一种综合管道监检测实验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种综合管道监检测实验平台，属于管道流动安全控制技术领域，其技术要点是：包括管道系统、温控系统、注入循环系统、计量监测系统、数据采集处理系统及辅助系统，所述管道系统，其包括自上向下的十四段水平设置的管路和多个不锈钢弯管；管道设置两段堵塞、泄漏、腐蚀模拟段，模拟段采取易于更换的结构设计，并在位于靠近堵塞、泄漏及腐蚀模拟段附近设有两个蓝宝石可视管段；所述注入循环系统、计量监测系统、辅助系统分别与管道系统连接，所述数据采集处理系统通过防爆通讯管线与系统所有传感器连接，整套设备设计简洁，系统之间独立控制，易于操作。与传统实验相比，该平台系统具有综合性和设计性优点。台系统具有综合性和设计性优点。台系统具有综合性和设计性优点。

【技术实现步骤摘要】
一种综合管道监检测实验平台


[0001]本专利技术涉及管道流动安全控制
，具体是涉及一种综合管道监检测实验平台。

技术介绍

[0002]管道运输是我国能源的主要运输方式之一，我国的石油、天然气等能源的开采利用均离不开管道运输。除此之外，为缓解温室效应而提出的碳捕集、利用与封存(CCUS)技术，也需要管道运输来将CO2由采集地运往封存地。由此可见，管道运输在我国经济发展和社会发展中有着不可取代的地位。而管道运输过程中不可避免的存在泄漏、堵塞的风险，对管道以及周围环境造成严重的影响，因此对管道运输时进行监检测十分关键。
[0003]目前的传统实验平台均能实现一定程度的管道运输监测，堵塞点或者泄漏点的检测与定位，但其功能均比较单一，仅能实现特定气体或者液体介质在管内的监检测，也无法在一种实验平台中进行堵塞、泄漏、腐蚀等多种异常状态的检测，缺乏综合性与实用性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术实施例的目的在于提供一种综合管道监检测实验平台，以解决上述
技术介绍
中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种综合管道监检测实验平台，包括管道系统、温控系统、注入循环系统、计量监测系统、采集控制系统及辅助系统，还包括：
[0007]管道系统包括高压管道模型以及管道模型托架，高压管道模型由十四段自上向下的水平设置的管路组成，管路通过多个不锈钢弯管连接，所述高压管道模型内设置有两组堵塞泄漏及腐蚀模拟管段，所述堵塞泄漏及腐蚀模拟管段设置在所述管路循环输出最外端以及管路中间位置，所述堵塞泄漏及腐蚀模拟管段一侧设置有蓝宝石可视管段，多组管路通过连接法兰连接主循环管道；
[0008]注入循环系统包括气液分离器、磁力循环泵、气体循环泵、压差传感器、蓄能器以及气体增压系统，所述注入循环系统连接第十四段管路，所述第十四段管路通过密封件和连接法兰连接有流量计和高压循环泵，所述磁力循环泵采用风冷却系统，所述气体循环泵使用大排量注入泵三柱塞计量泵，所述气体增压系统用于控制注入气体的压力。
[0009]作为本专利技术进一步的方案，所述温控系统采用柔性设计的柔性加热保温套。
[0010]作为本专利技术进一步的方案，所述计量监测系统包括压力传感器、压差传感器、温度传感器以及流量计，所述压力传感器用于感受压力信号，所述压差传感器用于测量两个压力之间差值，所述温度传感器用于感受温度，信号由温控仪数字显示、控制，通过串口通讯传输至控制终端。
[0011]作为本专利技术进一步的方案，所述采集控制系统包括信号数据采集模块以及计算机，所述信号数据采集模块用于实时采集压力、温度传感器和流量计的数值，所述计算机用
于将采集的数据进行处理。
[0012]作为本专利技术进一步的方案，所述气体增压系统包括气体减压阀、空气压缩机、高压压力表和储气罐，所述气体增压系统连接气体减压阀、空气压缩机、高压压力表以及储气罐，蓄能器的一段与气体增压系统相连接，蓄能器设置有安全阀，蓄能器的另一端连接在第十四段管路上，第十四段管中间设置有安全阀。
[0013]作为本专利技术进一步的方案，所述辅助系统，包括真空系统和安全阀，所述真空系统用于对实验管道进行抽真空，真空系统由真空泵，缓冲容器以及真空表组成，所述安全阀用于降低系统内部压力。
[0014]作为本专利技术进一步的方案，所述管道采用聚氨酯保温棉保温，外表不锈钢装饰管道防护。
[0015]综上所述，本专利技术实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
[0016](1)基于声波的管道堵塞、泄漏检测；
[0017]由于本系统于管路中加入声波仪，因此可以通过发射出声波信号，分析管道堵塞时的反射信号来预测并判断堵塞区域的位置及堵塞的形状；分析管道泄漏时声波信号的变化来对泄漏的位置进行定位。
[0018](2)基于压力脉冲波的堵塞、泄漏检测；
[0019]由于本系统于管路中加入电磁阀，因此可以控制电磁阀快速开闭来发射出压力脉冲波，通过对压力脉冲波在管道内的传播与衰减特性的研究，分析管道内堵塞或者泄漏的位置。
[0020](3)超临界CO2管道运输泄漏检测；
[0021]由于本系统设置有温控系统和气体增压系统，可将CO2加压至超临界状态，从而模拟超临界CO2在运输过程中的泄漏过程，对其泄漏时产生的物理现象进行观测并对泄漏点进行定位。
[0022]为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。
附图说明
[0023]图1为专利技术实施例的综合管道监检测实验平台整体结构图。
[0024]图2为专利技术实施例中气体增压系统原理图。
[0025]图3为专利技术实施例中数据采集处理系统流程图。
