動并探測油管線的厚度；信號接收處理裝置用以實時接收探測器發(fā)送的信號，并對信號處理后將管壁厚度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元；數(shù)據(jù)處理單元用以接收管壁厚度數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)篩選以確定管壁損傷部位。
【專利說明】
一種判識油管線破漏的預警裝置及預警方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及石油管道檢測和預警技術領域，具體涉及一種判識油管線破漏的預警裝置及預警方法。
【背景技術】
[0002]管道運輸是石油，天然氣運輸采用的主要方式。而油氣管道泄漏不僅給生產(chǎn)，運營單位造成巨大的經(jīng)濟損失，造成大量的油污處理工作量。而且會對環(huán)境造成破壞，嚴重影響沿線居民的身體健康和生命安全。為了解決管道安全生產(chǎn)的問題，市面上出現(xiàn)了針對管線破漏的多種檢測設備和檢測方法。目前被國內(nèi)外廣泛采用的管道內(nèi)檢測技術有渦流，聲波，電磁及壓降檢測法等。但是這些檢測方法皆存在諸多不足之處:
[0003]渦流檢測法:檢測效率慢，不符合生產(chǎn)實際。
[0004]壓降檢測法:在發(fā)生原因泄漏，產(chǎn)生壓力變化后，才能判識。
[0005]聲波檢測法:傳導必須依靠液體介質，且容易被蠟吸收，所以超聲波檢測器不適合在氣管線和含蠟很高的油管線進行檢測，具有一定的局限性。
[0006]電磁法:檢測效率慢，不符合生產(chǎn)實際。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對【背景技術】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種判識油管線破漏的預警裝置及方法，通過該裝置，管線未破漏之前即可進行檢測和預警，不易受干擾，檢測效率高。
[0008]為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現(xiàn):
[0009]—種判識油管線破漏的預警裝置，包括油管線，投球器，探測器，收球器，信號接收處理裝置，數(shù)據(jù)處理單元;油管線包含第一石油管線，第二石油管線以及排空管線;第一石油管線上沿著原油流動的方向依次設有第一截止閥，投球器，以及第二截止閥;第二截止閥連接第二石油管線的一端，第二石油管線的另一端設有收球器;投球器和第二截止閥的之間連通排空管線，排空管線上設有一排空閥；投球器為探測器進入油管線的入口，用以接收探測器;收球器用以探測結束后收集探測器;探測器在油管線內(nèi)流動并探測油管線的厚度；信號接收處理裝置用以實時接收探測器發(fā)送的壁厚的信號，并對壁厚的信號處理后將管壁厚度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元;數(shù)據(jù)處理單元用以接收信號接收處理裝置發(fā)送的管壁厚度數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)篩選以確定管壁損傷部位。
[0010]優(yōu)選的，所述探測器包括一外殼，以及設置于外殼內(nèi)的壁厚探測裝置和信號發(fā)生裝置，壁厚探測裝置和信號發(fā)生裝置外增加一個外殼，起到保護作用，防止其內(nèi)部進入原油，影響其性能。
[0011 ]優(yōu)選的，所述外殼為彈性外殼或者金屬外殼。
[0012]優(yōu)選的，彈性外殼可以選擇橡膠外殼，選用彈性外殼可以使得探測器在管線內(nèi)更靈活，探測器可以根據(jù)管線的形狀適應性變形，減少其向前流動的阻力，從而更準確的測量管壁厚。
[0013]優(yōu)選的，所述外殼為油管線上原有的清蠟球，將現(xiàn)有的清蠟球與壁厚探測器，信號發(fā)生裝置結合起來，既保持清蠟球原有的清洗管道的效果，還增加了探測管壁損傷的功能，使得原油設備得到充分利用，節(jié)約成本。
[0014]優(yōu)選的，所述投球器為油管線上原有的堵頭，這樣可以不增加額外的成本，即可實現(xiàn)探測器的投放。
[0015]優(yōu)選的，所述收球器為油管線上原有的收球筒，這樣可以不增加額外的成本，即可實現(xiàn)探測器的收集。
[0016]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了另一技術方案:
[0017]—種判識油管線破漏的預警方法，包括以下步驟:
[0018]I)依次關閉第一截止閥和第二截止閥；
[0019]2)打開排空閥，從排空管線內(nèi)排出第一石油管線內(nèi)的原油，排出后關閉排空閥；
[0020]3)打開收球器，將探測器放入收球器，探測器進入第二石油管線內(nèi)并在原油流動的驅動下沿著油管線運動至收球器，在運動的過程中，探測器探測油管線的壁厚，并將壁厚的信號實時傳輸給信號接收處理裝置，信號接收處理裝置接收信號并將處理后的管壁厚度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元通過數(shù)據(jù)篩選即可發(fā)現(xiàn)管壁損傷部位，并對易發(fā)生泄漏部位進行預警，從而完成油管線破漏的預警。
