测试埋地热油管道周围土壤温度分布的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种测试埋地热油管道周围土壤温度分布的系统。主要解决目前技术手段难以进行多点同步、实时随机及野外安全测量的问题。其特征在于：所述安全控制箱底部分别引出纵向敷设套管和横向敷设套管，横向敷设套管采用橡胶软管与安全控制箱连接，沿纵向敷设套管、横向敷设套管的长度方向间隔一定距离布置有温度传感器，温度传感器与敷设套管相接处安装密封接头，温度传感器的信号线分别沿纵向敷设套管内、横向敷设套管内和橡胶软管内伸出，与安全控制箱中无纸记录仪的对应通道相连，所述纵向敷设套管、横向敷设套管端面均采用密封盖密封。本系统具有结构简单、操作方便、自动化程度高以及适用于野外长期安装测量的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于应用于油气储运工程领域中的一种地温资料测试装置，具体的说是涉及一种测试埋地热油管道周围土壤温度分布的装置。
技术介绍
输油管道作为油田集输及商品原油外输系统的基本组成，其设计和运行管理的目标是实现投资及能耗最小化的最优输送，而易凝、高粘油品在加热输送过程中，存在着散热和摩阻两方面的能量损失，两种能量损失之间又互相影响，且前者往往是起决定作用的因素，所以，对于某一输送任务的埋地热油管道，不管是进行施工设计，还是生产运行方案的制定与优化调整，首先都要确定管道的沿线温降，而收集获取准确可靠的一手气象资料则是计算温降的基本前提。目前，现有公开技术对于土壤温度这一关键气象资料的测量，包括人工埋设土壤温度传感器、将温度传感器安装在多点分层垂直固定杆上及通过电动控制温度探头垂直移动来实现土壤温度的多点测量等方案，这些技术应用中一方面会对土壤原有结构带来较大扰动，另一方面获取的仅是纵向不同埋深处的土壤温度，同时，测量数量有限，操作复杂费时，特别是难以进行多点同步、实时随机测量。实际来讲，在离管中心5米左右的范围内，土壤温度均会受到热油管不同程度的影响，其轴向及径向温降也将随之发生变化，且土壤种类、含水量差异均会使同一气候条件时的各向地温存在异性。总之，现有技术手段测量土壤温度时存在对土壤原有结构扰动大、仅可获取纵向不同埋深处的地温资料、同时测量数量有限、操作复杂费时、特别是难以进行多点同步、实时随机及野外测量等问题。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中给出的现有技术问题，本技术提出了一种测试埋地热油管道周围土壤温度分布的系统，该系统具有结构简单、操作方便、自动化程度高以及适用于野外长期安装测量的突出优点。本专利技术的技术方案是该种测试埋地热油管道周围土壤温度分布的系统，包括无纸记录仪和安全控制箱；所述无纸记录仪采用直流电源供电，并整体置于安全控制箱中， 其中，在所述安全控制箱的底部分别引出纵向敷设套管和横向敷设套管，沿所述纵向敷设套管和横向敷设套管的长度方向分别间隔布置有若干温度传感器，所述温度传感器的信号线分别通过所述纵向敷设套管内和横向敷设套管的管腔后伸出，连接到所述无纸记录仪上的对应温度信号输入通道；所述纵向敷设套管和横向敷设套管的埋地端面均采用密封盖密封，所述若干温度传感器分别通过密封接头固定后与纵向敷设套管和横向敷设套管相连接。此外，为提高安全系数，所述安全控制箱的安全门通过合叶与箱体连接；所述安全门的四周胶连防爆橡胶圈，并安装有防盗锁；此外，所述安全控制箱的底脚上焊接有角铁， 角铁上开有螺栓连接孔，从而使得所述安全控制箱可以很稳定的固定在地面上。本专利技术具有如下有益效果采取上述方案后，同目前的人工埋设土壤温度传感器相比，其布置多测量点温度传感器的敷设管可一次性下入到地表以下，能够避免频繁埋设、 安装土壤温度传感器而对土壤原有结构带来的扰动破坏，且可使信号线防腐、防蛀、不受损；同目前将温度传感器安装在多点分层垂直固定杆上的方案相比，其作为主体部分之一的横向敷设套管沿长度方向间隔一定距离布置有温度传感器，且套管中部出口采用橡胶软管进行延伸，便可以灵活地实现对不同埋深处横向土壤温度分布的多点同步、随机测量；同目前通过电动控制温度探头垂直移动来多点测量土壤温度的方案相比，一方面同样弥补了无法对不同埋深处横向土壤温度分布进行测量的缺陷，另一方面其设计采用了能够实现温度信号采集、识别、记录、显示及转存的无纸记录仪，使系统的自动化程度更高，实时随机测量的数量更多、可靠性更强。与此同时，无纸记录仪采用直流电源供电，整体放置于能够防水、阻燃、防爆、防静电，并且安有防盗锁、可通过角铁与水泥地面进行螺栓固定连接的安全控制箱中，使本系统能适用于在野外热油管道周围进行长期安装测量。