一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统技术方案

本发明专利技术涉及石油运输技术领域，具体涉及一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统

【技术实现步骤摘要】
一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统、方法


[0001]本专利技术涉及石油运输
，具体涉及一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统
、
方法
。

技术介绍

[0002]法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘
。
法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接
。
[0003]申请号为
202011056251.3
的专利技术专利中公开了一种管道法兰安装信息建设方法，其特征在于，采用内设数据库的管理系统建设，在所述数据库中设有垫片和螺栓数据，在法兰紧固前，获取用于管道施工的
、
带有法兰编号的单线图和法兰相关信息，并存储于数据库中，所述法兰基础信息以法兰编号相关联，包括材质信息
、
连接信息
、
管线信息和图纸信息，所述连接信息包括每片法兰所用螺栓和垫片的数量信息：根据法兰基础信息以及相关垫片和螺栓数据计算得出每片法兰单个螺栓紧固力矩，并存入数据库：根据法兰编号从数据库获取连接法兰所需螺栓和垫片以及相应的螺栓紧固力矩：法兰安装完成后，将安装信息输入数据库：在管道试压前，将法兰划分到所属管路系统的试压工作包中，在试压结束后，根据法兰的紧固安装数据，获取法兰紧固进度信息，将具备气密试验条件的管路系统生成气密试验资料准备气密试验：所述管理系统还包括基于数据库实时数据开发的
、
统计法兰
、
垫片
、r/>螺栓规格和数量以及施工过程动态跟踪监控
、
进度质量监测
、
快速检索
、
查询和报表生成系统
。
[0004]该申请在于解决“目前法兰的管理还是依靠于人力去执行，效果很差，法兰泄漏事故时有发生，发生后数据查询难，泄露位置在图纸上难定位，”的问题
。
[0005]然而，目前石油传输管道中因需安装的法兰在使用过程中，往往采用人工定期巡检的方式对法兰进行安全检测，以保证石油传输管道的安全稳定运行，但石油传输管道通常埋藏于地下，从而导致其检测过程过于繁琐，进而造成人工对于法兰监测的周期较长，不利于石油传输管道上安装的法兰的安全维护
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统
、
方法，解决了上述
技术介绍
中提出的技术问题
。
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]第一方面，一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统，包括采集层
、
分析层及评估层；
[0009]石油传输管道中部署法兰及管道位置信息通过采集层输入，在法兰对接的两组管道相近端部署流量传感器，基于流量传感器实时采集石油传输管道内部流量数据，分析层同步接收石油传输管道内部动态流量数据，基于动态流量数据及管道内传输石油特性参数分析石油传输管道上连接法兰安全指数，评估层进一步接收连接法兰安全指数，基于安全
指数判定法兰是否安全，进一步根据安全指数判定结果输出石油传输管道上对应法兰位置信息；
[0010]所述分析层包括选择模块及计算模块，选择模块用于获取采集层中采集的石油传输管道内部流量数据，对流量数据进行选择，并执行向计算模块发送的操作，计算模块用于接收选择模块选择的流量数据，应用流量数据计算法兰安全指数；
[0011]所述法兰安全指数通过下式进行求取，公式为：
[0012][0013]式中：
n
为石油传输管道内部流量数据应用组的集合；
(x
i
)
为权重；或
Q3、Q2、Q1均为石油传输管道的瞬时流量；
F
b
为法兰安装时应用的螺栓在石油传输过程中所受应力；
δ
bl
为法兰安装时应用的螺栓在石油传输过程中的伸长形变值；
F
G
为法兰安装时应用的垫片在石油传输过程中所受应力；
δ
cl
为法兰安装时应用的垫片在石油传输过程中的压缩形变值；
y
l
、y
d
分别为法兰安装时应用的螺栓及垫片的周期寿命剩余；
ρ0为管道内传输石油综合密度；
[0014]其中，管道内传输石油存在的杂质物质参与
ρ0的求取，
Q3、Q2、Q1来源于同一石油传输管道时，上式求取的
K
用于表示
Q3、Q2、Q1的来源石油传输管道上连接的上游法兰，
Q3、Q2、Q1来源于不同石油传输管道时，上式求取的
K
用于表示
Q3、Q2、Q1分别对应石油传输管道中，上游传输管道上连接的上游法兰
。
[0015]更进一步地，所述采集层包括输入模块
、
构建模块及接收模块，输入模块用于输入石油传输管道中各段管道首尾位置信息及法兰位置信息，构建模块用于接收输入模块中输入的管道首尾位置信息及法兰位置信息，应用位置信息构建石油传输管道线状模型，接收模块用于接收流量传感器实时采集的管道内传输石油流量数据；
[0016]其中，输入模块在输入管道首尾位置信息及法兰位置信息时，同步以法兰位置信息作为查找目标与首尾位置信息中查找相同项，构建模块在构建石油传输管道线状模型时，以查找的相同项对应位置信息于石油传输管道线状模型中进行进一步的标点操作，以标点位置于石油传输管道线状模型中表示法兰
