全文摘要
本实用新型涉及一种油气管道管顶覆土监测报警装置，包括：超声波流量计，其位于油气管道穿越河流断面处，包括安装在河岸或渠壁基座上的主机及固定安装在水面下的超声波探头，主机与超声波探头通过电缆连接；护罩，其遮盖在主机外部；地锚，其竖直固定在水面以下且顶端外露于河面以上，超声波探头固定在地锚底端；连接杆，其一端与护罩固定连接，连接杆另一端与地锚顶端固定连接；电磁感应探测仪，其包括安装在油气管道上方的电磁感应线圈和安装在河岸的信号源主机；处理器，其与主机和信号源主机连接。本实用新型的有益效果：有针对性的进行埋深监测，降低费用的同时提高检测的实用效果，提高油气管道管顶覆土厚度管理水平，确保管道安全。
主设计要求
1.一种油气管道管顶覆土监测报警装置，其特征在于，包括：超声波流量计，其位于油气管道穿越河流断面处，包括安装在河岸或渠壁基座上的主机(1)及固定安装在水面下的超声波探头，所述主机(1)与所述超声波探头通过电缆(6)连接；护罩(2)，其遮盖在所述主机(1)外部；地锚(4)，其竖直固定在水面以下且顶端外露于河面以上，所述超声波探头固定在所述地锚(4)底端；连接杆(3)，其一端与所述护罩(2)固定连接，所述连接杆(3)另一端与所述地锚(4)顶端固定连接；电磁感应探测仪，其包括安装在油气管道上方的电磁感应线圈和安装在河岸的信号源主机；处理器，其与所述主机(1)和所述信号源主机连接。
设计方案
1.一种油气管道管顶覆土监测报警装置，其特征在于，包括：
超声波流量计，其位于油气管道穿越河流断面处，包括安装在河岸或渠壁基座上的主机(1)及固定安装在水面下的超声波探头，所述主机(1)与所述超声波探头通过电缆(6)连接；
护罩(2)，其遮盖在所述主机(1)外部；
地锚(4)，其竖直固定在水面以下且顶端外露于河面以上，所述超声波探头固定在所述地锚(4)底端；
连接杆(3)，其一端与所述护罩(2)固定连接，所述连接杆(3)另一端与所述地锚(4)顶端固定连接；
电磁感应探测仪，其包括安装在油气管道上方的电磁感应线圈和安装在河岸的信号源主机；
处理器，其与所述主机(1)和所述信号源主机连接。
2.根据权利要求1所述的油气管道管顶覆土监测报警装置，其特征在于，所述电缆(6)依次沿所述连接杆(3)和所述地锚(4)后与所述超声波探头连接。
3.根据权利要求1所述的油气管道管顶覆土监测报警装置，其特征在于，还包括提拉绳(5)，所述提拉绳(5)一端固定在所述连接杆(3)靠近所述护罩(2)的一端，所述提拉绳(5)另一端固定在所述地锚(4)顶端。
4.根据权利要求1所述的油气管道管顶覆土监测报警装置，其特征在于，所述连接杆(3)采用钢管，且外表涂敷防腐层。
5.根据权利要求1所述的油气管道管顶覆土监测报警装置，其特征在于，所述护罩(2)采用钢材质，且外表涂敷防腐层。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及管道系统技术领域，具体涉及一种油气管道管顶覆土监测报警装置。
背景技术
在管道运行过程中，河流穿越段管道受到水流冲刷和采砂的影响，管道覆土层逐年减薄，管道直接受到水流冲刷、砂石撞击、船锚及捕鱼工具撞击等多种因素的损伤破坏。同时，在水下管道铺设和运营过程中，往往由于磨损或刮擦而造成防腐层破损，加之水底土壤环境腐蚀性强，从而使水下管道的腐蚀情况较陆上管道更为严重。如果不及时掌握穿越段管道埋深和防腐层等相关信息，可能导致管道断裂爆管等事故，造成环境污染、人身及财产损失等严重后果。而对于由于冲刷、洪水、河道侧蚀等造成的河流穿越处管道安全隐患，巡检人员无法准确的辨识，不能及时对管道进行加固或改造，从而出现漂管、断管、油气泄漏等安全风险。以往工程均只能采用地下管道深度检测(测量母船拖动检测ROV系统进行检测)反推管顶覆土厚度，由于费用非常昂贵，只有很少的穿越段进行了检测且检测频率极低，大部分并未进行检测，导致只有当出现人眼可观察到的漂管、断管、油气泄漏等安全风险时，才能发现相关问题。
实用新型内容
针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种油气管道管顶覆土监测报警装置，有针对性的进行埋深监测，降低费用的同时，提高检测的实用效果，提高油气管道管顶覆土厚度管理水平，确保管道安全。
为实现上述目的，本实用新型提供一种油气管道管顶覆土监测报警装置，包括：
超声波流量计，其位于油气管道穿越河流断面处，包括安装在河岸或渠壁基座上的主机及固定安装在水面下的超声波探头，所述主机与所述超声波探头通过电缆连接；
护罩，其遮盖在所述主机外部；
地锚，其竖直固定在水面以下且顶端外露于河面以上，所述超声波探头固定在所述地锚底端；
连接杆，其一端与所述护罩固定连接，所述连接杆另一端与所述地锚顶端固定连接；
电磁感应探测仪，其包括安装在油气管道上方的电磁感应线圈和安装在河岸的信号源主机；
处理器，其与所述主机和所述信号源主机连接。
作为本实用新型进一步改进，所述电缆依次沿所述连接杆和所述地锚后与所述超声波探头连接。
