CN105782725A - 一种页岩气管道泄漏监控回收处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种页岩气管道泄漏监控回收处理方法，包括检查确认出待维护的页岩气管道防泄漏段的步骤，其特征在于，还包括在页岩气管道防泄漏段上设置泄漏监控回收结构以监控泄漏情况并及时回收泄漏页岩气的步骤。综上所述，本发明具有在泄露产生后能够实现监控和泄漏气体回收，以提高安全性，并进一步能够快速准确地反应出管道泄漏情况，以方便快速补漏等优点。

Description

一种页岩气管道泄漏监控回收处理方法

技术领域

本发明涉及一种页岩气输送管道领域，具体涉及一种页岩气管道泄漏监控回收处理方法。

背景技术

页岩气是指蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，是一种新兴的清洁能源，我国页岩气储量丰富，应用前景广阔。

在页岩气开采后的输送过程中，由于页岩气在开采过程的气压不稳定性，加之在输送过程中一般都采用高压输送，各种因素都会引起管道的振动。主要包括气柱固有频率、机械固有频率、气流脉动和液击振动引起的管道振动，并且输气管道在振动时的方向是不确定的。

现有的页岩气管道安装一般是采用类似抱箍装置的结构直接固定在安装架上，减震效果差，长期使用容易导致管道长期受震动冲击而泄露。特别是一些使用寿命较长，已经较为老化的管道段，如果因各种原因导致泄漏，则不但会造成页岩气的泄漏浪费，而且容易引发爆炸事故。同时当页岩气管道产生泄漏后，靠肉眼观察也很难快速判断出泄漏位置，故如何能够更好地实现页岩气管道的泄漏情况的检测判断，以方便快速补漏保证安全，这些都成为有待考虑的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种泄露产生后能够实现监控和泄漏气体回收，以提高安全性，并进一步使其能够快速准确地反应出管道泄漏情况，以方便快速补漏的页岩气管道泄漏监控回收处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种页岩气管道泄漏监控回收处理方法，包括检查确认出待维护的页岩气管道防泄漏段的步骤，其特征在于，还包括在页岩气管道防泄漏段上设置泄漏监控回收结构以监控泄漏情况并及时回收泄漏页岩气的步骤。

本方法中，确认出待维护的页岩气管道防泄漏段的方式，可以根据页岩气管道重复使用年限是否超过预设年限，以及是否存在表面伤痕破碎以及是否曾经补漏维护过等来确定。然后采用上述方法后，当页岩气管道使用过程中出现泄漏后，能够及时实现监控并回收泄漏页岩气，确保安全性。

作为优化，所述泄漏监控回收结构包括页岩气管道外表面设置支撑骨架构成的骨架层，骨架层外表面封闭设置且两端封闭构成一个单元体，骨架层内还埋设有导气管道，导气管道上设置有导气孔，导气管道一端连接出骨架层并连接一个集气罐；所述骨架层内还设置有能够检测页岩气的探头，探头和位于骨架层外部的监测系统相连。

这样，当管道漏气时，泄漏出的气体能够通过导气孔从导气管道进入到集气罐，实现回收，避免浪费。同时，可以进一步靠监测系统检测到泄漏情况，可以靠探头位置判断出泄漏管道段大体位置以方便检修。监测系统中可以设置报警装置进行报警提示。进一步还可以在集气罐上设置进气泵，进气泵控制端和监测系统相连，使得监测到泄漏后可以主动开启进气泵吸入泄漏出的页岩气，避免浪费。

进一步还可以一根导气管道连接到多个单元体内共用，所述导气孔在每个单元体内的数量不少于一个，这样实现一物多用，提高集气罐使用率。

进一步地，探头设于所述骨架层的顶部，且每个单元体内的探头数量不少于一个。这样，更加方便准确地检测出泄漏情况。

作为优化，所述导气管道的导气孔处还设置有用于控制气体往导气管道内单向流动的单向阀。这样，方便控制泄漏气体单向流动进入到集气罐内，避免反向倒流。

作为优化，骨架层外围设有一层由遇水后能够吸水并强制向外膨胀的遇水膨胀材料制得的水膨胀体层，水膨胀体层外设置有一层防潮薄膜构成防潮层，泄漏产生后通过观察防潮层表面隆起位置判断为泄漏位置并进行补漏维修处理。

