[发明专利]大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，包括测量气体温度的第一温度传感器、测量液体温度的第二温度传感器和位于金属管管壁的第三温度传感器，第一传感器通过第一安装座安装在金属管管壁上，第一传感器插入到金属管气体中，第二传感器通过第二安装座安装在金属管管壁上，第二传感器伸入到金属管的液体中，所述第三传感器安装在金属管的顶部，第三传感器至少包含两个，第三传感器均匀安装在金属管顶部。本发明的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，采用管内液体、气体和管壁组合式梯次温度测试和管体温度的实时监控，可获得金属管管内液体、气体温度和管壁的实时温度值，方法安全、可靠，数据准确。

技术领域

本发明涉及大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，属于测量领域。

背景技术

高压油气管道服役环境复杂，部分管线地处寒冷地区，站场环境极限温度可达到-30～-45℃。站场钢管、弯管和管件需裸露在极寒的外部环境下服役，低温脆断的敏感性相对提高。如果管道发生低温脆性导致的断裂事故，将会造成不可估量的损失。因此，为避免管道发生低温脆性断裂，国内外广泛开展了大口径低温高压金属油气管道的断裂控制设计和韧性指标确定的研究。大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试是进行管道低温脆性断裂控制的重要环节，现有温度测量装置不能准确的对大口径半气体低温高压金属管温度进行测量。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，采用管内液体、气体和管壁组合式梯次温度测试和管体温度的实时监控，可获得金属管管内液体、气体温度和管壁的实时温度值，方法安全、可靠，数据准确。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的大口径半气体低温高压金属管的管体温度测试装置，包括测量气体温度的第一温度传感器、测量液体温度的第二温度传感器和位于金属管管壁的第三温度传感器，所述第一传感器通过第一安装座安装在金属管管壁上，第一传感器插入到金属管气体中，所述第二传感器通过第二安装座安装在金属管管壁上，第二传感器伸入到金属管的液体中，所述第三传感器安装在金属管的顶部，第三传感器至少包含两个，第三传感器均匀安装在金属管顶部。

作为优选，所述第一温度传感器为半插入式温度传感器，通过在金属管上开设的螺纹孔和安装座与金属管连接，第一温度传感器探针长度为2倍管壁厚度，安装位置为距离管体端部L/4、金属管上部偏离管体垂直中心线10℃，L为金属管长度。

作为优选，对金属管进行加压降温时半插入式温度传感器测量的温度Tqi之间的温度差须大于0.5℃，加压降温结束管体稳定后温度差需小于0.1℃。

作为优选，所述第二温度传感器为插入式温度传感器，插入式温度传感器通过在金属管上开设的螺纹孔和安装座与金属管连接，第二温度传感器探针长度为式中R为金属管半径，h为液面高度，n为液体在目标压力下的体积压缩率；安装位置为距离管体端部L/4、高度为h/2处，L为金属管长度。

作为优选，对金属管进行加压降温时插入式温度传感器测量的温度T_yi之间的温度差须大于1℃，加压降温结束管体稳定后后温度差需小于0.2℃。

作为优选，所述第三温度传感器为贴片式表面温度传感器，第三温度传感器沿金属管轴线从中心线处间隔1m进行逐个布置。

作为优选，所述第三温度传感器测量的温度T_bi之间的温度差在降温阶段须小于0.5℃，加压降温结束管体稳定后温度差需小于0.1℃。

作为优选，所述第三温度传感器先用502胶水进行临时固定，5分钟后用AB胶进行覆盖固定。