多點溫度采集裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種多點溫度采集裝置，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部；管內溫度傳感器(102)，具有設置于所述測溫管(101)上的多個測溫探頭(106)，各所述測溫探頭(106)用于測量所述原油輸送管線內部的原油溫度。本發明的多點溫度采集裝置，通過在原油輸送管線內設置測溫管以及管內溫度傳感器，以監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出不同的管輸特性和溫度分布。
【專利說明】多點溫度采集裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及輸油管道工程設計領域，尤其涉及一種多點溫度采集裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，國內外對于原油輸送管線的油溫測量采用單點熱電阻或熱電偶進行溫度采 集監控。其中，熱電阻是中低溫區最常用的一種溫度檢測器，基于金屬導體的電阻值隨溫度 的增加而增加這一特性進行溫度測量，其廣泛應用于各種工業自控環境。在輸油管道工程 設計領域，多采用單點熱電阻采集原油在管線運行中的溫度，通過采集監測原油輸送過程 中的溫度變化，保障輸送平穩安全運行，通過對溫度歷史數據的研究，指導輸送工藝。
[0003] 但是在原油輸送過程中，不同的油品會呈現出不同的管輸特性和溫度分布，其溫 度變化會隨著油品的改變而發生細微甚至顯著的變化，單點熱電阻對溫度的變化過程監測 顯示不明顯，并且監測不出原油溫度的垂直分層變化，且在土壤溫度的測量中，單點熱電阻 覆蓋不到管線周圍由近及遠范圍內的土壤溫度變化，對原油輸送工藝的研究和監測起不到 作用。
【發明內容】
[0004] 摶術問是頁
[0005] 有鑒于此，本發明要解決的技術問題是，如何監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] 為了解決上述技術問題，第一方面，本發明提供了一種多點溫度采集裝置，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部；
[0009] 管內溫度傳感器，具有設置于所述測溫管上的多個測溫探頭，每個測溫探頭用于 測量所述原油輸送管線內部的原油溫度。
[0010] 結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，所述測溫管沿重力方向徑向穿過所 述原油輸送管線。
[0011] 結合第一方面，在第二種可能的實現方式中，還包括數據采集單元，與所述管內溫 度傳感器連接，用于接收所述管內溫度傳感器的測量結果。
[0012] 結合第一方面以及第一方面的第一種可能的實施方式至第二種可能的實施方式 中的任意一個，在第三種可能的實施方式中，所述管內溫度傳感器的測溫探頭為三個或七 個。
[0013] 結合第一方面以及第一方面的第一種可能的實施方式至第二種可能的實施方式 中的任意一個，在第四種可能的實施方式中，所述管內溫度傳感器的測溫探頭在所述測溫 管上等間距布置。
[0014] 結合第一方面以及第一方面的第一種可能的實施方式至第二種可能的實施方式 中的任意一個，在第五種可能的實施方式中，還包括：
[0015] 測溫支架，設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，具有設置于所述測溫支架上的多個測溫探頭，每個測溫探頭用 于測量所述原油輸送管線外部的土壤溫度。
[0017] 結合第一方面的第五種可能的實施方式，在第六種可能的實施方式中，所述數據 采集單元還用于接收所述土壤溫度傳感器輸出的測量結果。
[0018] 有益效果
[0019] 本實施例的多點溫度采集裝置，通過在原油輸送管線內設置測溫管以及管內溫度 傳感器，以監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 同的油品呈現出不同的管輸特性和溫度分布。
[0020] 根據下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明，本發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成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本發明的 示例性實施例、特征和方面，并且用于解釋本發明的原理。
[0022] 圖1為本發明實施例一的多點溫度采集裝置的結構示意圖；
[0023] 圖2為本發明實施例二的多點溫度采集裝置的結構示意圖；
[0024] 圖3a?3c為本發明實施例三的多點溫度采集裝置的結構示意圖；
[0025] 圖3d為本發明實施例三的多點溫度采集裝置的測溫點示意圖；
[0026] 圖3e?3i為本發明實施例三的多點溫度采集裝置的測溫點的溫度變化圖。
【具體實施方式】
[0027] 以下將參考附圖詳細說明本發明的各種示例性實施例、特征和方面。附圖中相同 的附圖標記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，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、實施例或說明性"。這里作為"示例性" 所說明的任何實施例不必解釋為優于或好于其它實施例。
