CN113700970A - 一种具有自修复液体管层的管道 - Google Patents

一种具有自修复液体管层的管道 Download PDF

Info

Publication number
CN113700970A
CN113700970A CN202111020486.1A CN202111020486A CN113700970A CN 113700970 A CN113700970 A CN 113700970A CN 202111020486 A CN202111020486 A CN 202111020486A CN 113700970 A CN113700970 A CN 113700970A
Authority
CN
China
Prior art keywords
self
pipeline
pipe
cracks
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111020486.1A
Other languages
English (en)
Inventor
何亚飞
夏良刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Chemical Engineering Third Construction Co Ltd
Original Assignee
China National Chemical Engineering Third Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Chemical Engineering Third Construction Co Ltd filed Critical China National Chemical Engineering Third Construction Co Ltd
Priority to CN202111020486.1A priority Critical patent/CN113700970A/zh
Publication of CN113700970A publication Critical patent/CN113700970A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/164—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a sealing fluid being introduced in the pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06—Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有自修复液体管层的管道，包括内管壳、外管壳、以及设置于内管壳和外管壳之间的自修复液体；所述自修复液体包括纤维体、金属薄板、封堵剂，在管道出现裂缝和孔洞时，自修复液体流出以将管道的裂缝与孔洞堵住；其中，流出至管道裂缝与孔洞处的所述纤维体、金属薄板，用于堵住裂缝与孔洞；流出至管道裂缝与孔洞处的所述封堵剂，于空气中发生硬化，以堵住裂缝与孔洞。本发明通过在管层内部设置自修复液体夹层，能够在管道出现裂缝和孔洞时，进行及时的自我修复，防止危险气体和液体的泄露，有效解决了需要高密封条件管道的密封问题，以及现在管道材质较多，且管道介质较为复杂，管道修复困难的问题。

