[发明专利]一种监测水合物堵塞的全可视化循环管路系统

说明书

本发明公开了一种监测水合物堵塞的全可视化循环管路系统，属于管道流动安全控制技术领域，包括全可视化管路系统，其包括自上向下的四段水平设置的管路和多个不锈钢弯管；每段管路均由多个有机玻璃直管连接构成，全可视化管路系统置于步进式低温恒温室内；本发明可以对管路状态方便地进行实时监测，可以对海底油气输运的流动安全问题提供综合性数据和评价，具有结构合理，操作简便，易于观测等优点。

技术领域

本发明涉及管道流动安全控制技术领域，具体涉及一种监测水合物堵塞的全可视化循环管路系统。

背景技术

天然气水合物为白色结晶固体，是在一定温度、压力条件下，天然气中的烃分子与其中的游离水结合而形成的。在油气开采和运输过程中，特别是深水环境下的低温高压更有利于水合物的生成，然而不能现场处置造成天然气水合物堵塞管路的情况，严重影响油气开采效率，因此，对管路中由于水合物堵塞引起的流动安全问题进行研究是解决以上问题的基本保障。

目前的流动安全评价实验循环管路均能实现一定程度的科学研究并获得相关实验数据，但其并没有实现全可视化，无法做到对天然气水合物在管路中堵塞状态的整体观测，也无法得到水合物生成堵塞过程的实时图像，无法为海底油气管道输运过程中的流动安全问题的解决提供基础数据。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种可模拟真实天然气输运环境的监测水合物堵塞的全可视化循环管路系统，可以实时采集、监测水合物循环管路图像和声波信号并进行数据分析，操作简便，观测全面。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种监测水合物堵塞的全可视化循环管路系统，包括全可视化管路系统，其包括自上向下的四段水平设置的管路和多个不锈钢弯管；每段管路均由多个有机玻璃直管连接构成，其中第一段管路的一端通过不锈钢弯管与第四段管路的一端连接，第二段管路的一端通过不锈钢弯管与第三段管路的一端连接，第一段管路的另一端通过不锈钢弯管与第二段管路的另一端连接，第四段管路的另一端通过不锈钢弯管与第三段管路的另一端连接；所述全可视化管路系统包括多个可视窗，其分别设置在连接第一段管路与第四段管路的不锈钢弯管上、连接第一段管路和第二段管路的不锈钢弯管上、以及连接第四段管路和第三段管路的不锈钢弯管上；构成所述第二段管路和第三段管路的有机玻璃直管间分别连接有连接软管，且第二段管路和第三段管路架设在活动底座上，活动底座上设置有可以调控第二段管路和第三段管路起伏角度的手拉葫芦；所述第四段管路上连接有盲管；所述全可视化管路系统置于步进式低温恒温室内。

进一步的，所述第四段管路上通过法兰连接有单螺杆泵，单螺杆泵出口连接有质量流量计，所述单螺杆泵和质量流量计构成循环系统；所述循环系统一端连接有压差传感器，另一端连接有气动阀，所述压差传感器和气动阀相连接。

进一步的，构成第一段管路、第二段管路、第三段管路、第四段管路的有机玻璃直管之间均通过连接法兰进行连接，且每个连接法兰上均设置有传感器接口，其上安装有压力传感器和温度传感器；四段管路之间设置有多个用于监测管路的CCD相机，分别位于各有机玻璃直管处及可视窗处。

进一步的，构成第一段管路的有机玻璃直管之间连接有闸阀和球阀，与闸阀相邻的位置还通过法兰连接有声波仪。

进一步的，所述步进式低温恒温室一侧连接有热交换器和甲烷浓度传感器。

进一步的，所述第三段管路的一端设置有注入管道，其与连接在第三段管路与第四段管路之间的不锈钢弯管连通，注入管道上设置有排放阀。

进一步的，本申请还包括用于采集分析数据的计算机系统，其位于步进式低温恒温室外部。