[發明專利]一種管道堵塞的定位方法以及裝置

有效

• 申請號: 201310681935.6
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103644457A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 王秀芳;姜建國;姜春雷;畢洪波;闞玲玲;張玉波
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

技術領域

?本發明涉及一種對管道堵塞進行檢測的方法以及裝置。

背景技術

管道輸送是油氣輸送的主要方式。一般來說,有兩種情況會需要進行清管作業。其一，由于管道鋪設時其內部會混入泥土等雜質，所以當其投入運行時就要進行清管作業；其二，運行過程中由于管道材質老化腐蝕，以及天然氣中含有的雜質在管道內沉積、聚集，致使管道的流通面積減小，甚至出現堵塞，同時這些沉積物又會加速管道的內腐蝕，所以在管道運行一段時間后需要進行清管作業。清管作業時往往采用清管球清管，就可能會由于管道內沉積物較多而使得球被卡住造成堵塞事故。現有技術中對于管道堵塞位置的檢測主要有以下幾種方法：鉆孔法、敲擊法、以及應力應變測試法。但是，這些方法都需要將地面開挖后露出管道，然后通過不斷測試管道的變形程度來確定堵塞位置。存在工作量大，操作費用高的缺點。如格拉輸油管道在1982年發生了嚴重的凍堵事故，采用鉆孔法尋找凍堵位置，共開挖深坑86個，鉆孔77個，排堵時間長達5個月，嚴重地影響了輸油任務的完成。

發明內容

為了解決背景技術中所提到的技術問題，本發明提供了一種管道堵塞的定位方法以及裝置，本發明能精確定位堵塞位置，有效地提高檢測效率。

????本發明的技術方案是：該種管道堵塞的定位方法，該方法由如下步驟組成：

在待測管道上安裝由核心控制板、壓縮氣泵、次聲波傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、控制聲波釋放的電磁閥、管口閥、排氣閥以及連接管道組成的檢測裝置；

使用壓力傳感器采集待測管道內以及連接管道內的壓力值，如果壓力值大于0.2Mpa，控制檢測裝置內的排氣閥打開釋放管道內的氣體；

在壓力滿足要求的條件下，控制所述檢測裝置的壓縮氣泵自動打氣，每次打氣氣壓為0.7MPa，氣量每分鐘35L，氣體經過所述壓縮氣泵前孔的次聲波發生裝置，產生次聲波；

檢測裝置控制電磁閥打開，將產生的次聲波釋放，控制聲波釋放的電磁閥處于常閉狀態，以防止管道中油氣倒流進入壓縮氣泵；

檢測裝置控制管口閥始終處于打開狀態，使得產生的次聲波直接進入到待測管道中，直至當待測管道中發生油氣倒流現象時，檢測裝置控制管口閥關閉；

檢測裝置控制排氣閥處于常閉狀態，當壓力傳感器檢測到裝置或管道中的壓力值大于0.2Mpa時，控制排氣閥打開以排放氣體；

????當次聲波信號在管道中傳播時，由檢測裝置的次聲波傳感器檢測發出的聲波信號和聲波的回值信號；

????檢測裝置將所獲得的次聲波信號通過濾波、放大電路后進入DSP微控制器，選用自適應濾波器進行對消噪聲處理，采用短時幅度-過零率函數方法識別堵塞回波，通過閾值方法確定堵塞回波到達時刻，結合所計算出的聲波速度計算出堵塞位置；

????檢測裝置通過顯示模塊實時顯示聲波曲線，顯示計算出的管道堵塞位置與管道口之間的距離。

為了實施以上方法，本發明給出了以下一種管道堵塞定位裝置，該裝置由核心控制板和機械單元兩部分組成。所述機械單元包括壓縮氣泵、次聲波傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、控制聲波釋放的電磁閥、管口閥、排氣閥以及連接管道，在管口閥下端的測試管口連接端上開有用于和管口連接的外螺紋。其中，壓縮氣泵位于連接管道的始端，壓縮氣泵的氣體出口端通過電磁閥連接在連接管道上；次聲波傳感器、壓力傳感器以及溫度傳感器依次連接在電磁閥之后的連接管道上；排氣閥固定在連接管道的末端，管口閥位于連接管道和測試管口連接端之間。

以上各組件的功能如下：

壓縮氣泵用于自動打氣，每次打氣氣壓為0.7mPa，氣量每分鐘35L，核心控制板上有開關控制聲波釋放電磁閥開關一次，把氣體放到封閉管道容器中；次聲波傳感器用來檢測壓縮氣泵發出聲波和聲波回值；壓力傳感器用于實時監測封閉管道的壓力值，確保管道內的壓力值小于0.2Mpa；溫度傳感器用于實時監測封閉管道的溫度值。

當壓縮氣泵產生氣體，核心控制板控制控制聲波釋放的電磁閥打開，將產生的聲波釋放出，控制聲波釋放的電磁閥處于常閉狀態，以防止管道中油氣倒流進入壓縮氣泵；管口閥處于常開狀態，使裝置和管道保持聯通狀態，當有管道中發生油氣倒流現象時，核心控制板控制管口閥關閉；排氣閥用于排出裝置中的氣體，排氣閥處于常閉狀態，壓力傳感器檢測到裝置和管道中的壓力值大于0.2Mpa時，核心控制板控制打開排氣閥，排放氣體。