清管装置运行位置的监控系统的制作方法

本申请涉及天然气管道技术领域，特别涉及一种清管装置运行位置的监控系统。

背景技术：

随着天然气管道运行时间的延长，管道内壁会存留有积液(例如，积水、轻质油、二硫化碳等)和杂质(例如，甲烷水合物、氧化铁、碳化物粉尘、硫化铁粉尘等)，影响供气压力，甚至发生供气事故，因而就需要对天然气管道进行清管作业。

相关技术中，对某条天然气管道进行清管作业时，大多利用的是清管球，其作业流程是利用该管道的发球系统向管道内发送清管球，利用清管球清除管道内壁低洼处存留的积液和杂质，并在收球系统处排污及收球。

然而，目前的清管作业无法监控清管球的动向，特别是在管道内杂质较多、清管球被卡堵在某处时，无法及时确认其所在位置，不便于后续的处理作业。

技术实现要素：

鉴于此，本申请提供一种清管装置运行位置的监控系统，可以对清管装置在管道内的运行位置进行监控，便于在其发生卡堵时及时确定卡堵位置。

具体而言，包括以下的技术方案：

本申请实施例提供了一种清管装置运行位置的监控系统，所述系统包括：清管装置和沿管道设置的多个监测组件；

所述清管装置的材质为磁性橡胶；

每个所述监测组件包括里程桩、磁传感器和显示件，所述显示件位于所述里程桩上，所述磁传感器位于所述里程桩的下部的所述管道上，所述磁传感器与所述显示件连接。

在一种可能设计中，所述清管装置包括本体，所述本体为内部中空的球体，所述本体的材质为磁性橡胶。

在一种可能设计中，所述本体上具有注水口，所述注水口与所述本体的内部连通。

在一种可能设计中，所述清管装置还包括单向阀，所述单向阀位于所述本体上，并坐封在所述注水口处。

在一种可能设计中，所述本体的直径大于管道的内径。

在一种可能设计中，所述显示件包括指示灯、电源和磁性开关，所述指示灯的一端、所述电源和所述磁性开关的一端依次连接，所述磁性开关的另一端与所述指示灯的另一端连接。

在一种可能设计中，所述磁传感器与所述磁性开关连接，所述磁性开关处于常闭状态。

在一种可能设计中，所述磁性开关为晶体管。

在一种可能设计中，所述里程桩的上部位于地面以上，所述显示件位于所述里程桩的上部。

在一种可能设计中，相邻的两个所述里程桩之间的距离为100m。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

当对管道进行清管作业时，将清管装置置于管道内，利用设置的管路压差推动清管装置在管道内行进，以清除管道内低洼处的积液和杂质；由于沿管道设置有多个监测组件，当材质为磁性橡胶的清管装置经过任一个监测组件时，监测组件中的磁传感器可以将检测到磁场信号转化为电信号传输给位于里程桩上的显示件，使得显示件显示清管装置已通过，如若清管装置被卡堵在管道内的某处，则该处两侧的显示件分别显示清管装置已通过和清管装置未通过，以此来确定清管装置的位置，便于后续的解堵作业。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种清管装置运行位置的监控系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种清管装置运行位置的监控系统中清管装置的剖面图；

图3为本申请实施例提供的一种清管装置运行位置的监控系统中监测组件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种清管装置运行位置的监控系统中显示件的结构示意图。

图中的附图标记分别表示：

1-清管装置，11-本体，111-注水口，12-单向阀，

2-管道，21-发球阀，22-第一压力表，23-第一电动阀门，24-第一放空管路，25-第一绝缘接头，26-第二绝缘接头，27-第二放空管路，28-第二压力表，29-第二电动阀门，210-收球管路，211-第一管路主线路，212-第一控制阀门，213-第二管路主线路，214-第二控制阀门，215-第三控制阀门，216-第四控制阀门，217-第五控制阀门，218-泄压管路，219-排污管路，220-第六控制阀门，221-第七控制阀门，222-清管指示器，