[0021]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的預警裝置通過探測器及時發(fā)現(xiàn)管道上存在的各種缺陷，并對易發(fā)生泄漏部位進行預警，測試的結果對油井生產(chǎn)管理有指導性，為管道事故的預防及管道的合理維護提供了科學的依據(jù)，可以避免管線破損，原油泄漏的帶來的損失，減少停井時間，降低員工勞動強度。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明報警裝置的結構示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明探測器的結構示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明信號處理的原理框圖；
[0025]圖中，探測器I;投球器2;收球器3;信號接收處理裝置4;數(shù)據(jù)處理單元5;第一石油管線6;第二石油管線7;排空管線8;第一截止閥9;第二截止閥10;排空閥11;外殼12;壁厚探測裝置13;信號發(fā)生裝置14。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0027]實施例1
[0028]請參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種判識油管線破漏的預警裝置，包括油管線，探測器I，投球器2，收球器3，信號接收處理裝置4，數(shù)據(jù)處理單元5;油管線包含第一石油管線6，第二石油管線7以及排空管線8;第一石油管線6上沿著原油流動的方向依次設有第一截止閥9，投球器2，以及第二截止閥10;第二截止閥10連接第二石油管線7的一端，第二石油管線7的另一端設有收球器3;投球器2和第二截止閥10的之間連通排空管線8，排空管線8上設有一排空閥11;投球器2為探測器I進入油管線的入口，用以接收探測器I;收球器3用以探測結束后收集探測器I;探測器I在油管線內(nèi)流動并探測油管線的厚度;信號接收處理裝置4用以實時接收探測器I發(fā)送的壁厚的信號，并對信號處理后將管壁厚度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元5;數(shù)據(jù)處理單元5用以接收信號接收處理裝置4發(fā)送的管壁厚度數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)篩選以確定管壁損傷部位。
[0029]其中，所述信號接收處理裝置4可以選擇市面上已有的信號接收處理裝置，例如可以選用中國專利申請?zhí)朇N200420084315.0提到的高靈敏度信號接收處理裝置。所述數(shù)據(jù)處理單元5可以是單片機等具有數(shù)據(jù)處理功能的處理器。
[0030]本裝置的原理:探測器I經(jīng)投球器2進入油管線，在原油流動的驅動下沿著油管線運動至收球器3，如圖3所示，在運動的過程中，探測器I探測油管線的壁厚，并將壁厚的信號實時傳輸給信號接收處理裝置4，信號接收處理裝置4接收信號并將處理后的管壁厚度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元5，數(shù)據(jù)處理單元5通過數(shù)據(jù)篩選即可發(fā)現(xiàn)管壁損傷部位，并對易發(fā)生泄漏部位進行預警。
[0031]該裝置結構簡單，使用方便，成本低，探測器I可收集進行重復使用，同樣可減少成本，可以避免油管線破損，原油泄漏的帶來的損失，減少停井時間，降低員工勞動強度。
[0032]實施例2
[0033]在實施例1的基礎上，請參閱圖2，所述探測器I包括一外殼12，以及設置于外殼12內(nèi)的壁厚探測裝置13和信號發(fā)生裝置14，壁厚探測裝置13和信號發(fā)生裝置14外增加一個外殼12，防止其被蠟吸收。所述壁厚探測裝置13可以選用海創(chuàng)洪實業(yè)有限公司生產(chǎn)的壁厚測量儀，所述信號發(fā)生裝置14可以選用市場上已有的信號發(fā)生器。
[0034]所述外殼12為彈性外殼或者金屬外殼，選用彈性外殼可以使得探測器I在油管線內(nèi)活動更靈活，探測器I可以根據(jù)油管線的形狀作適應性變形，減少其向前流動的阻力，從而更準確的測量管壁厚。彈性外殼可以選擇橡膠外殼，例如油管線上經(jīng)常用到的清蠟球，將現(xiàn)有的清蠟球與壁厚探測裝置13，信號發(fā)生裝置14結合起來，既保持清蠟球原有的清洗管道的效果，還增加了探測管壁損傷的功能，使得原油設備得到充分利用，節(jié)約成本。
[0035]或者，為了節(jié)約材料成本和研發(fā)成本，所述探測器I也可以選擇市面上已有的探測厚度的裝置，例如可以選用中國專利號201310337597.4提到的工業(yè)管壁厚全覆蓋監(jiān)測裝置。
[0036]實施例3
[0037]在實施例1的基礎上，所述投球器2連通在油管線上，作為探測器I進入油管線的入口，可以選用油管線上原有堵頭作為投球器2使用，采用原有的設備，這樣可以不增加額外的成本，即可實現(xiàn)探測器I的投放。當然，也可以根據(jù)油管線的長度，在油管線上專門安裝投球器2，投球器2可以選用中國專利申請?zhí)?00920277293.2中提到的管內(nèi)投球器。
