基于安全检测的油气管道综合实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于安全检测的油气管道综合实验系统，设置有介质供给区、模拟埋地管道区、架空管道区，管道介质供给装置安装在介质供给区，下层模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统安装在所述模拟埋地管道区的沟槽内，上两层架空的管道模拟子系统安装在架空管道区。有益效果：针对不同的实际场景中油气管道可能会出现的问题进行对应场景模拟，且将模拟情况分层次地展现，油气管道实际运输的环境分别由架空的管道模拟子系统模拟暴露于空气中的管道环境，由模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统模拟埋地的管道环境，且两者分区域试验，模拟情况和教学效果都直接简单，帮助学生直观地观察和学习到故障点和故障情形，简明、高效、美观。

【技术实现步骤摘要】
基于安全检测的油气管道综合实验系统
本技术涉及油气安全工程
，具体的说，涉及一种基于安全检测的油气管道综合实验系统。
技术介绍
由于油气管道受自然腐蚀、老化、自然灾害、管道连接不紧密和人为破坏等诸多原因影响，管道泄漏事故时有发生，若输送的是有毒有害、易燃易爆的物质，容易造成人员中毒、发生火灾爆炸等严重事故。但是，由于管道往往传输的距离较长，涉及范围广，当管道发生泄漏、破损或者管道涂层发生破损时，很难找到管道的缺陷故障点，且无法确定缺陷故障的严重性，而现有技术对管道事故的模拟检测效果还不够理想。因此导致查找管道缺陷故障点的工作量大，管道维护维修成本高，管道内部的能源物质无法正常运输，影响正常工作，浪费资源。并且由于管道涉及范围广，占地面积大，现场进行管道模拟检测教学需要长途跋涉，到不同的位置进行观察和学习，教学条件艰苦，并且教学质量差，教学成本高，难以培养高技能的专业检测人员。而现有技术中所采用的模拟装置，如专利号为CN201610407890.7所公开的一种油气管道缺陷检测与监测实验平台，结构复杂、层次混乱，且每层的结构均为内外环套的结构，未针对不同实际情况进行对应模拟，达不到真实模拟的效果，则教学效果也不理想。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于安全检测的油气管道综合实验系统，针对不同的实际场景中油气管道可能会出现的问题进行对应场景模拟，且将模拟情况分层次地展现，简明、高效、美观。为达到上述目的，本技术采用的具体技术方案如下：一种基于安全检测的油气管道综合实验系统，包括管道介质供给装置、空间分布为上中下三层的油气管道安全检测模拟系统；其中，所述油气管道安全检测模拟系统的上两层为架空的管道模拟子系统，分别为上层的油气管道泄漏检测及监测系统、中层的管道涂层及本体损伤缺陷检测系统，所述油气管道安全检测模拟系统的下层为模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统；设置有介质供给区、模拟埋地管道区、架空管道区，则所述管道介质供给装置安装在介质供给区，下层模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统安装在所述模拟埋地管道区的沟槽内，上两层架空的管道模拟子系统安装在架空管道区；所述油气管道安全检测模拟系统的三层模拟子系统分别与管道介质供给装置连接，由所述管道介质供给装置输入气/液源。通过上述设计，油气管道实际运输的环境分别由架空的管道模拟子系统模拟暴露于空气中的管道环境，由模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统模拟埋地的管道环境，且两者分区域试验，模拟情况和教学效果都直接简单，帮助学生直观地观察和学习到故障点和故障情形。进一步描述，所述上层的油气管道泄漏检测及监测系统包括第一进气/液管线、第一出气/液管线和并联有堵塞检测管线的试验管线II；所述第一进气/液管线按介质流动方向，依次设置有第三十一球阀Q31、第一电磁阀M1、第六流量计F6、第三温度表T3、第四压力表P4，所述第一进气/液管线的介质输出口接入试验管线II的介质输入口段；所述试验管线II依次设置有第二法兰RF2、第三法兰RF3、第四法兰RF4、第五法兰RF5、8#试验管段、第一报警器、9#试验管段、第二报警器，所述第二法兰RF2与第三法兰RF3之间为6-1#试验管段，所述第四法兰RF4与第五法兰RF5之间为6-2#试验管段；所述第二法兰RF2连接第一进气/液管线的介质输出口，所述第二报警器(6)连接第一出气/液管线的介质输入口；其中，所述8#试验管段为模拟小孔泄漏检测段，所述9#试验管段为模拟阀门泄漏检测段，所述6-1#试验管段和6-2#试验管段为模拟裂纹泄漏检测段；所述8#试验管段上连接有模拟小孔泄漏的分支管线，该分支管线上依次安装第一球阀阀组FZ1、第七流量计F7、第一法兰RF1；其中，所述第一球阀阀组FZ1为4个口径各异的球阀并联连接；所述试验管线II的介质输入口段设置有第一监测点J1，用于监测管道