[实用新型]一种管路智能监测结构

说明书

技术领域

本实用新型属于结构状态监测领域，涉及一种管路智能监测结构，用于监测管道内液体对管壁的压力变化。

背景技术

管道运输与航空、公路、铁路、水运并称五大运输手段。管道运输具有封闭性好、自动化程度高、安全性能好等特点，成为油气、运输的最佳载体，在石油天然气工业当中发挥着越来越重要的作用。

由于储运的介质多是原油、液化气等危险性高的流体，一旦管道发生漏油漏气等事故，泄漏的油气极易导致重大的安全事故，造成人员伤亡和财产损失，泄漏的油品还对水源、土壤造成污染，严重影响公众健康和生态环境_。因此，管道泄漏检测技术有助于在发生事故时及时发现、准确估计事故位置，对管道运输的安全生产起到重要的保障作用，加强对管道泄漏检测技术的研究与应用，具有重要的现实意义。

管道的泄漏检测和定位方法大致分成四类：第一类是基于人工巡检法，这类方法具有定位精度高和较低误报率的特点，但不能及时发现泄漏，检测只能间断的进行；第二类是基于超声、磁通、摄像、涡流、摄像等技术的管内检漏法，这类方法定位精度高且误报率低，但无法实现在线检测，由于探测球在管内随介质漂流，只适用于较大口径的管道，容易发生堵塞、停运等事故，并且探测球价格昂贵，运行成本较高；第二类是通过直接检测泄漏物质存在实现泄漏检测和定位的管外检测法，主要包括分布式光纤、电缆、特殊线缆等，这类方法非常灵敏，对于小泄漏和缓泄均有较好的效果，但价格和施工费都较高，一处断裂将导致整个监测系统失效；第四类是基于管道压力、流量和温度等运行参数的外部检漏法，它能实现在线检测，且施工和维护都较为方便，是目前管道泄漏检测和定位研究的主攻方向之一。这类方法主要包括基于负压波的方法、基于管内声波的方法、基于瞬变流的方法和基于模型的方法等。这类方法中，由于负压波法无需复杂的管道建模，对于大于1.5％总流量的突发性泄漏，可准确识别泄漏并精准定位；由于微小泄漏产生的负压波在长距离传输后衰减严重，压力变送器对其不敏感，对于微小泄漏该方法效果不明显，经常出现漏报。因此需要一种新的管道监测结构。

实用新型内容

实用新型目的：提出一种监测管道内液体对管壁压力的监测结构。

本实用新型技术方案：

一种管路智能监测结构，包括防护层、传感器层和结构层。防护层由与管道内液体不反应的防护涂层和压力传导层组成或由与管道液体不反应的压力传导层组成，布置在监测结构的最内侧，与输送的液体直接接触；传感器层由压力传感器和支撑结构组成，设置在防护层的表面；结构层为管道所用材料或其他满足管道输送压力的结构，设置在传感器层的外面，用于保护传感器层，同时完成和管路的连接；所述传感器的信号线接入信号采集、分析和发射模块，经分析处理后，通过时分和频分信号发送给泵站的监测系统。智能监测结构的连接方式：监测结构设置在两个管道之间，采用可拆卸的机械连接的方法连接在一起。

上述一种管路智能监测结构，其特征在于所述的防护层由与管道内液体不反应且耐磨耐腐蚀的防护涂层和压力传导层组成或由与管道液体不反应且耐磨耐腐蚀的压力传导层组成；所述防护涂层包括环氧树脂涂层、酚醛树脂涂层、过氯乙烯涂层、聚氨脂涂层、聚乙烯、橡胶、搪瓷、聚四氟乙烯涂层和醇酸树脂涂层中的一种或几种；所述压力传导层为由与传感器层相容性好的承压树脂层。

上述一种管路智能监测结构，其特征在于所述的压力传感器层呈环型，在圆周方向和轴向上布置1个及以上的压力传感器；所述压力传感器包括至少一种机械膜片电容型压力传感器、硅膜片电容型压力传感器、压电型压力传感器、应变型压力传感器、光纤压力传感器和霍尔效应压力传感器。

上述一种管路智能监测结构，其特征在于所述的结构层由管形件组成，其两端有连接所需的匹配结构。

上述一种管路智能监测结构，其特征在于所述的监测结构的连接方法包括螺纹连接、法兰连接、承插连接、套环连接和卡箍式柔性管接头连接中的一种或两种。

上述一种管路智能监测结构，其特征在于所述的监测结构的承压能力应与所监测管道的承压能力相同；监测结构的内径应和监测管道的内径相同；防护层和传感器层不参考承载，厚度在0.05mm至10mm之间；结构层的尺寸和材料设计，应有足够的强度、刚度和硬度，以达到所监测管道的承压能力。

上述一种管路智能监测结构，其特征在于所述的结构层的内表面布置上防护层和传感器层，防护层需在结构层内表面完全覆盖；结构层上设置至少1个结构孔，以使传感器的信号线能够引出到结构外。