[0026]附图标记：1
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蓄能器、2
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气液分离器、3
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磁力循环泵、4
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压差传感器、5
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气体循环泵、6
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流量计、7
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高压循环泵、8
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气体增压系统、9
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采集控制系统、10
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蓝宝石可视管段、11
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温度传感器、12
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连接法兰、13
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堵塞泄漏及腐蚀模拟管段、14
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声波发生器、15
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电磁阀、16
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不锈钢弯管、17
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安全阀、18
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气体减压阀、19
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空气压缩机、20
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高压压力表、21
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储气罐。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述。
[0029]在一个实施例中，一种综合管道监检测实验平台，参见图1～图3，包括管道系统、温控系统、注入循环系统、计量监测系统、采集控制系统9及辅助系统，还包括：
[0030]管道系统包括高压管道模型以及管道模型托架，高压管道模型由十四段自上向下的水平设置的管路组成，管路通过多个不锈钢弯管16连接，所述高压管道模型内设置有两组堵塞泄漏及腐蚀模拟管段13，所述堵塞泄漏及腐蚀模拟管段13设置在所述管路循环输出最外端以及管路中间位置，所述堵塞泄漏及腐蚀模拟管段13一侧设置有蓝宝石可视管段10，多组管路通过连接法兰12连接主循环管道；
[0031]注入循环系统包括气液分离器2、磁力循环泵3、气体循环泵5、压差传感器4、蓄能器1以及气体增压系统8，所述注入循环系统连接第十四段管路，所述第十四段管路通过密封件和连接法兰12连接有流量计6和高压循环泵7，所述磁力循环泵3采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合管道监检测实验平台，包括管道系统、温控系统、注入循环系统、计量监测系统、采集控制系统及辅助系统，其特征在于，还包括：管道系统包括高压管道模型以及管道模型托架，高压管道模型由十四段自上向下的水平设置的管路组成，管路通过多个不锈钢弯管连接，所述高压管道模型内设置有两组堵塞泄漏及腐蚀模拟管段，所述堵塞泄漏及腐蚀模拟管段设置在所述管路循环输出最外端以及管路中间位置，所述堵塞泄漏及腐蚀模拟管段一侧设置有蓝宝石可视管段，多组管路通过连接法兰连接主循环管道；注入循环系统包括气液分离器、磁力循环泵、气体循环泵、压差传感器、蓄能器以及气体增压系统，所述注入循环系统连接第十四段管路，所述第十四段管路通过密封件和连接法兰连接有流量计和高压循环泵，所述磁力循环泵采用风冷却系统，所述气体循环泵使用大排量注入泵三柱塞计量泵，所述气体增压系统用于控制注入气体的压力。2.根据权利要求1所述的综合管道监检测实验平台，其特征在于，所述温控系统采用柔性设计的柔性加热保温套。3.根据权利要求1所述的综合管道监检测实验平台，其特征在于，所述计量监测系统包括压力传感器、压差传感器、温度传感器以及流量计，所述压力传...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘哲源，储佳伟，申世晨，梁会永，赵佳飞，沈实，李星泊，逯星宇，张双庆，赵丽楠，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：