多點(diǎn)溫度采集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多點(diǎn)溫度采集裝置，包括：測溫管(101)，徑向穿過原油輸送管線，并固定于所述原油輸送管線內(nèi)部；管內(nèi)溫度傳感器(102)，具有設(shè)置于所述測溫管(101)上的多個(gè)測溫探頭(106)，各所述測溫探頭(106)用于測量所述原油輸送管線內(nèi)部的原油溫度。本發(fā)明的多點(diǎn)溫度采集裝置，通過在原油輸送管線內(nèi)設(shè)置測溫管以及管內(nèi)溫度傳感器，以監(jiān)測原油輸送管線中原油的徑向溫度分布情況，可以在原油輸送過程中采集不同的油品呈現(xiàn)出不同的管輸特性和溫度分布。
【專利說明】多點(diǎn)溫度采集裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸油管道工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種多點(diǎn)溫度采集裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)外對于原油輸送管線的油溫測量采用單點(diǎn)熱電阻或熱電偶進(jìn)行溫度采 集監(jiān)控。其中，熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器，基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度 的增加而增加這一特性進(jìn)行溫度測量，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境。在輸油管道工程 設(shè)計(jì)領(lǐng)域，多采用單點(diǎn)熱電阻采集原油在管線運(yùn)行中的溫度，通過采集監(jiān)測原油輸送過程 中的溫度變化，保障輸送平穩(wěn)安全運(yùn)行，通過對溫度歷史數(shù)據(jù)的研究，指導(dǎo)輸送工藝。
[0003] 但是在原油輸送過程中，不同的油品會(huì)呈現(xiàn)出不同的管輸特性和溫度分布，其溫 度變化會(huì)隨著油品的改變而發(fā)生細(xì)微甚至顯著的變化，單點(diǎn)熱電阻對溫度的變化過程監(jiān)測 顯示不明顯，并且監(jiān)測不出原油溫度的垂直分層變化，且在土壤溫度的測量中，單點(diǎn)熱電阻 覆蓋不到管線周圍由近及遠(yuǎn)范圍內(nèi)的土壤溫度變化，對原油輸送工藝的研究和監(jiān)測起不到 作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 摶術(shù)問是頁
[0005] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，如何監(jiān)測原油輸送管線中原油的徑向溫 度分布情況。
[0006] 解決方案
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，第一方面，本發(fā)明提供了一種多點(diǎn)溫度采集裝置，包括：
[0008] 測溫管，徑向穿過原油輸送管線，并固定于所述原油輸送管線內(nèi)部；
[0009] 管內(nèi)溫度傳感器，具有設(shè)置于所述測溫管上的多個(gè)測溫探頭，每個(gè)測溫探頭用于 測量所述原油輸送管線內(nèi)部的原油溫度。
[0010] 結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述測溫管沿重力方向徑向穿過所 述原油輸送管線。
[0011] 結(jié)合第一方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括數(shù)據(jù)采集單元，與所述管內(nèi)溫 度傳感器連接，用于接收所述管內(nèi)溫度傳感器的測量結(jié)果。
[0012] 結(jié)合第一方面以及第一方面的第一種可能的實(shí)施方式至第二種可能的實(shí)施方式 中的任意一個(gè)，在第三種可能的實(shí)施方式中，所述管內(nèi)溫度傳感器的測溫探頭為三個(gè)或七 個(gè)。
[0013] 結(jié)合第一方面以及第一方面的第一種可能的實(shí)施方式至第二種可能的實(shí)施方式 中的任意一個(gè)，在第四種可能的實(shí)施方式中，所述管內(nèi)溫度傳感器的測溫探頭在所述測溫 管上等間距布置。
[0014] 結(jié)合第一方面以及第一方面的第一種可能的實(shí)施方式至第二種可能的實(shí)施方式 中的任意一個(gè)，在第五種可能的實(shí)施方式中，還包括：
[0015] 測溫支架，設(shè)置于所述原油輸送管線的水管管壁外的土壤中，并套在所述水管管 壁上；
[0016] 土壤溫度傳感器，具有設(shè)置于所述測溫支架上的多個(gè)測溫探頭，每個(gè)測溫探頭用 于測量所述原油輸送管線外部的土壤溫度。
[0017] 結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，在第六種可能的實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù) 采集單元還用于接收所述土壤溫度傳感器輸出的測量結(jié)果。
[0018] 有益效果