这样，当页岩气管道使用过程中出现泄漏后，由于页岩气中均会存在少量的水汽，故泄漏部分的页岩气喷出后，对应位置的遇水膨胀材料吸水会产生膨胀变形而向外隆起，故通过管道上的隆起情况就可以直观的看到具体的泄漏部分，进而方便针对性地进行补漏检修维护。其中防潮层为防潮薄膜。这样，防潮薄膜成本低廉，防潮效果好而且薄膜自身具有弹性，不会影响水膨胀体层的隆起。

作为优化，所述水膨胀体层为遇水膨胀橡胶制成。具有成本低廉，遇水膨胀效果好等优点；同时遇水膨胀橡胶自身具有一定弹性，设置在页岩气管道外，平时还可以起到减震保护的效果。

作为优化，补漏维修处理完毕后，在页岩气管道防泄漏段的页岩气管道两端设置安装支架进行固定安装，靠安装支架对页岩气管道同时产生周向和轴线方向的减震效果实现后续维护。

这样，补漏后，在管道两端重新安装能够同时产生周向和轴线方向的减震效果的安装支架来实现安装支撑。进而减缓管道遭受的各种振动冲击，可实现较好的维护效果，更好地防止泄露，延长其使用寿命。

作为优化，所述安装支架上安装有绕页岩气管道周向均匀布置的三个贴合支撑件，贴合支撑件一侧用于和页岩气管道表面贴合实现对页岩气管道的支撑固定且该侧表面设置有弹性减震层；所述贴合支撑件为凹面滚轮，凹面滚轮周向外表面设置所述弹性减震层，且其周向外表面内凹弧度和页岩气管道表面弧度贴合一致。

这样，能够靠三个周向均匀设置的贴合支撑件的弹性减震层实现对页岩气管道的贴合支撑，靠其弹性起到在周向上的减震效果。同时贴合支撑件可以靠凹面滚轮的滚动方便安装贴合，且能够更好地削减页岩气管道在轴线方向的振动，更好地提高减震保护效果，延长管道使用寿命。

作为优化，所述安装支架包括一个水平板状的设置于下方的支架底座，支架底座上表面中部向上设置有底部贴合支撑件安装支架并用于安装一个位于页岩气管道底部的贴合支撑件，支架底座上表面两侧各自向上设置有侧部贴合支撑件安装支架并各自用于安装一个位于页岩气管道侧部的贴合支撑件。

这样，安装支架结构简单，支架底座的设置方便自身安装连接，同时能够实现页岩气管道底部和两侧至少三个贴合支撑件的安装固定，提高安装支撑可靠性。

作为优化，所述底部贴合支撑件安装支架包括一个下连接板和一个上连接板，下连接板上端和上连接板下端之间可上下滑动地扣合设置并配合形成一个扣合内腔，扣合内腔中设置有呈压缩状态的螺旋弹簧，螺旋弹簧两端各自连接在下连接板和上连接板上，上连接板上端向上连接支撑件固定架用于安装位于页岩气管道底部的贴合支撑件。

这样，底部贴合支撑件安装支架自身还能够对页岩气管道底部的贴合支撑件提供一个向上压紧的弹力，更好地保证了支撑和减震效果。

作为优化，所述螺旋弹簧为并列设置的多组。这样，可以提供更好地弹力且更好地保证支撑稳定性。

作为优化，所述侧部贴合支撑件安装支架包括一个安装摇臂，安装摇臂上端内侧向内连接支撑件固定架用于安装位于页岩气管道侧部的贴合支撑件，安装摇臂下端可转动地连接在支架底座上且设置有扭力弹簧，扭力弹簧作用于支架底座和安装摇臂之间并用于对安装摇臂施加使其上端向内旋转的转矩。

