CN209918478U - 集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，探针伸缩装置带动探针在清洗腔和被测介质管道间无缝切换，清洗液注入管路、废液排出管路均与清洗腔连通；废液排出管路与清洗腔的低位相连。超声波发生器与压电换能器相连，压电换能器装在清洗腔壁上。本实用新型通过探针伸缩装置，电磁阀组合开关方式实现探针自动伸缩、注入清洗液、清洗探针、排出废液等过程。控制程序简单、能保证清洗液不会进入被测介质管路污染流体，并可远程在线监测管道腐蚀状况。

Description

集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置

技术领域

本实用新型涉及油田集输管道腐蚀在线监测技术领域，具体地说是集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置。

背景技术

目前石油、石化企业油田集输管道中受腐蚀流体和腐蚀气体的腐蚀作用需要进行在线监测。常用的腐蚀在线监测系统有侵入式在线监测和非侵入式在线监测。

一般侵入式腐蚀在线监测系统主要由探针、腐蚀数据采集传输系统(传感器、数据记录仪、便携式或数据连续下载式腐蚀监测仪)和数据处理系统组成。在线监测系统探头安装在管线上，现场监测仪表柜内的在线探针腐蚀测量仪采集、放大、转换信号，经处理后传送到监控室计算机。

其中所用的探针，由于管道中的原油或诸多生产工艺流程中添加或产生的某些物质会粘附在探针上，从而隔离了探针与管道流体介质的接触，造成探针失真或影响探针寿命。为减少这种现象的发生，确保探针能够有效工作，则需要对探针进行定时清洗。

因为集输管道中流体介质杂质含量较多，并考虑到在线监测系统的安装方式，人工清洗探针费工费时且中断会测量影响工作进度，实施起来不太现实，所以考虑采用自动清洗的方式。

因此，本实用新型设计了一种可实现自动清洗探针、不用人工拆卸清洗，不影响工作进度的在线监测探针清洗装置。

申请号：201510548939.6公开了一种测试探针清洗设备，包括清洗槽，用以清洗测试探针；插有测试探针的测试治具，测试探针的作业端浸入清洗液液面之下；多个超声波发射探头；位于清洗槽侧面的液面调节装置；辅助调节槽，位于清洗槽外部的四侧。本实用新型还公开了一种测试探针的清洗方法。本实用新型采用超声波方式，以水作为传播介质，可将水流稳定推动，从而便于精确控制清洗液的液面高度，解决了普遍性溅射致使测试探针无法再次使用的问题；同时仅需测试治具翻转悬空，而不需拆卸测试探针逐一进行清洗，清洗更为方便快捷；清洗槽、辅助调节槽通过相通的管道可从辅助调节槽抽调清洗液至清洗槽，或整体流出出水口，对液面的控制达到自由调整。

申请号：201720075350.3公开了一种探针清洗系统，包括机架，所述机架中部水平方向上设有导轨，导轨上设有移动小车，移动小车两侧设有金属水管，金属水管上端设有连接高压软管的进水口，下端通过法兰连接探针清洗管；所述移动小车一侧机架上设有驱动电机，另一侧机架上设有链轮，驱动电机的轴和链轮上设有传动链条，移动小车连接在传动链条上；所述机架一侧设有与探针清洗管配合的直线轴承，探针清洗管穿过直线轴承，且探针清洗管末端连接广角喷嘴；所述直线轴承外侧设有防止水从探针清洗管壁流出至地面的密封结构。本实用新型能主要清洗深孔零件，并能清洗深孔内杂质，主要清洗直径45mm，孔深在100-1300mm的零件，提高清洗效率。

申请号：201610000524.X公开了一种具有自清洗功能的采样探针，包括连接块，该连接块中设有气道，该气道连接有进气管、出气接头，出气接头连接有采样气管，该出气接头配有不锈钢材料制备的滤芯，该连接块内还设有文丘里管，文丘里管包括入口段、束口段、喉道以及扩散段；入口段内插有进气嘴，进气嘴的开口部外缘和该喉道的侧壁的间距为c；进气嘴上端连接有清洁压缩空气源或压缩氮气源；扩散段的下部连接有排泄管；气道的上部左侧面上设有挡板，该挡板的右端和该气道的右侧面之间具有间隙，间隙的宽度为a，气道的左侧表面上设有连通孔，连通孔的高度为b；入口段的右侧连通该连通孔；a≤b≤c。本实用新型的优点是：可在线长时间检测采样，且对生产工艺的影响较小。