Description

一种具有自修复液体管层的管道
技术领域
本发明属于管道技术领域，具体涉及一种具有自修复液体管层的管道。
背景技术
现有的管道系统复杂，维修难度大。且介质复杂，对于管道的稳定性和安全性有着更为严格的要求。而在一些高精度，高危区域的管道维修成了一大难题。尤其是管道漏水，对于运送地下水的地下管道，由于管道埋设于地下空间，维修困难，往往需要对漏水区域进行开挖重新埋管修复。传统方法对于管道漏水采用区域装表法、听音法、声振法、红外法、探地雷达法、相关检漏法等对地下漏水进行检修，费时费力且不易维修。而对于油气管道而言，随着运行环境越发复杂，管道一旦发生泄漏，将造成严重的经济、安全、环保和生态影响，甚至导致火灾、爆炸等恶性时间，造成人员伤亡，油气供应中断。
而现有的管道技术，管道是指用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。按输送介质分类：给排水管道、压缩空气管道、氢气管道、氧气管道、乙炔管道、热力管道、燃气管道、燃油管道、剧毒流体管道、有毒流体管道、酸碱管道、锅炉管道、制冷管道、净化纯气管道、纯水管道。
对于海洋管道包括海底油、气集输管道，干线管道和附属的增压平台以及管道与平台连接的主管等部分，作用是将海上油、气田所开采出来的石油或天然气汇集起来，输往系泊油船的单点系泊或输往陆上油、气库站。
而海底管道的泄漏及预防措施如下：
与陆上管道相比，海洋油、气管道的输送工艺基本相同，但是因为海洋管道工程在海域中进行的，施工方法则与陆上管道线路工程不同。同时，油气管线还具有输运量大、稳定和很少受气候影响等优势。不过，在海底油气管道不断延伸的同时，海底油气管道破裂引起的事故和污染在国内外都呈上升趋势。
油气管线破裂原因大致可归类为：物理损伤(铺设不当或焊接不当造成的缺损)、机械损伤、管线材质缺损，材料疲劳和管线内外表面腐蚀等；恶意和故意破坏的第三方损害；不可抗力和外界条件变化，如地震或海床支撑坍塌。海底油气管道破裂虽易发生在管线的登陆点和浅海滩涂，但具体地点往往具有不确定性，加之目前的检测手段无法保证第一时间探知油气管线破裂，导致一旦发生破裂溢油量较大。
油气管线破裂引起的溢油污染程度，取决于管线损害的程度、流体的天然属性(可压缩天然气还是不可压缩的石油产品)、油气管线的尺寸、截止阀的位置、油气管线的水下路径、作业者应急动员效率以及泄漏检测水平的高低。据统计，全球海底油气管道破裂的原因主要是第三方损害，约占事故原因的50％～60％。比如在我国渤海，海底网管密布，水面则是进出各港湾的航道、鱼汛期集中作业的水域，存在其他用海者误操作的客观条件，也存在极少数人铤而走险钻孔盗油引发溢油事故。所以海底油气管道需要企业和有关部门加强管理和监督，以减少破裂可能性。
在海底油气管道破裂中，泄漏检测水平的高低起着至关重要的作用，也是能否及时堵漏、进行海上收油的前提条件。管线所有者应严格执行定期巡检制度，并提高泄漏检测和监测能力，提高检测和监测设备的水平。另外，海底油气管道的所有者还应提供管线有关的全部信息，包括铺设线路图、详细的风险段和紧急事故发生时的应对距离等。就象路面上的交通事故一样，不管如何预防，海底油气管道破裂事故都难免会发生。这时，最重要的是适时根据事故级别，迅速实施相应的应急响应计划，把影响降到最低程度。海底油气管道的作业者无疑是应急响应计划的主要实施者，在事故发生后要控制事故现场，提出实际发生情况和潜在后果的评估，与有关主管部门、应急组织及受影响大众的民间团体及时通报事故进展，采取减轻环境损害的措施，提出恢复管线正常开通的条件并实施等，努力将油气管道破裂的损失降到最低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种具有自修复液体管层的管道，通过人体仿生学，对人体伤口愈合功能的再生模拟。通过对易发生泄漏，不易维修，高危介质管道外层，可以提供第二道安全保护措施。对于管道泄漏位置进行自我修复，并提供安全预警。对于管道运行的安全性、可靠性、可修复性，有着进一步的提高作用。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种具有自修复液体管层的管道，包括内管壳、外管壳、以及设置于内管壳和外管壳之间的自修复液体；
