CN219915490U - 管道检测系统及管道组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管道检测的技术领域，公开了一种管道检测系统及管道组件。管道检测系统包括中央运算处理单元、外检单元及内检单元；外检单元包括传输光缆及光纤声波传感器，光纤声波传感器设于管道的外部，光纤声波传感器通过传输光缆与中央运算处理单元电性连接；内检单元包括耐高温压力传感器和耐高温温度传感器，耐高温压力传感器和耐高温温度传感器均设于管道的内部，耐高温压力传感器和耐高温温度传感器分别与中央运算处理单元信号连接。本方案具备管道外检测和管道内检测双重检测模式，并通过多种传感器与中央运算处理单元构成的系统实时对管道内冻堵情况进行检测，可以进行数据之间的比较分析，检测结果准确，而且检测过程方便高效。

Description

管道检测系统及管道组件

技术领域

本实用新型涉及管道检测的技术领域，具体涉及一种管道检测系统及管道组件。

背景技术

熔融氯盐是下一代熔盐技术中最具发展前景的储热/导热材料之一，原因是其具有出色的热物性、较高的热稳定性和较低的材料成本；而且，目前商业熔融硝酸盐技术的开发经验也可用于开发这种新型熔盐技术，大大减少了技术研发风险和成本。

但是，目前管道检测系统包含的部件大多无法承受高温，而熔融氯盐的正常工作温度高达565℃，凝固温度也有238℃，因此不适用于熔盐等高温流体的管内冻堵检测；而且，需要检测系统自带的管道与待测管道相对接，使用效率较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种管道检测系统及管道组件，以缓解目前管道检测系统不适用于熔盐等高温流体的管道冻堵检测的技术问题。

第一方面，本实用新型提供了一种管道检测系统，包括中央运算处理单元、外检单元及内检单元；其中，外检单元包括传输光缆及光纤声波传感器，光纤声波传感器设于管道的外部，光纤声波传感器通过传输光缆与中央运算处理单元电性连接；内检单元包括耐高温压力传感器和耐高温温度传感器，耐高温压力传感器和耐高温温度传感器均设于管道的内部，耐高温压力传感器和耐高温温度传感器分别与中央运算处理单元信号连接。

有益效果：本方案具备管道外检测和管道内检测双重检测模式，管道外检测主要采用光纤声波传感器，并将收集的数据反馈给中央运算处理单元；管道内检测主要采用耐高温温度传感器和耐高温压力传感器，并分别将收集的数据反馈给中央运算处理单元。本方案通过多种传感器与中央运算处理单元构成的系统实时对管道内冻堵情况进行检测，可以进行数据之间的比较分析，检测结果准确，而且检测过程方便高效。

在一种可选的实施方式中，光纤声波传感器具有多个，多个光纤声波传感器沿管道轴向间隔设于管道的外壁。

有益效果：本方案中多个光纤声波传感器对管道进行分段检测，可以分别反馈结果，数据更加全面，冻堵情况检测更加准确；此外，本方案还可以检测相邻两个光纤声波传感器之间是否具有管道破损泄露点位。

在一种可选的实施方式中，光纤声波传感器集成有第一定位模块。

有益效果：本方案可以使管道冻堵位置及管道破损泄露点位得到精确的定位，方便检修人员的后续工作。

在一种可选的实施方式中，耐高温压力传感器和耐高温温度传感器设于管道的同一径向截面的圆周上，并构成内检传感器组；内检单元包括多个内检传感器组，多个内检传感器组沿管道的轴向间隔设置。

有益效果：本方案中多个内检传感器组对管道进行分段检测，使上传数据更加全面，冻堵情况检测更加准确。

在一种可选的实施方式中，耐高温压力传感器和耐高温温度传感器分别集成有第二定位模块。

有益效果：本方案可以使管道冻堵位置得到精确的定位，方便检修人员的后续工作。

在一种可选的实施方式中，耐高温压力传感器和耐高温温度传感器的外表面均涂设有防腐层。

有益效果：本方案提升了耐高温压力传感器和耐高温温度传感器在熔融氯盐等腐蚀环境下的工作性能，延长使用寿命。

第二方面，本实用新型提供了一种管道组件，包括管道及第一方面中的管道检测系统。

有益效果：第二方面的管道组件包括第一方面的管道检测系统，因此具有管道检测系统的全部有益效果。

在一种可选的实施方式中，管道组件还包括管道连接件；管道连接件设于两段管道之间，内壁设有耐高温压力传感器和耐高温温度传感器。

有益效果：耐高温压力传感器和耐高温温度传感器设于管道连接件上，方便拆装，有利于及时维修和更换。

在一种可选的实施方式中，管道组件还包括加热层；加热层套设于管道的外壁，包括伴热模块，伴热模块与中央运算处理单元信号连接。

有益效果：本方案可以对管道进行加热，缓解管道内冻堵情况，而且伴热模块可以通过中央运算处理单元与多个传感器的检测结果进行协同工作，方便高效。

在一种可选的实施方式中，管道组件还包括保温层；保温层套设于加热层的外部。

有益效果：本方案有效缓解热量流失，进一步改善管道内冻堵情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的外检单元的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的管道连接件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的管道组件的剖视图。