进入介质后的流场瞬态变化；所述6-1#试验管段和6-2#试验管段后分别设置有第二监测点J2和第三监测点J3，用于监测裂纹泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；所述8#试验管段后设置有第六监测点J6，用于监测小孔泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；所述9#试验管段后设置有第七监测点J7，用于监测阀门泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；所述第一进气/液管线的介质输出口与8#试验管段间还并联有堵塞检测管线，所述堵塞检测管线依次设置有第三十二球阀Q32、第六法兰RF6、第七法兰RF7、第八法兰RF8、第九法兰RF9、第三十四球阀Q34；所述第三法兰RF3与第四法兰RF4之间为左连接段，所述第七法兰RF7与第八法兰RF8之间为右连接段，所述左连接段和右连接段之间安装有第三十三球阀Q33；所述第六法兰RF6与第七法兰RF7之间为7-1#试验管段，所述第八法兰RF8与第九法兰RF9之间为7-2#试验管段；其中，7-1#试验管段和7-2#试验管段为模拟管道堵塞检测段；所述7-1#试验管段和7-2#试验管段后分别设置有第四监测点J4和第五监测点J5，用于监测管道堵塞模拟对流场引起的瞬态变化；所述试验管线II的介质输出口段连接第一出气/液管线的介质输入口，所述第一出气/液管线按介质流动方向，依次设置有第五压力表P5、第四温度表T4、第八流量计F8、第二电磁阀M2、第三十六球阀Q36；则所述第三十六球阀Q36与其后连接的管线组成模拟断裂泄漏的10#试验管段；所述10#试验管段的前端设置有第八监测点J8；所述试验管线II还设置有放空段，所述放空段连接的放空管线上安装有第二安全阀A2。通过上述设计，上层的油气管道泄漏检测及监测系统不仅可以模拟气体/液体在运输管道中的泄漏情况，还能对管道堵塞的情况进行模拟，使试验系统功能更多更全面；实际管道中泄漏的几种情况：小孔泄漏、阀门泄漏、裂纹泄漏、断裂泄漏，都由上层的油气管道泄漏检测及监测系统的不同管段进行模拟实验，且不同试验管段可根据情况改变所设置的裂纹大小、堵塞程度等参数，也可以在两个相同模拟内容的试验管段分别设置不同的模拟参数进行对比实验，实现全面试验教学的目的；试验管段后设置报警器，防止有毒物质泄漏等突发情况影响试验人员安全，第三十三球阀Q33的设置可以在并联模拟堵塞的某一试验管段不能工作时打开阀门将介质引入另一侧的管段，也可左右管段结合对比试验，丰富试验的内容，8#试验管段上口径各异的球阀可作为小孔泄漏的试验效果对比，体现不同大小的小孔对管道泄漏的影响程度，断裂泄漏的模拟效果可以直接完全打开第三十六球阀Q36，形成管道断裂、介质完全流出的断裂泄漏效果；每个监测点配合配套的压力传感器、流量传感器、温度传感器等监测设备使用，将试验情况实时变化进行监测统计，对比前后的瞬态变化进行泄漏故障的展示并说明，增强了试验和教学效果。更进一步描述，所述中层的油气管道涂层及本体损伤缺陷检测系统包括第二进气/液管线、第二出气/液管线和环形试验管线；所述第二进气/液管线按介质流动方向，依次设置有第十五球阀Q15、第四流量计F4、第二温度表T2、第三压力表P3，所述第二进气/液管线的介质输出口接入环形试验管线的介质输入口段；所述环形试验管线依次设置有第十六球阀Q16、第十七球阀Q17、第十八球阀Q18、第十九球阀Q19、第二十球阀Q20、第二十一球阀Q21、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于安全检测的油气管道综合实验系统，其特征在于：包括管道介质供给装置、空间分布为上中下三层的油气管道安全检测模拟系统；其中，所述油气管道安全检测模拟系统的上两层为架空的管道模拟子系统，分别为上层的油气管道泄漏检测及监测系统、中层的管道涂层及本体损伤缺陷检测系统，所述油气管道安全检测模拟系统的下层为模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统；设置有介质供给区、模拟埋地管道区、架空管道区，则所述管道介质供给装置安装在介质供给区，下层模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统安装在所述模拟埋地管道区的沟槽内，上两层架空的管道模拟子系统安装在架空管道区；所述油气管道安全检测模拟系统的三层模拟子系统分别与管道介质供给装置连接，由所述管道介质供给装置输入气/液源。

【技术特征摘要】
