CN108167654A - 一种移动式输油管道在线监测装置及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式输油管道在线监测装置及其监测方法，其监测装置包括移动小车和设置于所述移动小车内的监测管道，所述监测管道包括主管道、注水管道和排水管道，所述注水管道的输出端与所述主管道的输入端连通，所述排水管道的输入端与所述主管道的输出端连通，所述主管道上位于注水管道的输出端和排水管道的输入端之间设置有温度监测点、压力监测点、磨蚀监测点和腐蚀监测点。本发明克服了监测方式无法移动、监测时间比较慢、无法实时进行调整的问题，可以全程追踪设备某一特定位置的腐蚀速大小或某一特征变量的变化情况，当有腐蚀现象出现时，也能及时进行避免腐蚀情况，大大提高监测的使用效率。

Description

一种移动式输油管道在线监测装置及其监测方法

技术领域

本发明涉及输油管道监测领域，具体涉及一种可移动式输油管道腐蚀快速在线监测的装置及其监测方法。

背景技术

目前，对于我国来说，从对石油开采、炼制、电力、化工、汽车等20个行业的腐蚀调查结果可以看出，我国的年腐蚀损失在5000亿元以上，而石油化工领域的腐蚀占到了总产值的6%，高于其他行业1倍左右，且石油化工生产中因腐蚀造成的事故大约占总事故的31%。可以看出我国由于输油管道的腐蚀而造成的经济损失是非常巨大的。随着近几年我国各大石化公司从中东地区进口的含高硫和高酸的原油比例的大幅度增加，此外还有近几年我国含硫油气田的开发，致使炼油工业在生产炼制过程中，长期被含硫和硫化物引起的设备腐蚀问题所困扰，且因腐蚀导致的设备失效、破裂而造成的爆炸和人身伤亡的恶性破坏事故带来了严重的社会后果。由此可见在我国对于石油化工行业，解决金属设备以及管道的腐蚀也就是解决制约企业安全生产的一个非常主要的问题。所以对含硫原油炼制过程中活性硫腐蚀在线监测系统的研究和开发，对于确保我国炼油工业的发展和生产长周期的运行均具有深远的意义。

申请号为CN201610519699.1的专利，其主要发明内容为：通过隔离技术与现场腐蚀挂片拆装技术相结合，将腐蚀挂片所在管段进行隔离，将其挂片点位的管段处于常压状态,作业人员可通过常规工具对腐蚀挂片进行拆装。CN201610519699.1无法解决挂片式监测管道时间反馈慢，不能实时反映管道数据的问题，并且当有腐蚀情况出现，无法进行及时的修正。此发明设备固定在输油管道中间某区域，不具有可移动性。

申请号为CN20170433688.6的专利，通过对管外油品量这一输油管道泄漏的最直接参数的检测，从而进一步准确测算管道的泄漏位置，其检测参数与管道泄漏速率无关。通过外侧铺设电缆的电流信号，获取油品管道泄漏的定位信息。CN20170433688.6专利更加倾向于腐蚀引发泄漏后定位措施，使用成本比较高，无法提前对腐蚀情况进行处理。

申请号CN20161232307.5的专利，主要发明的内容是安装在室内运行设备上及室外传输管道上，周期性的监测设备腐蚀情况，通过无线方式发送到接收端，接收端通过分析观察设备及腐蚀情况并进行相应的措施。该专利结合了无线传输与超声测厚技术，方便现场实现。 CN20161232307.5专利通过壁厚测量腐蚀情况，但还是需要人力进行测量，如果监测位置不佳可能无法测准腐蚀情况，并且当有腐蚀情况出现，无法进行及时的修正。

发明内容

本发明目的在于提供一种能全程追踪设备某一特定位置的腐蚀速大小或某一特征变量的变化情况，当有腐蚀现象出现时，也能及时进行避免腐蚀情况，大大提高监测的使用效率的移动式输油管道在线监测装置及其监测方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明首先公开了一种移动式输油管道在线监测装置，包括移动小车和设置于所述移动小车内的监测管道，所述监测管道包括主管道、注水管道和排水管道，所述注水管道的输出端与所述主管道的输入端连通，所述排水管道的输入端与所述主管道的输出端连通，所述主管道上位于注水管道的输出端和排水管道的输入端之间设置有温度监测点、压力监测点、磨蚀监测点和腐蚀监测点。

