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CN104565670B - 柔性接头、接头中泄漏的检测方法及检测系统 - Google Patents

柔性接头、接头中泄漏的检测方法及检测系统 Download PDF

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CN104565670B
CN104565670B CN201410542445.2A CN201410542445A CN104565670B CN 104565670 B CN104565670 B CN 104565670B CN 201410542445 A CN201410542445 A CN 201410542445A CN 104565670 B CN104565670 B CN 104565670B
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Techlam SAS
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Abstract

本发明涉及柔性接头、接头中泄漏的检测方法及检测系统。柔性接头(10)包括管状容器(11),管状容器设置有:柔性且不漏地与上游管(13)连接的上游端(12);与下游管不漏地连接的下游端(14);和以不漏的方式紧固到容器内侧的管状波纹管(15),由此限定两个在正常操作中以不漏的方式相互隔开的同心空间:上游端和下游端之间的内部空间(16),流体在内部空间中流动;以及内部空间和容器的侧壁之间的外围空间(17),外围空间充满不可压缩的液体(18)。接头还包括至少一个传感器(C1,C2),在内部空间和外围空间之间的密封件破裂时检测不可压缩的液体中的碳氢化合物流体。

Description

柔性接头、接头中泄漏的检测方法及检测系统
技术领域
本发明涉及一种用于碳氢化合物管道的柔性接头、一种检测该接头中泄漏的方法、以及一种用于检测该接头中碳氢化合物泄漏的系统。
背景技术
在大深度(大于1000米(m))处钻孔已发展到使用浮式生产储存卸货装置(floating production storage and offloading,FPSO)单元平台。这种驳船通过被称为“升管”的金属管道连接到井,被称为“升管”的金属管道能够将未加工的碳氢化合物输送到表面。其他管道被用于将水或气体注射到井中或被用于将已处理的石油输送到运输装置(船舶,管线等)。
这种管道被构建为首尾连接在一起的钢管的组装件。管道的一端通过柔性接头连接到FPSO,柔性接头适用于管道和FPSO之间的不同角度,以在FPSO移动时限制管道上的应力。
柔性接头被安装在FPSO平台上。根据平台的船上油罐被装满的程度,柔性接头可以在水下或者在水上。然而,柔性接头可以浸入的深度不超过数米。
在通用方式中,目前的柔性接头包括管状容器,该管状容器设置有上游端和下游端,上游端用于与上游管柔性且不漏地连接,下游端用于与下游管不漏地连接。
在这种接头中,上游端是开口的且在容器的内侧上支撑柔性截头圆锥形邻接件,用于以不漏的方式接纳上游流体入口管道(用于输送碳氢化合物)的翻边端。
下游端是以可移除且不漏的方式安装在管状容器上的盖,并且该盖包括基本上面对柔性截头圆锥形邻接件的管状停止件(朝向容器的内侧)以及用于连接到下游流体出口管道的连接管(朝向容器的外侧)。
在可能受到爆炸性减压的管道上,截头圆锥形邻接件是橡胶/金属层压件,并且通过金属波纹管(由铬镍铁合金制成的波纹管)使截头圆锥形邻接件免受碳氢化合物侵害。