以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，解决上述技术背景中提到的集输管道中杂质或原油粘附在探针上，隔离探针与管道流体介质的接触，造成探针失真或影响探针寿命的问题。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，包括清洗腔、探针伸缩装置、清洗液注入管路、废液排出管路，所述清洗腔为一上下贯通的容器，具有上端口和下端口，其中清洗腔的下端口与被测流体介质管路开设的监测口连接，清洗腔的上端口安装探针伸缩装置，所述清洗腔侧壁还开设清洗液入口、废液出口，其中清洗液入口连接清洗液注入管路，废液出口连接废液排出管路；所述清洗腔下端口内壁安装密封圈，该密封圈实际为一橡胶密封板，该橡胶密封板的厚度从自身边缘至自身中心越来越小，中心最薄处为探针穿过的位置。

所述清洗腔侧壁还开设一个超声波连接口，超声波连接口安装压电换能器，压电换能器连接超声波发生器。

所述清洗液注入管路始端连接清洗液源，清洗液注入管路上安装清洗液注入管路电磁阀。

所述废液排出管路上安装废液排出管路电磁阀。

所述探针伸缩装置下端连接探针上端，探针的电源线及信号线由探针伸缩装置的外壳伸出。

所述清洗腔高度大于探针的长度。

所述清洗液入口所开设的位置靠近清洗腔的上端口，废液出口所开设的位置靠近清洗腔下端口。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

该装置的探针伸缩装置带动探针实现伸缩，探针穿过清洗腔下端口内壁的密封堵板时实现密封效果，从而在清洗腔和被测介质管路间无缝切换，形成工作状态和测量状态两个工作位置，探针按需要在两个状态间切换，使探针得到在线维护。

废液排出管路与清洗液注入管路上均设有电磁阀，可以通过PLC编程程序，设置控制各管路的工作状态。清洗腔壁上装有超声波压电换能器，压电换能器与超声波发生器相连实现超声波与清洗液双重清洗。

本实用新型可以采用半自动或者完全自动的方式，半自动方式就是手动各自触发控制各种部件的开关运行，当然也可以采用完全自动的方式，比如，本腐蚀在线监测探针的自动清洗装置可通过PLC编程及电磁阀组合开关控制自动清洗装置，设置清洗-测量程序，实现每一步骤自动有序进行，实时掌控工作过程。清洗腔内的清洗液通过排水管路排出后进入集输管道工作，不会污染管道内流体介质。

附图说明

图1是本实用新型集输管道腐蚀在线监测探针清洗装置的探针的工作状态即本实用新型在清洗状态时的结构示意图；

图2是本实用新型集输管道腐蚀在线监测探针清洗装置的探针的测量状态即本实用新型在测量状态时的结构示意图；

图3为密封圈结构示意图；

图4为密封圈向心挤压力示意图。

其中：1、工艺管线；2、探针伸缩装置；3、探针；4、密封堵板；5、压电换能器；6、超声波发生器；7、被测流体介质管路；8、清洗液注入管路电磁阀；9、清洗液注入管路；10、废液排出管路电磁阀；11、废液排出管路；12、清洗腔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：

集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，包括清洗腔12、探针伸缩装置2、清洗液注入管路9、废液排出管路11，所述清洗腔为一上下贯通的容器，具有上端口和下端口，其中清洗腔的下端口与被测流体介质管路开设的监测口连接，清洗腔的上端口安装探针伸缩装置2，所述清洗腔侧壁还开设清洗液入口、废液出口，其中清洗液入口连接清洗液注入管路9，废液出口连接废液排出管路11；所述清洗腔下端口内壁安装密封圈4。该密封圈实际为一橡胶密封板，该橡胶密封板的厚度从自身边缘至自身中心越来越小，中心最薄处为探针穿过的位置。

所述清洗腔侧壁还开设一个超声波连接口，超声波连接口安装压电换能器5，压电换能器连接超声波发生器6。

所述清洗液注入管路始端连接清洗液源，比如清洗液罐等，清洗液注入管路上安装清洗液注入管路电磁阀，当然该管路上还可以安装水泵，如果清洗液罐所处的位置足够高，也可以不设置水泵。

所述废液排出管路上安装废液排出管路电磁阀，该管路末端可以连接到污水池等，该管路上也可以安装污水泵。

所述探针伸缩装置下端连接探针上端，探针的电源线及信号线由探针伸缩装置的外壳伸出。探针的线路以及探针伸缩装置的线路可以集束在一起，如图所示，工艺管线1。

所述清洗腔高度大于探针的长度，以使探针完整在悬挂在清洗腔中进行清洗。

所述清洗液入口所开设的位置靠近清洗腔的上端口，废液出口所开设的位置靠近清洗腔下端口。

探针、探针伸缩装置、清洗液注入管路电磁阀、废液排出管路电磁阀、超声波发生器、压电换能器等均与PLC电连接。

上述部件的连接关系没有明确的连接方式，可以采用焊接、丝扣式连接、卡封连接、螺栓固定等多种现有技术的连接方式。属于本领域的常规技术。

当需要清洗探针时，探针的传感器不再采集数据。探针伸缩装置带动探针滑动到清洗腔，清洗腔下端口密封堵板实现密封，使，进入清洗状态。控制废液排出管路电磁阀10关闭，清洗液注入管路电磁阀8打开，此时清洗液注入管路9开通，清洗液注入清洗腔，注入液达到固定水位后，关闭电磁阀8。控制超声波发生器开始工作并经过压电换能器将超声波转化为机械振动，开始清洗探针。