进一步的，还包括用于向所述主管道注药的注药管道，该注药管道从其输入端向输出端依次设置有流量计、注药截止阀和注药单向阀。

进一步的，所述注水管道与主管道的连接处相对于所述注药管道与主管道的连接处更靠近所述主管道的输入端。

进一步的，所述注水管道从其输入端向输出端依次设置有注水截止阀和注水单向阀，所述排水管道从其输出端向输入端依次设置有排水截止阀和排水单向阀。

进一步的，所述主管道为U型结构，所述注药管道和注水管道的输入端、所述排水管道的输出端、所述主管道的输入端和输出端均位于所述移动小车的同一侧。

进一步的，所述移动小车上设置有用于监测控制所述监测管道的工控机。

进一步的，所述腐蚀监测点包括挂片式探针监测点和电感式探针监测点。

进一步的，所述挂片式探针监测点和电感式探针监测点的数量均至少为3个。

然后本发明公开了一种如上述方案所述的移动式输油管道在线监测装置的监测方法，包括如下步骤：

步骤S01：获取与输油管道腐蚀信息、管道压力、管道温度、流量信息等相关的数据，且数据实时在中心数据库汇总；

步骤S02：将数据从所述移动小车侧汇集到电脑侧，对腐蚀数据进行特性分析；

步骤S03：采用挂片式和新型探针两种管道腐蚀监测经验数据；

步骤S04：对采集到的信息进行交互处理与研究，对数据进行趋势分析；

步骤S05：建立腐蚀在线监测系统，通过系统对腐蚀管道现象进行注水、注药、清洗、排水的自动化运行。

进一步的，在所述步骤S02中，所述数据传送方式采用企业服务总线ESB、Modbus总线、Dp总线、Wifi无线、蓝牙方式的任一一种。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明彻底克服了传统监测方式无法移动、监测时间比较慢、无法实时进行调整的问题，可以全程追踪设备某一特定位置的腐蚀速大小或某一特征变量的变化情况，当有腐蚀现象出现时，也能及时进行避免腐蚀情况，大大提高监测的使用效率，通过注水管道和排水管道，可对监测管道进行冲洗，从而可实现重复利用，通过注药管道注射不同的缓蚀剂来测试金属在介质内的缓蚀效果，并进行有效的药剂评估；通过挂片式探针和电感式探针两种监测方式的结合，充分考虑了实际工况需求，实现了反应快和便于详细分析、进而采取阻垢除菌措施的目的。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例公开的移动式输油管道在线监测装置的监测管道的轴测示意图；

图2是本发明优选实施例公开的移动式输油管道在线监测装置的移动小车的轴测示意图；

图3是本发明优选实施例公开的移动式输油管道在线监测装置的数据采集流程示意图。

图例说明：

1、移动小车；2、监测管道；3、主管道；4、注水管道；5、排水管道；6、温度监测点；7、压力监测点；8、磨蚀监测点；9、注药管道；10、流量计；11、注药截止阀；12、注药单向阀；13、注水截止阀；14、注水单向阀；15、排水截止阀；16、排水单向阀；17、工控机；18、挂片式探针监测点；19、电感式探针监测点；20、主管道流量计；21、脚轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-图3所示，本发明实施例首先公开了一种移动式输油管道在线监测装置，包括移动小车1和设置于移动小车1内的监测管道2，移动小车1的下方安装有脚轮21，便于移动从而可对输油管道的任意部分进行腐蚀监测，监测管道2包括主管道3、注水管道4和排水管道5，其中，主管道3为不锈钢材质，注水管道4的输出端与主管道3的输入端连通，排水管道5的输入端与主管道3的输出端连通，主管道3上位于注水管道4的输出端和排水管道5的输入端之间设置有温度监测点6、压力监测点7、磨蚀监测点8和腐蚀监测点，而主管道3的主管道流量计20则靠近主管道3的输出端设置，其中，注水管道4从其输入端向输出端依次设置有注水截止阀13和注水单向阀14，排水管道5从其输出端向输入端依次设置有排水截止阀15和排水单向阀16，通过注水管道4和排水管道5可以冲洗管道以实现监测管道2的循环利用。

在本实施例中，还包括用于向主管道注药的注药管道9，该注药管道9从其输入端向输出端依次设置有流量计10、注药截止阀11和注药单向阀12，在监测使用时，可以通过向注药管道9注射不同的缓蚀剂来测试金属在介质内的缓蚀效果，并进行有效的药剂评估，同时注药单向阀12可以防止含有药剂的石油逆向流动。其中，为了便于对药剂的彻底清除，注水管道4与主管道3的连接处相对于注药管道9与主管道3的连接处更靠近主管道3的输入端。

在本实施例中，主管道为U型结构，注药管道9和注水管道4的输入端、排水管道5的输出端、主管道3的输入端和输出端均位于移动小车1的同一侧，该种布局结构紧凑。

在本实施例中，移动小车1上设置有用于监测控制监测管道2的工控机17，从而可以实时监控各监测点采集的数据。

在本实施例中，腐蚀监测点包括挂片式探针监测点18和电感式探针监测点19，其中，电感式探针监测点19通过安装电感式探针，可以确保监测过程灵敏度高，响应时间短，不需要拆下来获取腐蚀信息，而挂片式探针监测点18安装的挂片式探针可以分析分析上面附着的垢样可以知道腐蚀产物或者结构的类型以及可能的细菌腐蚀程度，并采取相应的阻垢除菌措施，通过挂片式探针和电感式探针两种监测方式的结合，充分考虑了实际工况需求，实现了反应快和便于详细分析、进而采取阻垢除菌措施的目的。其中，挂片式探针监测点18和电感式探针监测点19的数量均至少为3个，即可以多个相校验，同时也能作为预留点。