3-监测组件，31-里程桩，32-磁传感器，33-显示件，331-指示灯，332-电源，333-磁性开关，

4-地面。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在对本申请实施方式作进一步地详细描述之前，本申请实施例中所涉及的方位名词，如“上部”或“下部”以图3中所示方位为基准，仅仅用来清楚地描述本申请实施例的清管装置运行位置的监控系统，并不具有限定本申请保护范围的意义。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

管道作为天然气的输送装置已经被广泛地应用。而清管作业是天然气输送过程中一项常见操作，主要目的包括清除管道内的积液和杂质，提高输送效率；测量径向变形，如凹凸变形；从内部检查腐蚀情况；检查沿线阀门完好率；重新明确管路走向；减小工作回压等。

对于在役管道而言，清管作业主要是为了消除管道内的积液和杂质，以提高输送效率。其中，管道内的积液可以为积水、轻质油、氢硫酸、二硫化碳等；杂质可以为甲烷水合物、氧化铁、碳化物粉尘、硫化铁粉尘等。

相关技术中，对某条天然气管道进行清管作业时，大多利用的是清管球，其作业流程是利用该管道的发球系统向管道内发送清管球，利用清管球清除管道内壁低洼处存留的积液和杂质，并在收球系统处排污及收球。然而，目前的清管作业无法监控清管球的动向，特别是在管道内杂质较多、清管球被卡堵在某处时，无法及时确认其所在位置，不便于后续的处理作业。

为了解决相关技术中存在的技术问题，本申请实施例提供了一种清管装置运行位置的监控系统，其结构示意图如图1所示。

参见图1，该系统包括清管装置1和沿管道2设置的多个监测组件3。

其中，清管装置1的材质为磁性橡胶，使得清管装置1具有磁性。

参见图3，每个监测组件3包括里程桩31、磁传感器32和显示件33，显示件33位于里程桩31上、磁传感器32位于里程桩31的下部的管道2上，磁传感器32与显示件33连接。

本申请实施例提供的清管装置运行位置的监控系统的工作原理为：

当对管道2进行清管作业时，将清管装置1置于管道2内，利用设置的管路压差推动清管装置1在管道2内行进，以清除管道2内低洼处的积液和杂质；由于沿管道2设置有多个监测组件3，当材质为磁性橡胶的清管装置1经过任一个监测组件3时，由于监测组件3中的包括磁传感器32，磁传感器32可以将检测到磁场信号转化为电信号传输给位于里程桩31上的显示件33，使得显示件33显示清管装置1已通过，如若清管装置1被卡堵在管道2内的某处，则该处两侧的显示件33分别显示清管装置1已通过和清管装置1未通过，以此来确定清管装置1被卡堵的位置。

因此，该清管装置运行位置的监控系统利用具有磁性的清管装置1和可以进行磁性检测获取的多个监测组件3，可以对清管装置1在管道2内的运行位置进行监控，便于清管装置1在管道2发生卡堵时及时确定卡堵位置，以便于后续的解堵作业。

在一种可能设计中，参见图2，清管装置1包括本体11，本体11为内部中空的球体，本体11的材质为磁性橡胶。

如此设置，使得本体11的可塑性更强，可以适应管道2内管径变化。

在一种可能设计中，参见图2，本体11上具有注水口111，注水口111与本体11的内部连通，通过注水口111可以向本体11的内部注入水，使得本体11的内部填充满水，以满足通球需要的过盈率(一般过盈率是管道内径的3％～5％)，增加本体11的质量，但不影响本体11的可塑性。

在一种可能设计中，继续参见图2，清管装置1还包括单向阀12，单向阀12位于本体11上，并坐封在注水口111处。

通过设置单向阀12，使得通过注水口111向本体11内注入的水仅能流入，不能流出，以确保注入水留存在本体11的内部。

在一种可能设计中，本体11的直径大于管道2的内径，以确保足够的过盈率，使得清管装置1可以实现对管道2内壁的清洗。

在一种可能设计中，参见图3，里程桩31的上部位于地面4以上，显示件33位于里程桩31的上部，以便于管道2的巡线人员对于清管装置1的位置的确认。

可以理解的是，里程桩31的下部位于地面4以下，管道2埋设在地面4以下。

在一种可能设计中，相邻的两个里程桩31之间的距离为100m，以便于确认清管装置1被卡堵时的所在位置。

在一种可能设计中，参见图4，显示件33包括指示灯331、电源332和磁性开关333，指示灯331的一端、电源332和磁性开关333的一端依次连接，磁性开关333的另一端与指示灯331的另一端连接，使得指示灯331、电源332和磁性开关333构成闭合电路。

