[發(fā)明專利]一種天然氣管道檢測系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111022940A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田靚;竇星;宋濤;李欣欣;崔艷菲;羅婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中海石油氣電集團有限責任公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06;F17D5/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發(fā)明涉及一種天然氣管道檢測系統(tǒng)和方法，包括：設(shè)置在天然氣管道上的泄漏檢測模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、腐蝕檢測模塊、流量檢測模塊和HAZOP控制器；泄漏檢測模塊，用于檢測天然氣管道是否存在泄漏；環(huán)境監(jiān)測模塊，用于檢測天然氣管道的外部環(huán)境；腐蝕檢測模塊，用于檢測天然氣管道的腐蝕情況；流量檢測模塊，用于檢測天然氣管道內(nèi)氣體的流量；HAZOP控制器用于對泄漏檢測模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、腐蝕檢測模塊、流量檢測模塊采集的數(shù)據(jù)進行HAZOP分析。本發(fā)明明確在天然氣管道各傳輸過程中存在的主要風險、危害因素，找出薄弱環(huán)節(jié)、確定風險等級，并針對可能導致的后果提前制定預防措施，有效減少安全事故。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種天然氣管道檢測系統(tǒng)和方法，屬于管道檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

為滿足國民經(jīng)濟和社會工業(yè)低碳化發(fā)展的要求，天然氣產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，天然氣管道的建設(shè)、運營、維護和保障逐漸成為能源建設(shè)領(lǐng)域的重中之重。在天然氣開采、加工和集輸過程中，當滿足一定的低溫和高壓條件時，天然氣水合物會在天然氣管道中形成并凝聚，輕則干擾正常生產(chǎn)，造成天然氣管道運輸能力下降，重則堵塞井筒、管道、閥門等設(shè)備造成停產(chǎn)，甚至可能引起輸氣管道爆裂，引發(fā)安全事故，導致嚴重的經(jīng)濟、社會和人員損失。另外，由腐蝕或者外界入侵引起的泄漏事件也會造成嚴重的經(jīng)濟損失及安全事故。

基于以上幾點原因，有必要對天然氣管道進行深入、系統(tǒng)地分析。由于煉化企業(yè)生產(chǎn)裝置的工藝越來越復雜，與之相應(yīng)的供氣管道也越來越復雜，采用傳統(tǒng)的固定式監(jiān)測儀在固定點對天然氣管道進行檢測，主要檢測是否有有毒或可燃性氣體泄漏，并通過報警器報警。該方法只能對管道上某一個位置進行檢測，無法在一定區(qū)域內(nèi)與其他的設(shè)備形成聯(lián)動并統(tǒng)籌處理監(jiān)測數(shù)據(jù)，導致要全面反應(yīng)管道情況必須設(shè)置一定密度的監(jiān)測儀，檢測成本高，且監(jiān)測儀的誤報率較高。更為重要的是，當監(jiān)測儀檢測到有毒或可燃性氣體時，管道已經(jīng)發(fā)生了比較嚴重的損壞，已經(jīng)對影響了天然氣管道運輸能力，不能對天然氣管道問題防患于未然。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種天然氣管道檢測系統(tǒng)和方法，其基于HAZOP危險評估方法，其明確在天然氣管道各傳輸過程中存在的主要風險、危害因素，找出薄弱環(huán)節(jié)、確定風險等級，并針對可能導致的后果提前制定預防措施，有效減少安全事故，保障天然氣管道的長周期可靠運行。

本發(fā)明公開了一種天然氣管道檢測系統(tǒng)，包括：設(shè)置在天然氣管道上的泄漏檢測模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、腐蝕檢測模塊、流量檢測模塊和HAZOP控制器；泄漏檢測模塊，用于檢測天然氣管道是否存在氣體泄漏；環(huán)境監(jiān)測模塊，用于檢測天然氣管道的外部環(huán)境；腐蝕檢測模塊，用于檢測天然氣管道的腐蝕情況；流量檢測模塊，用于檢測天然氣管道內(nèi)氣體的流量；泄漏檢測模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、腐蝕檢測模塊、流量檢測模塊與HAZOP控制器電連接，HAZOP控制器用于對泄漏檢測模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊、腐蝕檢測模塊、流量檢測模塊采集的數(shù)據(jù)進行HAZOP分析。

進一步，泄漏檢測模塊包括閥門泄露檢測單元、行走檢測單元和紅外檢測單元，閥門泄露檢測單元包括紅外氣體分析儀和報警器，紅外氣體分析儀與HAZOP控制器電連接，并將其采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至HAZOP控制器，HAZOP控制器對數(shù)據(jù)進行分析，當數(shù)據(jù)超過閾值時，HAZOP控制器將報警信號傳輸至報警器。

進一步，行走檢測單元包括磁性行走小車和設(shè)置在磁性行走小車上的氣體檢測器，磁性行走小車能沿著天然氣管道軸向移動，氣體檢測器用于檢測天然氣管道周邊的有毒氣體或可燃性氣體含量，當有毒氣體或可燃性氣體含量超過閾值時反饋給HAZOP控制器，HAZOP控制器將報警信號傳輸至報警器。

進一步，紅外檢測單元包括間隔設(shè)置的紅外發(fā)射器和接收器，紅外發(fā)射器用于向被測目標發(fā)射特定波長的紅外激光，接收器用于檢測被測目標衰減后的紅外光，將其轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的探測電信號，反饋給至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將結(jié)果發(fā)送至HAZOP控制器。