CN207609997U - 油气管道堵塞及泄漏工况监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：包括进气/液管线、出气/液管线和并联有堵塞检测管线的试验管线；所述进气/液管线的介质输出口接入试验管线的介质输入口段，所述出气/液管线的介质输入口连接试验管线的介质输出口段。有益效果：结构简单，层次分明，不仅可以模拟气体/液体在运输管道中的泄漏情况，还能对管道堵塞的情况进行模拟，使试验系统功能更多更全面，且实际管道中泄漏的几种情况：小孔泄漏、阀门泄漏、裂纹泄漏、断裂泄漏，都由系统的不同管段进行模拟实验，实现全面试验教学的目的。

Description

油气管道堵塞及泄漏工况监测系统

技术领域

本实用新型涉及油气安全工程技术领域，具体的说，涉及一种油气管道堵塞及泄漏工况监测系统。

背景技术

油气管道在工业生产和运营中发挥着巨大的作用。然而，由于多方面原因如自然腐蚀、老化、自然灾害、管道连接不紧密和人为破坏等诸多原因，引起管道泄漏事故频发。天然气具有易燃、易爆、有毒的特征，一旦发生泄漏事故，容易造成人员中毒、发生火灾爆炸等严重事故。这不仅造成大量燃气资源的浪费、环境的污染，还直接威胁着人民生命和财产安全。

但是，由于管道往往传输的距离较长，管输工艺涉及的地理地况复杂，长输管网涉及范围和方面广，当管道发生泄漏时，很难及时并准确找到管道泄漏点，且无法确定泄漏发生时事故的严重程度，而已有的管道泄漏检测与检测技术对管道事故的模拟检测效果还不够理想。因此导致查漏和排漏工作量巨大，管道维护的及时性差，管道维修的成本费用高。

油气管道泄漏检测与检测实验是保障燃气管道正常运行一个重要组成部分，同时也是集输和安全领域学生今后工作关注的重点内容之一。然而，在现实生活中，由于油气管道所处场所多属于高危高风险管道，这给新人的培训和教学带来了巨大的不便，并且教学条件艰苦，教学质量差，教学成本高，难以培养高技能的专业人员。

而现有技术中所采用的模拟装置，如专利号为CN201620552912.4所公开的油气管道气体泄漏监测及检测模拟系统，结构复杂、层次混乱且功能单一，对教学的效果不能简单直接地示出且具有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、层次分明的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，使油气管道的安全检测教学能够真实模拟实际情况且试验过程和现象一目了然。

为达到上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，包括进气/液管线、出气/液管线和并联有堵塞检测管线的试验管线；

所述进气/液管线的介质输出口接入试验管线的介质输入口段，所述出气/液管线的介质输入口连接试验管线的介质输出口段。

通过上述设计，本实用新型不仅可以模拟气体/液体在运输管道中的泄漏情况，还能对管道堵塞的情况进行模拟，使试验系统功能更多更全面。

进一步描述，所述试验管线依次设置有第二法兰RF2、第三法兰RF3、第四法兰RF4、第五法兰RF5、8#试验管段、第一报警器、9#试验管段、第二报警器，所述第二法兰RF2与第三法兰RF3之间为6-1#试验管段，所述第四法兰RF4与第五法兰RF5之间为6-2#试验管段；

所述第二法兰RF2连接进气/液管线的介质输出口，所述第二报警器连接出气/液管线的介质输入口；

其中，所述8#试验管段为模拟小孔泄漏检测段，所述9#试验管段为模拟阀门泄漏检测段，为简化结构设计，9#试验管段可仅设置为一个阀门不能关闭严实的球阀，或者试验过程中部分打开球阀阀门形成阀门部分泄漏的效果，所述6-1#试验管段和6-2#试验管段为模拟裂纹泄漏检测段。

