CN109882739B - 一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于运输管道故障排查诊断技术领域，具体的说是一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法；包括多个输油管，多个所述输油管通过法兰连接，所述法兰外侧套接有外筒，所述输油管底部连接有两个固定板，其中一个固定板上固连有红外线发射器，另一个固定板上固连有红外线接收器，所述输油管底部固连有限位卡管；本发明通过通过设置吸油纸、电机、红外线发射器和红外线接收器、GPS定位器，电机工作时，间接带动吸油纸移动，当有原油泄漏时，吸油纸吸收原油，吸油纸受重力落下，对红外线发射器发射给红外线接收器的红外线进行遮挡，实现即时监测，GPS定位器提供泄漏具体位置的信息，实现了对泄漏部位的定位。

Description

一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法

技术领域

本发明属于运输管道故障排查诊断技术领域，具体的说是一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法。

背景技术

地埋原油运输管道在原油输送过程中由于原油的粘度比较高，为了便于运输，减小运输成本，需要在原油运输前先将原油加热到一定的温度，从而降低原油的粘度，提高原油的运输效率，为了减少原油在运输过程中的热量传递，需要对管道外侧加上额外的保温措施。通常传输原油的管道结构是：先在输油钢管外侧涂防腐层，然后包裹绝缘的保温材料，保温材料通常是岩棉或是离心玻璃棉，最后在保温材料外侧包裹镀锌铝皮。目前国内外管道泄漏监测方法有很多，主要分为基于硬件的检漏方法，和基于软件的检漏方法两类。基于硬件的漏检方法是指在沿管道沿线布置特殊传感器来对管线进行监测的方法。基于软件的检漏方法是指对实时采集的温度、流量和压力信号通过计算机进行实时分析和处理，以此来检测泄漏并定位，此技术受到人们越来越多的关注，并逐渐发展成为检漏技术的主流和趋势。基于硬件的检漏方法有：声发射技术、检漏电缆法、检漏光纤法、土壤成分监测法、管线超声波监测法等方法。基于软件的检漏方法有：体积或质量平衡法、压力点分析法(PPA)、压力梯度法、负压波法、统计检漏法、实时模型法。这些方法各有优缺点，但是普遍对管道的微小泄漏不敏感，因而不能准确得知微小泄漏点的具体位置，因此对于后期开挖更换管道费用高，工作量大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，其主要通过设置吸油纸、电机、红外线发射器和红外线接收器、GPS定位器，电机工作间接带动吸油纸移动，当有原油泄漏时，吸油纸吸收原油，吸油纸受重力落下，对红外线发射器发射给红外线接收器的红外线进行遮挡，实现即时监测，GPS定位器提供泄漏具体位置的信息，实现了对泄漏部位的定位，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，包括多个输油管，多个所述输油管通过法兰连接，所述法兰外侧套接有外筒，所述输油管底部连接有两个固定板，其中一个固定板上固连有红外线发射器，另一个固定板上固连有红外线接收器，所述输油管底部固连有限位卡管，所述限位卡管内部两端均安装有电机，所述电机的输出轴上缠绕有拉绳，所述拉绳一端连接有限位块，所述限位块底部固连有限位杆，所述限位杆外侧套接有限位筒，所述限位筒外表面安装有吸油纸，所述限位杆和限位筒之间设置有摩擦片，所述吸油纸的顶部安装有GPS定位器；工作时，两个电机分别工作，拉动限位块在限位卡管内移动，限位块带动限位杆移动，限位杆带动吸油纸移动，当有原油泄漏时，原油顺着输油管表面向下流动，当吸油纸移动到此处时，吸油纸吸收原油，吸油纸吸收原油后整体质量变重，摩擦片无法再对限位筒提供足够的摩擦力，限位筒顺着限位杆下落，到达外筒内侧底部，正好对红外线发射器发射的红外线进行遮挡，红外线接收器无法接收到红外线信号，将此信息传递给与红外线接收器电性连接的控制器，控制器控制电机停止工作并及时报警，GPS定位器可以对吸油纸所在的位置进行精确定位，提高了对微小泄漏的监测和定位能力。

作为本发明一种优选的技术方案，所述限位卡管内侧顶部开设有限位槽，所述限位槽内放置有与其相匹配的挤压杆，所述挤压杆底部呈半球形，所述挤压杆顶部固连有挤压弹簧，所述挤压弹簧顶端与限位卡管固连，电机带动限位块移动时，当限位块与挤压杆接触，挤压杆能够对限位块进行阻挡，降低了限位块的移动速度，使流下的原油有足够的时间落到吸油纸顶部，能够被吸油纸充分吸收，保证限位筒的顺利落下，提高了精确监测能力，最终挤压杆挤入限位槽中同时将挤压弹簧压缩。

