CN115930873A - 估计设备、估计方法以及计算机可读记录介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种估计设备，该估计设备包括：第一获取单元，该第一获取单元针对与流体在其中流动的管道的第一类位置的外侧相对应的位置获取第一类温度数据；第二获取单元，该第二获取单元针对与管道的第二类位置的外侧相对应的位置获取第二类温度数据，在第二类位置处，与热传递相关的条件与第一类位置处的条件不同；估计单元，该估计单元基于第一类温度数据以及第二类温度数据，计算在管道的内表面形成的沉积物的热阻，并估计沉积物的厚度。

Description

估计设备、估计方法以及计算机可读记录介质

技术领域

本发明涉及一种估计设备、一种估计方法以及一种计算机可读记录介质。

背景技术

通常，在石油管线或天然气管线中，由于温度和压力等条件会形成沉积物，例如水合物、蜡、沥青质或结垢物。该问题的解决方法是，根据插入一种抑制沉积物生成的药剂(被称为抑制剂)的方法或根据将称为清管器的工具送入管线的方法来去除沉积物。然而，在目前的情况下，由于不存在测量所形成的沉积物的厚度(在下文中，被称为“沉积物厚度”)的手段，因此无法最佳地实现例如使用抑制剂或清管器的措施。因此，需要一种能够估计管道内的沉积物厚度的技术。作为这样的技术，可以引用下述专利文献1至专利文献3。

[专利文献1]日本专利申请特开第2019-133596号

[专利文献2]美国未审查专利申请公开第2004/0059505号

[专利文献3]美国专利第8960305号

然而，在上述技术中，很难准确地估计管道内的沉积物厚度。这是因为在上述技术中面临以下问题。专利文献1阐述了使用安装在圆形管道表面上的多个温度传感器来估计沉积物的形状的技术。然而，在该技术中，除非能够准确地估计或测量管道内侧和外侧的流体温度，否则无法准确地估计沉积物形状。例如，如果管道内侧和外侧的流体温度的估计值不正确，那么根据该技术，会将沉积物的形状估计为具有比实际形状更大的厚度或更小的厚度。

此外，在专利文献1中，如果根据经验或基于流动模拟器的分析提供流体温度，则该温度可能与实际温度显著不同。在基于过去的估计结果来估计这样的值的情况下，由于管道内侧和外侧的温度随时间变化的事实，估计值与实际值之间的差会随时间继续增大。

专利文献2阐述了一种沉积物监测技术，其中通过使用阵列温度传感器测量石油管线或天然气管线的管道表面温度来监测沉积物。然而，在该技术中，除非能够准确地估计或测量管道内侧和外侧的流体温度，否则无法准确地估计沉积物形状。

此外，专利文献3阐述了一种技术，在该技术中，使用分布式温度传感器(DTS)测量管道在管轴方向上的温度、振动、压力和应变分布，并且校正管道的模型(例如流动保障模拟器)以监测整个管线的状态。在该技术中，由于不能准确地估计管道内侧的流体温度，所以不能准确地估计沉积物厚度。因此，需要一种能够准确地估计管道内的沉积物厚度的设备。

发明内容

根据实施例的一个方面，一种估计设备包括：第一获取单元，该第一获取单元针对与流体在其中流动的管道的第一类位置的外侧相对应的位置获取第一类温度数据；第二获取单元，该第二获取单元针对与所述管道的第二类位置的外侧相对应的位置获取第二类温度数据，在所述第二类位置处，与热传递相关的条件与所述第一类位置处的条件不同；估计单元，该估计单元基于所述第一类温度数据以及所述第二类温度数据，计算在所述管道的内表面形成的沉积物的热阻，并估计所述沉积物的厚度。

根据实施例的一个方面，一种估计方法包括：针对与流体在其中流动的管道的第一类位置的外侧相对应的位置获取第一类温度数据；针对与所述管道的第二类位置的外侧相对应的位置获取第二类温度数据，在所述第二类位置处，与热传递相关的条件与所述第一类位置处的条件不同；并且进行估计，该估计包括基于所述第一类温度数据以及所述第二类温度数据计算在所述管道的内表面形成的沉积物的热阻，并且估计所述沉积物的厚度。

根据实施例的一个方面，一种计算机可读记录介质在其中存储有估计程序，该估计程序使计算机执行包括以下的过程：针对与流体在其中流动的管道的第一类位置的外侧相对应的位置获取第一类温度数据；针对与所述管道的第二类位置的外侧相对应的位置获取第二类温度数据，在所述第二类位置处，与热传递相关的条件与所述第一类位置处的条件不同；并且进行估计，该估计包括基于所述第一类温度数据以及所述第二类温度数据计算在所述管道的内表面形成的沉积物的热阻，以及估计所述沉积物的厚度。

根据本发明，能够准确地估计管道内的沉积物厚度。

附图说明

图1是示出了根据一个或多个实施例的估计系统的示例性配置的图；

图2是示出了根据一个或多个实施例的估计系统的示例性配置的框图；

图3是用于说明根据一个或多个实施例的整体操作的示例性流程的流程图；

图4是用于说明根据一个或多个实施例的第一类获取操作的示例性流程的流程图；

图5是用于说明根据一个或多个实施例的第二类获取操作的示例性流程的流程图；

图6是用于说明根据一个或多个实施例的沉积物厚度估计操作的示例性流程的流程图；

图7是用于说明根据一个或多个实施例的管内流体温度估计操作的示例性流程的流程图；

图8是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例1的横截面图；

图9是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例2的横截面图；

图10是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例3的横截面图；

图11是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例4的横截面图；

图12是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例5的横截面图；

图13是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例6的横截面图；

图14是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例7的横截面图；

图15是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例8的横截面图；

图16是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例9的横截面图；

图17是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例10的横截面图；

图18是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例11的横截面图；

图19是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例12的横截面图；

图20是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例13的横截面图；

图21是根据一个或多个实施例的管道和温度传感器的具体示例14的横截面图；

图22是用于说明示例性硬件配置的图。

具体实施方式

下面将参照附图详细地描述根据本发明的估计设备、估计方法以及计算机可读记录介质的示例性实施例。然而，本发明并不限于下面描述的本实施例。

实施例

以下说明按照下列顺序给出：根据本实施例的估计系统100的配置，估计设备10的配置，各种操作的流程，以及管道和温度传感器的具体示例。之后是关于本实施例的效果的说明。

估计系统100的配置

下面参照图1详细说明根据本实施例的估计系统100(在下文中，也被称为估计系统)的配置。图1是示出了根据本实施例的估计系统的示例性配置的图。在下面的说明中，说明估计系统100的整体配置的示例，之后是关于在估计系统100中执行的操作的说明。在本实施例中，尽管参考石油管线或天然气管线给出了说明，但这不是唯一可能的目标。也就是说，本实施例可以在各种流体流过的管线中实现，例如用于将冷却剂引导到发电厂的管线或用于将温泉水引导到预定位置的管线。

整个系统的示例性配置

估计系统100包括估计设备10和温度传感器40(40A-1、40A-2、40B-1以及40B-2)。估计设备10和温度传感器40经由预定的通信网络(未示出)以有线方式或无线方式彼此可通信地连接。同时，图1所示的估计系统100可以包括多个估计设备10。

温度传感器40A-1安装在石油管线或天然气管线的管道20的外表面上。温度传感器40A-2安装在覆盖管道20的绝热介质30A的外表面上。温度传感器40B-1安装在石油管线或天然气管线的管道20的外表面上。温度传感器40B-2安装在绝热介质30B的外表面上，该绝热介质30B覆盖管道20并且具有与绝热介质30A的厚度不同的厚度。同时，流体50(例如石油或天然气)流过管道20。此外，在管道20的内表面上形成沉淀物60，例如水合物、蜡、沥青质或结垢物。

在整个系统中执行的操作

关于以上说明的系统，对于管道内的沉积物厚度估计给出了以下说明。首先，针对管道20的内表面上形成有沉积物60的位置(在下文中，被称为“第一沉积物形成位置”)的外侧，估计设备10从温度传感器40A-1获取管道表面温度，并且从温度传感器40A-2获取绝热介质表面温度(步骤S1)。此外，针对管道20的内表面上形成有沉积物60并且与第一沉积物形成位置不同的位置(在下文中，被称为“第二沉积物形成位置”)的外侧，估计设备10从温度传感器40B-1获取管道表面温度，并且从温度传感器40B-2获取绝热介质表面温度(步骤S2)。

例如，温度传感器40(40A和40B)为热电偶传感器、电阻温度检测器、DTS或热成像摄像机。温度传感器40A测量第一沉积物形成位置处的管道表面温度和绝热介质表面温度。温度传感器40B测量第二沉积物形成位置处的管道表面温度和绝热介质表面温度。参照图2，安装了两个温度传感器40A和两个温度传感器40B。然而，可以在整个管道或整个绝热介质上安装三个或更多的温度传感器40A以及三个或更多的温度传感器40B。

随后，使用从温度传感器40A和40B获取的温度数据，估计设备10计算沉积物60的热阻，然后估计沉积物厚度(步骤S3)。关于用于估计沉积物厚度的估计操作的细节，稍后在[操作流程](4.沉积物厚度估计操作的流程)中给出说明。此外，使用从温度传感器40A和40B获取的温度数据，估计设备10还可以估计管内流体温度。关于用于估计管内流体温度的估计操作的细节，稍后在[操作流程](5.管内流体温度估计操作的流程)中给出说明。

作为执行以上说明的步骤S1至步骤S3的结果，可在无需测量石油管线或天然气管线内的流体温度的情况下，以廉价、非侵入性且准确的方式估计管线内形成的沉积物的厚度。

估计设备10以及其他设备的配置

下面参照图2说明图1所示的估计系统100中包括的设备的功能配置。图2是示出了根据本实施例的估计系统的示例性配置的框图。以下说明按照下列顺序给出：根据本实施例的估计设备10的配置，温度传感器40的配置，其他设备的配置。

1.估计设备10的配置

估计设备10包括输入单元11、输出单元12、通信单元13、存储单元14以及控制单元15。输入单元11控制各种信息向估计设备10的输入。例如，输入单元11使用鼠标或键盘实现，并且接收关于估计设备10的设置信息的输入。输出单元12控制各种信息从估计设备10的输出。例如，输出单元12使用显示器实现，并且输出存储在估计设备10中的设置信息。