通过上述设计，实际管道中泄漏的几种情况：小孔泄漏、阀门泄漏、裂纹泄漏，都由系统的不同管段进行模拟实验，且6-1#试验管段和6-2#试验管段可根据情况改变所设置的裂纹大小，也可以分别设置不同的裂纹大小，实现全面试验教学的目的，且试验管段后设置报警器，防止有毒物质泄漏等突发情况影响试验人员安全。

更进一步描述，所述试验管线的介质输入口段设置有第一监测点J1，用于监测管道进入介质后的流场瞬态变化；

所述6-1#试验管段和6-2#试验管段后分别设置有第二监测点J2和第三监测点J3，用于监测裂纹泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；

所述8#试验管段后设置有第六监测点J6，用于监测小孔泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；

所述9#试验管段后设置有第七监测点J7，用于监测阀门泄漏模拟对流场引起的瞬态变化。

通过上述设计，每个监测点配合配套的压力传感器、流量传感器、温度传感器等监测设备使用，将试验情况实时变化进行监测统计，对比前后的瞬态变化进行泄漏故障的展示并说明，增强了试验和教学效果。

更进一步描述，所述进气/液管线的介质输出口与8#试验管段间还并联有堵塞检测管线，所述堵塞检测管线依次设置有第三十二球阀Q32、第六法兰RF6、第七法兰RF7、第八法兰RF8、第九法兰RF9、第三十四球阀Q34；

所述第三法兰RF3与第四法兰RF4之间为左连接段，所述第七法兰RF7与第八法兰RF8之间为右连接段，所述左连接段和右连接段之间安装有第三十三球阀Q33；

所述第六法兰RF6与第七法兰RF7之间为7-1#试验管段，所述第八法兰RF8与第九法兰RF9之间为7-2#试验管段；

其中，7-1#试验管段和7-2#试验管段为模拟管道堵塞检测段。

通过上述设计，7-1#试验管段和7-2#试验管段模拟实际管道中会出现的堵塞情况，且两段试验管段可根据情况改变所设置的堵塞程度，也可以分别设置不同的堵塞内容和堵塞情况，实现全面试验教学的目的，第三十三球阀Q33的设置可以在某一试验管段不能工作时打开阀门将介质引入另一侧的管段，也可左右管段结合对比试验，丰富试验的内容。

更进一步描述，所述7-1#试验管段和7-2#试验管段后分别设置有第四监测点J4和第五监测点J5，用于监测管道堵塞模拟对流场引起的瞬态变化。

通过上述设计，每个监测点配合配套的压力传感器、流量传感器、温度传感器等监测设备使用，将试验情况实时变化进行监测统计，对比前后的瞬态变化进行泄漏故障的展示并说明，增强了试验和教学效果。

更进一步描述，所述8#试验管段上连接有模拟小孔泄漏的分支管线，该分支管线上依次安装第一球阀阀组FZ1、第七流量计F7、第一法兰RF1；

其中，所述第一球阀阀组FZ1为N个口径各异的球阀并联连接。

通过上述设计，口径各异的球阀可作为小孔泄漏的试验效果对比，体现不同大小的小孔对管道泄漏的影响程度。

优选地，所述第一球阀阀组FZ1为4个泄漏口径大小各异的球阀并联连接。

更进一步描述，所述进气/液管线按介质流动方向，依次设置有第三十一球阀Q31、第一电磁阀M1、第六流量计F6、第三温度表T3、第四压力表P4。

更进一步描述，所述出气/液管线按介质流动方向，依次设置有第五压力表P5、第四温度表T4、第八流量计F8、第二电磁阀M2、第三十六球阀Q36；

则所述第三十六球阀Q36与其后连接的管线组成模拟断裂泄漏的10#试验管段；

所述10#试验管段的前端设置有第八监测点J8。

通过上述设计，断裂泄漏的模拟效果可以直接完全打开第三十六球阀Q36，形成管道断裂、介质完全流出的断裂泄漏效果。

更进一步描述，所述试验管线还设置有放空段，所述放空段连接的放空管线上安装有第二安全阀A2。安全阀可在管道超负荷运行时自动打开释放压力，也可在部分管道无法正常工作的情况下，打开第二安全阀A2放出管道内堆积的介质，避免损坏试验设备。