作为本发明一种优选的技术方案，所述限位卡管顶部开设有通孔，所述通孔与限位槽连通，所述通孔顶端的直径比通孔底端的直径大，当原油从上方漏下时，在限位块未到达原油泄漏位置的正下方时，原油首先从通孔进入到限位槽内侧顶部，当限位块到达此处时，推动挤压杆上升，挤压杆将进入限位槽内的原油通过通孔向上推出，能够瞬间使集聚的原油顺着限位卡管外表面下落到吸油纸上，能够实现对微小原油泄漏的监测能力，同时通孔上端直径较大，能够在原油通过通孔时慢慢向四周扩散，最终能够使原油顺着限位卡管外表面下流，防止原油从通孔喷出时直接喷到输油管上。

作为本发明一种优选的技术方案，所述吸油纸表面开设有多个导流槽，其中相邻几个所述导流槽从上至下交汇在一起，吸油纸表面开设有环流槽，所述环流槽与导流槽底端连通，当原油下落到吸油纸顶部时，由于导流槽的作用，能够使原油与吸油纸的接触面积变大，使吸油纸吸收原油的速度更快，同时原油通过导流槽下流到环流槽中时，能够水平流动环绕一周，能够使多余的原油存留在吸油纸上更长的时间，保证有足量的原油在吸油纸上，对限位筒有下压作用，使限位筒克服摩擦片的摩擦力而顺利落下。

作为本发明一种优选的技术方案，所述法兰处安装有U型槽，所述U型槽倾斜设置，所述U型槽底端设置在限位卡管端部的正下方，法兰处的U型槽能够接收法兰处漏出的原油，将原油输送到限位卡管端部的正下方，实现对输油管连接处的监测。

一种原油运输管道微小泄漏的监测方法，该方法包括以下步骤：

S1:电机带动限位块在限位卡管中移动，输油管漏下的原油顺着输油管落在限位卡管表面；

S2:在S1中漏下的原油顺着限位卡管表面最终落在吸油纸上，吸油纸吸油后受到重力而克服摩擦片的摩擦下落；

S3:在S2中落下的吸油纸带动限位筒下落后，正好对红外线发射器发射的红外线进行遮挡，红外线接收器无法接收到红外线信号，将此信息传递给与红外线接收器电性连接的控制器，控制器控制电机停止工作；

S4:在S3中落下的吸油纸顶部的GPS定位器发送具体的位置信息给检修人员，实现对原油泄漏处的精确定位。

本发明的技术效果和优点：

1.本发明提供的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，通过设置吸油纸、电机、红外线发射器和红外线接收器、GPS定位器，电机工作时，间接带动吸油纸移动，当有原油泄漏时，吸油纸吸收原油，吸油纸受重力落下，对红外线发射器发射给红外线接收器的红外线进行遮挡，实现即时监测，GPS定位器提供泄漏具体位置的信息，实现了对泄漏部位的定位。

2.本发明提供的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，通过设置挤压杆，电机带动限位块移动时，当限位块与挤压杆接触，挤压杆能够对限位块进行阻挡，降低了限位块的移动速度，使流下的原油有足够的时间落到吸油纸顶部，能够被吸油纸充分吸收，保证限位筒的顺利落下，提高了精确监测能力。

3.本发明提供的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，通过设置通孔，当原油从上方漏下时，在限位块未到达原油泄漏位置的正下方时，原油首先从通孔进入到限位槽内侧顶部，当限位块到达此处时，推动挤压杆上升，挤压杆将进入限位槽内的原油通过通孔向上推出，能够瞬间使集聚的原油顺着限位卡管外表面下落到吸油纸上，能够实现对微小原油泄漏的监测能力。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是是本发明中图1的A部放大图；