通信单元13控制与其他设备的数据通信。例如，通信单元13经由网络设备(未示出)与其他设备进行数据通信。此外，通信单元13可以与操作员终端(未示出)进行数据通信。

存储单元14用于存储控制单元15在执行操作时参考的各种信息，并且存储控制单元15在执行操作时获得的各种信息。例如，存储单元14可以使用半导体内存设备(例如随机存取存储器(RAM)或闪存)或存储设备(例如硬盘或光盘)来实现。同时，在图2所示的示例中，存储单元14安装在估计设备10中。然而，可替换地，存储单元14可以安装在估计设备10的外部。此外，还可以安装多个存储单元。

此处，存储单元14用于存储要在估计单元15c执行的估计操作中使用的信息。例如，存储单元14用于存储以下测量值和估计值：管道的热导率k_p；绝热介质的热导率k_i(k_i1，k_i2)；沉积物的热导率k_deposit；管道的外半径r_po(即，绝热介质的内半径)；管道的内半径r_pi；以及绝热介质的外半径r_i(r_i1，r_i2)。此外，存储单元14用于存储以下信息：绝热介质的厚度、材质、形状以及层数；温度传感器40的布置；管道相关信息，例如管道的结构；管道的传热系数h_outer1；绝热介质的传热系数h_outer2；管道内流体的流体流速；环境温度；以及风的存在与否。

控制单元15整体控制估计设备10。控制单元15包括第一获取单元15a、第二获取单元15b以及估计单元15c。例如，控制单元15可以使用电子电路(例如中央处理单元CPU或微处理单元MPU)或使用集成电路(例如专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA)来实现。

第一获取单元15a

第一获取单元15a针对与流体50流过的管道20的第一类位置的外侧相对应的位置获取第一类温度数据。第一类温度数据表示与流体50流过的管道20的任意位置的外侧相对应的位置的一组或多组温度数据，并且指示管道表面温度、绝热介质表面温度、绝热介质内部温度、空气温度以及管道外的流体温度。

关于第一类位置，例如，作为第一类温度数据，第一获取单元15a获取与管道20的在管道20内表面上形成沉积物60的第一类位置的外侧相对应的位置的温度数据。此外，作为第一类温度数据，第一获取单元15a获取与管道20的该管道20被覆层覆盖的第一类位置的外侧相对应的位置的一组或多组温度数据。此外，作为第一类温度数据，第一获取单元15a获取与管道20的该管道20未被覆层(例如绝热介质30(30A，30B))覆盖的第一类位置的外侧相对应的位置的一组或多组温度数据。在此，覆层表示绝热介质、保护层或缓冲材料。

参照图1所示的示例，第一获取单元15a获取用于输送井中生成的石油或天然气的管道(管线)20中的第一类温度数据。同时，第一获取单元15a执行的操作不限于以上给出的说明。可替换地，例如，在用于向发电厂输送冷却水的管道中，或者在用于向预定位置输送温泉水的管道中，第一获取单元15a也能够获取管道表面温度和绝热介质表面温度。

关于所获取的温度数据，例如，第一获取单元15a获取管道20的第一类位置外侧的管道表面和覆层表面的温度数据，作为第一类温度。此时，第一获取单元15a获取表示管道20的第一类位置处的外表面的温度的第一类管道表面温度，并且获取表示从第一类位置起沿径向位于管道20外侧的覆层表面的温度的第一类覆层表面温度。此外，第一获取单元15a获取从第一类位置起沿径向位于管道20外侧的覆层的内部的两组温度数据作为第一类温度数据。也就是说，第一获取单元15a获取温度T₁(T₅)的温度数据，温度T₁(T₅)表示管道表面温度或管道表面附近的绝热介质30内部的温度，并且第一获取单元15a获取温度T₃的温度数据，温度T₃表示绝热介质表面温度或绝热介质表面附近的绝热介质30内部的温度。此外，第一获取单元15a获取管道20的第一类位置的外侧的空气温度或管外流体温度作为第一类温度数据。也就是说，第一获取单元15a获取表示空气温度或管外流体温度的温度T₆的温度数据。此外，就获取除相关温度数据以外的信息而言，第一获取单元15a还获取第一类热通量数据，该第一类热通量数据用于计算在第一类位置处从流体50向管道20外侧的热移动量Q₁。

第二获取单元15b

第二获取单元15b针对与管道20的第二类位置的外侧相对应的位置获取第二类温度数据，在第二类位置处，关于热传递的条件不同于在第一类位置处的条件。关于热传递的条件是指与热移动量相关的条件，例如绝热介质的热阻或热导率以及管道表面的传热系数。也就是说，第二获取单元15b针对与管道20的第二类位置的外侧相对应的位置获取一组或多组温度数据作为第二类温度数据，在该第二类位置处的热阻至少由于覆层的厚度、材质、形状或层数的差异而与第一类位置的热阻不同。

此外，关于第二类位置，第二获取单元15b针对与管道20的形成沉积物60的第二类位置的外侧相对应的位置获取温度数据，作为第二类温度数据。此时，第二获取单元15b针对与管道20的第二类位置的外侧相对应的位置获取温度数据作为第二类温度数据，在该第二类位置处，在与第一类位置的条件相同的条件下形成沉积物60。也就是说，第二获取单元15b针对与管道20的第二类位置的外侧相对应的位置获取温度数据作为第二类温度数据，在该第二类位置处，形成与在第一类位置处形成的沉积物60具有相同厚度和相同类型的沉积物60。此外，第二获取单元15b针对与管道20的该管道20被覆层(例如绝热介质30)覆盖的第二类位置的外侧相对应的位置获取一组或多组温度数据作为第二类温度数据。可替换地，第二获取单元15b能够针对与管道20的该管道20未被覆层(例如绝热介质30)覆盖的第二类位置的外侧相对应的位置获取一组或多组温度数据作为第二类温度数据。

参照图1所示的示例，第二获取单元15b获取用于输送井中生成的石油或天然气的管道(管线)20中的第二类温度数据。同时，第二获取单元15b执行的操作不限于以上给出的说明。可替换地，例如，在用于向发电厂输送冷却水的管道中，或者在用于向预定位置输送温泉水的管道中，第二获取单元15b也能够获取管道表面温度和绝热介质表面温度。

关于所获取的温度数据，例如，第二获取单元15b获取管道20的第二类位置外侧的管道表面和覆层表面的温度数据，作为第二类温度数据。此时，第二获取单元15b获取表示管道20的第二类位置处的外表面的温度的第二类管道表面温度，并且获取表示从第二类位置起沿径向位于管道20外侧的覆层表面的温度的第二类覆层表面温度。此外，第二获取单元15a获取从第二类位置起沿径向位于管道20外侧的覆层的内部的两组第二类温度数据。也就是说，第二获取单元15b获取温度T₂的温度数据，温度T₂表示管道表面温度或管道表面附近的绝热介质30内部的温度，并且第二获取单元15b获取温度T₄的温度数据，温度T₄表示绝热介质表面温度或绝热介质表面附近的绝热介质30内部的温度。此外，第二获取单元15b获取管道20的第二类位置的外侧的空气温度或管外流体温度作为第二类温度数据。也就是说，第二获取单元15b获取表示空气温度或管外流体温度的温度T₆的温度数据。此外，就获取除相关温度数据以外的信息而言，第二获取单元15a还获取第二类热通量数据，该第二类热通量数据用于计算在第二类位置处从流体50向管道20外侧的热移动量Q₂。

估计单元15c

估计单元15c基于第一类温度数据以及第二类温度数据计算在管道20的内表面上形成的沉积物60的热阻R_deposit，然后估计沉积物60的厚度δ。例如，估计单元15c通过参考第一类温度数据以及第二类温度数据来计算温差数据；基于温差数据计算沉积物60的热阻R_deposit；然后估计沉积物60的厚度δ。此外，估计单元15c使用温差数据、流体50的热阻、管道20的热阻以及覆层(例如绝热介质30)的热阻来计算沉积物60的热阻R_deposit；然后估计沉积物60的厚度δ。此时，估计单元15c使用第一类管道表面温度与第一类覆层表面温度之间的温差、第二类管道表面温度与第二类覆层表面温度之间的温差、第一类管道表面温度与二类管道表面温度之间的温差、流体50的热阻、管道20的热阻以及覆层的热阻来计算沉积物60的热阻R_deposit；然后估计沉积物60的厚度δ。此外，估计单元15c使用两组第一类温度数据之间的温差、两组第二类温度数据之间的温差、基于所获取的位置选自两组第一类温度数据和两组第二类温度数据的第一类温度数据与第二类温度数据之间的温差、流体50的热阻、管道20的热阻以及覆层的热阻来计算沉积物60的热阻；然后估计沉积物60的厚度。

也就是说，估计单元15c使用以下项计算沉积物60的热阻R_deposit的数值：温度T₁(T₅)和T₃，其表示第一类温度数据；温度T₂和T₄，其表示第二类温度数据；T₁-T₃、T₂-T₄以及T₂-T₁的数值，其表示多组温差数据；R_innht的数值，其表示流体50的热阻；R_pipe的数值，其表示管道20的热阻；以及R₁和R₂的数值，其表示绝热介质30A和30B的热阻。然后，估计单元15c参考存储在存储单元14中的沉积物60的热导率k_deposit，并且计算沉积物60的厚度δ的估计值。

估计单元15c使用管道20外侧的空气温度或流体温度或者使用覆层(例如绝热介质30)的表面的传热系数来计算沉积物60的热阻R_deposit；然后估计沉积物60的厚度δ。也就是说，估计单元15c使用表示空气温度或管外流体温度的温度T₆的数值，以及分别使用绝热介质30A、30B的传热系数h_outer1、h_outer2，计算沉积物60的热阻R_deposit的数值。然后，估计单元15c参考存储在存储单元14中的沉积物60的热导率k_deposit，并且计算沉积物60的厚度δ的估计值。

估计单元15c使用第一类温度数据、第二类温度数据、第一类热通量数据以及第二类热通量数据计算沉积物60的热阻R_deposit；然后估计沉积物60的厚度δ。也就是说，估计单元15c使用以下项计算沉积物60的热阻R_deposit的数值：温度T₁(T₅)，其表示第一类温度数据；温度T₂，其表示第二类温度数据；从第一类热通量数据获得的热移动量Q₁的数值；以及从第二类热通量数据获得的热量移动量Q₂的数值。然后，估计单元15c参考存储在存储单元14中的沉积物60的热导率k_deposit，并且计算沉积物60的厚度δ的估计值。

