CN221054808U - 一种智慧管道监检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智慧管道监检测装置，用于监检测埋地油气管道，包括智能测试桩，以及围绕埋地油气管道而设的监检测多探头；监检测多探头与智能测试桩电性连接。智慧管道监检测装置的监检测多探头可以监测埋地油气管道的附近移动热成像、保护电位数据、管道腐蚀数据、附近土壤腐蚀速率、管道震动数据和管道下方存在采出水或原油情况，实现数据集成，并将采集的数据传输到已建数智油田平台，满足智慧化油田的需求，解决油田智能巡线、智能监检测、智能安保、腐蚀预警、腐蚀管控和大数据智慧分析等痛点问题。

Description

一种智慧管道监检测装置

技术领域

本实用新型属于油气田管道监测领域，具体涉及一种智慧管道监检测装置。

背景技术

油气田集输管网数量庞大，为保障管道的全寿命周期能够安全可靠，根据近年来完整性管理等工作要求，监检测工作量逐年递增。通常需要实时关注管道沿线阴极保护效果、腐蚀情况和各类可以出现导致管道出现的泄漏情况。特别是重要集输管道，沿线设有较多的监检测装置、标志装置等，各种类型号繁多，功能各一。目前，除了智能阴极保护装置监测的阴极保护电位能实时上传之外，大部分管道沿线信息实时更新慢，动态监测智能化水平较低，且大部分危险或事故的管控，以定期内检测、事后抢险为主。

另外，现有的标志、里程、转角、警示桩分别设置，基本无智能化设计，与智慧油气田建设的要求相差较远。管道埋深、位置等，经常需要通过专门的基线检测才能确定，实施效率低，数据反馈慢。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种智慧管道监检测装置，以克服上述技术缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智慧管道监检测装置，用于监检测埋地油气管道，包括智能测试桩，以及围绕埋地油气管道而设的监检测多探头；

监检测多探头与智能测试桩电性连接。

智能测试桩包括埋设于地下的基座，以及竖直固定于基座并穿出地面的支架杆，在支架杆的杆顶安装有数据传输箱；

数据传输箱内封装有存储器和通信模块；

监检测多探头、存储器、通信模块依次电性连接。

监检测多探头包括：

第一探头，埋设在土壤内，用于采集埋地油气管道周围的土壤腐蚀速率，并记录第一探头的剩余寿命；

第二探头，埋设在土壤内，用于检测埋地油气管道的阴极保护电位，并记录第二探头的剩余寿命；

第三探头，埋设在土壤内且位于埋地油气管道的正上方，用于监测埋地油气管道的位置变化；

第四探头，埋设在土壤内且环绕套设在埋地油气管道上，用于监测埋地油气管道的剩余壁厚；

第五探头，安装在智能测试桩的顶部，用于拍摄捕捉埋地油气管道附近的移动热成像；

第六探头，埋设在土壤内，用于定期监测埋地油气管道埋深以下土壤位移数据；

微泄漏监测光缆，敷设于埋地油气管道的正下方，用于实时监测埋地油气管道的正下方是否有采出水、原油。

基座至少具有容纳蓄电池的腔体。

监检测多探头、存储器、通信模块为有线或无线连接，通信模块通过有线或无线连接至数智油田平台，数智油田平台至少为智慧管道集群控制系统、油气田站控系统、油气田数据管理系统、油气田管道失效平台、智能阴极保护平台中的其中一种。

本实用新型的有益效果如下：

智慧管道监检测装置的监检测多探头可以监测埋地油气管道的附近移动热成像、保护电位数据、管道腐蚀数据、附近土壤腐蚀速率、管道震动数据和管道下方存在采出水或原油情况，实现数据集成，并将采集的数据传输到已建数智油田平台，满足智慧化油田的需求，解决油田智能巡线、智能监检测、智能安保、腐蚀预警、腐蚀管控和大数据智慧分析等痛点问题。