图3是本发明的吸油纸主视图；

图中：输油管1、外筒2、固定板3、红外线发射器4、红外线接收器5、限位卡管6、限位块7、限位杆8、限位筒9、吸油纸10、摩擦片11、GPS定位器12、限位槽13、挤压杆14、挤压弹簧15、通孔16、导流槽17、环流槽18。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1、图2所示，本发明所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，包括多个输油管1，多个所述输油管1通过法兰连接，所述法兰外侧套接有外筒2，所述输油管1底部连接有两个固定板3，其中一个固定板3上固连有红外线发射器4，另一个固定板3上固连有红外线接收器5，所述输油管1底部固连有限位卡管6，所述限位卡管6内部两端均安装有电机，所述电机的输出轴上缠绕有拉绳，所述拉绳一端连接有限位块7，所述限位块7底部固连有限位杆8，所述限位杆8外侧套接有限位筒9，所述限位筒9外表面安装有吸油纸10，所述限位杆8和限位筒9之间设置有摩擦片11，所述吸油纸10的顶部安装有GPS定位器12；工作时，两个电机分别工作，拉动限位块7在限位卡管6内移动，限位块7带动限位杆8移动，限位杆8带动吸油纸10移动，当有原油泄漏时，原油顺着输油管1表面向下流动，当吸油纸10移动到此处时，吸油纸10吸收原油，吸油纸10吸收原油后整体质量变重，摩擦片11无法再对限位筒9提供足够的摩擦力，限位筒9顺着限位杆8下落，到达外筒2内侧底部，正好对红外线发射器4发射的红外线进行遮挡，红外线接收器5无法接收到红外线信号，将此信息传递给与红外线接收器5电性连接的控制器，控制器控制电机停止工作并及时报警，GPS定位器12可以对吸油纸10所在的位置进行精确定位，提高了对微小泄漏的监测和定位能力。

如图2所示，本发明所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，所述限位卡管6内侧顶部开设有限位槽13，所述限位槽13内放置有与其相匹配的挤压杆14，所述挤压杆14底部呈半球形，所述挤压杆14顶部固连有挤压弹簧15，所述挤压弹簧15顶端与限位卡管6固连，电机带动限位块7移动时，当限位块7与挤压杆14接触，挤压杆14能够对限位块7进行阻挡，降低了限位块7的移动速度，使流下的原油有足够的时间落到吸油纸10顶部，能够被吸油纸10充分吸收，保证限位筒9的顺利落下，提高了精确监测能力，最终挤压杆14挤入限位槽13中同时将挤压弹簧15压缩。

如图2所示，本发明所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，所述限位卡管6顶部开设有通孔16，所述通孔16与限位槽13连通，所述通孔16顶端的直径比通孔16底端的直径大，当原油从上方漏下时，在限位块7未到达原油泄漏位置的正下方时，原油首先从通孔16进入到限位槽13内侧顶部，当限位块7到达此处时，推动挤压杆14上升，挤压杆14将进入限位槽13内的原油通过通孔16向上推出，能够瞬间使集聚的原油顺着限位卡管6外表面下落到吸油纸10上，能够实现对微小原油泄漏的监测能力，同时通孔16上端直径较大，能够在原油通过通孔16时慢慢向四周扩散，最终能够使原油顺着限位卡管6外表面下流，防止原油从通孔16喷出时直接喷到输油管1上。

如图3所示，本发明所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，所述吸油纸10表面开设有多个导流槽17，其中相邻几个所述导流槽17从上至下交汇在一起，吸油纸10表面开设有环流槽18，所述环流槽18与导流槽17底端连通，当原油下落到吸油纸10顶部时，由于导流槽17的作用，能够使原油与吸油纸10的接触面积变大，使吸油纸10吸收原油的速度更快，同时原油通过导流槽17下流到环流槽18中时，能够水平流动环绕一周，能够使多余的原油存留在吸油纸10上更长的时间，保证有足量的原油在吸油纸10上，对限位筒9有下压作用，使限位筒9克服摩擦片11的摩擦力而顺利落下。

如图1所示，本发明所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置和监测方法，所述法兰处安装有U型槽，所述U型槽倾斜设置，所述U型槽底端设置在限位卡管6端部的正下方，法兰处的U型槽能够接收法兰处漏出的原油，将原油输送到限位卡管6端部的正下方，实现对输油管1连接处的监测。

一种原油运输管道微小泄漏的监测方法，该方法包括以下步骤：

S1:电机带动限位块在限位卡管中移动，输油管漏下的原油顺着输油管落在限位卡管表面；

S2:在S1中漏下的原油顺着限位卡管表面最终落在吸油纸上，吸油纸吸油后受到重力而克服摩擦片的摩擦下落；

S3:在S2中落下的吸油纸带动限位筒下落后，正好对红外线发射器发射的红外线进行遮挡，红外线接收器无法接收到红外线信号，将此信息传递给与红外线接收器电性连接的控制器，控制器控制电机停止工作；