所述自修复液体包括纤维体、金属薄板、封堵剂，在管道出现裂缝和孔洞时，自修复液体流出以将管道的裂缝与孔洞堵住；其中，
流出至管道裂缝与孔洞处的所述纤维体、金属薄板，用于堵住裂缝与孔洞；
流出至管道裂缝与孔洞处的所述封堵剂，于空气中发生硬化，以堵住裂缝与孔洞。
作为本发明的进一步优化方案，所述纤维体为复合纤维、木质纤维、塑料纤维、金属纤维中的一种或多种。
作为本发明的进一步优化方案，所述封堵剂采用在空气中发生氧化硬化/硬化的液体；在空气中发生氧化硬化/硬化的液体于空气中发生硬化，以将裂缝与孔洞堵住。
作为本发明的进一步优化方案，在空气中发生氧化硬化/硬化的液体为快固型聚氨酯胶水。
作为本发明的进一步优化方案，所述自修复液体还包括染料，所述染料用于提示泄漏点的位置和大小。
作为本发明的进一步优化方案，所述自修复液体还包括荧光粉，所述荧光粉用于提示泄漏点的位置和大小。
作为本发明的进一步优化方案，所述内管壳内壁上设置有压力计，所述压力计为液压计/气压计，用于对管壳内部压力进行监测，所述液压计/气压计通过无线模块连接外部报警器，所述报警器接收液压计/气压计检测的压力信号，并根据所述压力信号进行报警，提示工作人员对相关位置进行检修，通过管壳内部压力的变化来监测管道的泄漏情况。
为了防止管道有裂纹和孔洞导致外部大气涌入，本发明提供了一种具有自修复液体管层的管道，其利用发泡剂和硬化剂(是使对象物质成孔的物质，它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的化合物。发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫)的原理，本发明还利用人体仿生学(当人体出现伤口时，蛋白纤维会阻塞伤口，将血小板拦住，从而使伤口结疤愈合)的原理，在管层内设置自修复液体，该自修复液体由纤维体、金属薄板、封堵剂组成，当管道出现裂缝和孔洞时，管层内的自修复液体流出，其中的复合纤维会将管道的裂缝与孔洞堵住，其中的金属薄板会随着液体的流出到达裂缝和孔洞位置，聚集从而堵住裂缝和孔洞；然后自修复液体中的封堵剂在空气中发生硬化形象，从而堵住裂缝和孔洞，避免管道内物质泄露以及避免外部大气涌入。
本发明的有益效果在于：
1)本发明通过在管层内部设置自修复液体夹层，能够在管道出现裂缝和孔洞时，进行及时的自我修复，防止危险气体和液体的泄露，有效解决了需要高密封条件管道的密封问题，以及现在管道材质较多，且管道介质较为复杂，管道修复困难的问题；
2)本发明通过在自修复液体中加入的染料颜色和荧光发光物质，可以让工作人员及时发现泄漏点，从而避免事故的发生；
3)本发明为某些高危管道提供了一层自修复液体管层，从而有效避免了管道泄漏的风险，为我国化工行业和工业安全生产，做出了进一步的改进作用。
附图说明
图1是本发明的管道剖面结构示意图；
图2是本发明的报警系统结构示意图；
图3是本发明的自修复液体管层内容物示意图；
图4是本发明的自修复液体管层泄漏示意图；
图5是本发明的自修复液体管层内容物进行填充示意图；
图6是本发明的自修复液体管层修复后示意图；
图中：1、内管壳；2、外管壳；3、自修复液体；4、压力计；5、报警器；6、管道泄漏位置；7、稳定结构。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1-6所示，一种具有自修复液体管层的管道，包括内管壳1、外管壳2、以及设置于内管壳1和外管壳2之间的自修复液体3；
所述自修复液体3包括纤维体、金属薄板、封堵剂，在管道出现裂缝和孔洞时，自修复液体3流出以将管道的裂缝与孔洞堵住；其中，
流出至管道裂缝与孔洞处的所述纤维体、金属薄板，用于堵住裂缝与孔洞；