这样，靠安装摇臂上的扭力弹簧还能够对页岩气管道侧部的贴合支撑件提供一个向内下方的压紧弹力，更好地保证了支撑和减震效果。

作为优化，所述安装摇臂包括一个位于下部的竖直段和位于上部的向内倾斜的折向段。

这样，方便页岩气管道侧部的贴合支撑件的安装且其角度利于侧部的贴合支撑件表面和页岩气管表面的贴合减震。

作为优化，所述贴合支撑件周向表面设置有橡胶材料构成弹性减震层。具有成本低廉且减震效果好的优点。

综上所述，本发明具有在泄露产生后能够实现监控和泄漏气体回收，以提高安全性，并进一步能够快速准确地反应出管道泄漏情况，以方便快速补漏等优点。

附图说明：

图1是本发明中采用的安装支架的结构示意图。

图2是本发明中用于显示页岩气管道防泄漏段外的泄漏监控回收结构的横向剖视图。

图3是本发明中用于显示页岩气管道防泄漏段外的泄漏监控回收结构的纵截面剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

最优实施方式：如图1-3所示，一种页岩气管道泄漏监控回收处理方法，包括检查确认出待维护的页岩气管道防泄漏段的步骤，其特征在于，还包括在页岩气管道防泄漏段上设置泄漏监控回收结构以监控泄漏情况并及时回收泄漏页岩气的步骤。

本方法中，确认出待维护的页岩气管道防泄漏段的方式，可以根据页岩气管道重复使用年限是否超过预设年限，以及是否存在表面伤痕破碎以及是否曾经补漏维护过等来确定。然后采用上述方法后，当页岩气管道使用过程中出现泄漏后，能够及时实现监控并回收泄漏页岩气，确保安全性。

所述泄漏监控回收结构包括页岩气管道1外表面设置支撑骨架构成的骨架层3，骨架层3外表面封闭设置且两端封闭构成一个单元体，骨架层3内还埋设有导气管道2，导气管道上设置有导气孔11，导气管道2一端连接出骨架层并连接一个集气罐8；所述骨架层内还设置有能够检测页岩气的探头6，探头和位于骨架层外部的监测系统7相连。

这样，当管道漏气时，泄漏出的气体能够通过导气孔从导气管道进入到集气罐，实现回收，避免浪费。同时，可以进一步靠监测系统检测到泄漏情况，可以靠探头位置判断出泄漏管道段大体位置以方便检修。监测系统中可以设置报警装置进行报警提示。进一步还可以在集气罐上设置进气泵，进气泵控制端和监测系统相连，使得监测到泄漏后可以主动开启进气泵吸入泄漏出的页岩气，避免浪费。进一步还可以一根导气管道连接到多个单元体内共用，所述导气孔在每个单元体内的数量不少于一个，这样实现一物多用，提高集气罐使用率。

其中探头6设于所述骨架层的顶部，且每个单元体内的探头数量不少于一个。这样，因页岩气的密度相对空气较小，泄漏的页岩气将会聚集在骨架层的顶部，以在第一时间探测到泄漏的页岩气。

其中，所述导气管道2的导气孔11处还设置有用于控制气体往导气管道内单向流动的单向10阀。这样，方便控制泄漏气体单向流动进入到集气罐内，避免反向倒流。

其中，骨架层外围设有一层由遇水后能够吸水并强制向外膨胀的遇水膨胀材料制得的水膨胀体层5，水膨胀体层外设置有一层防潮薄膜构成防潮层4，泄漏产生后通过观察防潮层表面隆起位置判断为泄漏位置并进行补漏维修处理。

这样，当页岩气管道使用过程中出现泄漏后，由于页岩气中均会存在少量的水汽，故泄漏部分的页岩气喷出后，对应位置的遇水膨胀材料吸水会产生膨胀变形而向外隆起，故通过管道上的隆起情况就可以直观的看到具体的泄漏部分，进而方便针对性地进行补漏检修维护。其中防潮层为防潮薄膜。这样，防潮薄膜成本低廉，防潮效果好而且薄膜自身具有弹性，不会影响水膨胀体层的隆起。