参照图1所示的示例，估计单元15c基于第一类温度数据以及第二类温度数据估计水合物、蜡、沥青质或结垢物的厚度。也就是说，使用从用于输送在井中生成的石油或天然气的管道(管线)20获得的表示第一类温度数据的温度T₁和T₃以及表示第二类温度数据的温度T₂和T₄，估计单元15c计算水合物、蜡、沥青质或结垢物的热阻R_deposit的数值；参考存储在存储单元14中的每种沉积物的热导率k_deposit；并且计算在管线中形成的沉积物的厚度δ的估计值。

关于对除沉积物厚度之外的信息的估计，估计单元15c基于温差数据估计在管道20中流动的流体50的温度。也就是说，使用表示多组温差数据的T₁-T₃、T₂-T₄和T₂-T₁的数值，以及使用分别表示绝热介质30A和30B的热阻的R₁和R₂的数值，估计单元15c计算管内流体温度T_inner的估计值。同时，在管道20内未形成沉积物60的条件下，使用表示多组温差数据的T₁-T₃、T₂-T₄、T₂-T₁的数值，使用表示管道20的热阻的R_pipe的数值，以及使用分别表示绝热介质30A和30B的热阻的R₁和R₂的数值，估计单元15c还可以计算流体50的热阻R_innht的估计值。

2.温度传感器40的配置

温度传感器40(40A-1、40A-2、40B-1和40B-2)中的每一个包括功能单元，例如测量温度的测量单元(未示出)以及控制向其它设备发送各种数据和从其它设备接收各种数据的收发单元(未示出)。

测量单元

温度传感器40A-1的测量单元从第一类温度数据中获取管道20的第一类位置外侧的管道表面的温度数据、覆层内部的温度数据以及空气温度。也就是说，温度传感器40A-1的测量单元获取表示管道表面温度或管道表面附近的绝热介质30内部的温度的温度T₁(T₅)，并且获取表示空气温度或管外流体温度的温度T₆的温度数据。温度传感器40A-2的测量单元从第一类温度数据中获取管道20的第一类位置外侧的覆层表面的温度数据、覆层内部的温度数据以及空气温度。也就是说，温度传感器40A-2的测量单元获取表示绝热材料表面温度或绝热材料表面附近的绝热介质30内部的温度的温度T₃的温度数据，并且获取表示空气温度或管外流体温度的温度T₆的温度数据。

温度传感器40B-1的测量单元从第二类温度数据中获取管道20的第二类位置外侧的管道表面的温度数据、覆层内部的温度数据以及空气温度。也就是说，温度传感器40B-1的测量单元获取表示管道表面温度或管道表面附近的绝热介质30内部的温度的温度T₂的温度数据，并且获取表示空气温度或管外流体温度的温度T₆的温度数据。温度传感器40B-2的测量单元从第二类温度数据中获取管道20的第二类位置外侧的覆层表面的温度数据、覆层内部的温度数据以及空气温度。也就是说，温度传感器40B-2的测量单元获取表示绝热材料表面温度或绝热材料表面附近的绝热介质30内部的温度的温度T₄的温度数据，并且获取表示空气温度或管外流体温度的温度T₆的温度数据。

收发单元

每个温度传感器40(40A-1、40A-2、40B-1和40B-2)的收发单元将由对应的测量单元测量的温度数据发送到估计设备10。也就是说，温度传感器40的收发单元将测量温度T₁至T₆的温度数据发送到估计设备10。

3.其他设备的配置

在绝热介质30A和30B的每一个中安装热通量计(未示出)。此外，热通量计还可以安装在管道20的未设置绝热介质的表面上。每个热通量计包括测量热通量数据的测量单元以及控制向其它设备发送各种数据和从其它设备接收各种数据的收发单元(未示出)。每个热通量计的测量单元测量绝热介质30A和30B以及管道20的未被绝热介质覆盖的部分的热通量数据或温度数据。每个热通量计的收发单元将由对应的测量单元测量的热通量数据或温度数据发送到估计设备10。

各种操作的流程

下面参照图3至图7说明根据本实施例的各种操作的流程。以下说明按照下列顺序给出：根据本实施例的整体操作的流程，第一类获取操作的流程，第二类获取操作的流程，沉积物厚度估计操作的流程，以及管内流体温度估计操作的流程。

1.整体操作的流程

下面参照图3说明根据本实施例的整体操作的流程。图3是用于说明根据本实施例的整体操作的示例性流程的流程图。首先，估计设备10的第一获取单元15a执行第一类获取操作，该第一类获取操作表示用于获取第一类温度数据的操作(步骤S101)。然后，估计设备10的第二获取单元15b执行第二类获取操作，该第二类获取操作表示用于获取第二类温度数据的操作(步骤S102)。随后，估计设备10的估计单元15c执行沉积物厚度估计操作(步骤S103)。此外，估计单元15c执行管内流体温度估计操作(步骤S104)。其标志着该操作的结束。

此处，步骤S101和S102的操作可以同时执行，或者步骤S101的操作可以在执行步骤S102的操作之后执行。以相同的方式，步骤S103和S104的操作可以同时执行，或者步骤S103的操作可以在执行步骤S104的操作之后执行。此外，可以跳过步骤S103的操作或步骤S104的操作。

2.第一类获取操作的流程

下面参照图4说明第一类获取操作的流程。图4是用于说明根据本实施例的第一类获取操作的示例性流程的流程图。首先，估计设备10的第一获取单元15a从温度传感器40A-1获取管道表面温度T₁，温度传感器40A-1安装在管道20的表面上与形成有沉积物60的沉积物形成位置(即第一沉积物形成位置)相对应的位置处(步骤S201)。然后，第一获取单元15a从温度传感器40A-2获取管道表面温度T₃，温度传感器40A-2安装在覆盖管道20的绝热介质30A的表面上与形成有沉积物60的沉积物形成位置相对应的位置处(步骤S202)。其标志着该操作的结束。此处，步骤S201和S202的操作可以同时执行，或者步骤S201的操作可以在执行步骤S202的操作之后执行。

3.第二类获取操作的流程

下面参照图5说明根据本实施例的第二类获取操作的流程。图5是用于说明根据本实施例的第二类获取操作的示例性流程的流程图。首先，估计设备10的第二获取单元15b从温度传感器40B-1获取管道表面温度T₂，温度传感器40B-1安装在管道20的表面上与形成有沉积物60并且不同于第一沉积物形成位置的沉积物形成位置(即第二沉积物形成位置)相对应的位置处(步骤S301)。然后，第二获取单元15b从温度传感器40B-2获取管道表面温度T₄，温度传感器40B-2安装在覆盖管道20的绝热介质30B的表面上与形成有沉积物60的沉积物形成位置相对应的位置处(步骤S302)。其标志着该操作的结束。此处，步骤S301和S302的操作可以同时执行，或者步骤S301的操作可以在执行步骤S302的操作之后执行。

4.沉积物厚度估计操作的流程。

下面参照图6说明根据本实施例的沉积物厚度估计操作。图6是用于说明根据本实施例的沉积物厚度估计操作的示例性流程的流程图。在下面的说明中，参考数学表达式说明根据本实施例的沉积物厚度估计方法，然后详细说明根据本实施例的沉积物厚度估计操作。

沉积物厚度估计方法

下面说明根据在绝热介质的厚度不同的沉积物形成位置处的管道表面温度和绝热介质表面温度来估计沉积物厚度的方法的示例。此处，当T₁表示由第一获取单元15a获取的管道表面温度，T₃表示绝热介质30A的绝热介质表面温度，T₂表示由第二获取单元15b获取的管道表面温度，并且T₄表示绝热介质30B的绝热介质表面温度；考虑到从管内流体50向管道表面的热量移动，在绝热介质30A、30B的位置处从流体50向管道外侧的热移动量Q₁、Q₂分别表示如下。

[式1]

[式2]

此处，T_inner表示管内流体温度；R_deposit表示沉积物60的热阻；R_pipe表示管道20的热阻；R_innht表示归因于管道内流体50的热传递的热阻。此外，考虑到从管道表面向绝热介质表面的热量移动，关于热移动量Q₁、Q₂，获得以下式(3)和(4)给出的关系。

[式3]

[式4]

此处，R₁和R₂分别表示绝热介质30A和30B的热阻。根据上面给出的式(1)至式(4)，可以按照下式(5)计算沉积物60的热阻R_deposit。

[式5]

以相同的方式，根据上述式(1)至式(4)，可以按照下式(6)计算管内流体温度T_inner。

[式6]

绝热介质30A、30B的热阻R₁和R₂可以分别按照下式(7)和(8)来计算，其中使用以下项：存储在存储单元14中的绝热介质30A和30B各自的热导率k_i1和k_i2以及外半径r_i1和r_i2；管道20的外半径r_po；考虑到热量移动的区域在管轴方向上的长度L。同时，在式(7)和式(8)中，“ln”表示自然对数。

[式7]

[式8]

同时，热阻R₁和R₂的值可记录在存储单元14中。使用管道20的内半径r_pi和管道20内的热导率k_p，管道20的热阻R_pipe能够按照下式(9)进行计算。在式(9)中，“ln”表示自然对数。

[式9]

此外，可以使用管道20内的传热系数h_inner，按照下式(10)计算归因于管道20内的流体50的热传递的热阻R_innht。

[式10]

此时，沉积物60的沉积物厚度δ和热阻R_deposit具有下式(11)给出的关系。管道20的内半径r_pi对应于沉积物60的外半径，r_pi-δ对应于沉积物60的内半径。根据下面给出的式(11)，沉积物厚度δ的数值越大，沉积物60的热阻R_deposit的数值越大。在式(11)中，“ln”表示自然对数。

[式11]

