超临界二氧化碳管路裂纹控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及超临界二氧化碳管路技术领域，公开了一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，其中裂纹控制装置包括裂纹监测机构和干冰输送线，裂纹监测机构用于连接在管路的表面并对管路的裂纹进行实时监测，干冰输送线用于与管路连通并在裂纹监测机构监测到管路的裂纹扩展超出预设范围时向管路中注入干冰。本实用新型专利技术提供的一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，通过设置裂纹监测机构可实时获知管路的裂纹扩展情况，设置干冰输送线在裂纹扩展超过允许范围时，通过向管路中注入干冰可降低管路的裂纹扩展速率，从而可有效控制超临界二氧化碳管路的裂纹扩展发展、延长管路使用寿命，对提高超临界二氧化碳管路的安全可靠性具有重要意义。重要意义。重要意义。

【技术实现步骤摘要】
超临界二氧化碳管路裂纹控制装置


[0001]本技术涉及超临界二氧化碳管路
，特别是涉及一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置。

技术介绍

[0002]超临界流体是指温度及压力均处于临界点以上的流体，具有许多独特的性质。二氧化碳无毒，拥有良好的物理和化学特性，在空气中比例为0.3％，且临界温度较低为31.2℃，临界压力适中为72.9atm。当二氧化碳处于超临界状态下，其兼有气体和液体的双重特性，密度近似液体(约为空气密度200-800倍)，粘度、扩散系数接近于气体(约为液体的100倍)，具有更好的流动性和传输特性。
[0003]近年来超临界二氧化碳流体的应用越来越广。将低压的二氧化碳气体通过增压系统增压至临界压力以上并将其升温至临界温度以上，二氧化碳即可处于超临界状态。
[0004]超临界二氧化碳的管路压力高达7MPa以上，管路在运输超临界二氧化碳过程中会产生裂纹损伤，现有针对超临界二氧化碳管路裂纹的处理手段大多为裂纹萌生预防和破损后处理，缺乏对管路裂纹扩展控制的手段。