[0019] 本實(shí)施例的多點(diǎn)溫度采集裝置，通過在原油輸送管線內(nèi)設(shè)置測溫管以及管內(nèi)溫度 傳感器，以監(jiān)測原油輸送管線中原油的徑向溫度分布情況，可以在原油輸送過程中采集不 同的油品呈現(xiàn)出不同的管輸特性和溫度分布。
[0020] 根據(jù)下面參考附圖對示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征及方面將變得 清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發(fā)明的 示例性實(shí)施例、特征和方面，并且用于解釋本發(fā)明的原理。
[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的多點(diǎn)溫度采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的多點(diǎn)溫度采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖3a?3c為本發(fā)明實(shí)施例三的多點(diǎn)溫度采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3d為本發(fā)明實(shí)施例三的多點(diǎn)溫度采集裝置的測溫點(diǎn)示意圖；
[0026] 圖3e?3i為本發(fā)明實(shí)施例三的多點(diǎn)溫度采集裝置的測溫點(diǎn)的溫度變化圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特征和方面。附圖中相同 的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除 非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0028] 在這里專用的詞"示例性"意為"用作例子、實(shí)施例或說明性"。這里作為"示例性" 所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。
[0029] 另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實(shí)施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有某些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在一些實(shí)例中，對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的多點(diǎn)溫度采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該裝置 主要可以包括：
[0032] 測溫管101，徑向穿過原油輸送管線，并固定于所述原油輸送管線內(nèi)部；
[0033] 管內(nèi)溫度傳感器102,具有設(shè)置于所述測溫管101上的多個(gè)測溫探頭106,每個(gè)測 溫探頭106用于測量所述原油輸送管線內(nèi)部的原油溫度。
[0034] 具體地，原油輸送管線由外至內(nèi)通常可以包括水管壁（圖中未示出）、水管線103、 油管管壁 1〇4、油管線105等。測溫管101徑向穿過原油輸送管線，即穿過油管線103、油管 管壁104、水管線105和管壁，并固定于所述原油輸送管線內(nèi)部。測溫管101的另一端可以 連接管內(nèi)溫度傳感器102,其具有設(shè)置于所述測溫管101上的多個(gè)測溫探頭106 (如圖1中 黑點(diǎn)所示），每個(gè)測溫探頭106用于測量所述原油輸送管線內(nèi)部的原油溫度。
[0035] 在一種可能的實(shí)施方式中，所述測溫管101沿重力方向徑向穿過所述原油輸送管 線，例如，圖1中測溫管101可以穿過原油輸送管線底部的水管壁、水管線103、油管管壁 104和油管線105,固定在原油輸送管線頂部的油管管壁104上。
[0036] 在一種可能的實(shí)施方式中，多點(diǎn)溫度采集裝置還包括數(shù)據(jù)采集單元，與所述管內(nèi) 溫度傳感器102連接，用于接收所述管內(nèi)溫度傳感器102的測量結(jié)果。
[0037] 在一種可能的實(shí)施方式中，所述管內(nèi)溫度傳感器102的測溫探頭106為三個(gè)或七 個(gè)。
[0038] 在一種可能的實(shí)施方式中，所述管內(nèi)溫度傳感器102的測溫探頭106在所述測溫 管101上等間距布置。
[0039] 進(jìn)一步地，可以沿原油輸送管線橫向以第一設(shè)定長度間隔如20米等設(shè)置多點(diǎn)溫 度采集裝置，用于測量所述原油輸送管線中的原油的溫度，并記錄單位時(shí)間內(nèi)所述原油輸 送管線中的原油的溫度變化情況，可以用于檢測原油輸送管線橫向方向上的原油的溫度變 化。