如以上所说明的，使用存储在存储单元14中的沉积物60的热导率k_deposit，可以根据沉积物60的热阻R_deposit计算沉积物60的厚度。

估计操作的流程

下面参考图6说明沉积物厚度估计操作的示例。第一，估计设备10的估计单元15c接收与第一沉积物形成位置相对应的管道表面温度T₁和绝热介质表面温度T₃的输入(步骤S401)。第二，估计单元15c接收与第二沉积物形成位置相对应的管道表面温度T₂和绝热介质表面温度T₄的输入(步骤S402)。第三，估计单元15c分别接收R₁、R₂的输入作为绝热介质30A和30B的热阻的数值(步骤S403)。第四，估计单元15c接收R_innht的输入作为流体50的热阻的数值(步骤S404)。第五，估计单元15c接收R_pipe的输入作为管道20的热阻的数值(步骤S405)。第六，估计单元15c接收沉积物60的热导率k_deposit和管道20的内半径r_pi的输入(步骤S406)。第七，根据沉积物60的热阻R_deposit的数值，估计单元15c输出沉积物厚度δ的数值(步骤S407)。

估计单元15c执行步骤S401至步骤S407的操作，然后结束沉积物厚度估计操作。此处，从步骤S401至步骤S406执行的输入接收操作的顺序和执行时机可以动态地或静态地改变。

5.管内流体温度估计操作的流程

下面参照图7说明根据本实施例的管内流体温度估计操作。图7是用于说明根据本实施例的管内流体温度估计操作的示例性流程的流程图。第一，估计设备10的估计单元15c接收与第一沉积物形成位置相对应的管道表面温度T₁和绝热介质表面温度T₃的输入(步骤S501)。第二，估计单元15c接收与第二沉积物形成位置相对应的管道表面温度T₂和绝热介质表面温度T₄的输入(步骤S502)。第三，估计单元15c分别接收R₁、R₂的输入作为绝热介质30A和30B的热阻的数值(步骤S503)。第四，估计单元15c输出管道20内流体50的温度T_inner的数值(步骤S504)。在用于估计管内流体温度T_inner的估计操作期间，使用先前给出的式(6)来执行计算。

估计单元15c执行以上说明的步骤S501至步骤S504的操作，然后结束沉积物厚度估计操作。此处，从步骤S501至步骤S503执行的输入接收操作的顺序和执行时机可以动态地或静态地改变。

管道和温度传感器的具体示例

下面参照图8至21说明管道和温度传感器的布置和使用的具体示例。参照具体示例1至10给出关于在管道中执行的估计操作的说明，其中布置温度传感器以测量至少四个点的温度。参照具体示例11至14给出关于在管道中执行的估计操作的说明，其中布置温度传感器以测量至少三个点的温度。

1.具体示例1

下面参照图8说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中获得两对温度数据。图8是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例1的横截面图。在图8中示出了管道21在管轴方向上的横截面表面，管道21由具有不同厚度的绝热介质31A和31B覆盖，并且其中由于流体51的流动而均匀地形成沉积物61。此外，在绝热介质31A上安装有温度传感器41A(41A-1和41A-2)，在绝热介质31B上安装有温度传感器41B(41B-1和41B-2)。温度传感器41A-1和41A-2安装在管道21的相同径向上，温度传感器41B-1和41B-2安装在管道21的相同径向上的与温度传感器41A的位置不同的位置处。

因此，估计设备10可以通过针对具有不同厚度(如图8所示)并且具有不同热阻的每种类型的绝热介质测量管道表面温度和绝热介质表面温度来估计沉积物厚度。也就是说，首先，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器41A-1测量的温度T₁作为绝热介质31A的管道表面温度，并且获取由温度传感器41A-2测量的温度T₃作为绝热介质31A的绝热介质表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器41B-1测量的温度T₂作为绝热介质31B的管道表面温度，并且获取由温度传感器41B-2测量的温度T₄作为绝热介质31B的绝热介质表面温度。

然后，使用所获取的温度T₁至T₄的温度数据、所存储的流体51的热阻R_innht、所存储的管道21的热阻R_pipe以及所存储的绝热介质31A和31B各自的热阻R₁和R₂，估计设备10根据先前给出的式(5)获得沉积物61的热阻R_deposit。随后，使用所存储的沉积物61的热导率k_deposit，估计设备10估计沉积物61的厚度δ。此外，使用温度T₁至T₄的温度数据以及绝热介质31A和31B各自的热阻R₁和R₂，估计设备10可以根据先前给出的式(6)估计流体51的温度T_inner。

2.具体示例2

下面参照图9说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中获得三对或更多对温度数据。图9是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例2的横截面图。在图9中示出了管道22在径向上的横截面表面，管道22由绝热介质32以及厚度与绝热介质32的厚度不同的绝热介质(未示出)覆盖，并且其中由于流体52的流动而不均匀地形成沉积物62。此外，温度传感器42a(42a-1和、42a-2)、温度传感器42b(42b-1和42b-2)、温度传感器42c(42c-1和42c-2)、温度传感器42d(42d-1和42d-2)安装在绝热介质32的相互不同的径向上的位置。

如图9所示，估计设备10测量圆上多个点处的管道表面温度和绝热介质表面温度。因此，即使在沉积物沿周向不均匀地形成的情况下，也可以准确地估计沉积物厚度。此时，如果在大量的点处仅对一种绝热介质执行表面温度测量；那么，对于其他绝热介质，仅在一个点处测量管道表面温度和绝热介质表面温度就已足够。也就是说，例如，估计设备10不仅可以获得由温度传感器42a(42a-1和42a-2)测量的一对温度数据T₁和T₃，而且还可以获得由温度传感器42c(42c-1和42c-2)测量的一对温度数据T₁和T₃；并且可以使用任意一对温度数据作为第一类温度数据。此时，例如，估计设备10能够使用由安装在厚度与绝热介质32的厚度不同的另一绝热介质(未示出)上的温度传感器(未示出)测量的一对温度数据T₂和T₄作为第二类温度数据。此外，估计设备10可以从多个点的温度数据获得第二类温度数据。

然后，以与先前说明的具体示例1相同的方式，使用温度T₁至T₄的温度数据、所存储的流体52的热阻R_innht、所存储的管道22的热阻R_pipe以及所存储的绝热介质32和另一绝热介质各自的热阻R₁和R₂；估计设备10根据先前给出的式(5)获得沉积物62的热阻R_deposit。随后，使用所存储的沉积物62的热导率k_deposit，估计设备10估计沉积物62的厚度δ。此外，使用温度T₁至T₄的温度数据以及绝热介质32和另一绝热介质各自的热阻R₁和R₂，估计设备10可以根据先前给出的式(6)估计流体52的温度T_inner。

3.具体示例3

下面参照图10说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中获得两对绝热介质内的温度数据。图10是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例3的横截面图。在图10中示出了管道23在管轴方向上的横截面表面，管道23由具有不同厚度的绝热介质33A和33B覆盖，并且其中由于流体53的流动而均匀地形成沉积物63。此外，在绝热介质33A中安装有温度传感器43A(43A-1和43A-2)，在绝热介质33B中安装有温度传感器43B(43B-1和43B-2)。温度传感器43A-1和43A-2安装在管道23的相同径向上，温度传感器43B-1和43B-2安装在管道23的相同径向上的与温度传感器43A的位置不同的位置处。

因此，估计设备10可以通过在具有不同厚度(如图10所示)并且具有不同热阻的每种绝热介质内测量多个点的温度数据来估计沉积物厚度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器43A-1测量的温度T₁作为管道表面附近的绝热介质33A内部的温度，并且获取由温度传感器43A-2测量的温度T₃作为绝热介质表面附近的绝热介质33A内部的温度。也就是说，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器43B-1测量的温度T₂作为管道表面附近的绝热介质33B内部的温度，并且获取由温度传感器43B-2测量的温度T₄作为绝热介质表面附近的绝热介质33B内部的温度。然后，以与先前说明的具体示例1相同的方式，估计设备10估计沉积物63的厚度δ并且估计流体53的温度T_inner。

4.具体示例4

下面参照图11说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中从由不同材料制成的绝热介质获得两对温度数据。图11是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例4的横截面图。在图11中示出了管道24在管轴方向上的横截面表面，管道24由不同材料制成的绝热介质34A(34A-1和34A-2)和34B覆盖，并且其中由于流体54的流动而均匀地形成沉积物64。此外，在绝热介质34A上安装有温度传感器44A(44A-1和44A-2)，在绝热介质34B上安装有温度传感器44B(44B-1和44B-2)。温度传感器44A-1和44A-2安装在管道24的相同径向上，温度传感器44B-1和44B-2安装在管道24的相同径向上的与温度传感器44A的位置不同的位置处。

因此，估计设备10可以通过针对如图11所示由不同材料制成并且具有不同热阻的绝热介质测量管道表面温度和绝热介质表面温度来估计沉积物厚度。此时，绝热介质34A和34B可以具有不同的厚度，并且可以由不同的材料制成。此外，作为绝热介质34A和34B的材料，可以使用例如塑料的材料或具有高导热性的金属。同时，绝热介质34A和34B不需要由相同材料制成。例如，如图11所示，绝热介质34可以具有双层结构，并且其中一层可以具有与绝热介质34B的材料不同的材料。

温度传感器44A的安装位置可以设置在两层绝热介质之间。此外，绝热介质可以具有三层或更多层的多层结构。这些层可以包括例如塑料的材料或具有高导热性的金属。此外，也可以在这些层中包括用于温度测量或通信的电路板以及电源。此外，也可以用金属制成的容器覆盖绝热介质的一部分或全部，在该容器内安装温度传感器44A。

参照图11，首先，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器44A-1测量的温度T₁作为绝热介质34A(34A-1)的管道表面温度，并且获取由温度传感器44A-2测量的温度T₃作为绝热介质34A(34A-2)的绝热介质表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器44B-1测量的温度T₂作为绝热介质34B的管道表面温度，并且获取由温度传感器44B-2测量的温度T₄作为绝热介质34B的绝热介质表面温度。

然后，使用所获取的温度T₁至T₄的温度数据、所存储的流体54的热阻R_innht、所存储的管道24的热阻R_pipe、绝热介质34A整体的热阻R₁以及绝热介质34B的热阻R₂；估计设备10根据先前给出的式(5)获得沉积物64的热阻R_deposit。随后，使用所存储的沉积物64的热导率k_deposit，估计设备10估计沉积物64的厚度δ。此外，使用温度T₁至T₄的温度数据、绝热介质34A整体的热阻R₁以及绝热介质34B的热阻R₂，估计设备10可以根据先前给出的式(6)估计流体54的温度T_inner。