1.一种基于安全检测的油气管道综合实验系统，其特征在于：包括管道介质供给装置、空间分布为上中下三层的油气管道安全检测模拟系统；其中，所述油气管道安全检测模拟系统的上两层为架空的管道模拟子系统，分别为上层的油气管道泄漏检测及监测系统、中层的管道涂层及本体损伤缺陷检测系统，所述油气管道安全检测模拟系统的下层为模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统；设置有介质供给区、模拟埋地管道区、架空管道区，则所述管道介质供给装置安装在介质供给区，下层模拟埋地的长输管道完整性检测模拟系统安装在所述模拟埋地管道区的沟槽内，上两层架空的管道模拟子系统安装在架空管道区；所述油气管道安全检测模拟系统的三层模拟子系统分别与管道介质供给装置连接，由所述管道介质供给装置输入气/液源。2.根据权利要求1所述的基于安全检测的油气管道综合实验系统，其特征在于：所述上层的油气管道泄漏检测及监测系统包括第一进气/液管线、第一出气/液管线和并联有堵塞检测管线的试验管线II；所述第一进气/液管线按介质流动方向，依次设置有第三十一球阀Q31、第一电磁阀M1、第六流量计F6、第三温度表T3、第四压力表P4，所述第一进气/液管线的介质输出口接入试验管线II的介质输入口段；所述试验管线II依次设置有第二法兰RF2、第三法兰RF3、第四法兰RF4、第五法兰RF5、8#试验管段、第一报警器(5)、9#试验管段、第二报警器(6)，所述第二法兰RF2与第三法兰RF3之间为6-1#试验管段，所述第四法兰RF4与第五法兰RF5之间为6-2#试验管段；所述第二法兰RF2连接第一进气/液管线的介质输出口，所述第二报警器(6)连接第一出气/液管线的介质输入口；其中，所述8#试验管段为模拟小孔泄漏检测段，所述9#试验管段为模拟阀门泄漏检测段，所述6-1#试验管段和6-2#试验管段为模拟裂纹泄漏检测段；所述8#试验管段上连接有模拟小孔泄漏的分支管线，该分支管线上依次安装第一球阀阀组FZ1、第七流量计F7、第一法兰RF1；其中，所述第一球阀阀组FZ1为4个口径各异的球阀并联连接；所述试验管线II的介质输入口段设置有第一监测点J1，用于监测管道进入介质后的流场瞬态变化；所述6-1#试验管段和6-2#试验管段后分别设置有第二监测点J2和第三监测点J3，用于监测裂纹泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；所述8#试验管段后设置有第六监测点J6，用于监测小孔泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；所述9#试验管段后设置有第七监测点J7，用于监测阀门泄漏模拟对流场引起的瞬态变化；所述第一进气/液管线的介质输出口与8#试验管段间还并联有堵塞检测管线，所述堵塞检测管线依次设置有第三十二球阀Q32、第六法兰RF6、第七法兰RF7、第八法兰RF8、第九法兰RF9、第三十四球阀Q34；所述第三法兰RF3与第四法兰RF4之间为左连接段，所述第七法兰RF7与第八法兰RF8之间为右连接段，所述左连接段和右连接段之间安装有第三十三球阀Q33；所述第六法兰RF6与第七法兰RF7之间为7-1#试验管段，所述第八法兰RF8与第九法兰RF9之间为7-2#试验管段；其中，7-1#试验管段和7-2#试验管段为模拟管道堵塞检测段；所述7-1#试验管段和7-2#试验管段后分别设置有第四监测点J4和第五监测点J5，用于监测管道堵塞模拟对流场引起的瞬态变化；所述试验管线II的介质输出口段连接第一出气/液管线的介质输入口，所述第一出气/液管线按介质流动方向，依次设置有第五压力表P5、第四温度表T4、第八流量计F8、第二电磁阀M2、第三十六球阀Q36；则所述第三十六球阀Q36与其后连接的管线组成模拟断裂泄漏的10#试验管段；所述10#试验管段的前端设置有第八监测点J8；所述试验管线II还设置有放空段，所述放空段连接的放空管线上安装有第二安全阀A2。3.根据权利要求1所述的基于安全检测的油气管道综合实验系统，其特征在于：所述中层的油气管道涂层及本体损伤缺陷检测系统包括第二进气/液管线、第二出气/液管线和环形试验管线；所述第二进气/液管线按介质流动方向，依次设置有第十五球阀Q15、第四流量计F4、第二温度表T2、第三压力表P3，所述第二进气/液管线的介质输出口接入环形试验管线的介质输入口段；所述环形试验管线依次设置有第十六球阀Q16、第十七球阀Q17、第十八球阀Q18、第十九球阀Q19、第二十球阀Q20、第二十一球阀Q21、第二十二球阀Q22、第二十三球阀Q23、第二十四球阀Q24、第二十五球阀Q25、第二十六球阀Q26、第二十七球阀Q27、第二十八球阀Q28、第二十九球阀Q29，所述第二十九球阀Q29与第十六球阀Q16连通并最终形成环形管路；所述第十六球阀Q16和第十七球阀Q17之间为0#试验管段，所述第十七球阀Q17和第十八球阀Q18之间为1-1#试验管段，所述第十八球阀Q18和第十九球阀Q19之间为1-2#试验管段，所述第十九球阀Q19和第二十球阀Q20之间为介质输出口段，该介质输出口段连接第二出气/液管线的介质输入口，所述第二十球阀Q20和第二十一球阀Q21之间为2-1#试验管段，所述第二十一球阀Q21和第二十二球阀Q22之间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文和，李凤，游赟，易俊，米红甫，黄维，董传富，贺萌，罗明伟，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：新型
国别省市：重庆,50