CN102720482A - 高温高压高流速管道振动监测*** - Google Patents

高温高压高流速管道振动监测*** Download PDF

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王尔钧
张勇
刘振江
郭永宾
方达科
魏安超
田向东
熊永卫
陆茂伟
马磊
颜帮川
李祝军
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CNOOC China Ltd Zhanjiang Branch
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC China Ltd Zhanjiang Branch
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Abstract

本发明公开了一种高温高压高流速管道振动监测***。其包括监测单元（1）、监测数据处理单元（2）、显示单元（3）；监测单元（1）设置在用于输送高温高压高流速流体的管道（4）上，用于检测管道（4）的振动，并将振动信号发送给监测数据处理单元（2）；监测数据处理单元（2）用于接收监测单元（1）检测的管道（4）振动信号，并对振动信号数据进行处理以形成管道（4）的振动状态，并将振动状态信号输送给显示单元（3）；显示单元（3）用于对管道（4）的振动状态进行实时柱状图或全通道波形显示。本发明可实时监测放喷期间高速气体或者液体对管道带来的振动情况，保证管道的正常运行，减少风险及事故的发生。

Description

高温高压高流速管道振动监测***
技术领域
本发明属于高温高压井测试的技术领域，具体涉及一种可以灵活布局监测点、全面监控测试管道振动状况，从而获得测试管道在放喷期间健康状况并提前预警的监测***。 
背景技术
目前，当高速高压的气体或液体在管道中流动时，由于管道有弯曲及固定不牢固，必然会产生振动，但如果管道振动过大就会影响安全生产，管道本身、管道附件会产生疲劳破坏，使连接部件松动，造成恶性安全事故。在高温高压高产井放喷时，由于压力高流速快，会引起流程产生剧烈的振动，这种振动带来的危害是巨大的：精密仪器如传感器、仪表等容易失效，影响资料的录取和数据的准确性。同时处于高压状态下的测试流程在长时间的振动环境下，要承受远大于其平稳流动的负荷，给其强度带来极大考验，设备容易损坏；长时间的振动还容易使流程连接部分松脱，影响其工作性能以至于发生安全事故。为此应当对管道的振动状况进行在线监测，以保证管道的正常运行，减少风险及事故的发生。 
  