波纹管是管状的,且以不漏的方式首先围绕管状停止件被紧固到盖,然后被紧固到上游流体入口管道的翻边端,翻边端压靠截头圆锥形邻接件。因此,波纹管在正常操作中限定两个相对于彼此密封的空间:位于波纹管内侧的内部空间,流体流动通过该内部空间;以及位于波纹管、盖、侧壁、和截头圆锥形邻接件之间的外围空间,该外围空间被充满不可压缩的流体。
金属波纹管的密封件中的破裂(裂缝等)导致柔性接头的容器被碳氢化合物污染,从而面临破坏由橡胶/金属层压件制成的截头圆锥形邻接件的风险,并因此可能导致面临造成接头在爆炸性减压时破裂的风险,这随后会导致污染周边环境。
为了避免这种情况,定期检查柔性接头,以确保由橡胶/金属层压件制成的截头圆锥形邻接件是完好无损的。
然而,这并不能防止事故。另外,检查金属波纹管需要拆卸接头并停止管道的操作,而停止操作代表非常大的财政开销。
发明内容
因此,本发明试图能够使得以可靠的方式跟踪柔性垫圈的维护,而不需要中断石油生产,并且能够抵挡与使用接头有关的操作应力(压力,温度)和环境应力(海水和腐蚀性物质)。
本发明提出提供一种具有至少一个传感器的柔性接头,所述传感器用于检测不可压缩的液体中的流体(碳氢化合物)以及用于在这种检测时生成信号。
为此,本发明提供一种用于输送流体、例如碳氢化合物的管道的柔性接头,用于以不漏且柔性的方式联接两个管道,所述接头包括管状容器,所述管状容器设置有:
上游端,所述上游端用于与上游管柔性且不漏地连接;
下游端,所述下游端用于与下游管不漏地连接;和
管状波纹管,所述管状波纹管以不漏的方式被紧固到所述容器的内侧,由此限定在正常操作中以密封的方式相互隔开的两个同心空间:所述上游端和所述下游端之间的内部空间,所述流体在所述内部空间中流动;以及外围空间,所述外围空间位于所述内部空间和所述容器的侧壁之间且被充满不可压缩的液体,
所述接头还包括至少一个传感器,所述传感器用于在所述内部空间和所述外围空间之间的密封件破裂时检测所述不可压缩的液体中的流体。
在其他实施方式中:
所述上游端可以是开口端,且在所述容器的内侧上支撑柔性截头圆锥形邻接件,所述柔性截头圆锥形邻接件用于以不漏的方式接纳上游流体入口管道的翻边端;
所述下游端可以是以可移除且不漏的方式安装在所述管状容器上的盖,且所述盖包括:朝向所述容器的内侧,基本上面对所述柔性截头圆锥形邻接件的管状停止件;以及朝向所述容器的外侧,用于连接到下游流体出口管道的连接管;
可以防止所述流体泄漏的所述管状波纹管以不漏的方式首先围绕所述管状停止件被紧固到所述盖,然后被紧固到所述上游流体入口管道的翻边端,所述翻边端压靠所述截头圆锥形邻接件,由此限定在正常操作中彼此密封的空间:位于所述波纹管内侧的两个内部空间,所述流体流动通过所述内部空间;以及外围空间,所述外围空间位于所述波纹管、所述盖、所述侧壁、和所述截头圆锥形邻接件之间,且被充满不可压缩的液体;
用于检测不可压缩的液体中的碳氢化合物流体的所述传感器可以是电子传感器;
用于检测不可压缩的液体中的流体的所述传感器可以是选自电阻传感器和电容传感器的电子传感器;
所述传感器可以是具有第一电极和第二电极的电容传感器,所述第一电极和所述第二电极由介电常数比所述流体的介电常数和所述不可压缩的液体的介电常数低的材料隔开;
所述电极可以是圆形的且可以被同心地布置;
所述电极可以由铜制成,低介电常数的所述材料可以是聚醚醚酮;和/或
所述柔性接头可以包括多个传感器,所有的传感器都位于所述外围空间中,以在其中限定多个不同的检测区域。
本发明还提供一种检测如上所述的用于输送流体、例如碳氢化合物的管道的柔性接头中不可压缩的液体中的流体的方法,所述检测方法包括以下步骤:
a)借助于根据本发明的柔性接头以不漏且柔性的方式联接两个流体管;
b)激活所述传感器中的至少一个传感器,用于检测所述柔性接头的所述不可压缩的液体中的流体;
c)收集来自所述传感器中的至少一个传感器的数据;
d)将在步骤c)中收集的数据发送给控制模块,所述控制模块能够处理所收集的数据、生成处理结果、以及如果所述处理结果与检测所述接头中的流体和不可压缩的液体的混合物一致,则发出报警信号。
步骤b)至步骤d)可以连续地执行或者应请求执行。
本发明还提供一种用于检测如上所述的用于输送流体、例如碳氢化合物的管道的柔性接头中不可压缩的液体中的流体的混合物的系统,所述系统包括:
上述的柔性接头;
数据获取和预处理模块,所述数据获取和预处理模块用于获取和预处理来自放置在所述柔性接头中的所述传感器中的至少一个传感器的数据,并能够生成预处理数据;
发送模块,所述发送模块用于发送预处理数据;
检查模块,所述检查模块能够处理由所述发送模块发送的数据、生成处理结果、以及如果所述处理结果与检测所述接头中的流体和不可压缩的液体的混合物一致,则发出报警信号;以及
电源,所述电源连接到放置在所述柔性接头中的所述数据获取和预处理模块、连接到放置在所述柔性接头中的所述发送模块、连接到放置在所述柔性接头中的所述检查模块、以及可选地连接到放置在所述柔性接头中的所述传感器。
在其他实施方式中:
所述数据获取和预处理模块和所述发送模块可以被布置在所述接头的外侧,而所述检查模块和所述电源被布置在与所述接头有一定距离处;
所述发送模块可以是所述数据获取和预处理模块与所述检查模块之间的电缆连接;
所述发送模块可以是无线模块,且包括声波的第一收发机,所述声波的第一收发机用于在水中将所述预处理数据传送到第二声波收发机,所述第二声波收发机偶联到变换器,所述变换器用于将所述声波转换为电磁波,所述变换器偶联到电磁波的第一收发机,所述电磁波的第一收发机用于提供空气中的通信,所述检查模块包括第二电磁波收发机;和/或
检测系统还可以包括存储器,所述存储器用于存储来自放置在所述柔性接头中的所述传感器中的至少一个传感器的数据和/或由所述数据获取和预处理模块预处理的数据。
因此,通过检测不可压缩的液体中碳氢化合物的存在,可以由此推断金属波纹管的密封件中的严重破裂,该严重破裂可能需要停止生产并更换波纹管。
附图说明
根据参照附图详细描述的以下内容,本发明的其他特征显现,附图中:
图1是本发明的第一实施方式的截面示意图,其中,传感器被布置在管状容器中;
图2是本发明的第二实施方式的截面示意图,其中,朝向容器的内侧,至少一个传感器被布置在接头的盖中;
图3是有利地用在本发明的柔性接头中的电容传感器的透视示意图;
图4是图3的传感器的截面示意图;
图5和图6是示出对于在25℃至90℃范围内的温度,相对介电常数如何随着频率变化的曲线图;以及
图7是本发明的检测器系统的示意平面图。
具体实施方式
图1和图2的两个实施方式示出用于输送流体F、例如碳氢化合物的管道的柔性接头10,,接头以不漏且柔性的方式联接两个管道。
接头10包括管状容器11,管状容器11设置有上游端12和下游端14,上游端12用于柔性且不漏地连接到上游管13,下游端14用于不漏地连接到下游管(未示出)。
管状容器还包括以不漏的方式紧固到容器11的内侧的管状波纹管15,由此限定两个在正常操作中以密封方式相互隔开的空间:内部空间16,其中,流体F在上游端12和下游端14之间流动;以及外围空间17,位于管状波纹管15和容器的侧壁之间。
外围空间17被充满不可压缩的液体18,通常为防冻剂,优选包括乙烯乙二醇和一种或多种添加剂。