[0040] 需要說明的是，盡管以測溫管101徑向穿過原油輸送管線，并固定于所述原油輸 送管線內(nèi)部，管內(nèi)溫度傳感器102具有設(shè)置于所述測溫管上的多個(gè)測溫探頭106作為示例， 介紹了多點(diǎn)溫度采集裝置如上，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，本發(fā)明應(yīng)不限于此。事實(shí)上， 用戶完全可根據(jù)個(gè)人喜好和/或?qū)嶋H應(yīng)用場景靈活設(shè)定多點(diǎn)溫度采集裝置的測溫管以及 探頭的結(jié)構(gòu)，只要能測定原油輸送管線中原油的徑向溫度分布情況即可。
[0041] 本實(shí)施例的多點(diǎn)溫度采集裝置，通過在原油輸送管線內(nèi)設(shè)置測溫管以及管內(nèi)溫度 傳感器，以監(jiān)測原油輸送管線中原油的徑向溫度分布情況，可以在原油輸送過程中采集不 同的油品所呈現(xiàn)出的不同的管輸特性和溫度分布。
[0042] 實(shí)施例2
[0043] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的多點(diǎn)溫度采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中標(biāo)號(hào)與圖1相 同的組件具有相同的功能，為簡明起見，省略對這些組件的詳細(xì)說明。
[0044] 如圖2所示，圖2所示的多點(diǎn)溫度采集裝置與圖1所示多點(diǎn)溫度采集裝置的主要 區(qū)別在于，所述多點(diǎn)溫度采集裝置還可以包括：
[0045] 測溫支架201，設(shè)置于所述原油輸送管線的水管管壁外的土壤中，并套在所述水管 管壁上；
[0046] 土壤溫度傳感器202,具有設(shè)置于所述測溫支架201上的多個(gè)測溫探頭106,每個(gè) 測溫探頭106用于測量所述原油輸送管線外部的土壤溫度。
[0047] 在一種可能的實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)采集單元還用于接收所述土壤溫度傳感器202輸 出的測量結(jié)果。
[0048] 具體地，原油輸送管線由外至內(nèi)通常可以包括管壁（圖中未示出）、水管線103、油 管管壁104、油管線105等。測溫支架201設(shè)置于所述原油輸送管線的水管管壁外的土壤 中，并套在水管線103外側(cè)的管壁上并固定，測溫支架201的形狀不作具體的限定，可以是 一個(gè)圓環(huán)上焊接多個(gè)測溫管構(gòu)成，并在測溫管101上設(shè)置多個(gè)測溫探頭106作為測溫點(diǎn)。土 壤溫度傳感器202,具有設(shè)置于所述測溫支架201上的多個(gè)測溫探頭106(如圖2中黑點(diǎn)所 示），每個(gè)測溫探頭106用于測量所述原油輸送管線外部的土壤溫度。
[0049] 進(jìn)一步地，可以沿原油輸送管線橫向以第一設(shè)定長度間隔如40米等設(shè)置多點(diǎn)溫 度采集裝置，用于測量所述原油輸送管線周圍的土壤的溫度，并記錄單位時(shí)間內(nèi)所述原油 輸送管線周圍的土壤溫度變化情況，可以用于檢測原油輸送管線周圍的橫向方向上的土壤 的溫度變化。
[0050] 本實(shí)施例的多點(diǎn)溫度采集裝置，通過在原油輸送管線周圍設(shè)置的測溫支架以及土 壤溫度傳感器，以監(jiān)測原油輸送管線中周圍的土壤的溫度分布情況，可以在原油輸送過程 中，采集管線周圍的土壤溫度分布，用于測定周圍溫度對原油輸送的影響。
[0051] 實(shí)施例3
[0052] 圖3a?3c為本發(fā)明實(shí)施例三的多點(diǎn)溫度采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例為基 于實(shí)施例1?2中多點(diǎn)溫度采集裝置在一些具體場景中的應(yīng)用。
[0053] 具體地，圖3a為實(shí)施例三的徑向油溫測量測溫探頭106分布圖，如圖3a所示， 若采用Φ377環(huán)道，設(shè)置7個(gè)測溫點(diǎn)在原油輸送管線內(nèi)部徑向均勻布置，相鄰間距可以為 60mm;若采用Φ 159環(huán)道，則在徑向上均勻布置3個(gè)測溫點(diǎn)，相鄰間距可以為75mm。通過如 上的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)原油輸送管線內(nèi)部徑向多點(diǎn)溫度測量的目的，以確定停輸后原油輸送 管線內(nèi)部徑向溫度分布。
[0054] 圖3b為實(shí)施例三的一種環(huán)道徑向油溫測量多點(diǎn)溫度采集裝置安裝示意圖。如圖 3b所示，所述測溫管101沿重力方向徑向穿過原油輸送管線的管壁。管內(nèi)溫度傳感器102 的顯示器可以放在原油輸送管線上方或下方。若原油輸送管線埋藏在地下，管內(nèi)溫度傳感 器102的顯示器可以設(shè)置在原油輸送管線上方，并露出地面；若原油輸送管線架空設(shè)置，管 內(nèi)溫度傳感器102的顯示器可以設(shè)置在原油輸送管線下方。
[0055] 此外，在原油輸送管線內(nèi)部安裝一根固定測溫管，可以保證留在管道內(nèi)部的測溫 探頭106不受油流沖擊的影響。例如，清管時(shí)使用氮?dú)獯祾?，徑向多點(diǎn)溫度采集裝置時(shí)，其 測溫管可以留在原油輸送管線內(nèi)部而不需要撤出。
[0056] 當(dāng)在所述原油輸送管線的水管管壁外的土壤中設(shè)置多點(diǎn)溫度采集裝置時(shí)，為了防 止土壤沉降引起探頭位置的變化，根據(jù)土壤多點(diǎn)測溫場探頭分布情況制作一個(gè)套在管道上 的測溫支架，將探頭固定在測溫支架上，既能在換土?xí)r準(zhǔn)確把握探頭的位置避免意外損壞， 又能保證探頭不會(huì)發(fā)生位移。