附图标记说明：

1、管道；2、传输光缆；3、光纤声波传感器；4、耐高温压力传感器；5、耐高温温度传感器；6、管道连接件；7、加热层；8、保温层；9、管道破损泄露点位。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

首先，为了加深对本实用新型方案的理解，需要结合相关技术对技术问题进行详细阐述，具体内容如下：

熔融氯盐(如MgCl2、NaC、KCl等)是下一代熔盐技术中最具发展前景的储热/导热材料之一，原因是其具有出色的热物性(如黏性、导热性等)、较高的热稳定性(>800℃)和较低的材料成本(<0.35USD·kg^–1)；而且，目前商业熔融硝酸盐技术的开发经验也可用于开发这种新型熔盐技术，大大减少了技术研发风险和成本。但是，目前管道检测系统包含的部件大多无法承受高温，而熔融氯盐的正常工作温度高达565℃，凝固温度也有238℃，因此不适用于熔盐等高温流体的管内冻堵检测；而且，需要检测系统自带的管道1与待测管道1相对接，使用效率较低。

为了缓解上述的技术问题，本实用新型提供了一种管道检测系统及管道组件，下面结合图1至图3对本实用新型的实施例进行详细描述。

首先，本实用新型提供了一种管道检测系统，参照图1和图3，包括中央运算处理单元、外检单元及内检单元；其中，外检单元包括传输光缆2及光纤声波传感器3，光纤声波传感器3设于管道1的外部，光纤声波传感器3通过传输光缆2与中央运算处理单元电性连接；内检单元包括耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5，耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5均设于管道1的内部，耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5分别与中央运算处理单元信号连接。本方案具备管道1外检测和管道1内检测双重检测模式，管道1外检测主要采用光纤声波传感器3，并将收集的数据反馈给中央运算处理单元；管道1内检测主要采用耐高温温度传感器5和耐高温压力传感器4，并分别将收集的数据反馈给中央运算处理单元。本方案通过多种传感器与中央运算处理单元构成的系统实时对管道1内冻堵情况进行检测，可以进行数据之间的比较分析，检测结果准确，而且检测过程方便高效。

具体地，耐高温温度传感器5作用如下：熔融氯盐正常工作温度达565℃，凝固温度238℃，通过实时检测管道1内的温度，可以判断熔融氯盐的实时温度，进而判断出两个定距之间的管道1的冻堵情况。耐高温温度传感器5作用如下：熔融氯盐正常工作时为流体，发生温度不足冻堵情况下时，形态将变为固态，这样会导致管道1内的压力不同。通过实时检测分析两端定距管道1内的压力参数，可以判断出该处管道1的冻堵情况。

更为具体地，中央运算处理单元具有逻辑判断模块，通过运算分析，只有当管道1内两种传感器均异常时，才会发出异常预警，保证了检测精度。

在一些实施例中，参照图1，光纤声波传感器3具有多个，多个光纤声波传感器3沿管道1轴向间隔设于管道1的外壁。本方案中多个光纤声波传感器3对管道1进行分段检测，可以分别反馈结果，数据更加全面，冻堵情况检测更加准确；此外，本方案还可以检测相邻两个光纤声波传感器3之间是否具有管道破损泄露点位9。

具体地，光纤声波传感器3也叫光纤水听器，工作原理如下：相干光脉冲进入光纤后，外界声波信号导致光纤内后向瑞利散射光的相位发生变化，这一变化由光探测器进行记录和解调，从而得到声源的相关信息。整条光纤均能够作为传感元件，这使得其能够在极大的传感覆盖区域内采集微振信号。此外，由于系统中激励光脉冲在光纤中产生的后向瑞利散射能够在信号放大/解调器中得到实时的采集和分析，因此，系统整体同样适用。

在一些实施例中，光纤声波传感器3集成有第一定位模块。本方案可以使管道1冻堵位置及管道破损泄露点位9得到精确的定位，方便检修人员的后续工作。

在一些实施例中，参照图3，耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5设于管道1的同一径向截面的圆周上，并构成内检传感器组；内检单元包括多个内检传感器组，多个内检传感器组沿管道1的轴向间隔设置。本方案中多个内检传感器组对管道1进行分段检测，使上传数据更加全面，冻堵情况检测更加准确。