5.具体示例5

下面参照图12说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中从由不同材料制成并且被放置在管轴方向上的相同位置处的绝热介质获得两对温度数据。图12是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例5的横截面图。在图12中示出了管道25在径向上的横截面表面，在管轴方向上的相同位置处，管道25在其下侧和上侧被具有不同厚度的绝热介质35A和35B覆盖，并且其中由于流体55的流动而均匀地形成沉积物65。绝热介质35A和35B具有不同的厚度，并且由不同的材料制成。此外，在绝热介质35A上安装有温度传感器45A(45A-1和45A-2)，在绝热介质35B上安装有温度传感器45B(45B-1和45B-2)。温度传感器45A-1和45A-2安装在管道25的相同径向上。以相同的方式，温度传感器45B-1和45B-2也安装在管道25的相同径向上。

因此，如图12所示，即使绝热介质未放置在管轴方向上的不同位置处，估计设备10也可以通过针对具有不同厚度、不同材料、不同形状和不同层数的每种绝热介质测量管道表面温度和绝热介质表面温度来估计沉积厚度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器45A-1测量的温度T₁作为位于管道25下侧的绝热介质35A的管道表面温度，并且获取由温度传感器45A-2测量的温度T₃作为绝热介质35A的绝热介质表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器45B-1测量的温度T₂作为位于管道25上侧的绝热介质35B的管道表面温度，并且获取由温度传感器45B-2测量的温度T₄作为绝热介质35B的绝热介质表面温度。然后，以与先前说明的具体示例1相同的方式，估计设备10估计沉积物65的厚度δ并且估计流体55的温度T_inner。

6.具体示例6

下面参照图13说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中从部分由不同材料制成并且被放置在管轴方向上的相同位置处的绝热介质获得两对温度数据。图13是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例6的横截面图。在图13中示出了管道26在径向上的横截面表面，其中在管轴方向上的相同位置处，绝热介质36A的一部分被由不同材料制成的绝热介质36B代替，并且其中由于流体56的流动而均匀地形成沉积物66。绝热介质36A和36B由不同的材料制成。此外，在绝热介质36A上安装有温度传感器46A(46A-1和46A-2)，在绝热介质36B上安装有温度传感器46B(46B-1和46B-2)。温度传感器46A-1和46A-2安装在管道26的相同径向上。以相同的方式，温度传感器46B-1和46B-2也安装在管道26的相同径向上。

因此，如图13所示，即使绝热介质未放置在管轴方向上的不同位置处，估计设备10也可以通过针对具有不同厚度、不同材料、不同形状和不同层数的每种绝热介质测量管道表面温度和绝热介质表面温度来估计沉积厚度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器46A-1测量的温度T₁作为覆盖整个管道26的绝热介质36A的管道表面温度，并且获取由温度传感器46A-2测量的温度T₃作为绝热介质36A的绝热介质表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器46B-1测量的温度T₂作为覆盖管道26的一些部分的绝热介质36B的管道表面温度，并且获取由温度传感器46B-2测量的温度T₄作为绝热介质36B的绝热介质表面温度。然后，以与先前说明的具体示例1相同的方式，估计设备10估计沉积物66的厚度δ并且估计流体56的温度T_inner。

7.具体示例7

下面参照图14说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中从被放置在管轴方向上的相同位置处的附加绝热介质获得两对温度数据。图14是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例7的横截面图。在图14中示出了管道27在径向上的横截面表面，其中在管轴方向上的相同位置处，绝热介质37B被添加到性质上均匀的绝热介质37A的一些部分中，并且其中由于流体57的流动而均匀地形成沉积物67。此外，在绝热介质37A上安装有温度传感器47A-1、47A-2和47B-1，在绝热介质37B上安装有温度传感器47B-2。温度传感器47A-1和47A-2安装在管道27的相同径向上。以相同的方式，温度传感器47B-1和47B-2也安装在管道27的相同径向上。

因此，如图14所示，即使绝热介质未放置在管轴方向上的不同位置处，估计设备10也可以通过针对具有不同厚度、不同材料、不同形状和不同层数的每种绝热介质测量管道表面温度和绝热介质表面温度来估计沉积厚度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器47A-1测量的温度T₁作为覆盖整个管道27的绝热介质37A的管道表面温度，并且获取由温度传感器47A-2测量的温度T₃作为绝热介质37A的绝热介质表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器47B-1测量的温度T₂作为添加绝热介质37B的位置的管道表面温度，并且获取由温度传感器47B-2测量的温度T₄作为添加绝热介质37B的位置的绝热介质表面温度。然后，以与先前说明的具体示例1相同的方式，估计设备10估计沉积物67的厚度δ并且估计流体57的温度T_inner。

8.具体示例8

下面参照图15说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中从仅覆盖管道的一些部分的绝热介质获得两对温度数据。图15是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例8的横截面图。在图15中示出了管道28在径向上的横截面表面，其中在管轴方向上的相同位置处，一些部分由绝热介质38A和38B覆盖，并且其中由于流体58的流动而均匀地形成沉积物68。绝热介质38A和38B具有不同的厚度，并且由不同的材料制成。此外，在绝热介质38A上安装有温度传感器48A(48A-1和48A-2)，在绝热介质38B上安装有温度传感器48B(48B-1和48B-2)。温度传感器48A-1和48A-2安装在管道28的相同径向上，温度传感器48B-1和48B-2安装在管道28的相同径向上的与温度传感器48A的位置不同的位置处。

因此，如图15所示，即使绝热介质未放置在管轴方向上的不同位置处，估计设备10也可以通过针对具有不同厚度、不同材料、不同形状和不同层数的每种绝热介质测量管道表面温度和绝热介质表面温度来估计沉积厚度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器48A-1测量的温度T₁作为覆盖管道28的一些部分的绝热介质38A的管道表面温度，并且获取由温度传感器48A-2测量的温度T₃作为绝热介质38A的绝热介质表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器48B-1测量的温度T₂作为覆盖管道28的一些部分的绝热介质38B的管道表面温度，并且获取由温度传感器48B-2测量的温度T₄作为绝热介质38B的绝热介质表面温度。然后，以与先前说明的具体示例1相同的方式，估计设备10估计沉积物68的厚度δ并且估计流体58的温度T_inner。

9.具体示例9

下面参照图16说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中从具有不均匀厚度的绝热介质获得两对温度数据。图16是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例9的横截面图。在图16中示出了管道29在管轴方向上的横截面表面，管道29由具有不均匀厚度的绝热介质39覆盖，并且其中由于流体59的流动而均匀地形成沉积物69。此外，将温度传感器49A(49A-1和49A-2)和温度传感器49B(49B-1和49B-2)放置在绝热介质39的沿管轴方向使绝热介质39具有不同厚度的位置处。温度传感器49A-1和49A-2安装在管道29的相同径向上，温度传感器49B-1和49B-2安装在管道29的相同方向上的与温度传感器49A的位置不同的位置处。

因此，即使如图16所示仅存在单一绝热介质的情况下，估计设备10也可以通过针对具有不同厚度、不同形状和不同热阻的每种绝热介质测量管道表面温度和绝热介质表面温度来估计沉积厚度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器49A-1测量的温度T₁作为具有较小厚度的绝热介质39的位置的管道表面温度，并且获取由温度传感器49A-2测量的温度T₃作为具有较小厚度的绝热介质39的位置的绝热介质表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器49B-1测量的温度T₂作为具有较大厚度的绝热介质39的位置的管道表面温度，并且获取由温度传感器49B-2测量的温度T₄作为具有较大厚度的绝热介质39的位置的绝热介质表面温度。然后，以与先前说明的具体示例1相同的方式，估计设备10估计沉积物69的厚度δ并且估计流体59的温度T_inner。

10.具体示例10

下面参照图17说明一个示例，其中在具有被布置成测量四个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中从没有覆盖任何绝热介质的位置获得两对温度数据。图17是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例10的横截面图。在图17中示出了管道210在管轴方向上的横截面表面，管道210由绝热介质310部分地覆盖，并且其中由于流体510的流动而均匀地形成沉积物610。温度传感器410A安装在未由绝热介质310覆盖的管道210上；温度传感器410B(410B-1和410B-2)安装在绝热介质310上；并且温度传感器410C以相对于管道210和绝热介质310非接触的方式安装在管道210的外侧。温度传感器410B-1和410B-2安装在管道210的相同径向上。在下面的说明中，参考数学表达式说明如在具体示例10中实现的根据本实施例的沉积物厚度估计方法，然后详细说明如在具体示例10中实现的根据本实施例的沉积物厚度估计操作。

沉积物厚度估计方法

下面给出对如在具体示例10中实现的根据本实施例的用于估计沉积物厚度的方法的说明。当T₅表示由估计设备10的第一获取单元15a从不存在绝热介质310的位置获取的管道表面温度时，当T₂表示由第二获取单元15b获取的管道表面温度时，当T₄表示绝热介质310的绝热介质表面温度时，并且当T₆表示管道210周围的空气温度时；考虑到管内流体510向管道表面的热量移动以及从管道表面向管道210的外部大气的热量移动，在不存在绝热介质310的位置处从流体510向管道210外侧的热移动量Q₁如下式(12)所示。

[式12]

此处，T_inner表示流体510的管内流体温度；R_deposit表示沉积物610的热阻；R_pipe表示管道210的热阻；R_innht表示归因于管道210内流体510的热传递的热阻；并且R_outht1表示归因于从管道表面向管道210的外部大气的热传递的热阻。

另一方面，通过考虑从管内流体510向管道表面的热量移动以及从绝热介质310的表面向管道210的外部大气的热量移动，在绝热介质310的位置处从管内流体510向管道210外侧的热移动量Q₂如下式(13)所示。

[式13]

此处，R₂表示绝热介质310的热阻，R_outht2表示归因于从绝热介质310的表面向管道210的外部大气的热传递的热阻。

热阻R_outht1可以使用管道210的外半径r_po和管道210表面的传热系数h_outer1按照下式(14)计算。

[式14]

热阻R_outht2可以使用绝热介质310的外半径r_i2和绝热介质310表面的传热系数h_outer2按照下式(15)计算。

[式15]

此外，根据上面给出的式(15)和测量温度，可以获得热阻R_outht2，如以下式(16)所示。

[式16]

根据上面给出的式(15)和式(16)，可以从测量温度获得绝热介质310表面的传热系数h_outer2。此外，如果将管道210表面的传热系数h_outer1视为与绝热介质310表面的传热系数h_outer2相同，则可以根据先前给出的式(14)获得热阻R_outht1。

