[發明專利]燃氣流通管線中的黑色粉末濃度的光學檢測

在審

• 申請號: 201880055964.2
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN111033219A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 文森特·坎寧安;埃扎特·赫加齊;圖爾基·阿洛馬麗
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N21/47;G01N21/53;G01N15/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王蓉

一種黑色粉末檢測器，包括：附接至流通管線的流通池或流通管線旁路件，該流通池或流通管線旁路件包括流體入口和流體出口；光信號源，位于流通池或流通管線旁路件的第一面，光信號源被配置為將光信號發射穿過流通池或流通管線旁路件的第一面；第一光檢測器，位于流通池的第二面，第二面與第一面相對，并且第一光檢測器被配置為檢測透射通過流通池或流通管線旁路件的第二面的光信號的透射光強度；以及第二光檢測器，位于流通池的第三面，第三面與第一面和第二面不同，第二光檢測器被配置為檢測透射通過流通池或流通管線旁路件的第三面的散射光信號的散射光強度。

優先權要求

本申請要求于2017年7月5日提交的美國專利申請號15/642,039的優先權，該申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及管道和流通管線(flow-line)監測。

背景技術

當通過管道輸送天然氣液時，可以形成和累積黑色粉末。黑色粉末可以由氧化鐵、硫化鐵或任何其他化學物質的混合物形成。黑色粉末形成可以在生產不正常或管道維護期間加速。

發明內容

本公開描述涉及檢測流通管線中的黑色粉末的技術。

本公開中描述的主題的示例實現是具有以下特征的黑色粉末檢測器。附接至流通管線的流通池或流通管線旁路件。流通池或流通管線旁路件包括流體入口和流體出口。光信號源位于流通池或流通管線旁路件的第一面。光信號源能夠將光信號發射通過流通池或流通管線旁路件的第一面。第一光檢測器位于流通池的第二面。第二面與第一面相對。第一光檢測器能夠檢測透射通過流通池或流通管線旁路件的第二面的光信號的透射光強度。第二光檢測器位于流通池的第三面。第三面與第一面和第二面不同。第二光檢測器能夠檢測透射通過流通池或流通管線旁路件的第三面的散射光信號的散射光強度。

可以單獨地或以組合方式與示例實現相組合的示例實現的方面包括以下內容。流通池包括透鏡，該透鏡位于第三面與第二光檢測器之間，能夠將散射光信號聚焦在第二光檢測器上。小孔位于第二面與第一光檢測器之間，且能夠過濾低于預定義閾值的前向散射光。

可以單獨地或以組合方式與示例實現相組合的示例實現的方面包括以下內容。第二光檢測器檢測相對于與沿著光信號的信號路徑的透射軸線垂直的軸線以一角度被散射的光信號，該角度相對于垂直軸線在30°至-30°之間的范圍中。

可以單獨地或以組合方式與示例實現相組合的示例實現的方面包括以下內容。光信號源包括準直光信號源或非相干信號源。

可以單獨地或以組合方式與示例實現相組合的示例實現的方面包括以下內容。光信號源發射連續光信號。

可以單獨地或以組合方式與示例實現相組合的示例實現的方面包括以下內容。光信號包括可見波長的光。

可以單獨地或以組合方式與示例實現相組合的示例實現的方面包括以下內容。一個或多個處理器被配置為：基于透射光強度的改變來確定是否發生黑色粉末濃度的改變。處理器還被配置為：基于將透射光強度的改變與散射光強度的改變進行比較，來確定改變是否是準確的。

可以單獨地或以組合方式與示例實現相組合的示例實現的方面包括以下內容。確定改變是否是準確的包括：確定作為時間的函數的透射光強度和散射光強度；以及將時間段中的透射光強度的改變與該時間段中的散射光強度的改變進行比較。

可以單獨地或以組合方式與示例實現相組合的示例實現的方面包括以下內容。確定改變是否是準確的包括：確定透射光強度的改變和散射光強度的改變兩者都增大或減小；以及響應于改變兩者都增大或減小，確定黑色粉末濃度的改變是否是誤報。