本發明涉及管道缺陷監測模擬，具體涉及一種輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置及預警方法。

背景技術：

1、在天然氣開采、運輸、凈化、銷售等生產環節中均涉及輸氣管道的大量使用，要求輸氣管道內為氣體輸送，雖然輸氣管道內不可避免的會混雜有少量液體夾帶，但普遍能夠通過技術手段將液體夾雜排出。

2、在各個生產環節中存在上游非常規操作導致大量液體夾帶進入輸氣管道的風險，如未及時提前排除液體，使液體夾雜帶入下游用戶生產裝置，將會嚴重影響下游用戶的正常生產，甚至造成安全隱患。

3、為了及時提前排除液體夾雜，需要及時有效的預警裝置，現有的預警裝置無法及時且準確地對大量液體夾雜的情況進行預警。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，解決現有的預警裝置無法及時且準確地預警液體夾雜情況的問題。

2、本發明通過下述技術方案實現：

3、一種輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，包括：頂部引壓管和底部引壓管，所述頂部引壓管的輸入端與輸氣管道的頂端連通，所述底部引壓管的輸入端與輸氣管道的底端連通；壓差變送器，所述頂部引壓管的輸出端以及所述底部引壓管的輸出端分別與所述壓差變送器連接，所述底部引壓管與所述壓差變送器的連接處的設置高度低于輸氣管道的底端的設置高度，所述壓差變送器用于監測所述頂部引壓管和所述底部引壓管內流體的參數；數據處理終端，所述壓差變送器與所述數據處理終端連接，所述數據處理終端用于處理所述壓差變送器監測得到的流體的參數，得到壓差值，并將所述壓差值與預設值進行比較；預警設備，所述預警設備與所述數據處理終端連接；當所述壓差值大于所述預設值時，所述數據處理終端向所述預警設備傳輸信號，所述預警設備報警。

4、可選地，所述壓差變送器與所述頂部引壓管及所述底部引壓管可拆卸連接。

5、可選地，所述可拆卸連接為螺紋連接或法蘭連接。

6、可選地，所述頂部引壓管和所述底部引壓管分別設有頂閥門和底閥門。

7、可選地，所述壓差變送器通過線纜與所述數據處理終端連接，或，所述壓差變送器通過網絡信號與所述數據處理終端連接。

8、可選地，所述數據處理終端為服務器或plc。

9、一種輸氣管道液體突增夾帶的預警方法，采用上述任意一種輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置進行，包括如下步驟：

10、將所述頂部引壓管的輸入端和所述底部引壓管的輸入端分別與輸氣管道的頂端和底端連通；

11、確定所述壓差值的計算公式，將所述計算公式輸入所述數據處理終端；

12、根據輸氣管道內的流體情況于所述數據處理終端設定所述預設值；

13、當所述預警設備報警時，將所述頂部引壓管或所述底部引壓管與所述壓差變送器分拆，利用輸氣管道中的流體和外界的壓力差將分拆后的所述頂部引壓管或所述底部引壓管內的積液和污物沖刷至外界；

14、沖刷完成后將分拆的所述頂部引壓管或所述底部引壓管重新與所述壓差變送器連接。

15、可選地，正常工況時，所述計算公式為：

16、正常工況時，所述計算公式為：

17、δρ＝ρ1×h1×g-ρ1×h2×g＝0；

18、其中：

19、δρ為所述壓差值；

20、ρ1為正常工況輸氣管道內流體的密度；

21、h1為所述底部引壓管(11)內流體的高度；

22、h2為所述頂部引壓管(10)內流體的高度；

23、g為重力加速度；

24、異常工況時，所述計算公式為：

25、δρ＝r×δρ×δη；

26、其中：

27、δρ為所述壓差值；

28、r為經驗常數；

29、δρ為異常工況時輸氣管道中氣液混合流體的密度；

30、δη為正常工況與異常工況時，輸氣管道中流體的積液高度。

31、本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

32、本實施例提供的輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，通過設置頂部引壓管和底部引壓管，使兩者分別與豎直設置的被測輸氣管道的頂端和底端連接，分別引流輸氣管道兩端內的流體至壓差變送器內，并且設置底部引壓管與壓差變送器的連接處的設置高度低于輸氣管道的底端的設置高度，利用輸氣管道頂、底兩端的流體密度區別及連通器原理，于壓差變送器的兩個連接端之間形成壓差，壓差變送器內設有檢測薄膜，輸氣管道兩端的流體分別被引流至檢測薄膜的兩端，通過壓差迫使薄膜形變；在此基礎上，通過設置數據處理終端，壓差變送器的檢測薄膜的形變產生對應的電信號，得到壓差值，傳輸至數據處理終端，數據處理終端通過特定的公式對流體參數進行處理，通過將壓差值與預設值進行比較，即可提供精確的報警節點；在此基礎上，通過設置預警設備，當壓差值大于預設值時通過預警設備及時報警，即可及時準確地獲知大量液體夾雜情況超閾值的問題，即可及時指導維護人員及時排除輸氣管道內的液體夾雜；并且，通過設置底部引壓管與壓差變送器的連接處的設置高度低于輸氣管道的底端的設置高度，便于異常工況氣液混合流體突然大量聚集至底部引壓管與壓差變送器倆接處時，頂部引壓管內部正常工況流體氣體可以受重力因素影響，排逸至輸氣管道內，保證差壓變送器測量的頂部引壓管和底部引壓管內部流體分別為正常工況流體和異常工況流體，避免兩者混流，從而避免測量誤差；通過上述各特征的相互配合，使該輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置能夠有效解決現有的預警裝置無法及時且準確地預警液體夾雜情況的問題。

技術特征：

1.一種輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，其特征在于，所述壓差變送器(20)與所述頂部引壓管(10)及所述底部引壓管(11)可拆卸連接。

3.根據權利要求2所述的輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，其特征在于，所述可拆卸連接為螺紋連接或法蘭連接。

4.根據權利要求1所述的輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，其特征在于，所述頂部引壓管(10)和所述底部引壓管(11)分別設有頂閥門(101)和底閥門(111)。

5.根據權利要求1所述的輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，其特征在于，所述壓差變送器(20)通過線纜與所述數據處理終端(30)連接，或，所述壓差變送器(20)通過網絡信號與所述數據處理終端(30)連接。

6.根據權利要求1所述的輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，其特征在于，所述數據處理終端(30)為服務器或plc。

7.一種輸氣管道液體突增夾帶的預警方法，其特征在于，采用如權利要求1-6中任意一項所述的輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置進行，包括如下步驟：

8.根據權利要求7所述的輸氣管道液體突增夾帶的預警方法，其特征在于：

技術總結
本發明公開了一種輸氣管道液體突增夾帶的預警裝置，包括頂部引壓管、底部引壓管、壓差變送器、數據處理終端及預警設備，頂部引壓管的輸入端與輸氣管道的頂端連通，底部引壓管的輸入端與輸氣管道的底端連通；頂部引壓管的輸出端以及底部引壓管的輸出端分別與壓差變送器連接，壓差變送器用于監測頂部引壓管和底部引壓管內流體的參數；壓差變送器與數據處理終端連接，數據處理終端用于處理壓差變送器監測得到的流體的參數，得到壓差值，并將壓差值與預設值進行比較；預警設備與數據處理終端連接；當壓差值大于預設值時，數據處理終端向預警設備傳輸信號，預警設備報警。其能夠解決現有的預警裝置無法及時且準確地預警液體夾雜情況的問題。

技術研發人員：許佳樂,龔曉斌,瞿楊,夏林,江敏,向旭
受保護的技術使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24