流出至管道裂缝与孔洞处的所述封堵剂，于空气中发生硬化，以堵住裂缝与孔洞。
所述纤维体为复合纤维、木质纤维、塑料纤维、金属纤维中的一种或多种。
作为本发明的进一步优化方案，所述封堵剂采用在空气中发生氧化硬化/硬化的液体，在空气中发生氧化硬化/硬化的液体于空气中发生硬化，以将裂缝与孔洞堵住。
作为本发明的进一步优化方案，在空气中发生氧化硬化/硬化的液体为快固型聚氨酯胶水。
作为本发明的进一步优化方案，所述自修复液体3还包括染料，所述染料用于提示泄漏点的位置和大小。
作为本发明的进一步优化方案，所述自修复液体3还包括荧光粉，所述荧光粉用于提示泄漏点的位置和大小。
需要说明的是，本发明利用发泡剂和硬化剂的原理在自修复液体3内添加封堵剂，利用人体仿生学的原理在自修复液体3内添加纤维体、金属薄板利用，在管道出现裂缝和孔洞时，管层内的自修复液体3流出至管道泄漏位置6(裂缝、扎口、泄漏点)，其中的纤维体会在裂缝与孔洞处编制成网，将管道的裂缝与孔洞堵住，其中的金属薄板会随着液体的流出到达裂缝和孔洞位置聚集，进一步加固裂缝和孔洞，其中的快固型聚氨酯胶水于管道泄漏位置6处与空气接触，发生硬化，金属薄板在复合纤维和聚氨酯液体构成的网状结构中聚集固化形成稳定结构7从而修复管道泄漏。
而自修复液体3中加入的染料颜色和荧光发光物质，可以让工作人员及时发现泄漏点，从而避免事故的发生。
如图1-2所示，所述内管壳1内壁上设置有压力计4，所述压力计4为液压计/气压计，用于对管壳内部压力进行监测，所述液压计/气压计通过无线模块连接外部报警器5，所述报警器5接收液压计/气压计检测的压力信号，并根据所述压力信号进行报警，提示工作人员对相关位置进行检修，通过管壳内部压力的变化来监测管道的泄漏情况。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有自修复液体管层的管道，其特征在于：包括内管壳(1)、外管壳(2)、以及设置于内管壳(1)和外管壳(2)之间的自修复液体(3)；
所述自修复液体(3)包括纤维体、金属薄板、封堵剂，在管道出现裂缝和孔洞时，自修复液体(3)流出以将管道的裂缝与孔洞堵住；其中，
流出至管道裂缝与孔洞处的所述纤维体、金属薄板，用于堵住裂缝与孔洞；
流出至管道裂缝与孔洞处的所述封堵剂，于空气中发生硬化，以堵住裂缝与孔洞。
2.根据权利要求1所述的一种具有自修复液体管层的管道，其特征在于：所述纤维体为复合纤维、木质纤维、塑料纤维、金属纤维中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种具有自修复液体管层的管道，其特征在于：所述封堵剂采用在空气中发生氧化硬化/硬化的液体。
4.根据权利要求3所述的一种具有自修复液体管层的管道，其特征在于：在空气中发生氧化硬化/硬化的液体为快固型聚氨酯胶水。
5.根据权利要求1所述的一种具有自修复液体管层的管道，其特征在于：所述自修复液体(3)还包括染料，所述染料用于提示泄漏点的位置和大小。
6.根据权利要求1所述的一种具有自修复液体管层的管道，其特征在于：所述自修复液体(3)还包括荧光粉，所述荧光粉用于提示泄漏点的位置和大小。
7.根据权利要求1所述的一种具有自修复液体管层的管道，其特征在于：所述内管壳(1)内壁上设置有压力计(4)，所述压力计(4)为液压计/气压计，用于对管壳内部压力进行监测，所述液压计/气压计通过无线模块连接外部报警器(5)，所述报警器(5)接收液压计/气压计检测的压力信号，并根据所述压力信号进行报警。
CN202111020486.1A 2021-09-01 2021-09-01 一种具有自修复液体管层的管道 Pending CN113700970A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111020486.1A CN113700970A (zh) 2021-09-01 2021-09-01 一种具有自修复液体管层的管道

