油气管道轴向变形监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种油气管道轴向变形监测装置及方法，该装置包括轴向且绝缘的固定在油气管道外表面的超长电阻丝、与超长电阻丝平行的轨道以及配合在轨道上的行走小车，行走小车上设有一对电导片、电流检测模块、行程检测模块、数据处理模块和数据存储上传模块，在行走小车的移动路径上电导片始终与超长电阻丝接触形成回路，行程检测模块能检测行走小车的行程，电流检测模块能检测回路电流，数据处理模块能根据行走小车的行程及回路电流得到所在行程位置的电阻丝变形量，即得到所在行程位置的油气管道轴向变形量，数据存储上传模块用于存储各行程位置的油气管道轴向变形量并上传至监控端。本发明能为油气管道轴向变形提供快速、高效、经济的实时监测，使用时不影响油气管道的正常运行。

说明书

技术领域

本发明属于管道监测领域，具体涉及一种油气管道轴向变形监测装置及方法。

背景技术

油气管道作为存在较多不安全因素的特种设备，当出现质量问题时，会造成比较严重的安全事故和环境污染。因此，在油气管道正常运行以后，对油气管道的变形监测工作就显得非常重要。现有的油气管道监测方式主要是在油气管道表面选取个别测点，在测点位置沿油气管道轴向布置应变计，通过读取应变计的信号，监测油气管道的变形量。由于应变计的工作环境恶劣，所以单支成本较高，为了减少应变计的数量、控制成本，测点通常只能在少量高风险区域内选取，并且间隔布置，但是这些区域不一定是油气管道的真实破坏区域，这些测点往往不是油气管道的最终破坏位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种油气管道轴向变形监测装置及方法，该装置能为油气管道轴向变形提供快速、高效、经济的实时监测，使用时不影响油气管道的正常运行。

本发明所采用的技术方案是：

一种油气管道轴向变形监测装置，包括轴向且绝缘的固定在油气管道外表面的超长电阻丝、与超长电阻丝平行的轨道以及配合在轨道上的行走小车，行走小车上设有一对电导片、电流检测模块、行程检测模块、数据处理模块和数据存储上传模块，在行走小车的移动路径上电导片始终与超长电阻丝接触形成回路，行程检测模块能检测行走小车的行程，电流检测模块能检测回路电流，数据处理模块能根据行走小车的行程及回路电流得到所在行程位置的电阻丝变形量，即得到所在行程位置的油气管道轴向变形量，数据存储上传模块用于存储各行程位置的油气管道轴向变形量并上传至监控端。

进一步地，对于所在行程位置的电阻丝变形量ΔL的计算，由于所在行程位置的超长电阻丝的电阻

进一步地，行程检测模块包括角度计，角度计用于检测行走小车车轮的转动角度，行走小车的行程为

进一步地，当监测到所在行程位置的油气管道轴向变形量超过设定的阈值时，数据存储上传模块向监控端上传当前行走小车的行程位置、所在行程位置的油气管道轴向变形量并报警。

进一步地，当油气管道较长时，在轨道上配合多个行走小车，进行分区监测。

进一步地，监测前，先沿油气管道全行程运行一次，记录各行程位置的电阻丝初始电阻值。

进一步地，轨道、行走小车和超长电阻丝罩在壳体内，壳体横跨的支撑在油气管道的上部两侧，轨道固定在壳体上且位于超长电阻丝上方，行走小车悬挂配合在轨道上，电导片位于行走小车下部且与超长电阻丝上部接触。

进一步地，行走小车上的电流线路和数据线路位于轨道下方。

进一步地，超长电阻丝采用康铜丝，采用绝缘粘合剂固定。

一种油气管道轴向变形监测方法，在油气管道外表面绝缘的固定轴向的超长电阻丝，通过行走小车带动一对电导片沿超长电阻丝移动，电导片与超长电阻丝始终接触形成回路，先检测行走小车的行程和回路电流，然后根据行走小车的行程及回路电流得到所在行程位置的电阻丝变形量，即得到所在行程位置的油气管道轴向变形量，然后存储各行程位置的油气管道轴向变形量并上传至监控端。

本发明的有益效果是：

该装置能为油气管道轴向变形提供快速、高效、经济的实时监测，使用时不影响油气管道的正常运行。

附图说明

图1是本发明实施例中油气管道轴向变形检测装置的工作示意图一。

图2是本发明实施例中油气管道轴向变形检测装置的工作示意图二。

图中：1-外壳；2-轨道；3-行走小车；4-电导片；5-超长电阻丝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

本发明的原理是：在油气管道外表面绝缘的固定轴向的超长电阻丝5，通过行走小车3带动一对电导片4沿超长电阻丝5移动，电导片4与超长电阻丝5始终接触形成回路，先检测行走小车3的行程和回路电流，然后根据行走小车3的行程及回路电流得到所在行程位置的电阻丝变形量，即得到所在行程位置的油气管道轴向变形量，然后存储各行程位置的油气管道轴向变形量并上传至监控端。为了实现上述原理，采用如下方案。

实施例一

如图1和图2所示，一种油气管道轴向变形监测装置，包括轴向且绝缘的固定在油气管道外表面的超长电阻丝5、与超长电阻丝5平行的轨道2以及配合在轨道2上的行走小车3，行走小车3上设有一对电导片4、电流检测模块、行程检测模块、数据处理模块和数据存储上传模块，在行走小车3的移动路径上电导片4始终与超长电阻丝5接触形成回路，行程检测模块能检测行走小车3的行程，电流检测模块能检测回路电流，数据处理模块能根据行走小车3的行程及回路电流得到所在行程位置的电阻丝变形量，即得到所在行程位置的油气管道轴向变形量，数据存储上传模块用于存储各行程位置的油气管道轴向变形量并上传至监控端。该装置能为油气管道轴向变形提供快速、高效、经济的实时监测，使用时不影响油气管道的正常运行。

对于所在行程位置的电阻丝变形量ΔL的计算——由于所在行程位置的超长电阻丝5的电阻

对于行走小车3的行程的计算——行程检测模块包括角度计，角度计用于检测行走小车3车轮的转动角度，行走小车3的行程为

当监测到所在行程位置的油气管道轴向变形量超过设定的阈值时，数据存储上传模块向监控端上传当前行走小车3的行程位置、所在行程位置的油气管道轴向变形量并报警。

当油气管道较长时，可以在轨道2上配合多个行走小车3，进行分区监测。

监测前，先沿油气管道全行程运行一次，记录各行程位置的电阻丝初始电阻值。

如图1和图2所示，在本实施例中，轨道2、行走小车3和超长电阻丝5罩在壳体1内，壳体1横跨的支撑在油气管道的上部两侧，轨道2固定在壳体1上且位于超长电阻丝5上方，行走小车3悬挂配合在轨道2上，电导片4位于行走小车3下部且与超长电阻丝5上部接触，壳体1既能为装置提供封闭环境，防止外部条件如地下水等对装置的监测影响，又能为轨道2和行走小车3提供可靠的安装位置。在本实施例中，行走小车3上的电流线路和数据线路位于轨道2下方，避免缠绕。在本实施例中，超长电阻丝5采用康铜丝，采用绝缘粘合剂固定，可以防止金属的油气管道对电路回路的影响。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。