更进一步描述，本实用新型还连接有管道介质供给装置；

所述管道介质供给装置设置有气源供给管线和液体供给管线，所述气源供给管线和液体供给管线均连接缓冲罐，并经缓冲罐最终接入进气/液管线。

所述气源供给管线按气源供给方向，依次设置有移动式空压机、第一止回阀H1、第一球阀Q1、第二球阀Q2、第五球阀Q5、第六球阀Q6、第九球阀Q9、第一流量计F1、第一针型阀Z1、第十二球阀Q12、第一压力表P1；

所述第二球阀Q2的两端并联有过滤管线；

所述过滤管线上依次安装有第三球阀Q3、气体过滤器、第四球阀Q4；

所述第六球阀Q6的两端并联有干燥管线；

所述干燥管线上依次安装有第七球阀Q7、气体干燥器、第八球阀Q8。

更进一步描述，所述液体供给管线按液体流动方向，依次设置有储水池、增压泵、第二止回阀H2、第十球阀Q10、第十一球阀Q11、第二流量计F2、第二针型阀Z2、第十二球阀Q12、第一压力表P1；

所述缓冲罐预留有排污管线，所述排污管线上安装有第十三球阀Q13。

更进一步描述，所述缓冲罐与所述进气/液管线的连接线路上依次设置有第十四球阀Q14、第三流量计F3、第二压力表P2、第一温度表T1。

则通过上述设计，可仅通过一套介质供给装置对本实用新型实现气体和液体的分别供应，缓冲罐的设置也能降低管道压力，使试验管道不会因压力过大或过载造成非试验目的的管道故障；

气体可经过过滤管线滤掉杂质和腐蚀性的气体，避免影响试验结果，还可经干燥管线吸取气体中的水气，避免管道长久接触水气生锈；

排污管线可将缓冲罐中堆积的沉渣排出，以免随介质进入试验管道造成堵塞或腐蚀管道。

本实用新型的有益效果：结构简单，层次分明，不仅可以模拟气体/液体在运输管道中的泄漏情况，还能对管道堵塞的情况进行模拟，使试验系统功能更多更全面，且实际管道中泄漏的几种情况：小孔泄漏、阀门泄漏、裂纹泄漏、断裂泄漏，都由系统的不同管段进行模拟实验，实现全面试验教学的目的。

附图说明

图1是实施例的结构示意图

图2是管道介质供给装置的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，一种油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，包括进气/液管线、出气/液管线和并联有堵塞检测管线的试验管线；

本实用新型管线的具体结构可以有多种形状，比如S型的管线布置、“回”型管线布置、盘线状布置等，本实施例中优选为盘线状的管线结构，可以节省更多实验室空间。

所述进气/液管线按介质流动方向，依次设置有第三十一球阀Q31、第一电磁阀M1、第六流量计F6、第三温度表T3、第四压力表P4，所述进气/液管线的介质输出口接入试验管线的介质输入口段；

所述试验管线的介质输入口段设置有第一监测点J1，用于监测管道进入介质后的流场瞬态变化；

所述试验管线依次设置有第二法兰RF2、第三法兰RF3、第四法兰RF4、第五法兰RF5、8#试验管段、第一报警器5、9#试验管段、第二报警器6，所述第二法兰RF2与第三法兰RF3之间为6-1#试验管段，所述第四法兰RF4与第五法兰RF5之间为6-2#试验管段；

所述第二法兰RF2连接进气/液管线的介质输出口，所述第二报警器6连接出气/液管线的介质输入口；

其中，所述8#试验管段为模拟小孔泄漏检测段，所述9#试验管段为模拟阀门泄漏检测段，所述6-1#试验管段和6-2#试验管段为模拟裂纹泄漏检测段。

所述6-1#试验管段和6-2#试验管段后分别设置有第二监测点J2和第三监测点J3，用于监测裂纹泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；