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111020486.1A CN113700970A (zh) 2021-09-01 2021-09-01 一种具有自修复液体管层的管道

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113700970A true CN113700970A (zh) 2021-11-26

Family

ID=78658752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111020486.1A Pending CN113700970A (zh) 2021-09-01 2021-09-01 一种具有自修复液体管层的管道

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113700970A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116658710A (zh) * 2023-07-31 2023-08-29 威海拓力莱纤维有限公司 一种防穿刺碳纤维复合管件
CN118100046A (zh) * 2024-04-23 2024-05-28 哈尔滨凯霖信息技术有限公司 一种5g通信专用管道

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102391815A (zh) * 2011-10-07 2012-03-28 北京天诚宇新材料技术有限公司 一种耐腐蚀修补剂
WO2013126403A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-29 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method to contain pipeline leaks from a longitudinal portion of a pipeline
CN104534221A (zh) * 2015-01-06 2015-04-22 北京力强基业工程技术有限公司 一种用复合材料对管道补强修复的方法
CN106102926A (zh) * 2014-03-27 2016-11-09 加利福尼亚大学董事会 用于检测、标记和密封管道或导管中的漏缝的方法
CN106764239A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 泉州迪特工业产品设计有限公司 家庭管道泄露自修复终端其工作方法
CN109727715A (zh) * 2018-12-31 2019-05-07 杭州欣禾工程管理咨询有限公司 一种瘫痪预示弱电智能化系统布线用同轴电缆
US20190170597A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Inventec (Pudong) Technology Corporation Pipeline Leakage Detection System And Method Thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102391815A (zh) * 2011-10-07 2012-03-28 北京天诚宇新材料技术有限公司 一种耐腐蚀修补剂
WO2013126403A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-29 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method to contain pipeline leaks from a longitudinal portion of a pipeline
CN106102926A (zh) * 2014-03-27 2016-11-09 加利福尼亚大学董事会 用于检测、标记和密封管道或导管中的漏缝的方法
CN104534221A (zh) * 2015-01-06 2015-04-22 北京力强基业工程技术有限公司 一种用复合材料对管道补强修复的方法
CN106764239A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 泉州迪特工业产品设计有限公司 家庭管道泄露自修复终端其工作方法
US20190170597A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Inventec (Pudong) Technology Corporation Pipeline Leakage Detection System And Method Thereof
CN109727715A (zh) * 2018-12-31 2019-05-07 杭州欣禾工程管理咨询有限公司 一种瘫痪预示弱电智能化系统布线用同轴电缆

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116658710A (zh) * 2023-07-31 2023-08-29 威海拓力莱纤维有限公司 一种防穿刺碳纤维复合管件
CN116658710B (zh) * 2023-07-31 2023-10-24 威海拓力莱纤维有限公司 一种防穿刺碳纤维复合管件
CN118100046A (zh) * 2024-04-23 2024-05-28 哈尔滨凯霖信息技术有限公司 一种5g通信专用管道

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9010356B2 (en) Fluid spill containment, location, and real time notification device with acoustic based sensor
CN102692931A (zh) 隧道消防高位水池液位监控系统及监控方法
CN103672297A (zh) 一种非开挖地下管道保护装置
CN113700970A (zh) 一种具有自修复液体管层的管道
CA2913792C (en) Fluid spill containment, location, and real time notification device with cable based sensor
RU2484361C1 (ru) Способ контроля безопасности при производстве ремонтных (огневых) работ на объектах магистральных трубопроводов и система для его осуществления
CN103080466A (zh) 水下油井发生井喷后的浮油处理方法及实现该方法的装置
CN213686255U (zh) 一种天然气管道防泄漏的装置
CN108168645B (zh) 多层段同测套管及观测井
CN208605939U (zh) 一种用于海上输油管泄漏的报警装置
CN209839253U (zh) 一种输气用紧急切断装置
CN216591101U (zh) 一种用于管网监控系统的防泄漏天然气管道
CN115321081A (zh) 一种集成化地下水封石洞油库工艺系统
CN216131770U (zh) 一种管道泄漏的防护装置
CN113818539A (zh) 检查井接口装置
CN205535084U (zh) 具有泄漏监测功能的油气储运管道
US8967186B2 (en) Fluid spill containment, location, and real time notification device and system
CN218842847U (zh) 漂浮式气泡防冰装置
CN220641123U (zh) 一种防渗油罐
CN104324916B (zh) 水合物治理橇
Lu et al. Application and cases of pipeline inspection and monitoring
CN219216227U (zh) 一种大型原油储罐二次密封仓主动安全防护系统装置
CN111503418B (zh) 用于周围赋存高压气体的水下管廊气体泄漏的带压封堵复合结构及封堵方法
Carpenter Strategy Targets Risk Management for CO2 Waterless Fracturing
CN114577412A (zh) 油气泄漏监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211126

RJ01 Rejection of invention patent application after publication