更确切地说,图1和图2所示的每个柔性接头都呈现了构建有开口底部的上游端12,开口底部朝向容器11的内侧支撑柔性截头圆锥形邻接件19,用于以不漏的方式接纳上游管13(流体入口管道)的翻边端13a。
截头圆锥形邻接件19通常构建有外部支撑件19a、层压件19b和截头圆锥形内部支撑件19c,外部支撑件19a以不漏的方式与容器11接触,层压件19b包括与刚性强力构件交替的橡胶层,截头圆锥形内部支撑件19c适于以不漏的方式与上游管13的翻边端13a接触。
接头的下游端14是以可移除且不漏的方式安装在管状容器11上的盖。
朝向容器11的内侧,盖具有基本上面对柔性截头圆锥形邻接件19的管状停止件14a,以及朝向容器11的外侧,盖具有用于连接到下游流体出口管道(未示出)的连接管14b。
在所示的实施方式中,防止流体F泄露的管状波纹管15以不漏的方式首先围绕管状停止件14a被紧固到盖,然后被紧固到上游管13(流体入口管道)的翻边端13a,翻边端13a压靠截头圆锥形邻接件。
盖的管状停止件14a保持上游管道的翻边端抵靠截头圆锥形邻接件19。
然而,即使极力充分地保持上游管道以在使用中维持压靠截头圆锥形邻接件19,管状停止件和翻边端之间的接触也不是不漏的。
因此,在使用中,在管状波纹管15和管状停止件14a之间发现流体。
因此,该布置限定两个在正常操作中相对彼此密封的空间:内部空间16,位于波纹管内侧,流体流动通过内部空间16;以及外围空间17,位于波纹管15、盖、侧壁和截头圆锥形邻接件19之间。
根据本发明,柔性接头包括至少一个传感器,用于在内部空间16和外围空间17之间的密封件破裂时检测流体F和不可压缩的液体的混合物。
优选地,冗余地设置多个传感器。因此,可以在一个传感器恶化时限制错误检测的风险,由此降低误报警的风险。另外,通过使用多个传感器,并因此通过检查多个区域,容易估计泄漏的幅度和蔓延。
在图1中,接头具有两个传感器C1和C2,位于外围空间17中且被容纳在容器的侧壁中。
传感器通过电连接2连接到连接器1,在本示例中,电连接2以电缆的形式表示。
可替选地,传感器当然可以是与容器绝缘的刚性金属轨道。
连接器1可以用于向传感器供电和/或用于发送来自传感器的数据。
通过在容器11中放置多个传感器,限定了多个不同的检测区域,由此使得可以评估泄漏的幅度和蔓延,其中,这种泄漏通常位于管状波纹管中(通过波纹管本身中的裂缝,或者在波纹管被紧固到盖或上游管的端部的位置处)。
当然,传感器可以被布置在容器的整个外围上,而不像所示的那样仅在一侧上以避免使图过度拥挤。
假设流动的流体的压力通常高于液体18的压力,所检测的混合物是不可压缩的液体18中的少量碳氢化合物的混合物。
由于泄漏通常位于非常接近管状波纹管的位置,因此可能需要设置位于到下游管的不漏连接的下游的传感器C3(参见图2),例如,传感器C3在盖上,尽可能接近波纹管的紧固件。
可用于本发明中的电子传感器是电阻传感器,有利地是电容传感器。
图1和图2中所示的传感器C1、传感器C2和传感器C3可以是电容传感器。
电子传感器的原理在于周围介质(碳氢化合物和/或不可压缩的液体)的电子特征(介电常数和/或电导率)的值随着周围介质的性质变化。
传感器呈现出不需要传感器和介质之间的任何直接接触以能够进行可靠测量的优点。
然而,测量可以仅通过具有适当的电子特征的材料(电绝缘体)进行。
图3和图4中示出电子传感器的示例。
适合用于本发明的电容传感器呈现出由材料23隔开的第一电极21和第二电极22,材料23的介电常数低于流体的介电常数和不可压缩的液体的介电常数。
在本发明的上下文中,低介电常数的材料对应于具有在0至5的范围内的介电常数的材料。所使用的材料的介电常数必须接近于待检测的流体的介电常数。