其中，所述水膨胀体层5为遇水膨胀橡胶制成。具有成本低廉，遇水膨胀效果好等优点；同时遇水膨胀橡胶自身具有一定弹性，设置在页岩气管道外，平时还可以起到减震保护的效果。

其中，所述探头为甲烷探测器。因页岩气的甲烷含量较高，通过对上述结构的改进以提高探测精度。实施时监测系统中还可以设置报警装置进行报警提示。进一步还可以在集气罐上设置进气泵，进气泵控制端和监测系统相连，使得监测到泄漏后可以主动开启进气泵吸入泄漏出的页岩气，避免浪费。

实施时，补漏维修处理完毕后，在页岩气管道防泄漏段的页岩气管道两端设置安装支架进行固定安装，靠安装支架对页岩气管道同时产生周向和轴线方向的减震效果实现后续维护。

这样，补漏后，在管道两端重新安装能够同时产生周向和轴线方向的减震效果的安装支架来实现安装支撑。进而减缓管道遭受的各种振动冲击，可实现较好的维护效果，更好地防止泄露，延长其使用寿命。

其中，安装支架上安装有绕页岩气管道周向布置的至少两个贴合支撑件9′，贴合支撑件9′一侧用于和页岩气管道表面贴合实现对页岩气管道的支撑固定且该侧表面设置有弹性减震层11′。

这样，能够靠贴合支撑件的弹性减震层实现对页岩气管道的贴合支撑，靠其弹性起到减震效果，延长管道使用寿命。

其中，所述贴合支撑件9′为三个且围绕页岩气管道周向均匀布置。这样，提高支撑稳固性并提高页岩气管道周向表面各方向的减震效果。

其中，所述贴合支撑件9′为凹面滚轮，凹面滚轮周向外表面设置所述弹性减震层，且其周向外表面10′内凹弧度和页岩气管道表面弧度贴合一致。这样，可以靠凹面滚轮的滚动方便安装贴合，且能够更好地削减页岩气管道在轴线方向的振动，更好地提高减震保护效果。

其中，所述安装支架包括一个水平板状的设置于下方的支架底座1′，支架底座1′上表面中部向上设置有底部贴合支撑件安装支架2′并用于安装一个位于页岩气管道底部的贴合支撑件，支架底座1′上表面两侧各自向上设置有侧部贴合支撑件安装支架3′并各自用于安装一个位于页岩气管道侧部的贴合支撑件。

这样，安装支架结构简单，支架底座的设置方便自身安装连接，同时能够实现页岩气管道底部和两侧至少三个贴合支撑件的安装固定，提高安装支撑可靠性。

其中，所述底部贴合支撑件安装支架2′包括一个下连接板5′和一个上连接板7′，下连接板5′上端和上连接板7′下端之间可上下滑动地扣合设置并配合形成一个扣合内腔，扣合内腔中设置有呈压缩状态的螺旋弹簧6′，螺旋弹簧6′两端各自连接在下连接板5′和上连接板7′上，上连接板7′上端向上连接支撑件固定架8′用于安装位于页岩气管道底部的贴合支撑件。

这样，底部贴合支撑件安装支架自身还能够对页岩气管道底部的贴合支撑件提供一个向上压紧的弹力，更好地保证了支撑和减震效果。具体地说，实施时所述上连接板7′的横断面呈倒U形，所述上连接板7′与所述下连接板5′扣合处具有重叠部分且构成滑动配合面。通过对上述结构的改进，可以提高底部贴合支撑件安装支架2′的稳定性，螺旋弹簧6′可以起到减震作用，上连接板7′与下连接板5′的重叠部分以防止管道的整体倾覆。