[0038]實施例4
[0039]在實施例1的基礎上，所述收球器3選用油管線上原油的收球筒，收球筒內(nèi)有過濾網(wǎng)，探測器I可以收集到過濾網(wǎng)內(nèi)，以備重復使用，采用原有的收球筒，這樣可以不增加額外的成本，即可實現(xiàn)探測器I的收集。當然，也可以根據(jù)管線的長度，在管線上專門安裝收球筒，收球筒可以選用中國專利申請?zhí)?01220489672.X中提到的一種用于油田生產(chǎn)的收球筒O
[0040]實施例5
[0041]在實施例1的基礎上，為了對油管線破漏狀態(tài)進行預警，本發(fā)明還提供一種判識油管線破漏的預警方法，包括以下步驟:
[0042]I)依次關閉第一截止閥9和第二截止閥10;
[0043]2)打開排空閥11，從排空管線8內(nèi)排出第一石油管線6內(nèi)的原油，排出后關閉排空閥11;
[0044]3)打開收球器3，將探測器I放入收球器3，探測器I進入第二石油管線7內(nèi)并在原油流動的驅動下，沿著油管線運動至收球器3，在運動的過程中，探測器I探測油管線的壁厚，并將壁厚的信號實時傳輸給信號接收處理裝置4，信號接收處理裝置4接收信號并將處理后的管壁厚度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元5，數(shù)據(jù)處理單元5通過數(shù)據(jù)篩選即可發(fā)現(xiàn)管壁損傷部位，并對易發(fā)生泄漏部位進行預警，從而完成油管線破漏的預警。
[0045]顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權項】
1.一種判識油管線破漏的預警裝置，其特征在于，包括油管線，投球器(2)，探測器(I)，收球器(3)，信號接收處理裝置(4)，數(shù)據(jù)處理單元(5);油管線包含第一石油管線(6)，第二石油管線(7)以及排空管線(8);第一石油管線(6)上沿著原油流動的方向依次設有第一截止閥(9)，投球器(2)，以及第二截止閥(10);第二截止閥(10)連接第二石油管線(7)的一端，第二石油管線(7)的另一端設有收球器(3);投球器(2)和第二截止閥(10)的之間連通排空管線(8)，排空管線(8)上設有一排空閥(11);投球器(2)為探測器(I)進入油管線的入口，用以接收探測器(I);收球器(3)用以探測結束后收集探測器(I);探測器(I)在油管線內(nèi)流動并探測油管線的厚度;信號接收處理裝置(4)用以實時接收探測器(I)發(fā)送的壁厚的信號，并對信號處理后將管壁厚度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元(5);數(shù)據(jù)處理單元(5)用以接收信號接收處理裝置(4)發(fā)送的管壁厚度數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)篩選以確定管壁損傷部位。2.根據(jù)權利要求1的判識油管線破漏的預警裝置，其特征在于，所述探測器(I)包括一外殼(12)，以及設置于外殼(12)內(nèi)的壁厚探測裝置(13)和信號發(fā)生裝置(14)。3.根據(jù)權利要求2所述的判識油管線破漏的預警裝置，其特征在于，所述外殼(12)為彈性外殼或者金屬外殼。4.根據(jù)權利要求3所述的判識油管線破漏的預警裝置，其特征在于，所述彈性外殼(12)為橡膠外殼。5.根據(jù)權利要求4所述的判識油管線破漏的預警裝置，其特征在于，所述外殼(12)為油管線上原有的清蠟球。6.根據(jù)權利要求1所述的判識油管線破漏的預警裝置，其特征在于，所述投球器(2)為油管線上原有的堵頭。7.根據(jù)權利要求1所述的判識油管線破漏的預警裝置，其特征在于，所述收球器(3)為油管線上原有的收球筒。8.基于權利要求1所述的一種判識油管線破漏的預警裝置的預警方法，其特征在于，包括以下步驟， 1)依次關閉第一截止閥(9)和第二截止閥(10); 2)打開排空閥(11)，從排空管線(8)內(nèi)排出第一石油管線(6)內(nèi)的原油，排出后關閉排空閥(11); 3)打開收球器(3)，將探測器(I)放入收球器(3)，探測器(I)進入第二石油管線(7)內(nèi)并在原油流動的驅動下沿著油管線運動至收球器(3)，在運動的過程中，探測器(I)探測油管線的壁厚，并將壁厚的信號實時傳輸給信號接收處理裝置(4)，信號接收處理裝置(4)接收信號并將處理后的管壁厚度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元(5)，數(shù)據(jù)處理單元(5)通過數(shù)據(jù)篩選即可發(fā)現(xiàn)管壁損傷部位，并對易發(fā)生泄漏部位進行預警，從而完成油管線破漏的預警。
【文檔編號】F17D5/02GK105953081SQ201610377747
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】蘇祖波, 趙振峰, 周志平, 黃偉, 趙春, 石海霞, 梁毅, 樊松, 姚洋, 雷宇, 郭靖, 周楊帆
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司