[0057] 進(jìn)一步地，應(yīng)用多點(diǎn)溫度采集裝置可以測量原油在管線中的實(shí)時(shí)溫度，并且可以 監(jiān)測原油的徑向溫度分布情況，以及管線周圍土壤溫度的分布情況。有效的解決了單點(diǎn)熱 電阻只能單一監(jiān)測原油溫度，對管線周圍土壤溫度場監(jiān)測不到的難題，對指導(dǎo)輸油工藝，提 高輸送質(zhì)量有著重要的研究作用。
[0058] 在原油輸送管線上及管線土壤溫度場測試點(diǎn)，安裝按規(guī)定間隔排列的徑向多點(diǎn)溫 度采集裝置并配套相應(yīng)的采集設(shè)備，對輸送過程中原油輸送管線內(nèi)部徑向油溫以及測試點(diǎn) 管線土壤溫度分布進(jìn)行采集分析，針對不同油品輸送條件下的溫度場分布情況進(jìn)行溫度采 集，可以用于研究并指導(dǎo)原油輸送工藝方法。同時(shí)可以很好的監(jiān)測到了原油在原油輸送管 線內(nèi)部輸送過程中的徑向溫度變化及土壤溫度分布，對于原油輸送工藝研究提供優(yōu)良的數(shù) 據(jù)基礎(chǔ)。
[0059] 在一種可能的實(shí)施方式中，若采用N150環(huán)道輸送原油，可以在原油輸送管線內(nèi)設(shè) 置3個(gè)探頭作為測溫點(diǎn)，按照如圖3c的方法設(shè)計(jì)土壤溫度采集裝置時(shí)，測溫點(diǎn)的標(biāo)號(hào)如圖 3d所示，各測溫點(diǎn)的溫度值變換如圖3e?3i所示。
[0060] 由環(huán)道周圍土壤溫度變化圖3e?3i可以看出，在溫度場未完全建立時(shí)，環(huán)道周圍 土壤溫度穩(wěn)定；只有靠近管外壁溫度點(diǎn)的溫度略有上升，然后逐漸穩(wěn)定。通過土壤溫度采集 裝置可以檢測到在DN150環(huán)道穩(wěn)定運(yùn)行及停輸過程中，原油輸送管線內(nèi)原油以及周圍的土 壤測溫點(diǎn)溫度發(fā)生變化，用于指導(dǎo)原油輸送工藝。
[0061] 本實(shí)施例的多點(diǎn)溫度采集裝置，通過在原油輸送管線內(nèi)設(shè)置測溫管以及管內(nèi)溫度 傳感器，以監(jiān)測原油輸送管線中原油的徑向溫度分布情況，可以在原油輸送過程中采集不 同的油品呈現(xiàn)出不同的管輸特性和溫度分布。通過在原油輸送管線周圍設(shè)置的測溫支架以 及土壤溫度傳感器，以監(jiān)測原油輸送管線中周圍的土壤的溫度分布情況，可以在原油輸送 過程中，采集管線周圍的土壤溫度分布，用于測定周圍溫度對原油輸送的影響。
[0062] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種多點(diǎn)溫度采集裝置，其特征在于，包括： 測溫管（101)，徑向穿過原油輸送管線，并固定于所述原油輸送管線內(nèi)部； 管內(nèi)溫度傳感器（102)，具有設(shè)置于所述測溫管（101)上的多個(gè)測溫探頭（106)，各所 述測溫探頭（106)用于測量所述原油輸送管線內(nèi)部的原油溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)采集單元，與所述管內(nèi)溫度傳 感器（102)連接，用于接收所述管內(nèi)溫度傳感器（102)的測量結(jié)果。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，還包括： 測溫支架（201)，設(shè)置于所述原油輸送管線的水管管壁外的土壤中，并套在所述水管管 壁上； 土壤溫度傳感器（202)，具有設(shè)置于所述測溫支架（201)上的多個(gè)測溫探頭（106)，各 所述測溫探頭（106)用于測量所述原油輸送管線外部的土壤溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元還用于接收所述土壤 溫度傳感器（202)輸出的測量結(jié)果。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述測溫管（101)沿重力方 向徑向穿過所述原油輸送管線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述管內(nèi)溫度傳感器（102) 的所述測溫探頭（106)為三個(gè)或七個(gè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述管內(nèi)溫度傳感器（102) 的所述測溫探頭（106)在所述測溫管（101)上等間距布置。
【文檔編號(hào)】G01K13/00GK104111128SQ201410313665
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】曹旦夫, 成旭霞, 李皓, 姜瑞羅, 王德治, 倪廣地, 賈邦龍, 殷壽成, 王一然, 崔迪, 馬雨薇, 孫祖一, 麻廣, 趙輝社 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司管道儲(chǔ)運(yùn)分公司, 徐州金橋石化管道輸送技術(shù)有限公司