S4:在S3中落下的吸油纸10顶部的GPS定位器发送具体的位置信息给检修人员，实现对原油泄漏处的精确定位。

工作时，两个电机分别工作，拉动限位块7在限位卡管6内移动，限位块7带动限位杆8移动，限位杆8带动吸油纸10移动，当有原油泄漏时，原油顺着输油管1表面向下流动，当吸油纸10移动到此处时，吸油纸10吸收原油，吸油纸10吸收原油后整体质量变重，摩擦片11无法再对限位筒9提供足够的摩擦力，限位筒9顺着限位杆8下落，到达外筒2内侧底部，正好对红外线发射器4发射的红外线进行遮挡，红外线接收器5无法接收到红外线信号，将此信息传递给与红外线接收器5电性连接的控制器，控制器控制电机停止工作并及时报警，GPS定位器12可以对吸油纸10所在的位置进行精确定位，提高了对微小泄漏的监测和定位能力，当限位块7与挤压杆14接触，挤压杆14能够对限位块7进行阻挡，降低了限位块7的移动速度，使流下的原油有足够的时间落到吸油纸10顶部，能够被吸油纸10充分吸收，保证限位筒9的顺利落下，提高了精确监测能力，最终挤压杆14挤入限位槽13中同时将挤压弹簧15压缩，当原油从上方漏下时，在限位块7未到达原油泄漏位置的正下方时，原油首先从通孔16进入到限位槽13内侧顶部，当限位块7到达此处时，推动挤压杆14上升，挤压杆14将进入限位槽13内的原油通过通孔16向上推出，能够瞬间使集聚的原油顺着限位卡管6外表面下落到吸油纸10上，能够实现对微小原油泄漏的监测能力，同时通孔16上端直径较大，能够在原油通过通孔16时慢慢向四周扩散，最终能够使原油顺着限位卡管6外表面下流，防止原油从通孔16喷出时直接喷到输油管1上，当原油下落到吸油纸10顶部时，由于导流槽17的作用，能够使原油与吸油纸10的接触面积变大，使吸油纸10吸收原油的速度更快，同时原油通过导流槽17下流到环流槽18中时，能够水平流动环绕一周，能够使多余的原油存留在吸油纸10上更长的时间，保证有足量的原油在吸油纸10上，对限位筒9有下压作用，使限位筒9克服摩擦片11的摩擦力而顺利落下，法兰处的U型槽能够接收法兰处漏出的原油，将原油输送到限位卡管6端部的正下方，实现对输油管1连接处的监测。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置，包括多个输油管(1)，其特征在于：多个所述输油管(1)通过法兰连接，所述法兰外侧套接有外筒(2)，所述输油管(1)底部连接有两个固定板(3)，其中一个固定板(3)上固连有红外线发射器(4)，另一个固定板(3)上固连有红外线接收器(5)，所述输油管(1)底部固连有限位卡管(6)，所述限位卡管(6)内部两端均安装有电机，所述电机的输出轴上缠绕有拉绳，所述拉绳一端连接有限位块(7)，所述限位块(7)底部固连有限位杆(8)，所述限位杆(8)外侧套接有限位筒(9)，所述限位筒(9)外表面安装有吸油纸(10)，所述限位杆(8)和限位筒(9)之间设置有摩擦片(11)，所述吸油纸(10)的顶部安装有GPS定位器(12)。

2.根据权利要求1所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置，其特征在于：所述限位卡管(6)内侧顶部开设有限位槽(13)，所述限位槽(13)内放置有与其相匹配的挤压杆(14)，所述挤压杆(14)底部呈半球形，所述挤压杆(14)顶部固连有挤压弹簧(15)，所述挤压弹簧(15)顶端与限位卡管(6)固连。

3.根据权利要求1所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置，其特征在于：所述限位卡管(6)顶部开设有通孔(16)，所述通孔(16)与限位槽(13)连通，所述通孔(16)顶端的直径比通孔(16)底端的直径大。

4.根据权利要求1所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置，其特征在于：所述吸油纸(10)表面开设有多个导流槽(17)，其中相邻几个所述导流槽(17)从上至下交汇在一起，吸油纸(10)表面开设有环流槽(18)，所述环流槽(18)与导流槽(17)底端连通。

5.根据权利要求1所述的一种原油运输管道微小泄漏精确定位装置，其特征在于：所述法兰处安装有U型槽，所述U型槽倾斜设置，所述U型槽底端设置在限位卡管(6)端部的正下方。

6.一种使用权利要求1-5任意一项所述的原油运输管道微小泄漏精确定位装置进行监测的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1:电机带动限位块在限位卡管中移动，输油管漏下的原油顺着输油管落在限位卡管表面；

S2:在S1中漏下的原油顺着限位卡管表面最终落在吸油纸上，吸油纸吸油后受到重力而克服摩擦片的摩擦下落；

S3:在S2中落下的吸油纸带动限位筒下落后，正好对红外线发射器发射的红外线进行遮挡，红外线接收器无法接收到红外线信号，将此信息传递给与红外线接收器电性连接的控制器，控制器控制电机停止工作；

S4:在S3中落下的吸油纸(10)顶部的GPS定位器发送具体的位置信息给检修人员，实现对原油泄漏处的精确定位。

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