然后，根据先前给出的式(12)、先前给出的式(13)以及所获取的热阻R_outht1；对于沉积物610的热阻R_deposit，获得如下式(17)所示的关系，并且对于流体510的管内流体温度T_inner，获得如下式(18)所示的关系。

[式17]

[式18]

如以上所说明的，沉积物610的热阻R_deposit可以根据式(17)获得，沉积物610的厚度δ可以使用存储在存储单元14中的沉积物610的热导率k_deposit根据式(11)计算。此外，表示流体510的温度的管内流体温度T_inner可以根据上面给出的式(18)计算。

估计操作

因此，即使如图17所示仅在一些部分中放置绝热介质，估计设备10也可以通过测量以下各项来估计沉积物厚度：不涉及绝热介质的管道表面温度；空气温度；绝热介质的管道表面温度；以及绝热介质表面温度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器410A测量的温度T₅作为不涉及绝热介质310的管道表面温度，并且获取由温度传感器410C测量的温度T₆作为管道210周围的空气温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器410B-1测量的温度T₂作为绝热介质310的管道表面温度，并且获取由温度传感器410B-2测量的温度T₄作为绝热介质310的绝热介质表面温度。

随后，使用温度T₂、T₄、T₅以及T₆的温度数据、所存储的流体510的热阻R_innht、所存储的管道210的热阻R_pipe、归因于从管道表面向管道210的外部大气的热传递的热阻R_outht1以及绝热介质310的热阻R₂；估计设备10根据先前给出的式(17)获得沉积物610的热阻R_deposit。然后，使用所存储的沉积物610的热导率k_deposit，估计设备10根据先前给出的式(11)估计沉积物610的厚度δ。此外，使用温度T₂、T₄、T₅以及T₆的温度数据、归因于从管道表面向管道210的外部大气的热传递的热阻R_outht1以及绝热介质310的热阻R₂，估计设备10可以根据先前给出的式(18)估计流体510的温度T_inner。

11.具体示例11

下面参照图18说明一个示例，其中在具有被布置成测量三个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中获得管道周围的温度数据。图18是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例11的横截面图。在图18中示出了管道211在管轴方向上的横截面表面，管道211由绝热介质311部分地覆盖，并且其中由于流体511的流动而均匀地形成沉积物611。此外，温度传感器411A安装在管道211的未由绝热介质311覆盖的部分上；温度传感器411B安装在绝热介质311上；并且温度传感器411C以相对于管道211和绝热介质311非接触的方式安装在管道211的外侧。在下面的说明中，参考数学表达式说明如在具体示例11中实现的根据本实施例的沉积物厚度估计方法，然后详细说明如在具体示例11中实现的根据本实施例的沉积物厚度估计操作。

沉积物厚度估计方法

下面给出对如在具体示例11中实现的根据本实施例的用于估计沉积物厚度的方法的说明。当T₅表示由估计设备10的第一获取单元15a从不存在绝热介质311的位置获取的管道表面温度时，当T₂表示由第二获取单元15b获取的管道表面温度时，并且当T₆表示管道211周围的空气温度时，考虑到管内流体511向管道表面的热量移动以及从管道表面向管道211的外部大气的热量移动，在不存在绝热介质311的位置处从流体511向管道211外侧的热移动量Q₁如下式(19)所示。

[式19]

此处，T_inner表示流体511的管内流体温度；R_deposit表示沉积物611的热阻；R_pipe表示管道211的热阻；R_innht表示归因于管道211内流体511的热传递的热阻；并且R_outht1表示归因于从管道表面向管道211的外部大气的热传递的热阻。

另一方面，通过考虑从管内流体511到管道表面的热量移动以及从绝热介质311的表面向管道211的外部大气的热量移动，在绝热介质311的位置处从管内流体511向管道211外侧的热移动量Q₂如下式(20)所示。

[式20]

此处，R₂表示绝热介质311的热阻，R_outht2表示归因于从绝热介质311的表面向管道211的外部大气的热传递的热阻。

此时，根据管道211外部的风强度并且根据管道外部的流体类型(不存在大气时，例如在水下管道的情况下)，预测管道表面的传热系数h_outer1和绝热介质表面的传热系数h_outer2。此处，要么可以使用风速计测量风强度，并且可以相应地执行预测；要么如果环境是风强度波动不大的环境，则可以预先设置传热系数的值。例如，在几乎无风的环境中，可以按照h_outer1＝h_outer2＝5W/m²K进行设置。然后，根据先前给出的式(14)和式(15)，可以分别根据传热系数h_outer1和h_outer2计算热阻R_outht1和R_outht2。

随后，使用所获取的热阻、测量温度、先前给出的式(19)以及先前给出的式(20)，对于沉积物611的热阻R_deposit获得如下式(21)所示的关系，并且对于流体511的管内流体温度T_inner获得如下式(22)所示的关系。

[式21]

[式22]

如以上所说明的，作为使用存储在存储单元14中的沉积物611的热导率k_deposit的结果，基于先前给出的式(21)，可以根据沉积物611的热阻R_deposit计算沉积物611的厚度。此外，表示流体511的温度的管内流体温度T_inner可以根据上面给出的式(22)计算。

估计操作

因此，即使如图18所示仅在一些部分中放置绝热介质的情况下，估计设备10也可以通过测量以下各项来估计沉积物厚度：不涉及绝热介质的管道表面温度；空气温度；以及绝热介质的管道表面温度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器411A测量的温度T5作为不涉及绝热介质311的管道表面温度，并且获取由温度传感器411C测量的温度T₆作为管道211周围的空气温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器411B测量的温度T₂作为绝热介质311的管道表面温度。

随后，使用温度T₂、T₅以及T₆的温度数据、所存储的流体511的热阻R_innht、所存储的管道211的热阻R_pipe、归因于从管道表面向管道211的外部大气的热传递的热阻R_outht1、绝热介质311的热阻R₂以及归因于从绝热介质表面向管道211的外部大气的热传递的热阻R_outht2，估计设备10根据先前给出的式(21)获得沉积物611的热阻R_deposit。然后，使用所存储的沉积物611的热导率k_deposit，估计设备10估计沉积物611的厚度δ。此外，使用温度T₂、T₅以及T₆的温度数据、归因于从管道表面向管道211的外部大气的热传递的热阻R_outht1、绝热介质311的热阻R₂以及归因于从绝热介质表面向管道211的外部大气的热传递的热阻R_outht2，估计设备10可以根据先前给出的式(22)估计流体511的温度T_inner。

12.具体示例12

下面参照图19说明一个示例，其中在具有被布置成测量三个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中不像具体示例11那样获得管道周围的温度数据。图19是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例12的横截面图。在图19中示出了管道212在管轴方向上的横截面表面，管道212由绝热介质312部分地覆盖，并且其中由于流体512的流动而均匀地形成沉积物612。此外，温度传感器412A安装在管道212的未由绝热介质312覆盖的部分中；并且温度传感器412B安装在绝热介质312上。

因此，即使如图19所示仅在一些部分放置绝热介质的情况下，并且即使在未测量或估计空气温度的情况下，只要在测量不涉及绝热介质的管道表面温度、测量绝热介质的管道表面温度以及测量绝热介质表面温度之后，可以预测出管道表面的传热系数h_outer1和绝热介质表面的传热系数h_outer2，估计设备10仍然能够估计沉积物厚度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器412A测量的温度T₅作为不涉及绝热介质312的管道表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器412B-1测量的温度T₂作为绝热介质312的管道表面温度，并且获取由温度传感器412B-2测量的温度T₄作为绝热介质312的绝热介质表面温度。此外，估计设备10获取管道表面的传热系数h_outer1和绝热介质表面的传热系数h_outer2的预测值；并相应地计算归因于从管道表面向管道212的外部大气的热传递的热阻R_outht1，并且计算归因于从绝热介质表面向管道212的外部大气的热传递的热阻R_outht2。

随后，使用温度T₂、T₄和T₅的温度数据、所存储的流体512的热阻R_innht、所存储的管道212的热阻R_pipe、所获取的热阻R_outht1和R_outht2以及绝热介质312的热阻R₂；估计设备10根据先前给出的式(12)和式(13)求解方程组，并且获得作为未知量的沉积物612的热阻R_deposit，获得管道212周围的空气温度T₆，并且获得流体512的管内流体温度T_inner。然后，使用所存储的沉积物612的热导率k_deposit，估计设备10估计沉积物612的厚度δ。

13.具体示例13

下面参照图20说明一个示例，其中在具有被布置成测量三个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中获得管道周围的温度数据，但是不获得绝热介质表面温度。图20是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例13的横截面图。在图20中示出了管道213在管轴方向上的横截面表面，管道213由具有不同厚度的绝热介质313A和313B部分覆盖，并且其中由于流体513的流动而均匀地形成沉积物613。此外，在绝热介质313A上安装有温度传感器413A，在绝热介质313B上安装有温度传感器413B。

因此，如图20所示，即使在未测量或估计绝热介质表面温度的情况下，只要在测量具有不同厚度的每种绝热介质的管道表面温度之后并且在测量空气温度之后，可以预测出绝热介质313A表面的传热系数h_outer1和绝热介质313B表面的传热系数h_outer2，估计设备10仍然能够估计沉积物厚度。也就是说，首先，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器413A测量的温度T₁作为绝热介质313A的管道表面温度，并且获取由温度传感器413C测量的空气温度T₆作为管道213周围的空气温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器413B测量的温度数据T₂作为绝热介质313B的管道表面温度。此时，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10还可以获取由温度传感器413C测量的温度数据T₆作为管道213周围的空气温度。此外，估计设备10获取绝热介质313A表面的传热系数h_outer1和绝热介质313B表面的传热系数h_outer2的预测值；并据此计算归因于从绝热介质313A表面向管道213的外部大气的热传递的热阻R_outht1，并且计算归因于从绝热介质313B表面向管道213的外部大气的热传递的热阻R_outht2。

此时，使用所获取的热阻、测量温度、先前在具体示例11中给出的式(21)以及先前在具体示例11中给出的式(20)；对于沉积物613的热阻R_deposit，获得如下式(23)所示的关系，并且对于流体513的管内流体温度T_inner，获得如下式(24)所示的关系。

[式23]

[式24]