本装置的主要操作流程如下：

第一步：装置进行在线监测操作，确认设备上所有截止阀处于关闭状态，将主管道3接入待监测石油管道，让待监测的石油从主管道3内流过；

第二步：打开装置电源，打开被测管道上的主管道3的截止阀，确保各监测点的传感器配置正确，其中，磨蚀监测点8、温度监测点6、压力监测点7、挂片式探针监测点18、电感式探针监测点19进行数据采集，并实时记录在工控机17中；

第三步：当设备完成一个监测周期后，设备内的残留介质可以通过从注水管道4注入清洗剂的方式来冲洗管道，将注水管道4的输入端与清洗设备连接，连接好后打开注水截止阀13，同时注入清洗介质；清洗完成后关闭注水截止阀13；其中，整个设备在使用过程中，注水截止阀13必须一直处于关闭状态；

第四步：当设备完成监测，管道内有残留介质需要清洗时，清洗后的废水通过排水管道5排出；排水时打开排水截止阀15；设备使用时，排水截止阀15也处于关闭状态；排除废水时，需在排水管道5的输出端连接引管，废水通过引管排入指定地点或回收装置。

然后，本发明实施例公开了一种监测方法，包括如下步骤：

步骤S01：实时获取与输油管道腐蚀信息、管道压力、管道温度、流量信息等相关的数据，且数据实时在中心数据库汇总；

步骤S02：将数据从移动小车侧汇集到电脑侧，对腐蚀数据进行特性分析；

步骤S03：采用挂片式和新型探针两种管道腐蚀监测经验数据，从而多方式多方位监控实时腐蚀数据，获取的数据更为准确。

步骤S04：对采集到的信息进行交互处理与研究，对数据进行趋势分析，从而实现准确的腐蚀预测及腐蚀状况评估。

步骤S05：建立腐蚀在线监测系统，通过系统对腐蚀管道现象进行注水、注药、清洗、排水的自动化运行。

在本实施例中，在步骤S02中，数据传送方式采用企业服务总线ESB、Modbus总线、Dp总线、Wifi无线、蓝牙方式的任一一种。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动式输油管道在线监测装置，其特征在于，包括移动小车和设置于所述移动小车内的监测管道，所述监测管道包括主管道、注水管道和排水管道，所述注水管道的输出端与所述主管道的输入端连通，所述排水管道的输入端与所述主管道的输出端连通，所述主管道上位于注水管道的输出端和排水管道的输入端之间设置有温度监测点、压力监测点、磨蚀监测点和腐蚀监测点。

2.根据权利要求1所述的移动式输油管道在线监测装置，其特征在于，还包括用于向所述主管道注药的注药管道，该注药管道从其输入端向输出端依次设置有流量计、注药截止阀和注药单向阀。

3.根据权利要求2所述的移动式输油管道在线监测装置，其特征在于，所述注水管道与主管道的连接处相对于所述注药管道与主管道的连接处更靠近所述主管道的输入端。

4.根据权利要求1所述的移动式输油管道在线监测装置，其特征在于，所述注水管道从其输入端向输出端依次设置有注水截止阀和注水单向阀，所述排水管道从其输出端向输入端依次设置有排水截止阀和排水单向阀。

5.根据权利要求2-4任一所述的移动式输油管道在线监测装置，其特征在于，所述主管道为U型结构，所述注药管道和注水管道的输入端、所述排水管道的输出端、所述主管道的输入端和输出端均位于所述移动小车的同一侧。

6.根据权利要求1-4任一所述的移动式输油管道在线监测装置，其特征在于，所述移动小车上设置有用于监测控制所述监测管道的工控机。

7.根据权利要求1-4任一所述的移动式输油管道在线监测装置，其特征在于，所述腐蚀监测点包括挂片式探针监测点和电感式探针监测点。

8.根据权利要求7所述的移动式输油管道在线监测装置，其特征在于，所述挂片式探针监测点和电感式探针监测点的数量均至少为3个。

9.一种如权利要求1-8任一所述的移动式输油管道在线监测装置的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S01：获取与输油管道腐蚀信息、管道压力、管道温度、流量信息相关的数据，且数据实时在中心数据库汇总；

步骤S02：将数据从所述移动小车侧汇集到电脑侧，对腐蚀数据进行特性分析；

步骤S03：采用挂片式和新型探针两种管道腐蚀监测经验数据；

步骤S04：对采集到的信息进行交互处理与研究，对数据进行趋势分析；

步骤S05：建立腐蚀在线监测系统，通过系统对腐蚀管道现象进行注水、注药、清洗、排水的自动化运行。

10.根据权利要求9所述的监测方法，其特征在于，在所述步骤S02中，所述数据的传送方式采用企业服务总线ESB、Modbus总线、Dp总线、Wifi无线、蓝牙方式的任一一种。