电极21和电极22是圆形的且被同心地布置(参见图4)。
特别地,电极21是盘,电极22是环。
有利地,电极由铜制成,低介电常数材料23是聚醚醚酮(PEEK)。
该同心布置用于限制传感器的总尺寸。
PEEK是化学上抵挡流体呈现的物质,并呈现出适用于柔性接头的操作应力的机械强度,其中,柔性接头在海上用于在压力下输送碳氢化合物流体的管道。
有利地,PEEK可以被充满玻璃纤维,以提高传感器的机械强度。
另外,PEEK化学上抵挡常用的不可压缩的液体,包括乙二醇或汽车产业中常用的防冻剂。
通常可以使用电容接近传感器,例如,来自供应商Rechner Sensors的KA0268检测器。
该类型检测器呈现出具有可通过电位计调节灵敏度的优点,由此使得该类型检测器能够适用于任何类型的液体。
已采用KA0268检测器进行测试,已根据传感器的激发频率和液体的温度测量两种碳水化合物的介电常数和电导率以及两种不可压缩的阻挡液体18的介电常数和电导率。
图5和图6的曲线图示出对于在25℃至90℃的范围内的温度,相对介电常数如何随着频率变化。
这些曲线图示出,对于所有所测试的液体(碳氢化合物:低芳香烃含量的MOBIM,高芳香烃含量的HANDIL;阻挡液体:乙烯乙二醇和汽车防冻剂),频率增大的越多,则介电常数减小的越多。
通过更精确地测量不可压缩的液体中碳氢化合物的存在,小于3千赫(KHz)的传感器激发频率提供良好的控制。
另外,发现使用汽车防冻剂作为不可压缩的液体提供与碳水化合物之间的明显区别,因此使得能够更精确地检测不可压缩的液体(汽车防冻剂)中的碳水化合物的混合物。
优选地测量介电常数,因为测量电导率需要液体和电极之间的直接接触。
因此,本发明的柔性接头使得可以检测诸如碳水化合物的流体和不可压缩的液体的混合物。
该检测包括以下步骤:
a)借助于本发明的柔性接头以不漏且柔性的方式联接两个流体管道;
b)激活多个检测器中的至少一个检测器,用于检测流体和不可压缩的液体的混合物;
c)收集来自所述传感器中的至少一个传感器的数据;
d)将在步骤c)中收集的数据发送给控制模块,控制模块能够处理所收集的数据、生成处理结果、以及如果处理结果与检测接头中的流体和不可压缩的液体的混合物一致,则发出报警信号。
当然,步骤b)至步骤d)可以连续且自动地执行,或者可以应请求且手动地执行,优选以一定间隔执行。因此,可以应平台操作者在周期性验证的情况下的请求执行检查。
为了执行这种检测,本发明提出图7中所示的检测系统。
该系统包括:
本发明的柔性接头;
数据获取和预处理模块30,其用于获取和预处理来自放置在柔性接头10中的所述传感器中的至少一个传感器的数据,并能够生成预处理数据;
发送模块40,其用于发送预处理数据;
检查模块50,其能够处理由发送模块发送的数据、生成处理结果、以及如果处理结果与检测接头中的流体和不可压缩的液体的混合物一致,则发出报警信号;以及
电源60,其连接到放置在柔性接头10中的数据获取和预处理模块30、连接到放置在柔性接头10中的发送模块40、连接到放置在柔性接头10中的检查模块50、以及可选地连接到放置在柔性接头10中的传感器C1、传感器C2等。具体地,根据已选择的技术选项,电源还可以或可替选地可以被直接安装到柔性接头本身。因此,可能需要具有电池,以为系统的安装在柔性接头上的构建供电。
有利地,数据获取和预处理模块和发送模块被布置在接头的外侧、在最接近接头的位置、或在接头上,而检查模块和电源被布置在与接头有一定距离处、例如在FPSO驳船上。
这种布置使得可以避免由于传感器与数据获取和预处理模块之间的连接的长度而导致降低由传感器发出的信号的质量。