技术实现思路

[0005]本技术实施例提供一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，用于解决或部分解决现有对超临界二氧化碳管路裂纹损伤的处理缺乏对管路裂纹扩展控制手段的问题。
[0006]本技术实施例提供一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，包括裂纹监测机构和干冰输送线，所述裂纹监测机构用于连接在管路的表面并对管路的裂纹进行实时监测，所述干冰输送线用于与管路连通并在所述裂纹监测机构监测到管路的裂纹扩展超出预设范围时向管路中注入干冰。
[0007]在上述方案的基础上，所述裂纹监测机构包括裂纹传感器和处理器，所述裂纹传感器用于连接在管路的表面并对裂纹扩展进行实时监测，所述处理器和所述裂纹传感器电连接、用于根据裂纹传感器的监测结果获得裂纹扩展速率。
[0008]在上述方案的基础上，所述干冰输送线上设有电动阀。
[0009]在上述方案的基础上，还包括控制器，所述控制器与所述处理器和所述电动阀分别连接。
[0010]在上述方案的基础上，所述裂纹监测机构用于连接在管路的弯头部位和/或多通部位。
[0011]本技术实施例提供的一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，通过设置裂纹监测机构可实时获知管路的裂纹扩展情况，设置干冰输送线在裂纹扩展超过允许范围时，通过向管路中注入干冰可降低管路的裂纹扩展速率，从而可有效控制超临界二氧化碳管路的裂纹扩展发展、延长管路使用寿命，对提高超临界二氧化碳管路的安全可靠性具有重要意义。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本技术实施例的一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置的连接示意图；
[0014]图2为本技术实施例中注入管路中的干冰浓度与裂纹扩展速率之间的关系示意图。
[0015]附图标记说明：
[0016]其中，1、超临界二氧化碳管路；2、裂纹传感器；3、处理器；4、电缆；5、控制器；6、干冰输送线；7、电动阀；8、超临界二氧化碳用户；9、输送泵。
具体实施方式
[0017]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0019]参考图1，本技术实施例提供一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，该裂纹控制装置包括裂纹监测机构和干冰输送线6。裂纹监测机构用于连接在管路的表面并对管路的裂纹进行实时监测。干冰输送线6用于与管路连通并在裂纹监测机构监测到管路的裂纹扩展超出预设范围时向管路中注入干冰。
[0020]超临界二氧化碳管路1即以超临界二氧化碳作为流动介质的管路系统。超临界二氧化碳在管路内流动。通过管路将超临界二氧化碳输送至需要的位置处。管路在使用时会受到超临界二氧化碳的压力造成裂纹损伤。本实施例提出设置裂纹控制装置对管路的裂纹扩展进行控制。与现有针对裂纹扩展进行预防以及破损后更换管路的处理技术不同，本实施例中的裂纹控制装置是用于对管路的裂纹扩展过程中进行控制。
[0021]裂纹控制装置通过裂纹监测机构对管路的裂纹扩展情况进行实时监测，以根据裂纹情况来实时判断管路的裂纹扩展情况。具体的，裂纹监测机构可用于对管路的裂纹扩展速率进行实时监测。可预设裂纹扩展速率的允许范围，在管路的裂纹扩展速率超过允许范围时，裂纹控制装置通过干冰输送线6向管路中输入干冰。根据试验结果表明，在超临界二氧化碳管路1中存在一定浓度的干冰时，管路的裂纹扩展速率会显著降低。从而通过向管路中通入干冰，可有效控制裂纹扩展速率的继续增长，实现对管路裂纹扩展的控制。
[0022]本实施例提供的一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，通过设置裂纹监测机构可实时获知管路的裂纹扩展情况，设置干冰输送线6在裂纹扩展超过允许范围时，通过向管路中注入干冰可降低管路的裂纹扩展速率，从而可有效控制超临界二氧化碳管路1的裂纹扩展发展、延长管路使用寿命，对提高超临界二氧化碳管路1的安全可靠性具有重要意义。
[0023]在上述实施例的基础上，进一步地，参考图1，裂纹监测机构包括裂纹传感器2和处理器3，裂纹传感器2用于连接在管路的表面并对裂纹扩展进行实时监测。处理器3和裂纹传感器2电连接、用于根据裂纹传感器2的监测结果获得裂纹扩展速率。具体的，裂纹传感器2用于连接在管路的外表面。
[0024]在上述实施例的基础上，进一步地，干冰输送线6上设有电动阀7。电动阀7用于控制干冰输送线6的通断以及开度。
[0025]在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例中的超临界二氧化碳管路1裂纹控制装置还包括控制器5，控制器5与处理器3和电动阀7分别连接。
[0026]裂纹传感器2在管路裂纹部位对裂纹扩展情况进行实时监测。裂纹传感器2通过电缆4与处理器3电连接，即信号连接。裂纹传感器2安装于管路，具体连接在管路的外表面；处理器3通过电缆4电连接于裂纹传感器2。处理器3通过电缆4电连接于控制器5的输入端，控制器5的输出端通过电缆4电连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，其特征在于，包括裂纹监测机构和干冰输送线，所述裂纹监测机构用于连接在管路的表面并对管路的裂纹进行实时监测，所述干冰输送线用于与管路连通并在所述裂纹监测机构监测到管路的裂纹扩展超出预设范围时向管路中注入干冰。2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳管路裂纹控制装置，其特征在于，所述裂纹监测机构包括裂纹传感器和处理器，所述裂纹传感器用于连接在管路的表面并对裂纹扩展进行实时监测，所述处理器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳星胜，邱志强，赵振兴，柳勇，刘永生，柯汉兵，戴春辉，刘春林，代路，吴君，马灿，廖梦然，杨小虎，黄崇海，李邦明，
申请(专利权)人：武汉第二船舶设计研究所中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：新型
国别省市：