其中，所述螺旋弹簧为并列设置的多组。这样，可以提供更好地弹力且更好地保证支撑稳定性。

其中，所述侧部贴合支撑件安装支架3′包括一个安装摇臂12′，安装摇臂12′上端内侧向内连接支撑件固定架8′用于安装位于页岩气管道侧部的贴合支撑件，安装摇臂12′下端可转动地连接在支架底座上且设置有扭力弹簧4′，扭力弹簧4′作用于支架底座和安装摇臂之间并用于对安装摇臂施加使其上端向内旋转的转矩。这样，靠安装摇臂上的扭力弹簧还能够对页岩气管道侧部的贴合支撑件提供一个向内下方的压紧弹力，更好地保证了支撑和减震效果。

其中，所述安装摇臂12′包括一个位于下部的竖直段和位于上部的向内倾斜的折向段。这样，方便页岩气管道侧部的贴合支撑件的安装且其角度利于侧部的贴合支撑件表面和页岩气管表面的贴合减震。

其中，所述贴合支撑件周向表面设置有橡胶材料构成弹性减震层11′。具有成本低廉且减震效果好的优点。

Claims (9)

1.一种页岩气管道泄漏监控回收处理方法，包括检查确认出待维护的页岩气管道防泄漏段的步骤，其特征在于，还包括在页岩气管道防泄漏段上设置泄漏监控回收结构以监控泄漏情况并及时回收泄漏页岩气的步骤。

2.如权利要求1所述的页岩气管道泄漏监控回收处理方法，其特征在于，所述泄漏监控回收结构包括页岩气管道外表面设置支撑骨架构成的骨架层，骨架层外表面封闭设置且两端封闭构成一个单元体，骨架层内还埋设有导气管道，导气管道上设置有导气孔，导气管道一端连接出骨架层并连接一个集气罐；所述骨架层内还设置有能够检测页岩气的探头，探头和位于骨架层外部的监测系统相连。

3.如权利要求2所述的页岩气管道泄漏监控回收处理方法，其特征在于，探头设于所述骨架层的顶部，且每个单元体内的探头数量不少于一个。

4.如权利要求2所述的页岩气管道泄漏监控回收处理方法，其特征在于，所述导气管道的导气孔处还设置有用于控制气体往导气管道内单向流动的单向阀。

5.如权利要求2所述的页岩气管道泄漏监控回收处理方法，其特征在于，骨架层外围设有一层由遇水后能够吸水并强制向外膨胀的遇水膨胀材料制得的水膨胀体层，水膨胀体层外设置有一层防潮薄膜构成防潮层，泄漏产生后通过观察防潮层表面隆起位置判断为泄漏位置并进行补漏维修处理。

6.如权利要求5所述的页岩气管道泄漏监控回收处理方法，其特征在于，所述水膨胀体层为遇水膨胀橡胶制成。

7.如权利要求6所述的页岩气管道泄漏监控回收处理方法，其特征在于，补漏维修处理完毕后，在页岩气管道防泄漏段的页岩气管道两端设置安装支架进行固定安装，靠安装支架对页岩气管道同时产生周向和轴线方向的减震效果实现后续维护。

8.如权利要求7所述的页岩气管道泄漏监控回收处理方法，其特征在于，所述安装支架上安装有绕页岩气管道周向均匀布置的三个贴合支撑件，贴合支撑件一侧用于和页岩气管道表面贴合实现对页岩气管道的支撑固定且该侧表面设置有弹性减震层；

所述贴合支撑件为凹面滚轮，凹面滚轮周向外表面设置所述弹性减震层，且其周向外表面内凹弧度和页岩气管道表面弧度贴合一致。

9.如权利要求8所述的页岩气管道泄漏监控回收处理方法，其特征在于，所述安装支架包括一个水平板状的设置于下方的支架底座，支架底座上表面中部向上设置有底部贴合支撑件安装支架并用于安装一个位于页岩气管道底部的贴合支撑件，支架底座上表面两侧各自向上设置有侧部贴合支撑件安装支架并各自用于安装一个位于页岩气管道侧部的贴合支撑件。