图7还示出两个可能用于本发明的检测系统的实施方式。
在第一实施方式中,发送模块40是数据获取和预处理模块30与检查模块50之间的通过电缆的有线连接。
当使用有线传输时,信息可以是光信息或电信息。为了将信息发送到平台,则可以使用光纤或电线。
可替选地,或者相结合地(为了提供数据传输冗余),发送模块40可以是无线模块。
当使用无线传输时,根据传播介质,可能需要两种类型的波。声波使得能够在水中进行通信,而电磁波提供在空气中的传输。
因此,发送模块可以包括用于声波42的第一收发机41,其提供通过水的通信以将预处理数据提供给第二声波收发机43。
第二声波收发机43偶联到变换器44,变换器44将声波转换为电磁波。
变换器44本身偶联到电磁波46的第一收发机45,用于提供空气中的通信。
于是,检查模块50具有用于电磁波的第二电磁波收发机47,以能够处理数据。
优选地,系统包括存储器,其用于存储来自放置在本发明的接头中的所述传感器中的至少一个传感器的数据。
存储器还可以存储由数据获取和预处理模块预处理的数据。
当然,传感器与本发明的系统的各种元件之间的所有电连接都应适用于本发明的接头的操作条件。例如,电缆可以被设置有机械保护以保证长的寿命。
优选地,使用防漏且被保护免受来自周围介质的化学攻击和机械攻击的连接。
还可以提供冗余的系统,以限制信号全部损失的风险或错误信号的风险。

Claims (13)

1.一种用于输送流体(F)的管道的柔性接头(10),用于以不漏且柔性的方式联接两个管道,所述柔性接头包括管状容器(11),所述管状容器(11)设置有:
上游端(12),所述上游端(12)用于与上游管(13)柔性且不漏地连接;
下游端(14),所述下游端(14)用于与下游管不漏地连接;和
管状波纹管(15),所述管状波纹管(15)以不漏的方式被紧固到所述管状容器(11)的内侧,由此限定在正常操作中以不漏的方式相互隔开的两个同心空间:所述上游端(12)和所述下游端(14)之间的内部空间(16),所述流体(F)在所述内部空间(16)中流动;以及外围空间(17),所述外围空间(17)位于所述内部空间(16)和所述管状容器(11)的侧壁之间且被充满不可压缩的液体(18),
其特征在于,所述柔性接头还包括至少一个电容传感器(C1,C2,C3),所述至少一个电容传感器用于在所述内部空间(16)和所述外围空间(17)之间的密封件破裂时检测所述不可压缩的液体(18)中的流体,所述至少一个电容传感器具有第一电极(21)和第二电极(22),所述第一电极(21)和所述第二电极(22)由介电常数比所述流体(F)的介电常数和所述不可压缩的液体(18)的介电常数低的材料(23)隔开。
2.如权利要求1所述的柔性接头,其中:
所述上游端(12)是开口端,且在所述管状容器(11)的内侧上支撑柔性截头圆锥形邻接件(19),所述柔性截头圆锥形邻接件(19)用于以不漏的方式接纳所述上游管(13)的翻边端(13a);
所述下游端(14)是以可移除且不漏的方式安装在所述管状容器(11)上的盖,且所述盖包括:朝向所述管状容器(11)的内侧,基本上面对所述柔性截头圆锥形邻接件(19)的管状停止件(14a);以及朝向所述管状容器(11)的外侧,用于连接到下游流体出口管道的连接管(14b);
防止所述流体(F)泄漏的所述管状波纹管(15)以不漏的方式首先围绕所述管状停止件(14a)被紧固到所述盖,然后被紧固到所述上游管(13)的所述翻边端(13a),所述翻边端(13a)压靠所述柔性截头圆锥形邻接件(19),由此限定在正常操作中彼此密封的两个空间:位于所述管状波纹管(15)内侧的内部空间(16),所述流体流动通过所述内部空间(16);以及外围空间(17),所述外围空间(17)位于所述管状波纹管(15)、所述盖、所述管状容器(11)的侧壁、和所述柔性截头圆锥形邻接件(19)之间,且被充满不可压缩的液体(18)。