总之，本种埋地热油管道周围土壤温度分布测试系统具有结构简单、操作方便、自动化程度高、适用于野外长期安装测量等优点，是温度信号采集、传输、识别、记录、显示及转存的综合应用，将有效地解决热油管道周围不同埋深处纵向、横向土壤温度分布没有可靠测量装置的问题。本种系统能够实现对热油管道周围不同埋深处纵向、横向土壤温度分布的多路同步、随机测量，并可实时对各监测点全年各月份、各时段的实测资料进行储存，对于埋地热油管道的科学规划设计、安全运营管理及其生产运行方案优化具有重要价值。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是图1中纵向敷设套管部分部分的结构示意图。图3是图1中横向敷设套管部分的结构示意图。图4是图1中密封接头的结构示意图。图中1-合页，2-安全门，3-防盗锁，4-防爆橡胶圈，5-底脚，6-信号线，7-纵向敷设套管，8-密封接头，9-温度传感器，10-密封盖，11-无纸记录仪，12-安全控制箱，13-直流电源，14-角铁，15-橡胶软管，16-横向敷设套管。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步说明本专利技术中所述埋地热油管道周围土壤温度分布测试系统，其结构如图1所示，主体部分是无纸记录仪11及沿长度方向间隔一定距离布置有温度传感器9的纵向敷设套管 7、横向敷设套管16，所述无纸记录仪11采用直流电源13供电，并整体放置于安全控制箱 12中，所述安全控制箱12的安全门2上胶连防爆橡胶圈4，安装防盗锁3，并通过合叶1与箱体连接，其底脚5处焊接角铁14，实现与水泥地面螺栓固定连接，在所述安全控制箱12底部分别引出上述的纵向敷设套管7和横向敷设套管16，其中，横向敷设套管16中部出口以橡胶软管15连接到安全控制箱12上，所述温度传感器9的信号线6分别沿纵向敷设套管7 内和横向敷设套管16内伸出，依次连接到安全控制箱12中无纸记录仪11的对应通道上， 其结构如图2、图3所示。上述纵向敷设套管7和横向敷设套管16上布置的温度传感器9 通过密封接头8固定，其结构如图4所示，套管的埋地端面均采用密封盖10密封。本种埋地热油管道周围土壤温度分布测试系统，是温度信号采集、传输、识别、记录、显示及转存的综合应用，温度传感器9在纵向敷设套管7上可选择在不同口径热油管道的工程一般埋地深度左右进行布置，如地表以下0. 5m、0. 8m、1. 2m、1. 5m、1. 8m,2. 0m,2. 5m 及3. 0m,也可根据设计要求定位布置，与纵向敷设套管7等长的横向敷设套管16上的温度传感器9等间距进行布置，如同样布置8个测试点，该套管中部引一出口，连接橡胶软管15， 所有温度传感器9的信号线6分别沿纵向敷设套管7内、横向敷设套管16及橡胶软管15 内伸出，敷设套管均选用不锈钢材质。在本系统进行安装、测试时，首先，通过土钻打孔及开挖方式在热油管道周围目的测试区域土壤中埋设端面加盖密封盖10的纵向敷设套管7及横向敷设套管16，其中，纵向敷设套管7的下入深度以套管上端面略高于地表层为宜，横向敷设套管16的下入深度则具有随机性，可选择在与纵向任一测试点相当的水平位置，并由橡胶软管15进行灵活控制提伸；然后，将伸出的族状信号线6由不锈钢制安全控制箱12的底部引入，依次连接到无纸记录仪11对应的通道上；再次，通过安全控制箱12底脚5处焊接的角铁14，将箱体与水泥夯实地面采用螺栓固定连接。此时，接通直流电源13，开启无纸记录仪11，设置各通道的信号识别代码、信号记录时间间隔、信号记本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种测试埋地热油管道周围土壤温度分布的系统，包括无纸记录仪（１１）和安全控制箱（１２）；所述无纸记录仪（１１）采用直流电源（１３）供电，并整体置于安全控制箱（１２）中，其特征在于：在所述安全控制箱（１２）的底部分别引出纵向敷设套管（７）和横向敷设套管（１６），沿所述纵向敷设套管（７）和横向敷设套管（１６）的长度方向分别间隔布置有若干温度传感器（９），所述温度传感器（９）的信号线（６）分别通过所述纵向敷设套管（７）内和横向敷设套管（１６）的管腔后伸出，连接到所述无纸记录仪（１１）上的对应温度信号输入通道；所述纵向敷设套管（７）和横向敷设套管（１６）的埋地端面均采用密封盖（１０）密封，所述若干温度传感器（９）分别通过密封接头（８）固定后与纵向敷设套管（７）和横向敷设套管（１６）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬，王志华，魏立新，成庆林，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：实用新型
国别省市：23