[0029] 另外，為了更好的說明本發明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細節。 本領域技術人員應當理解，沒有某些具體細節，本發明同樣可以實施。在一些實例中，對于 本領域技術人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本發明的主旨。
[0030] 實施例1
[0031] 圖1為本發明實施例一的多點溫度采集裝置的結構示意圖。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部；
[0033] 管內溫度傳感器102,具有設置于所述測溫管101上的多個測溫探頭106,每個測 溫探頭106用于測量所述原油輸送管線內部的原油溫度。
[0034] 具體地，原油輸送管線由外至內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部。測溫管101的另一端可以 連接管內溫度傳感器102,其具有設置于所述測溫管101上的多個測溫探頭106 (如圖1中 黑點所示），每個測溫探頭106用于測量所述原油輸送管線內部的原油溫度。
[0035] 在一種可能的實施方式中，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] 在一種可能的實施方式中，多點溫度采集裝置還包括數據采集單元，與所述管內 溫度傳感器102連接，用于接收所述管內溫度傳感器102的測量結果。
[0037] 在一種可能的實施方式中，所述管內溫度傳感器102的測溫探頭106為三個或七 個。
[0038] 在一種可能的實施方式中，所述管內溫度傳感器102的測溫探頭106在所述測溫 管101上等間距布置。
[0039] 進一步地，可以沿原油輸送管線橫向以第一設定長度間隔如20米等設置多點溫 度采集裝置，用于測量所述原油輸送管線中的原油的溫度，并記錄單位時間內所述原油輸 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 送管線內部，管內溫度傳感器102具有設置于所述測溫管上的多個測溫探頭106作為示例， 介紹了多點溫度采集裝置如上，但本領域技術人員能夠理解，本發明應不限于此。事實上， 用戶完全可根據個人喜好和/或實際應用場景靈活設定多點溫度采集裝置的測溫管以及 探頭的結構，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] 本實施例的多點溫度采集裝置，通過在原油輸送管線內設置測溫管以及管內溫度 傳感器，以監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 同的油品所呈現出的不同的管輸特性和溫度分布。
[0042] 實施例2
[0043] 圖2為本發明實施例二的多點溫度采集裝置的結構示意圖。圖2中標號與圖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說明。
[0044] 如圖2所示，圖2所示的多點溫度采集裝置與圖1所示多點溫度采集裝置的主要 區別在于，所述多點溫度采集裝置還可以包括：
[0045] 測溫支架201，設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,具有設置于所述測溫支架201上的多個測溫探頭106,每個 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] 在一種可能的實施方式中，數據采集單元還用于接收所述土壤溫度傳感器202輸 出的測量結果。
[0048] 具體地，原油輸送管線由外至內通常可以包括管壁（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 一個圓環上焊接多個測溫管構成，并在測溫管101上設置多個測溫探頭106作為測溫點。土 壤溫度傳感器202,具有設置于所述測溫支架201上的多個測溫探頭106(如圖2中黑點所 示），每個測溫探頭106用于測量所述原油輸送管線外部的土壤溫度。
[0049] 進一步地，可以沿原油輸送管線橫向以第一設定長度間隔如40米等設置多點溫 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，并記錄單位時間內所述原油 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] 本實施例的多點溫度采集裝置，通過在原油輸送管線周圍設置的測溫支架以及土 壤溫度傳感器，以監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] 實施例3
[0052] 圖3a?3c為本發明實施例三的多點溫度采集裝置的結構示意圖。該實施例為基 于實施例1?2中多點溫度采集裝置在一些具體場景中的應用。
[0053] 具體地，圖3a為實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環道，設置7個測溫點在原油輸送管線內部徑向均勻布置，相鄰間距可以為 60mm;若采用Φ 159環道，則在徑向上均勻布置3個測溫點，相鄰間距可以為75mm。通過如 上的設置，可以實現原油輸送管線內部徑向多點溫度測量的目的，以確定停輸后原油輸送 管線內部徑向溫度分布。