随后，使用温度T₁、T₂以及T₆的温度数据、所存储的流体513的热阻R_innht、所存储的管道213的热阻R_pipe、绝热介质313A的热阻R₁、归因于从绝热介质313A向管道213的外部大气的热传递的热阻R_outht1、绝热介质313B的热阻R₂以及归因于从绝热介质313B表面向管道213的外部大气的热传递的热阻R_outht2，估计设备10根据先前给出的式(23)获得沉积物613的热阻R_deposit。然后，使用所存储的沉积物613的热导率k_deposit，估计设备10估计沉积物613的厚度δ。此外，使用温度T₁、T₂以及T₆的温度数据、绝热介质313A的热阻R₁、归因于从绝热介质313A向管道213的外部大气的热传递的热阻R_outht1、绝热介质313B的热阻R₂以及归因于从绝热介质313B表面向管道213的外部大气的热传递的热阻R_outht2，估计设备10还可以根据上述给出的式(24)估计流体513的温度T_inner。

14.具体示例14

下面参照图21说明一个示例，其中在具有被布置成测量三个点的温度的温度传感器的管道中执行估计操作，并且其中不像具体示例13那样获得管道周围的温度数据。图21是根据本实施例的管道和温度传感器的具体示例14的横截面图。在图21中示出了管道214在管轴方向上的横截面表面，管道21由具有不同厚度的绝热介质314A和314B覆盖，并且其中由于流体514的流动而均匀地形成沉积物614。此外，在绝热介质314A中安装有温度传感器414A，并且在绝热介质314B中安装有温度传感器414B(414B-1、414B-2)。

因此，如图21所示，即使在未测量或估计空气温度的情况下，只要在针对具有不同热阻的每种绝热介质测量管道表面温度并且测量至少一种绝热介质的表面温度之后，可以预测出绝热介质314A表面的传热系数h_outer1和绝热介质314B表面的传热系数h_outer2，估计设备10仍然能够估计沉积物厚度。也就是说，作为在第一类位置处的第一类温度数据，估计设备10获取由温度传感器414A测量的温度T₁作为绝热介质314A的管道表面温度。此外，作为在第二类位置处的第二类温度数据，估计设备10获取由温度传感器414B-1测量的温度T₂作为绝热介质314B的管道表面温度，并且获取由温度传感器414B-2测量的温度T₄作为绝热介质314B的绝热介质表面温度。此外，估计设备10获取绝热介质314A表面的传热系数h_outer1和绝热介质314B表面的传热系数h_outer2的预测值；并据此计算归因于从绝热介质314A表面向管道214的外部大气的热传递的热阻R_outht1，并且计算归因于从绝热介质314B表面向管道214的外部大气的热传递的热阻R_outht2。

随后，使用温度T₁、T₂和T₄的温度数据、所存储的流体514的热阻R_innht、所存储的管道214的热阻R_pipe、所获取的热阻R_outht1和R_outht2、绝热介质314A的热阻R₁以及绝热介质314B的热阻R₂，估计设备10根据下面给出的式(25)和式(26)求解方程组，并且获得作为未知量的沉积物614的热阻R_deposit，获得管道214周围的空气温度T₆，并且获得流体514的管内流体温度T_inner。然后，使用所存储的沉积物614的热导率k_deposit，估计设备10估计沉积物614的厚度δ。

[式25]

[式26]

此外，通过考虑从管内流体514向管道表面的热量移动、从管道表面向绝热介质表面的热量移动以及从绝热介质表面向管道214的外部大气的热量移动，在绝热介质314A的位置处从流体514向管道214外部的热移动量Q₁如下式(27)所示。

[式27]

作为使用上面给出的式(27)的结果，还可以获得未测量的绝热介质314A的绝热介质表面温度T₃。

15.其它具体示例

以下给出对除上述具体示例1至14以外的具体示例的说明。以下说明按照下列顺序给出：基于热通量测量的沉积物厚度估计设备，管内流体速度估计操作，以及在绝热介质彼此隔开一定距离的情况下执行的沉积厚度估计操作。

基于热通量测量的沉积物厚度估计设备

首先，在使用具有不同热阻的两种绝热介质的配置中，在每种绝热介质中安装热通量计，并且估计设备10测量每种绝热介质的热通量和温度。然后，使用热通量计，估计设备10可以直接测量先前在式(1)中给出的热移动量Q₁以及先前在式(2)中给出的热移动量Q₂。因此，估计设备10解出式(1)和式(2)的方程组，并且获得作为未知量的沉积物的热阻R_deposit，并且获得管内流体温度T_inner。随后，使用所存储的沉积物的热导率k_deposit，估计设备10估计沉积物的厚度δ。

同时，在绝热介质为单一类型的配置中，估计设备10在不涉及绝热介质的管道表面上安装热通量计，并在绝热介质内安装热通量计。因此，即使在与热通量一起使用不涉及绝热介质的管道表面温度的情况下，或者即使在与热通量一起使用绝热介质内侧的管道表面温度的情况下，估计设备10也能够以相同的顺序估计沉积物厚度。

管内流体速度估计操作

在工厂中使用根据管道外侧的测量温度来估计内部流体温度的传感器。然而，在这种测量方法中，为了估计内部流体温度，需要估计流体和管道之间的热传递的影响。在具有低黏度的流体(例如水)中，热传递的影响小。在具有高黏度的流体(例如石油)中，热传递的影响增加。如果已知流体的黏度和流体速度，则可以估计热传递的影响。然而，如果流体的流体速度改变，那么热传递的影响也改变。

因此，如果测量了具有不同厚度的每种绝热介质的内侧和外侧的温度；那么，使用先前给出的式(6)，即使在热传递的影响未知的情况下，估计设备10也可以通过考虑热传递的影响来估计流体温度。同时，如果没有沉积物形成，则与先前给出的式(5)相比，下面给出的式(28)成立。

[式28]

作为使用上面给出的式(28)的结果，估计设备10可以估计归因于流体的热传递的热阻R_innht，并且可以相应地估计和输出管内流体速度。

在绝热介质彼此隔开一定距离的情况下执行的沉积物厚度估计操作

即使具有不同热阻的两种绝热介质以彼此隔开一定距离地安装，只要在其安装位置处的管内流体温度和沉积物厚度不存在显著差异，估计设备10就能够以与先前说明的具体示例1相同的方式估计沉积物厚度δ和管内流体温度T_inner。此外，只要在其安装位置处的管内流体温度和沉积物厚度不存在显著差异，估计设备10也可以跨不同的管道估计沉积物厚度δ和管内流体温度T_inner。

实施例的效果

第一，在根据本实施例执行的操作中，在与流体50流过的管道20的第一类位置的外侧相对应的位置处获得第一类温度数据；在与管道20的第二类位置的外侧相对应的位置处获得第二类温度数据，在第二类位置处，与热传递相关的条件不同于在第一类位置处的条件；基于第一类温度数据以及第二类温度数据计算在管道20的内表面上形成的沉积物60的热阻；并且估计沉积物60的厚度。因此，在本操作中，能够准确地估计管道20内的沉积物厚度。

第二，在根据本实施例执行的操作中，作为第一类温度数据，在与管道20的第一类位置的外侧相对应的位置处获得温度数据，在该第一类位置处，在管道20的内表面上形成沉积物60；并且，作为第二类温度数据，在与管道20的形成有沉积物60的第二类位置的外侧相对应的位置处获得温度数据。然后，使用第一类温度数据以及第二类温度数据计算温差数据；并且基于温差数据计算沉积物60的热阻。此外，估计沉积物60的厚度。此外，基于温差数据，估计在管道20中流动的流体50的温度。因此，在本操作中，作为使用多个点之间的温差数据的结果，可以准确地估计管道20内的沉积物厚度。

第三，在根据本实施例执行的操作中，作为第一类温度数据，在与管道20的该管道20被覆层覆盖的第一类位置的外侧相对应的位置处获得一组或多组温度数据。此外，作为第二类温度数据，在与管道20的第二类位置的外侧相对应的位置处获得一组或多组温度数据，在该第二类位置处，覆层的热阻不同于在第一类位置处的热阻。然后，使用计算出的温差数据、流体50的热阻、管道20的热阻以及覆层的热阻；计算沉积物60的热阻，然后估计沉积物60的厚度。因此，在本操作中，作为使用具有不同热阻的绝热介质的多个点之间的温差数据的结果，可以准确地估计管道20内的沉积物厚度。

第四，在根据本实施例执行的操作中，作为第一类温度数据，获取表示管道20的第一类位置处的外表面温度的第一类管道表面温度，并且获取表示第一类位置的径向上的覆层表面的温度的第一类覆层表面温度。此外，作为第二类温度数据，获取表示管道20的第二类位置处的外表面温度的第二类管道表面温度，并且获取表示第二类位置的径向上的覆层表面的温度的第二类覆层表面温度。然后，使用第一类管道表面温度与第一类覆层表面温度之间的温差，使用第二类管道表面温度与第二类覆层表面温度之间的温差，使用第一类管道表面温度与第二类管道表面温度之间的温差，使用流体50的热阻，使用管道20的热阻，并且使用覆层的热阻；计算沉积物60的热阻，然后估计沉积物60的厚度。因此，在本操作中，作为使用在热传递方向上的温差数据的结果，可以准确地估计管道20内的沉积物厚度。

第五，在根据本实施例执行的操作中，作为第一类温度数据，在第一类位置的径向上的多个覆层的内部获得温度数据。此外，作为第二类温度数据，在第二类位置的径向上的多个覆层的内部获得温度数据。因此，在本操作中，能够预先在绝热介质中安装温度传感器，并且能够以准确且高效的方式估计管道20内的沉积物厚度。

第六，在根据本实施例执行的操作中，作为第一类温度数据，在与管道20的该管道20未被覆层覆盖的第一类位置的外侧相对应的位置处获得一组或多组温度数据。此外，作为第二类温度数据，在与管道20的该管道20被覆层覆盖的第二类位置的外侧相对应的位置处获得一组或多组温度数据。然后，使用计算出的温差数据、流体50的热阻、管道20的热阻以及覆层的热阻；计算沉积物60的热阻，然后估计沉积物60的厚度。因此，在本操作中，同样在仅一部分放置有绝热介质的管道20中，也能够准确地估计管道20内的沉积物厚度。