解释：密封圈是一种具有类似楔形结构的橡胶密封圈或者应该叫密封橡胶板，但探针穿过时，相当于是密封圈，该密封结构具有边缘部分较厚，中间探针通过部分较薄(但并非中空，只有类似尖锐物穿过后，才会相当于密封圈)的结构特征，如图3。利用楔形结构边缘部分与清洗腔内壁的摩擦力作用以分散来自流体介质的压力，设计时应保证该密封结构具有足够的强度抵抗来自流体介质的压力。在密封结构中间部分设计变薄的原因就是考虑到探针穿过密封圈的问题，减小中间部分厚度以减小探针穿过的难度，且该橡胶密封圈由于其弹性使其在直径方向上有向圆心的挤压力，如图4保证探针通过时能对探针有良好的密封功能，防止清洗腔内外流体的混合污染。在实际实验应用后，完全没问题，这种方式类似医用注射用的橡胶瓶塞，穿过注射，拔出仍然具有密封功能。

清洗液清洗完毕后准备准备进入测量状态。

通过PLC编程预设程序控制探针伸缩装置2带动探针3滑动至被测介质管路7后进入测量状态。传感器解除锁定，继续采集数据信号并经放大、转换等处理后传送到监控室计算机。本实用新型的重点是装置的各种部件通过各种动作采集到数据信号，至于数据信号放大、转换等处理后传送到监控室计算机等技术，或者PLC编程预设程序控制各部件进行动作的技术，均属于本领域内的常规技术，直接应用这些技术即可，由于信号处理及信号传入计算机及PLC编程预设程序控制各部件进行动作的技术等不是本实用新型装置的发明创造点，直接购买后，连接应用或编程即可，不再赘述。探针伸缩装置2可以采用伸缩式油缸，然后油缸杆连接探针上端，当然也可以采用其他伸缩机构，比如螺杆螺旋式升降机构，或者直接采用电动齿条式伸缩机构等等。

清洗腔中的清洗液可循环使用，不必每次清洗后均排出清洗腔，循环使用固定次数后再排出清洗腔，实现清洗液的定期更换。

本实用新型可以采用手动各自触发控制各种部件的开关运行，当然也可以采用自动的方式，比如，本腐蚀在线监测探针的自动清洗装置可通过PLC编程及电磁阀组合开关控制自动清洗装置，设置清洗-测量程序，实现每一步骤自动有序进行，实时掌控工作过程。清洗腔内的清洗液通过排水管路排出后进入集输管道工作，不会污染管道内流体介质。采用PLC编程及电磁阀组合开关自动控制方式，属于本领域内的常规技术方式，直接购买PLC连接使用即可。本实用新型的创新核心在于图1或图2所示的所有部件的构成及连接关系等。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位指示或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，其特征在于，包括清洗腔、探针伸缩装置、清洗液注入管路、废液排出管路，所述清洗腔为一上下贯通的容器，具有上端口和下端口，其中清洗腔的下端口与被测流体介质管路开设的监测口连接，清洗腔的上端口安装探针伸缩装置，所述清洗腔侧壁还开设清洗液入口、废液出口，其中清洗液入口连接清洗液注入管路，废液出口连接废液排出管路；所述清洗腔下端口内壁安装密封圈，该密封圈实际为一橡胶密封板，该橡胶密封板的厚度从自身边缘至自身中心越来越小，中心最薄处为探针穿过的位置。

2.根据权利要求1所述的集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，其特征在于，所述清洗腔侧壁还开设一个超声波连接口，超声波连接口安装压电换能器，压电换能器连接超声波发生器。

3.根据权利要求1或2所述的集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，其特征在于，所述清洗液注入管路始端连接清洗液源，清洗液注入管路上安装清洗液注入管路电磁阀。

4.根据权利要求1或2所述的集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，其特征在于，所述废液排出管路上安装废液排出管路电磁阀。

5.根据权利要求1或2所述的集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，其特征在于，所述探针伸缩装置下端连接探针上端，探针的电源线及信号线由探针伸缩装置的外壳伸出。

6.根据权利要求1或2所述的集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，其特征在于，所述清洗腔高度大于探针的长度。

7.根据权利要求1或2所述的集输管道腐蚀在线监测探针自动清洗装置，其特征在于，所述清洗液入口所开设的位置靠近清洗腔的上端口，废液出口所开设的位置靠近清洗腔下端口。

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