[發明專利]大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201910321574.1
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110345382B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 徐全軍;龍源;陳順祿
• 申請（專利權）人: 南京君緣科爆工程技術有限公司
• 主分類號: F17D1/00
• 分類號: F17D1/00;F17D3/01;G01K13/00;G01K1/14
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務所(普通合伙) 32335
• 代理人: 宋方園

1.一種大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置，其特征在于：包括測量氣體溫度的第一溫度傳感器、測量液體溫度的第二溫度傳感器和位于金屬管管壁的第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器通過第一安裝座安裝在金屬管管壁上，第一溫度傳感器插入到金屬管氣體中，所述第二溫度傳感器通過第二安裝座安裝在金屬管管壁上，第二溫度傳感器伸入到金屬管的液體中，所述第三溫度傳感器安裝在金屬管的頂部，第三溫度傳感器至少包含兩個，第三溫度傳感器均勻安裝在金屬管頂部；所述金屬管的頂部兩端設有第一接口和泄壓管，第一接口通過第一閥門與低溫高壓氮氣降溫加壓裝置連接，金屬管上還設有第二接口，第二接口與液氮加注裝置連接，在泄壓管上安裝有泄壓閥，在金屬管內安裝有溫度傳感器和壓力傳感器，所述低溫高壓氮氣降溫加壓裝置包含液氮罐、低溫液體加壓裝置和氣化器，液氮經低溫液體加壓裝置進入氣化器轉化為低溫高壓氮氣，再經低溫高壓氮氣輸送管，通過閥門連接方式將低溫高壓氮氣注入管內氣體中。

2.根據權利要求1所述的大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置，其特征在于：所述第一溫度傳感器為半插入式溫度傳感器，通過在金屬管上開設的螺紋孔和安裝座與金屬管連接，第一溫度傳感器探針長度為2倍管壁厚度，安裝位置為距離管體端部L/4、金屬管上部偏離管體垂直中心線10℃，L為金屬管長度。

3.根據權利要求1或2所述的大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置，其特征在于：對金屬管進行加壓降溫時半插入式溫度傳感器測量的溫度T_qi之間的溫度差須大于0.5℃，加壓降溫結束管體穩定后溫度差需小于0.1℃。

4.根據權利要求1所述的大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置，其特征在于：所述第二溫度傳感器為插入式溫度傳感器，插入式溫度傳感器通過在金屬管上開設的螺紋孔和安裝座與金屬管連接，第二溫度傳感器探針長度為式中R為金屬管半徑，h為液面高度，n為液體在目標壓力下的體積壓縮率；安裝位置為距離管體端部L/4、高度為h/2處，L為金屬管長度。

5.根據權利要求1所述的大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置，其特征在于，對金屬管進行加壓降溫時插入式溫度傳感器測量的溫度T_yi之間的溫度差須大于1℃，加壓降溫結束管體穩定后后溫度差需小于0.2℃。

6.根據權利要求1所述的大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置，其特征在于：所述第三溫度傳感器為貼片式表面溫度傳感器，第三溫度傳感器沿金屬管軸線從中心線處間隔1m進行逐個布置，所述第三溫度傳感器先用502膠水進行臨時固定，5分鐘后用AB膠進行覆蓋固定。

7.根據權利要求1所述的大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置，其特征在于：所述第三溫度傳感器測量的溫度T_bi之間的溫度差在降溫階段須小于0.5℃，加壓降溫結束管體穩定后溫度差需小于0.1℃。

8.根據權利要求1所述的大口徑半氣體低溫高壓金屬管的管體溫度測試裝置，其特征在于，對溫度測試各單元的狀態進行監測與控制，在降溫階段|T_yi-T_qi|須大于10℃、|T_qi-T_bi|須大于0.5℃，在降溫結束后的穩定階段|T_yi-T_qi|須小于5℃、|T_qi-T_bi|須小于0.1℃，T_yi表示液體的溫度，T_qi表示氣體溫度，T_bi表示上方管壁的溫度。