上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种高温高压高流速管道振动监测***，其可实时监测放喷期间高速气体或者液体对管道带来的振动情况，保证管道的正常运行，减少风险及事故的发生。 
本发明的目的通过以下技术方案实现： 
提供一种高温高压高流速管道振动监测***，包括监测单元、监测数据处理单元、显示单元；
所述监测单元设置在用于输送高温高压高流速流体的管道上，用于检测管道的振动，并将振动信号发送给所述监测数据处理单元；
所述监测数据处理单元用于接收监测单元检测的管道振动信号，并对振动信号数据进行处理以形成管道的振动状态，并将振动状态信号输送给显示单元；
所述显示单元用于对管道的振动状态进行实时柱状图或全通道波形显示。
其中，还包括报警单元，当所述管道的振动状态超过预设值时，所述监测数据处理单元输出报警信号控制报警单元报警。 
其中，所述管道上设有多个监测点，每个监测点设两个监测单元，其中一个监测单元用于监测沿管道径向截面上X轴方向的振动，另一个监测单元用于监测沿管道径向截面上Y轴方向的振动。 
其中，所述监测单元由加速度计及振动传感器组成。 
其中，所述监测单元与监测数据处理单元之间设置有安全栅。 
其中，所述安全栅通过有线方式连接至监测单元和监测数据处理单元。 
  本发明的有益效果：由于采用了上述的结构，本发明在高温高压高产井放喷时，可以实时有效监测放喷时管道振动情况，减小高产井测试时地面流程带来风险，从而降低风险事故的发生；同时还可以根据振动监测情况改进测试流程，为流程科学合理的布局提供依据。此外，本发明还具有操作及实现简单等优点。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。 
图１是高温高压高流速管道振动监测***的结构示意图。 
在图1中包括有：1——监测单元、2——监测数据处理单元、3——显示单元、4——管道、5——报警单元、6——安全栅。 
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 
本发明的核心在于提供一种高温高压高流速管道振动监测***，其为了解及解决高温高压井放喷，高流速气体或者液体经过测试管道时带来的振动风险，为流程科学合理的布局提供依据。 
如图1所示，本发明所述的提供一种高温高压高流速管道振动监测***，包括监测单元1、监测数据处理单元2、显示单元3。 
所述监测单元1设置在用于输送高温高压高流速流体的管道4上，用于检测管道4的振动，并将振动信号发送给所述监测数据处理单元2；所述监测单元1可由加速度计及振动传感器组成，通过加速度计及振动传感器可测定该点的运动加速度，所述监测单元能够获得0.5 到 10k Hz振动及加速度。 
所述监测数据处理单元2用于接收监测单元1检测的管道4振动信号，并对振动信号数据进行处理以形成管道4的振动状态，并将振动状态信号输送给显示单元3；所述监测数据处理单元2可对管道4的振动状态进行时域及频域分析，从而实时得出管道的安全状况。 
所述显示单元3用于对管道4的振动状态进行实时柱状图或全通道波形显示，这样可以实时地以图形的方式显示管道4的振动状态。 
其中，还包括报警单元5，当所述管道4的振动状态超过预设值时，所述监测数据处理单元2输出报警信号控制报警单元5报警，保证管道的正常运行，减少风险及事故的发生。 
其中，所述管道4上设有多个监测点，每个监测点设两个监测单元1，其中一个监测单元1用于监测沿管道径向截面上X轴方向的振动，另一个监测单元1用于监测沿管道径向截面上Y轴方向的振动。本发明的监测数据处理单元2采用16振动通道，由于每个点需要2个监测单元，因此对整个流程最多可以布置8个点监测。通过多点布局监测点，可全面地监测管道4的振动情况。 
其中，所述监测单元1与监测数据处理单元2之间设置有安全栅6。所述安全栅6通过有线方式连接至监测单元1和监测数据处理单元2。安全栅6的主要功能为限流限压，保证现场仪表可得到的能量在安全范围内。 
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。 
总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。 

Claims (6)

1.一种高温高压高流速管道振动监测***，其特征在于，包括监测单元（1）、监测数据处理单元（2）、显示单元（3）；
所述监测单元（1）设置在用于输送高温高压高流速流体的管道（4）上，用于检测管道（4）的振动，并将振动信号发送给所述监测数据处理单元（2）；
所述监测数据处理单元（2）用于接收监测单元（1）检测的管道（4）振动信号，并对振动信号数据进行处理以形成管道（4）的振动状态，并将振动状态信号输送给显示单元（3）；
所述显示单元（3）用于对管道（4）的振动状态进行实时柱状图或全通道波形显示。
2.根据权利要求1所述的高温高压高流速管道振动监测***，其特征在于：还包括报警单元（5），当所述管道（4）的振动状态超过预设值时，所述监测数据处理单元（2）输出报警信号控制报警单元（5）报警。
3.根据权利要求1所述的高温高压高流速管道振动监测***，其特征在于：所述管道（4）上设有多个监测点，每个监测点设两个监测单元（1），其中一个监测单元（1）用于监测沿管道径向截面上X轴方向的振动，另一个监测单元（1）用于监测沿管道径向截面上Y轴方向的振动。
4.根据权利要求3所述的高温高压高流速管道振动监测***，其特征在于：所述监测单元（1）由加速度计及振动传感器组成。
5.根据权利要求3或4所述的高温高压高流速管道振动监测***，其特征在于：所述监测单元（1）与监测数据处理单元（2）之间设置有安全栅（6）。
6.根据权利要求5所述的高温高压高流速管道振动监测***，其特征在于：所述安全栅（6）通过有线方式连接至监测单元（1）和监测数据处理单元（2）。
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