第七，在根据本实施例执行的操作中，使用管道外部的空气温度，或使用流体温度，或使用覆层表面的传热系数；计算沉积物60的热阻，然后估计沉积物60的厚度。因此，在本操作中，同样在仅一部分放置有绝热介质的管道20中，也能够以准确且高效的方式估计管道20内的沉积物厚度。

第八，在根据本实施例执行的操作中，还获取第一类热通量数据，用于计算在第一类位置处从流体50向管道20外侧的热移动量。此外，还获得第二类热通量数据，用于计算在第二类位置处从流体50向管道20外侧的热移动量。然后，使用第一类温度数据、第二类温度数据、第一类热通量数据以及第二类热通量数据；计算沉积物60的热阻，然后估计沉积物60的厚度。因此，在本操作中，作为直接获得热移动量的结果，可以准确地估计管道20内的沉积物厚度。

第九，在根据本实施例执行的操作中，在用于输送井中生成的石油或天然气的管道20中，获取第一类温度数据和第二类温度数据。然后，基于第一类温度数据和第二类温度数据，估计水合物、蜡、沥青质或结垢物的厚度。因此，在本操作中，在石油管线或天然气管线中，可以准确地估计管道20内的沉积物厚度。

系统

除非另有说明，在本实施例中描述的或在附图中示出的处理程序、控制程序、具体名称、各种数据以及包括参数的信息可以根据需要改变。

附图中所示设备的构成元件仅为概念性的，无需按照示出的进行物理配置。基于各种类型的负载或使用条件，构成元件作为整体或部分可以在功能上或物理上进行分离或集成。

在设备中实现的过程功能全部或部分地由CPU或由CPU分析和执行的计算机程序来实现，或由有线逻辑实现为硬件。

硬件

下面给出对估计设备10的示例性硬件配置示例的说明。这里，其它设备也可以具有相同的硬件配置。图22是示出了示例性硬件配置的图。如图22所示，估计设备10包括通信设备10a、硬盘驱动器(HDD)10b、存储器10c以及处理器10d。图22所示的构成元件通过总线彼此连接。

通信设备10a为网络接口卡，并与其他服务器进行通信。HDD 10b用于存储用于实现图2所示的功能的计算机程序，并且用于存储数据库(DB)。

处理器10d从HDD 10b读取计算机程序并将其加载到存储器10c中，该计算机程序用于执行与图2所示的处理单元执行的操作相同的操作。结果，处理器10d实现用于执行参照图2说明的功能的过程。例如，该过程执行与图2所示的处理单元的功能相同的功能。更具体而言，处理器10d从HDD 10b读取具有与第一获取单元15a、第二获取单元15b以及估计单元15c相同的功能的计算机程序。然后，处理器10d执行一个过程，该过程执行与由第一获取单元15a、第二获取单元15b以及估计单元15c执行的操作相同的操作。

以此方式，估计设备10读取并执行计算机程序，并作为实现各种处理方法的信息处理设备进行操作。可替换地，估计设备10可以使用介质读取设备从记录介质读取计算机程序，并且可以执行所读取的计算机程序以实现与上面所描述的根据本实施例的功能相同的功能。同时，计算机程序不限于在估计设备10中执行。可替换地，例如，即使在计算机程序由一些其它计算机或一些其它服务器执行的情况下，或者在计算机程序由设备之间协作执行的情况下，本发明仍然能够以相同的方式实现。

计算机程序可以经由网络(例如因特网)来分发。可替换地，计算机程序可以被记录在诸如硬盘、软盘(FD)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光(MO)盘或数字多功能盘(DVD)之类的计算机可读记录介质中。因此，计算机可以从记录介质读取计算机程序，并对其进行执行。

Claims (11)

1.一种估计设备，包括：

第一获取单元，该第一获取单元针对与流体在其中流过的管道的第一类位置的外侧相对应的位置获取第一类温度数据；

第二获取单元，该第二获取单元针对与所述管道的第二类位置的外侧相对应的位置获取第二类温度数据，在所述第二类位置处，与热传递相关的条件不同于在所述第一类位置处的条件；以及

估计单元，该估计单元：

基于所述第一类温度数据以及所述第二类温度数据，计算在所述管道的内表面上形成的沉积物的热阻，并且

估计所述沉积物的厚度。

2.根据权利要求1所述的估计设备，其中，

所述第一获取单元针对与所述管道的所述第一类位置的外侧相对应的位置获取温度数据作为所述第一类温度数据，在所述第一类位置处，在所述管道的内表面上形成所述沉积物，

所述第二获取单元针对与所述管道的所述第二类位置的外侧相对应的位置获取温度数据作为所述第二类温度数据，在所述第二类位置处形成所述沉积物，并且

所述估计单元：

使用所述第一类温度数据以及所述第二类温度数据计算温差数据，

基于所述温差数据计算所述沉积物的热阻，

估计所述沉积物的厚度，并且

基于所述温差数据估计在所述管道中流动的所述流体的温度。

3.根据权利要求2所述的估计设备，其中，

所述第一获取单元获取与所述管道的所述第一类位置的外侧相对应的位置处的一组或多组温度数据作为所述第一类温度数据，在所述第一类位置处，所述管道被覆层覆盖，

所述第二获取单元获取与所述管道的所述第二类位置的外侧相对应的位置处的一组或多组温度数据作为所述第二类温度数据，在所述第二类位置处，所述覆层的热阻不同于在所述第一类位置处的热阻，并且

所述估计单元：

计算所述沉积物的热阻，该计算使用：

所述温差数据，

所述流体的热阻，

所述管道的热阻，以及

所述覆层的热阻，并且

估计所述沉积物的厚度。

4.根据权利要求3所述的估计设备，其中，

所述第一获取单元获取以下项作为所述第一类温度数据：

第一类管道表面温度，该第一类管道表面温度表示所述管道的所述第一类位置处的外表面的温度，以及

第一类覆层表面温度，该第一类覆层表面温度表示从所述第一类位置起沿径向位于所述管道外侧的覆层表面的温度，

所述第二获取单元获取以下项作为所述第二类温度数据：

第二类管道表面温度，该第二类管道表面温度表示所述管道的所述第二类位置处的外表面的温度，以及

第二类覆层表面温度，该第二类覆层表面温度表示从所述第二类位置起沿径向位于所述管道外侧的覆层表面的温度，并且

所述估计单元：

计算所述沉积物的热阻，该计算使用：

所述第一类管道表面温度与所述第一类覆层表面温度之间的温差，

所述第二类管道表面温度与所述第二类覆层表面温度之间的温差，

所述第一类管道表面温度与所述第二类管道表面温度之间的温差，

所述流体的热阻，

所述管道的热阻，以及

所述覆层的热阻，并且

估计所述沉积物的厚度。

5.根据权利要求3所述的估计设备，其中，

所述第一获取单元获取从所述第一类位置起沿径向位于所述管道外侧的所述覆层的内部的两组第一类温度数据作为所述第一类温度数据，

所述第二获取单元获取从所述第二类位置起沿径向位于所述管道外侧的所述覆层的内部的两组第二类温度数据作为所述第二类温度数据，并且

所述估计单元：

计算所述沉积物的热阻，该计算使用：

所述两组第一类温度数据之间的温差，

所述两组第二类温度数据之间的温差，

基于获取的位置从所述两组第一类温度数据和所述两组第二类温度数据中选择的第一类温度数据与第二类温度数据之间的温差，

所述流体的热阻，

所述管道的热阻，以及

所述覆层的热阻，并且

估计所述沉积物的厚度。

6.根据权利要求2所述的估计设备，其中，

所述第一获取单元针对与所述管道的所述第一类位置的外侧相对应的位置获取一组或多组温度数据作为所述第一类温度数据，在所述第一类位置处，所述管道未被所述覆层覆盖，

所述第二获取单元针对与所述管道的所述第二类位置的外侧相对应的位置获取一组或多组温度数据作为所述第二类温度数据，在所述第二类位置处，所述管道被所述覆层覆盖，并且

所述估计单元：

计算所述沉积物的热阻，该计算使用：

所述温差数据，

所述流体的热阻，

所述管道的热阻，以及

所述覆层的热阻，并且

估计所述沉积物的厚度。

7.根据权利要求3或6所述的估计设备，其中，所述估计单元：

计算所述沉积物的热阻，该计算使用：

所述管道外侧的空气温度或流体温度，或

所述覆层的表面的传热系数，并且

估计所述沉积物的厚度。

8.根据权利要求1所述的估计设备，其中，

所述第一获取单元还获取第一类热通量数据，该第一类热通量数据用于计算在所述第一类位置处从所述流体向所述管道外侧的热移动量，

所述第二获取单元还获取第二类热通量数据，该第二类热通量数据用于计算在所述第二类位置处从所述流体向所述管道外侧的热移动量，并且

所述估计单元：

计算所述沉积物的热阻，该计算使用：

所述第一类温度数据，

所述第二类温度数据，

所述第一类热通量数据，以及

所述第二类热通量数据，并且

估计所述沉积物的厚度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的估计设备，其中，

所述第一获取单元获取所述管道中的所述第一类温度数据，所述管道输送从井生成的石油或天然气，

所述第二获取单元获取输送所述石油或所述天然气的所述管道中的所述第二类温度数据，并且

所述估计单元基于所述第一类温度数据以及所述第二类温度数据来估计水合物、蜡、沥青质或结垢物的厚度。

10.一种估计方法，包括：

针对与流体在其中流过的管道的第一类位置的外侧相对应的位置获取第一类温度数据；

针对与所述管道的第二类位置的外侧相对应的位置获取第二类温度数据，在所述第二类位置处，与热传递相关的条件不同于在所述第一类位置处的条件；并且

进行估计，该估计包括：

基于所述第一类温度数据以及所述第二类温度数据，计算在所述管道的内表面上形成的沉积物的热阻，并且

估计所述沉积物的厚度。

11.一种计算机可读记录介质，其中存储有估计程序，该估计程序使计算机执行包括以下的过程：

针对与流体在其中流过的管道的第一类位置的外侧相对应的位置获取第一类温度数据；

针对与所述管道的第二类位置的外侧相对应的位置获取第二类温度数据，在所述第二类位置处，与热传递相关的条件不同于在所述第一类位置处的条件；并且

进行估计，该估计包括：

基于所述第一类温度数据以及所述第二类温度数据，计算在所述管道的内表面上形成的沉积物的热阻，并且

估计所述沉积物的厚度。

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