作为本实用新型进一步改进，还包括提拉绳，所述提拉绳一端固定在所述连接杆靠近所述护罩的一端，所述提拉绳另一端固定在所述地锚顶端。
作为本实用新型进一步改进，所述连接杆采用钢管，且外表涂敷防腐层。
作为本实用新型进一步改进，所述护罩采用钢材质，且外表涂敷防腐层。
本实用新型的有益效果为：
有针对性的进行埋深监测，降低费用的同时，提高检测的实用效果，提高油气管道管顶覆土厚度管理水平，确保管道安全。
可根据实际需要在油气管道河流穿跨越处进行管道覆土检测，能够根据各工程的现场环境进行现场调整。
适用于所有管道穿跨越处管道的埋深检测报警，对于长输管线工程的管顶覆土监测有着巨大的应用空间和良好的经济效益。
附图说明
图1为本实用新型一种油气管道管顶覆土监测报警装置的结构示意图。
图中：
1、主机；2、护罩；3、连接杆；4、地锚；5、提拉绳；6、电缆。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例的一种油气管道管顶覆土监测报警装置，包括：超声波流量计、护罩2、连接杆3、地锚4、电磁感应探测仪和处理器。
超声波流量计位于油气管道穿越河流断面处，包括安装在河岸或渠壁基座上的主机1及固定安装在水面下的超声波探头，主机1与超声波探头通过电缆6连接。护罩2遮盖在主机1外部，用于对主机1进行防护。地锚4竖直固定在水面以下且顶端外露于河面以上，超声波探头固定在地锚4底端。连接杆3一端与护罩2固定连接，连接杆3另一端与地锚4顶端固定连接。电磁感应探测仪包括安装在油气管道上方的电磁感应线圈和安装在河岸的信号源主机。处理器与主机1和信号源主机连接。
对于宽度较小的河流，主机1安装在河岸或渠壁的基座上，对于宽河流，可安装在河岸或渠壁上，也可安装在桥墩或其它建筑物侧壁上。采用超声波探头的最大优点是安装方便，可靠性高，价格低廉，比较适合河道测流。
进一步的，电缆6依次沿连接杆3和地锚4后与超声波探头连接，这样设计便于主机1和超声波探头的连接，也便于电缆6的布设。
进一步的，还包括提拉绳5，提拉绳5一端固定在连接杆3靠近护罩2的一端，提拉绳5另一端固定在地锚4顶端。通过提拉绳5可以将连接杆3和地锚4之间更稳固的连接，也便于实时观察超声波探头。
进一步的，连接杆3采用钢管，且外表涂敷防腐层。
进一步的，护罩2采用钢材质，且外表涂敷防腐层。
本实用新型的工作原理为：在穿越断面处设置超声波流量计，根据每条河流的情况设置冲刷深度报警值，对比冲刷深度，从而确定水域穿越管道埋深检测的必要性，再利用电磁感应探测仪实施水域穿越管道埋深检测，根据管道的埋深，判断河床下管道埋深是否满足《油气输送管道穿越工程设计规范》(GB50423-2013)规定的埋深要求。
具体来看，超声波探头采用现有市售产品，其工作原理是：向河对岸发射声波，超声波遇到水中的气泡杂质等其频率发生变化，根据频率大小计算出本层水流某一段上各点的二维流速，根据预先建立的数学模型得到断面平均流速，再根据河道的实际过流面积计算出河流流量值。
主机1用于接收超声波探头测量到的数据，并根据穿越处流量进行冲刷深度计算，主机1在计算时采用现有技术中应用较多的Lacey公式、单宽流量公式、公路水文勘测设计规范(2015版)的64-1修正式和64-2简化式、铁路水文勘测设计规范(99版)的公式等等，可以根据河流河床地质预先在主机1内部设置选择适用的计算公式即可。主机1将计算的冲刷深度值与预先设定的冲刷深度值进行对比，并将比对结果发送至处理器。
当超过预先设定的冲刷深度值时，电磁感应探测仪开始工作。电磁感应探测仪采用市售产品即可，利用电磁原理检测管道埋深，电磁感应探测仪内部自带埋深计算公式。电磁感应探测仪的检测原理为：信号员主机通过在油气管道上施加一定频率的交流信号，利用固定在管道上方的电磁感应线圈测量所施加信号的分布情况，依据信号分布规律可精确定位管道的位置，同时通过信号的衰减与油气管道的深度规律可探测管道的埋设深度，最后通过所探测的埋深以及测量位置处的GPS定位信息来准确判断管道的位置信息，不同探测点位的定位信息确定了管线的整体走向情况。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920096382.0
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209445070U
授权时间:20190927
主分类号:F17D 5/00
专利分类号:F17D5/00
范畴分类:27G;33A;
申请人:中国石油天然气集团有限公司;中国石油管道局工程有限公司;中国石油天然气管道工程有限公司
第一申请人:中国石油天然气集团有限公司
申请人地址:100007 北京市东城区东直门北大街9号
发明人:聂中文;黄晶;于永志;王永吉
第一发明人:聂中文
当前权利人:中国石油天然气集团有限公司;中国石油管道局工程有限公司;中国石油天然气管道工程有限公司
代理人:王程远;胡玉章
代理机构:11496
代理机构编号:北京君泊知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：超声波探头论文;