可选地，各个内检传感器组中耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5于管道1内壁中心对称。

在一些实施例中，耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5分别集成有第二定位模块。本方案可以使管道1冻堵位置得到精确的定位，方便检修人员的后续工作。

在一些实施例中，耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5的外表面均涂设有防腐层。本方案提升了耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5在熔融氯盐等腐蚀环境下的工作性能，延长使用寿命。

具体地，防腐层为防腐蚀金属涂层。

本实用新型还提供了一种管道组件，包括管道1及第一方面中的管道检测系统。第二方面的管道组件包括第一方面的管道检测系统，因此具有管道检测系统的全部有益效果。

在一些实施例中，参照图2，管道组件还包括管道连接件6；管道连接件6设于两段管道1之间，内壁设有耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5。耐高温压力传感器4和耐高温温度传感器5设于管道连接件6上，方便拆装，有利于及时维修和更换。

在一些实施例中，参照图3，管道组件还包括加热层7；加热层7套设于管道1的外壁，包括伴热模块，伴热模块与中央运算处理单元信号连接。本方案可以对管道1进行加热，缓解管道1内冻堵情况，而且伴热模块可以通过中央运算处理单元与多个传感器的检测结果进行协同工作，方便高效。

在一些实施例中，参照图3，管道组件还包括保温层8；保温层8套设于加热层7的外部。本方案有效缓解热量流失，进一步改善管道1内冻堵情况。

综上，本实用新型针对熔融氯盐管道1内的高温与腐蚀环境，定制化设计一种检测系统，可以从压力与温度双重感知实时监测管道1状态，保证光热发电厂的安全稳定运行。本检测系统还装配有准分布式的光纤声波传感器3，对熔融氯盐管道1全天时分秒监测，除冻堵情况外，还可以检测出管道1破损情况，三重认证，保证检测的精确度。

总之，本实用新型具有如下优势：针对熔融氯盐管道1的内冻堵情况，定制化耐高温、耐腐蚀的检测系统，在气压与温度两个状态量监测中，只有当两者同时异常时，才会进行异常报警。检测系统与熔融氯盐管道1的加热层7伴热模块协同联动，普通冻堵异常状况可自行加热，消除冻堵异常。采用准分布式光纤声波传感器3测漏技术，装设在熔融氯盐管道1外层，适用大多数管道1，与管道1内检测形成内外双检测。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种管道检测系统，其特征在于，包括：

中央运算处理单元；

外检单元，包括传输光缆(2)及光纤声波传感器(3)，所述光纤声波传感器(3)设于管道(1)的外部，所述光纤声波传感器(3)通过所述传输光缆(2)与所述中央运算处理单元电性连接；

内检单元，包括耐高温压力传感器(4)和耐高温温度传感器(5)，所述耐高温压力传感器(4)和所述耐高温温度传感器(5)均设于所述管道(1)的内部，所述耐高温压力传感器(4)和所述耐高温温度传感器(5)分别与所述中央运算处理单元信号连接。

2.根据权利要求1所述的管道检测系统，其特征在于，所述光纤声波传感器(3)具有多个，多个所述光纤声波传感器(3)沿所述管道(1)轴向间隔设于所述管道(1)的外壁。

3.根据权利要求2所述的管道检测系统，其特征在于，所述光纤声波传感器(3)集成有第一定位模块。

4.根据权利要求1所述的管道检测系统，其特征在于，所述耐高温压力传感器(4)和所述耐高温温度传感器(5)设于所述管道(1)的同一径向截面的圆周上，并构成内检传感器组；

所述内检单元包括多个所述内检传感器组，多个所述内检传感器组沿所述管道(1)的轴向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的管道检测系统，其特征在于，所述耐高温压力传感器(4)和所述耐高温温度传感器(5)分别集成有第二定位模块。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的管道检测系统，其特征在于，所述耐高温压力传感器(4)和耐高温温度传感器(5)的外表面均涂设有防腐层。

7.一种管道组件，其特征在于，包括：

管道(1)；

权利要求1至6中任一项所述的管道检测系统。

8.根据权利要求7所述的管道组件，其特征在于，还包括：

管道连接件(6)，设于两段所述管道(1)之间，内壁设有所述耐高温压力传感器(4)和所述耐高温温度传感器(5)。

9.根据权利要求7或8所述的管道组件，其特征在于，还包括：

加热层(7)，套设于所述管道(1)的外壁，包括伴热模块，所述伴热模块与所述中央运算处理单元信号连接。

10.根据权利要求9所述的管道组件，其特征在于，还包括：

保温层(8)，套设于所述加热层(7)的外部。