为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是智慧管道监检测装置的示意图。

附图标记说明：

10.埋地油气管道；

20.智能测试桩；21.基座；22.支架杆；23.数据传输箱；

31.第一探头；32.第二探头；321.阴极保护电位线缆焊接点；33.第三探头；34.第四探头；35.第五探头；36.第六探头；37.微泄漏监测光缆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

需说明的是，在本实用新型中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的智慧管道监检测装置的上、下、左、右。

现参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

本实施方式涉及一种智慧管道监检测装置，用于监检测埋地油气管道10，具体地说，是埋地钢质油气管道10，参阅图1，智慧管道监检测装置包括智能测试桩20，以及围绕埋地油气管道10而设的监检测多探头，监检测多探头与智能测试桩20电性连接。

监检测多探头的目的是采集埋地油气管道10的各项参数，这些参数被传输至智能测试桩20，由智能测试桩20上传至数智油田平台，数智油田平台是指油田数据中心已建的数字智慧化平台，例如智慧管道集群控制系统、油气田站控系统、油气田数据管理系统、油气田管道失效平台、智能阴极保护平台。

请继续参阅图1，智能测试桩20包括埋设于地下的基座21，基座21至少具有容纳蓄电池的腔体，即基座21具备蓄电池安装和拆卸更换功能、同时具备极寒条件下保温功能。

智能测试桩20的顶部距离地面的高度为2m，用电可采用太阳能蓄电辅助设施或沿线绿电。

如图1所示，智能测试桩20还包括竖直固定于基座21并穿出地面的支架杆22，支架杆22的作用是提供支撑和引导导线穿过。

在支架杆22的杆顶安装有数据传输箱23，数据传输箱23内封装有存储器和通信模块，监检测多探头、存储器、通信模块依次电性连接，也就是说，监检测多探头采集到的数据会存储在存储器内，然后通过通信模块发送给数智油田平台。

具体地说，监检测多探头、存储器、通信模块为有线或无线连接，通信模块通过有线或无线连接至数智油田平台，数智油田平台至少为智慧管道集群控制系统、油气田站控系统、油气田数据管理系统、油气田管道失效平台、智能阴极保护平台中的其中一种。

请参阅图1，监检测多探头包括：

(1)第一探头31

其埋设在土壤内，用于采集埋地油气管道10周围的土壤腐蚀速率，并记录第一探头31的剩余寿命，具体来说，第一探头31是土壤腐蚀速率测试仪，该土壤腐蚀速率测试仪兼具采集土壤腐蚀速率数据的功能和记录探头剩余寿命的功能，即它是可以采集土壤腐蚀速率数据与探头剩余寿命数据的二合一采集探头。

当第一探头31消耗殆尽，第一探头31通过通信模块上报至已建数智油田平台，已建数智油田平台作出决策发出警报，提示工作人员补充探头。

如果第一探头31采集到埋地油气管道10周围的土壤腐蚀速率超过预警值则上报至已建数智油田平台，已建数智油田平台发出警报，派人工现场踏勘。

(2)第二探头32

埋设在土壤内，用于检测埋地油气管道10的阴极保护电位，并记录第二探头32的剩余寿命，与第一探头31类似，第二探头32兼具采集埋地油气管道10阴极保护电位的功能和记录探头剩余寿命的功能以及故障自监测功能，同时可用于杂散电流的监测，具体来说，第二探头32是带线缆的阴极保护极化探头，参照图1：

图1中的标号321是阴极保护电位线缆焊接点，或者说是阴极保护电位监测线缆与埋地油气管道10的焊接点，通过阴极保护电位线缆焊接点321可以获得阴极保护电位监测信号，结合极化探头采集到的自腐蚀、自损耗或失效数据，可以共同实现管道保护电位变化情况的实时监测。

总的来说，第二探头32可以采集埋地油气管道10的阴极保护电位并上传至已建数智油田平台，若埋地油气管道10的阴极保护电位是否超出-0.85～-1.15V的范围，已建数智油田平台启动管控。

