[实用新型]新型管路及用于海底的流体输送管路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型管路及用于海底的流体输送管路。

背景技术

在长距离油气传输时，海底管路铺设通常使用专门的铺设船实现连续铺设，管路直接附着在海床上。由于海床平面的不规则，管道只有在某些局部点位与海床进行接触，这样容易造成海底管路在这些点位的应力集中，这些集中应力和管道内部压力产生的管道应力相叠加，比其他非接触点更容易使产生管路破裂。另外，在这些局部接触点区域，管路通常是悬空的，容易受到海底洋流的涌动而振动或大幅度摆动，造成提前破坏。

所以有必要在海底管路中对连续型管线在海床上的变形进行实时监测，对变形大的区域实现提前预警。目前国际上公开的文献和专利都使用光栅传感器对管线进行变形实测和温度监测，这些光栅传感器通过光纤进行连接，实现地面和海床管线的数据交换。光栅传感器只能对特定频率的光波产生反射，光栅传感器变形以后反射光波的特定频率会有变化，利用反射光波频率的变化特点可以测量光栅传感器的变形。但是光栅传感器只能对有限频率范围内的光波产生反射，所以沿管线可布置的光栅传感器的数量有限。另外，管路实际变形和温度变化都同时会对光栅传感器产生变形，所以对于管路实际变形的测量需要排除温度变化的影响。在海底，温度变化并不是恒定的，井下的温度变化更加剧烈，得到准确的管路变形实际值比较困难。同时光栅传感器价格昂贵，光纤和光栅本身都比较脆弱，在使用和制造过程中都容易断裂，断裂之后再次熔接困难。这些种种弊端，制约了光纤传感系统以及其他实时监测系统在海底或井下管路的铺设。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种可实现实时检测管路应变及温度变化的新型管路。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

新型管路，其特征在于，包括：

管壁；所述管壁围成管腔；

传感器，所述传感器用于测量所述管壁的参数，并将所测得的参数输出；

所述传感器埋设于所述管壁内。

优选地是，所述传感器至少包括应变传感器与温度传感器之一；所述应变传感器用于测量管壁的应力变形程度；所述应变传感器沿所述管壁轴向设置多组；每组应变传感器数目为两个以上，沿所述管壁圆周方向排列；所述应变传感器埋设于所述管壁内；所述温度传感器用于测量管壁温度；所述温度传感器沿所述管壁轴向设置多组；每组温度传感器数目为两个以上，沿所述管壁圆周方向排列；所述温度传感器埋设于所述管壁内。

优选地是，每组所述应变传感器与每组所述温度传感器沿所述管壁圆周方向均匀分布。

优选地是，所述应变传感器为应变片。

优选地是，所述温度传感器为热电偶。

优选地是，所述管壁沿径向由内而外包括内胆、装铠层和外部保护层；所述应变传感器与所述温度传感器设置于所述装铠层与所述外部保护层之间。

优选地是，还包括多个数据采集卡，所述多个数据采集卡分别与所述多组温度传感器和所述多组应变传感器通信连接。

优选地是，所述数据采集卡为柔性数据采集卡，沿管壁圆周方向弯曲地埋设于所述管壁内。

优选地是，还包括数据采集系统及计算机，所述多个数据采集卡与所述数据采集系统通过CAN总线或TCP/IP总线通信连接；所述数据采集系统与所述计算机通信连接。

本实用新型的目的之二是为了克服现有技术中的不足，提供一种可实现实时检测管路应变及温度变化的用于海底的流体输送管路。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

用于海底的流体输送管路，其特征在于，包括权利要求1至5任一权利要求所述的新型管路，以及数据采集系统、计算机和多个数据采集卡，所述多个数据采集卡分别与所述多组温度传感器和所述多组应变传感器通信连接；所述多个数据采集卡与所述数据采集系统通过CAN总线或TCP/IP总线通信连接；所述数据采集系统与所述计算机通信连接。

优选地是，所述数据采集卡为柔性数据采集卡，沿管壁圆周方向弯曲地埋设于所述管壁内。

为防止CAN总线(或者TCP/IP总线)断裂造成数据传输的中断，CAN总线(或者TCP/IP总线)可以设置多根，每根总线和多个数据采集卡采取互为备份同时连接、间隔布置或者任何其他方式进行连接。

本实用新型涉及的新型管路实时监测系统同样适用于陆地上或者联系陆地与海洋之间用于油气传输的管路以及海洋或者陆地上用于油气开采的井下连续管路。