作为优选，本实施例中所述8#试验管段上连接有模拟小孔泄漏的分支管线，该分支管线上依次安装第一球阀阀组FZ1、第七流量计F7、第一法兰RF1；

其中，所述第一球阀阀组FZ1为N个口径各异的球阀并联连接。

作为优选，本实施例中所述第一球阀阀组FZ1为4个泄漏口径大小各异的球阀并联连接。

所述8#试验管段后设置有第六监测点J6，用于监测小孔泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；

作为优选，本实施例中所述9#试验管段设置为阀门不能关严的第三十五球阀Q35；

所述9#试验管段后设置有第七监测点J7，用于监测阀门泄漏模拟对流场引起的瞬态变化。

所述进气/液管线的介质输出口与8#试验管段间还并联有堵塞检测管线，所述堵塞检测管线依次设置有第三十二球阀Q32、第六法兰RF6、第七法兰RF7、第八法兰RF8、第九法兰RF9、第三十四球阀Q34；

所述第三法兰RF3与第四法兰RF4之间为左连接段，所述第七法兰RF7与第八法兰RF8之间为右连接段，所述左连接段和右连接段之间安装有第三十三球阀Q33；

所述第六法兰RF6与第七法兰RF7之间为7-1#试验管段，所述第八法兰RF8与第九法兰RF9之间为7-2#试验管段；

其中，7-1#试验管段和7-2#试验管段为模拟管道堵塞检测段。

所述7-1#试验管段和7-2#试验管段后分别设置有第四监测点J4和第五监测点J5，用于监测管道堵塞模拟对流场引起的瞬态变化。

所述试验管线还设置有放空段，所述放空段连接的放空管线上安装有第二安全阀A2。作为优选，本实施例中所述放空段设置在8#试验管段前。

所述试验管线的介质输出口段连接出气/液管线的介质输入口，所述出气/液管线按介质流动方向，依次设置有第五压力表P5、第四温度表T4、第八流量计F8、第二电磁阀M2、第三十六球阀Q36；

本实施例中，所述出气/液管线的出气/液端还设置有第十法兰RF10，所述第十法兰RF10后连接有金属软管，所述金属软管起到保护正对出气/液端的管道不受冲击破坏；

则所述第三十六球阀Q36、第十法兰RF10、金属软管组成模拟断裂泄漏的10#试验管段；

所述10#试验管段的前端设置有第八监测点J8。由于测量设备对管道情况的影响可忽略不计，因此本实施例中第八监测点J8优选地设置在第五压力表P5前。

作为优选，本实施例每一试验管段的管道缺陷设置如下表：

如图2所示，本实用新型还连接有管道介质供给装置；

所述管道介质供给装置设置有气源供给管线和液体供给管线，所述气源供给管线和液体供给管线均连接缓冲罐6，并经缓冲罐6最终接入进气/液管线。

所述缓冲罐6与所述进气/液管线的连接线路上依次设置有第十四球阀Q14、第三流量计F3、第二压力表P2、第一温度表T1。

所述气源供给管线按气源供给方向，依次设置有移动式空压机1、第一止回阀H1、第一球阀Q1、第二球阀Q2、第五球阀Q5、第六球阀Q6、第九球阀Q9、第一流量计F1、第一针型阀Z1、第十二球阀Q12、第一压力表P1；

作为优选，本实施例中所述第二球阀Q2的两端并联有过滤管线；

所述过滤管线上依次安装有第三球阀Q3、气体过滤器2、第四球阀Q4；

作为优选，本实施例中所述第六球阀Q6的两端并联有干燥管线；

所述干燥管线上依次安装有第七球阀Q7、气体干燥器3、第八球阀Q8。

所述液体供给管线按液体流动方向，依次设置有储水池4、增压泵5、第二止回阀H2、第十球阀Q10、第十一球阀Q11、第二流量计F2、第二针型阀Z2、第十二球阀Q12、第一压力表P1；