(3)第三探头33

埋设在土壤内且位于埋地油气管道10的正上方，用于监测埋地油气管道10的位置变化，以获得震动数据，该探头具体为定位追踪器，在使用时，先在埋地油气管道10的管壁上确定一点，将第三探头33设置在该点，例如该点位于埋地油气管道10的顶部，那么第三探头33就可以实时监测埋地油气管道10的顶部位置变化，进而得知埋地油气管道10的位置变化，根据位置变化获得震动数据。

这里要说明的是，第三探头33的安装位置并不局限于管道顶部，也可以是其他位置。

第三探头33记录并采集在不同时间埋地油气管道10的位置坐标，根据位置坐标获得埋地油气管道10的震动数据，若震动数据超过预警值，则上报至已建数智油田平台并发出警报。

(4)第四探头34

请参阅图1，其埋设在土壤内且环绕套设在埋地油气管道10上，用于监测埋地油气管道10的剩余壁厚，该探头具体为柔性电磁超声测厚带，第四探头34呈环形套装在埋地油气管道10上，可以实时监测埋地油气管道10在5点、6点、7点方向的剩余壁厚，根据剩余壁厚还可以获知埋地油气管道10的腐蚀状况。

第四探头34将采集到的剩余壁厚长传至已建数智油田平台，已建数智油田平台根据剩余壁厚计算埋地油气管道10的壁厚减薄速率，若壁厚减薄速率大于警戒值，则对埋地油气管道10启动防护干预措施；若剩余壁厚小于警戒值，则补强、修复或更换目标监测管道，具体地：

若壁厚减薄速率大于警戒值，已建数智油田平台启动智能腐蚀控制措施一，即向埋地油气管道10内加注缓蚀剂并重点关注该处数据变化，或采用聚乙烯内衬等内防腐技术提升管道抗腐蚀能力；

若剩余壁厚小于警戒值，已建数智油田平台启动智能腐蚀控制措施二，即开挖后采用电磁超声波等直接检测方式进行验证，数据无误后，采取局部玻璃纤维缠绕补强修复，或环氧套筒补强修复，或直接换管。

关于警戒值的设定，可以根据埋地油气管道10的材料、土壤环境等定义。

(5)第五探头35

安装在智能测试桩20的顶部，用于拍摄捕捉埋地油气管道10附近的移动热成像，该探头具体为带警报功能的热成像仪，同时还具备不小于20m范围内热像和移动物体捕捉功能，捕捉到的移动热像可进行上、下级声光信号反馈和报警。

第五探头35将捕捉到的移动热成像上传至已建数智油田平台，若移动热成像在t分钟内撤离则自动反馈消除警报信号，但保留记录信息；若移动热成像在t分钟以上未撤离，则保持持续发出警报同时已建数智油田平台提醒人员处理。

例如t取值1，即移动热成像(人、动物等)在1分钟内撤离，则消除报警信号，但保留记录信息；移动热成像(人、动物等)在1分钟以上未撤离，第五探头35持续报警提醒信号，已建数智油田平台提醒技术人员持续关注，并根据视频监控信息决定是否进行现场安保维护。

t的取值不作限制，可以是任意数值。

(6)第六探头36

埋设在土壤内，用于定期监测埋地油气管道10埋深以下土壤位移数据，第六探头36是土壤失陷与地灾监测探头，可以定期监测目标监测管道左右间隔5m，埋深1.5m以下土壤位移情况，且探头本身可长期重复使用。

第六探头36采集埋地油气管道10埋深以下土壤位移数据，判断埋地油气管道10所在位置是否存在土壤失陷或地质灾害，并将判断结果上报至已建数智油田平台，已建数智油田平台根据监测数据，分持续关注、重点关注、立即采取措施共三个预警范围，积极应对地灾对管道的影响。