。
[0017]更进一步地，所述流量传感器设置有若干组，若干组所述流量传感器呈等距环绕状分布在管道内部的同一平面，所述接收模块接收的流量传感器反馈管道内传输石油流量数据时，通过下式对石油传输管道的瞬时流量进行求取，公式为；
[0018][0019]式中：
m
为管道内传输石油经过时运行感应运行的流量传感器数量；
M
为管道内部署的流量传感器总量；
t0为流量传感器感应时效；
μ
为石油粘度；
L
为流量传感器所在管道总长；
ρ
为石油密度；
R
为管道半径；
g
为重力加速度；
h
为管道首尾两端高差；
η
为修正指数；
[0020]其中，求取的瞬时流量即管道内传输石油流量数据，
η
通过系统端用户手动设定，且服从
M
越大则
η
设定值越小的设定逻辑
。
[0021]更进一步地，所述接收模块内部设置有若干组云端数据库，云端数据库用于储存接收模块接收到的管道内传输石油流量数据；
[0022]其中，所述接收模块由若干组云端数据库组成，云端数据库设置数量与石油传输管道线状模型中法兰数量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统，其特征在于，包括采集层
、
分析层及评估层；石油传输管道中部署法兰及管道位置信息通过采集层输入，在法兰对接的两组管道相近端部署流量传感器，基于流量传感器实时采集石油传输管道内部流量数据，分析层同步接收石油传输管道内部动态流量数据，基于动态流量数据及管道内传输石油特性参数分析石油传输管道上连接法兰安全指数，评估层进一步接收连接法兰安全指数，基于安全指数判定法兰是否安全，进一步根据安全指数判定结果输出石油传输管道上对应法兰位置信息；所述分析层包括选择模块及计算模块，选择模块用于获取采集层中采集的石油传输管道内部流量数据，对流量数据进行选择，并执行向计算模块发送的操作，计算模块用于接收选择模块选择的流量数据，应用流量数据计算法兰安全指数；所述法兰安全指数通过下式进行求取，公式为：式中：
n
为石油传输管道内部流量数据应用组的集合；
(x
i
)
为权重；或
Q3、Q2、Q1均为石油传输管道的瞬时流量；
F
b
为法兰安装时应用的螺栓在石油传输过程中所受应力；
δ
bl
为法兰安装时应用的螺栓在石油传输过程中的伸长形变值；
F
G
为法兰安装时应用的垫片在石油传输过程中所受应力；
δ
cl
为法兰安装时应用的垫片在石油传输过程中的压缩形变值；
y
l
、y
d
分别为法兰安装时应用的螺栓及垫片的周期寿命剩余；
ρ0为管道内传输石油综合密度；其中，管道内传输石油存在的杂质物质参与
ρ0的求取，
Q3、Q2、Q1来源于同一石油传输管道时，上式求取的
K
用于表示
Q3、Q2、Q1的来源石油传输管道上连接的上游法兰，
Q3、Q2、Q1来源于不同石油传输管道时，上式求取的
K
用于表示
Q3、Q2、Q1分别对应石油传输管道中，上游传输管道上连接的上游法兰
。2.
根据权利要求1所述的一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统，其特征在于，所述采集层包括输入模块
、
构建模块及接收模块，输入模块用于输入石油传输管道中各段管道首尾位置信息及法兰位置信息，构建模块用于接收输入模块中输入的管道首尾位置信息及法兰位置信息，应用位置信息构建石油传输管道线状模型，接收模块用于接收流量传感器实时采集的管道内传输石油流量数据；其中，输入模块在输入管道首尾位置信息及法兰位置信息时，同步以法兰位置信息作为查找目标与首尾位置信息中查找相同项，构建模块在构建石油传输管道线状模型时，以查找的相同项对应位置信息于石油传输管道线状模型中进行进一步的标点操作，以标点位置于石油传输管道线状模型中表示法兰
。3.
根据权利要求2所述的一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统，其特征在于，所述流量传感器设置有若干组，若干组所述流量传感器呈等距环绕状分布在管道内部的同一平面，所述接收模块接收的流量传感器反馈管道内传输石油流量数据时，通过
下式对石油传输管道的瞬时流量进行求取，公式为；式中：
m
为管道内传输石油经过时运行感应运行的流量传感器数量；
M
为管道内部署的流量传感器总量；
t0为流量传感器感应时效；
μ
为石油粘度；
L
为流量传感器所在管道总长；
ρ
为石油密度；
R
为管道半径；
g
为重力加速度；
h
为管道首尾两端高差；
η
为修正指数；其中，求取的瞬时流量即管道内传输石油流量数据，
η
通过系统端用户手动设定，且服从
M
越大则
η
设定值越小的设定逻辑
。4.
根据权利要求2所述的一种用于石油传输管道连接法兰的安全动态监测系统，其特征在于，所述接收模块内部设置有若干组云端数据库，云端数据库用于储存接收模块接收到的管道内传输石油流量数据；其中，所述接收模块由若干组云端数据库组成，云端数据库设置数量与石油传输管道线状模型中法兰数量相适配，每一云端数据库对应用于单一目标法兰的管道内传输石油流量数据储存，且每一所述云端数据库以超链接形式与模型中适配的法兰相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智，陆磊，
申请(专利权)人：江苏阀洛科精密工业有限公司，
类型：发明
国别省市：