作为优选，本实施例中所述缓冲罐6预留有排污管线，所述排污管线上安装有第十三球阀Q13。

本实用新型的工作原理：

当仅需要泄漏模拟检测试验时，介质经进气/液管线逐一进入试验管线的每段泄露检测管段，此时并联的堵塞模拟管段上球阀阀门关闭，使介质仅在泄漏检测管线中流动，每段检测管段后的监测点对该段泄漏的试验数据监测并显示；

当需要堵塞模拟检测试验时，打开并联的堵塞模拟管段上球阀阀门，使堵塞管段也能被监测。

Claims (10)

1.一种油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：包括进气/液管线、出气/液管线和并联有堵塞检测管线的试验管线；

所述进气/液管线的介质输出口接入试验管线的介质输入口段，所述出气/液管线的介质输入口连接试验管线的介质输出口段。

2.根据权利要求1所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述试验管线依次设置有第二法兰RF2、第三法兰RF3、第四法兰RF4、第五法兰RF5、8#试验管段、第一报警器(5)、9#试验管段、第二报警器(6)，所述第二法兰RF2与第三法兰RF3之间为6-1#试验管段，所述第四法兰RF4与第五法兰RF5之间为6-2#试验管段；

所述第二法兰RF2连接进气/液管线的介质输出口，所述第二报警器(6)连接出气/液管线的介质输入口；

其中，所述8#试验管段为模拟小孔泄漏检测段，所述9#试验管段为模拟阀门泄漏检测段，所述6-1#试验管段和6-2#试验管段为模拟裂纹泄漏检测段。

3.根据权利要求2所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述试验管线的介质输入口段设置有第一监测点J1，用于监测管道进入介质后的流场瞬态变化；

所述6-1#试验管段和6-2#试验管段后分别设置有第二监测点J2和第三监测点J3，用于监测裂纹泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；

所述8#试验管段后设置有第六监测点J6，用于监测小孔泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；

所述9#试验管段后设置有第七监测点J7，用于监测阀门泄漏模拟对流场引起的瞬态变化。

4.根据权利要求2所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述进气/液管线的介质输出口与8#试验管段间还并联有堵塞检测管线，所述堵塞检测管线依次设置有第三十二球阀Q32、第六法兰RF6、第七法兰RF7、第八法兰RF8、第九法兰RF9、第三十四球阀Q34；

所述第三法兰RF3与第四法兰RF4之间为左连接段，所述第七法兰RF7与第八法兰RF8之间为右连接段，所述左连接段和右连接段之间安装有第三十三球阀Q33；

所述第六法兰RF6与第七法兰RF7之间为7-1#试验管段，所述第八法兰RF8与第九法兰RF9之间为7-2#试验管段；

其中，7-1#试验管段和7-2#试验管段为模拟管道堵塞检测段。

5.根据权利要求4所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述7-1#试验管段和7-2#试验管段后分别设置有第四监测点J4和第五监测点J5，用于监测管道堵塞模拟对流场引起的瞬态变化。

6.根据权利要求2所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述8#试验管段上连接有模拟小孔泄漏的分支管线，该分支管线上依次安装第一球阀阀组FZ1、第七流量计F7、第一法兰RF1；

其中，所述第一球阀阀组FZ1为N个口径各异的球阀并联连接。

7.根据权利要求6所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述第一球阀阀组FZ1为4个泄漏口径大小各异的球阀并联连接。

8.根据权利要求1所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述进气/液管线按介质流动方向，依次设置有第三十一球阀Q31、第一电磁阀M1、第六流量计F6、第三温度表T3、第四压力表P4。

9.根据权利要求1所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述出气/液管线按介质流动方向，依次设置有第五压力表P5、第四温度表T4、第八流量计F8、第二电磁阀M2、第三十六球阀Q36；

则所述第三十六球阀Q36与其后连接的管线组成模拟断裂泄漏的10#试验管段；

所述10#试验管段的前端设置有第八监测点J8。

10.根据权利要求1所述的油气管道堵塞及泄漏工况监测系统，其特征在于：所述试验管线还设置有放空段，所述放空段连接的放空管线上安装有第二安全阀A2。