以上三个预警范围的具体土壤位移数据，可以根据当地地质情况划分界定。

(7)微泄漏监测光缆37

敷设于埋地油气管道10的正下方，用于实时监测埋地油气管道10的正下方是否有采出水、原油，若存在采出水、原油成分的微泄漏监测光缆37的感应长度超过阈值，则上报至已建数智油田平台并发出警报。

需要特别说明的是，第四探头34实时监测埋地油气管道10在5点、6点、7点方向的剩余壁厚，并形成管道三维坐标数据；而通过环向设置在埋地油气管道10的第三探头33可以获得埋地油气管道10的实时位置三维坐标；已知埋地油气管道10的焊缝位置。实时位置三维坐标、管道三维坐标数据、焊缝位置，三者结合可形成埋地油气管道10的三维数据模型，可以为埋地油气管道10内检测器、清管器等定位提供校准和数据接口。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (5)

1.一种智慧管道监检测装置，用于监检测埋地油气管道（10），其特征在于，包括智能测试桩（20），以及围绕所述埋地油气管道（10）而设的监检测多探头；

所述监检测多探头与所述智能测试桩（20）电性连接；

所述监检测多探头包括：

用于采集所述埋地油气管道（10）周围的土壤腐蚀速率的第一探头（31）；

用于检测所述埋地油气管道（10）的阴极保护电位的第二探头（32）；

用于监测所述埋地油气管道（10）的位置变化的第三探头（33）；

用于监测所述埋地油气管道（10）的剩余壁厚的第四探头（34）；

用于拍摄捕捉所述埋地油气管道（10）附近的移动热成像的第五探头（35）；

用于定期监测所述埋地油气管道（10）埋深以下土壤位移数据的第六探头（36）；

用于实时监测所述埋地油气管道（10）的正下方是否有采出水、原油的微泄漏监测光缆（37）。

2.如权利要求1所述的智慧管道监检测装置，其特征在于，所述智能测试桩（20）包括埋设于地下的基座（21），以及竖直固定于所述基座（21）并穿出地面的支架杆（22），在所述支架杆（22）的杆顶安装有数据传输箱（23）；

所述数据传输箱（23）内封装有存储器和通信模块；

所述监检测多探头、所述存储器、所述通信模块依次电性连接。

3.如权利要求2所述的智慧管道监检测装置，其特征在于，所述监检测多探头包括：

第一探头（31），埋设在土壤内，用于采集所述埋地油气管道（10）周围的土壤腐蚀速率，并记录第一探头（31）的剩余寿命；

第二探头（32），埋设在土壤内，用于检测所述埋地油气管道（10）的阴极保护电位，并记录第二探头（32）的剩余寿命；

第三探头（33），埋设在土壤内且位于所述埋地油气管道（10）的正上方，用于监测所述埋地油气管道（10）的位置变化；

第四探头（34），埋设在土壤内且环绕套设在所述埋地油气管道（10）上，用于监测所述埋地油气管道（10）的剩余壁厚；

第五探头（35），安装在所述智能测试桩（20）的顶部，用于拍摄捕捉所述埋地油气管道（10）附近的移动热成像；

第六探头（36），埋设在土壤内，用于定期监测所述埋地油气管道（10）埋深以下土壤位移数据；

微泄漏监测光缆（37），敷设于所述埋地油气管道（10）的正下方，用于实时监测所述埋地油气管道（10）的正下方是否有采出水、原油。

4.如权利要求2所述的智慧管道监检测装置，其特征在于，所述基座（21）至少具有容纳蓄电池的腔体。

5.如权利要求2所述的智慧管道监检测装置，其特征在于，所述监检测多探头、所述存储器、所述通信模块为有线或无线连接，所述通信模块通过有线或无线连接至数智油田平台，所述数智油田平台至少为智慧管道集群控制系统、油气田站控系统、油气田数据管理系统、油气田管道失效平台、智能阴极保护平台中的其中一种。