当磁性开关333闭合时，由指示灯331、电源332和磁性开关333构成的闭合电路处于通路状态，在电源332提供电力支持的情况下，指示灯331处于点亮状态；当磁性开关333开启时，由指示灯331、电源332和磁性开关333构成的闭合电路处于断路状态，指示灯331处于未点亮状态

可选地，磁传感器32与磁性开关333连接，磁性开关333处于常闭状态。

如此设置，通过磁传感器32可以控制磁性开关333的开启与关闭。当磁性开关333处于常闭状态时，由指示灯331、电源332和磁性开关333构成的闭合电路处于通路状态，指示灯331处于点亮状态。

可选的，指示灯331的颜色可以为红色。

可选的，磁性开关333可以为晶体管，该晶体管可以在磁感应电流供电的情况下开启。

由于清管作业是天然气输送过程中的一项常见操作，因而本申请实施例提供的清管装置运行位置的监控系统可以在布设管道时进行设置。

基于上述结构，在说明利用本申请实施例提供的清管装置运行位置的监控系统进行清管作业的方法步骤之前，需要对管道2的结构进行进一步地说明。

对于一条管道2而言，参见图1，管道2的一端到另一端依次具有发球阀21、第一压力表22、第一电动阀门23、第一放空管路接口、第一绝缘接头25、多个检测组件3、第二绝缘接头26、第二放空管路接口、第二压力表28、第二电动阀门29和收球管路210。

其中，发球阀21用于将清管装置1置于管道2中；第一压力表22和第二压力表28用于检测管道2内的压力；第一电动阀门23和第二电动阀门29用于电动控制管道2的开启或关闭；第一绝缘接头25和第二绝缘接头26用于管道2的阴极保护；第一放空管路接口用于连接第一放空管路24，第二放空管路接口用于连接第二放空管路27，第一放空管路24和第二放空管路27均用于实现对管道2的放空；与发球阀21并联有第一管路主线路211，其上具有第一控制阀门212，与收球管路210也并联有第二管路主线路213，其上具有第二控制阀门214，当该管道2需要进行清管作业时，需要先关闭第一控制阀门212和第二控制阀门214；发球阀21的两端具有第三控制阀门215，用于控制气体进出发球阀21；第一放空管路24和第二放空管路27上分别具有控制管路通断的第四控制阀门216和第五控制阀门217；收球管路210上具有清管指示器222，以指示是否完成清管。

管道2的另一端还具有泄压管路218和排污管路219，排污管路219与收球管路210连通，泄压管路218连通所述第二管路主线路213和收球管路210，泄压管路218上具有第六控制阀门220，用于控制收球管路210通过泄压管路218与第二管路主线路213连通；排污管路219上具有第七控制阀门221，用于控制排污管路219的通断。

在一种可能示例中，在利用本申请实施例提供的清管装置运行位置的监控系统进行清管作业的步骤为：

关闭第一控制阀门212和第二控制阀门214，并开启第四控制阀门216和第五控制阀门217，利用第一放空管路24和第二放空管路27对管道2进行放空；

待放空结束后，关闭第四控制阀门216和第五控制阀门217，开启发球阀21，放入清管装置1，并通入高压天然气，使得管道2的两端产生气压差；

在气压差的推动作用下，清管装置1沿着管道2的内壁行进，以对管道2进行清管作业；

如若清管装置1不被卡阻，则在收球管路210处回收清管装置1即可，并通过开启第七控制阀门221，使得排污管路219可以排出积液和杂质，通过开启第六控制阀门220，使得泄压管路218将通入的高压天然气经由第二管路主线路213进行回收；

如若清管装置1发生卡阻，则可以安排巡线人员沿着管道2去观察沿线监测组件3中显示件33的显示情况，当某处两侧的指示灯331一个处于点亮状态，另一个处于未点亮状态，则确定清管装置1被卡堵在该处。

在本申请中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。