[0054] 圖3b為實施例三的一種環道徑向油溫測量多點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，管內溫度傳感 器102的顯示器可以設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置，管 內溫度傳感器102的顯示器可以設置在原油輸送管線下方。
[0055] 此外，在原油輸送管線內部安裝一根固定測溫管，可以保證留在管道內部的測溫 探頭106不受油流沖擊的影響。例如，清管時使用氮氣吹掃，徑向多點溫度采集裝置時，其 測溫管可以留在原油輸送管線內部而不需要撤出。
[0056] 當在所述原油輸送管線的水管管壁外的土壤中設置多點溫度采集裝置時，為了防 止土壤沉降引起探頭位置的變化，根據土壤多點測溫場探頭分布情況制作一個套在管道上 的測溫支架，將探頭固定在測溫支架上，既能在換土時準確把握探頭的位置避免意外損壞， 又能保證探頭不會發生位移。
[0057] 進一步地，應用多點溫度采集裝置可以測量原油在管線中的實時溫度，并且可以 監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。有效的解決了單點熱 電阻只能單一監測原油溫度，對管線周圍土壤溫度場監測不到的難題，對指導輸油工藝，提 高輸送質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，安裝按規定間隔排列的徑向多點溫 度采集裝置并配套相應的采集設備，對輸送過程中原油輸送管線內部徑向油溫以及測試點 管線土壤溫度分布進行采集分析，針對不同油品輸送條件下的溫度場分布情況進行溫度采 集，可以用于研究并指導原油輸送工藝方法。同時可以很好的監測到了原油在原油輸送管 線內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良的數 據基礎。
[0059] 在一種可能的實施方式中，若采用N150環道輸送原油，可以在原油輸送管線內設 置3個探頭作為測溫點，按照如圖3c的方法設計土壤溫度采集裝置時，測溫點的標號如圖 3d所示，各測溫點的溫度值變換如圖3e?3i所示。
[0060] 由環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，環道周圍 土壤溫度穩定；只有靠近管外壁溫度點的溫度略有上升，然后逐漸穩定。通過土壤溫度采集 裝置可以檢測到在DN150環道穩定運行及停輸過程中，原油輸送管線內原油以及周圍的土 壤測溫點溫度發生變化，用于指導原油輸送工藝。
[0061] 本實施例的多點溫度采集裝置，通過在原油輸送管線內設置測溫管以及管內溫度 傳感器，以監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置的測溫支架以 及土壤溫度傳感器，以監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，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1. 一種多點溫度采集裝置，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部； 管內溫度傳感器（102)，具有設置于所述測溫管（101)上的多個測溫探頭（106)，各所 述測溫探頭（106)用于測量所述原油輸送管線內部的原油溫度。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括數據采集單元，與所述管內溫度傳 感器（102)連接，用于接收所述管內溫度傳感器（102)的測量結果。
3. 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，還包括： 測溫支架（201)，設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)，具有設置于所述測溫支架（201)上的多個測溫探頭（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. 根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述數據采集單元還用于接收所述土壤 溫度傳感器（202)輸出的測量結果。
5. 根據權利要求1?4中任一項所述的裝置，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. 根據權利要求1?4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述管內溫度傳感器（102) 的所述測溫探頭（106)為三個或七個。
7. 根據權利要求1?4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述管內溫度傳感器（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】G01K13/00GK104111128SQ201410313665
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】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運分公司, 徐州金橋石化管道輸送技術有限公司