3.如权利要求1或2所述的柔性接头,其中,所述电极(21,22)是圆形的且被同心地布置。
4.如权利要求1或2所述的柔性接头,其中,所述电极(21,22)由铜制成,低介电常数的所述材料(23)是聚醚醚酮。
5.如权利要求1或2所述的柔性接头,包括多个电容传感器(C1,C2,C3),所有的电容传感器都位于所述外围空间(17)中,以在其中限定多个不同的检测区域。
6.一种检测如权利要求1所述的用于输送流体的管道的柔性接头中不可压缩的液体(18)中的流体的检测方法,其特征在于,所述检测方法包括以下步骤:
a)借助于如权利要求1所述的柔性接头以不漏且柔性的方式联接两个流体管道;
b)激活至少一个电容传感器(C1,C2,C3),用于检测所述柔性接头(10)的所述不可压缩的液体(18)中的流体;
c)收集来自所述至少一个电容传感器的数据;
d)将在步骤c)中收集的数据发送给控制模块,所述控制模块能够处理所收集的数据、生成处理结果、以及如果所述处理结果与检测所述柔性接头(10)中的流体(F)和不可压缩的液体(18)的混合物一致,则发出报警信号。
7.如权利要求6所述的检测方法,其中,步骤b)至步骤d)连续地执行或者应请求执行。
8.如权利要求6所述的检测方法,其中,所述流体(F)为碳氢化合物。
9.一种用于检测如权利要求1所述的用于输送流体(F)的管道的柔性接头中不可压缩的液体(18)中的流体的混合物的检测系统,包括:
如权利要求1所述的柔性接头;
数据获取和预处理模块(30),所述数据获取和预处理模块(30)用于获取和预处理来自放置在所述柔性接头(10)中的所述至少一个电容传感器的数据,并能够生成预处理数据;
发送模块(40),所述发送模块(40)用于发送预处理数据;
检查模块(50),所述检查模块(50)能够处理由所述发送模块发送的数据、生成处理结果、以及如果所述处理结果与检测所述柔性接头(10)中的流体(F)和不可压缩的液体(18)的混合物一致,则发出报警信号;以及
电源(60),所述电源(60)连接到放置在所述柔性接头(10)中的所述数据获取和预处理模块(30)、连接到放置在所述柔性接头(10)中的所述发送模块(40)、连接到放置在所述柔性接头(10)中的所述检查模块(50)、以及任选地连接到放置在所述柔性接头(10)中的所述至少一个电容传感器(C1,C2,C3)。
10.如权利要求9所述的检测系统,其中,所述数据获取和预处理模块(30)和所述发送模块(40)被布置在所述柔性接头的外侧,而所述检查模块(50)和所述电源(60)被布置在与所述柔性接头有一定距离处。
11.如权利要求9或10所述的检测系统,其中,所述发送模块(40)是所述数据获取和预处理模块(30)与所述检查模块(50)之间的电缆连接。
12.如权利要求9或10所述的检测系统,其中,所述发送模块(40)是无线模块,且包括声波(42)的第一收发机(41),所述声波(42)的第一收发机(41)用于在水中将所述预处理数据传送到第二声波收发机(43),所述第二声波收发机(43)偶联到变换器(44),所述变换器(44)用于将声波转换为电磁波,所述变换器(44)偶联到电磁波(46)的第一收发机(45),所述电磁波(46)的第一收发机(45)用于提供空气中的通信,所述检查模块(50)包括第二电磁波收发机(47)。
13.如权利要求9或10所述的检测系统,还包括存储器,所述存储器用于存储来自放置在所述柔性接头(10)中的所述至少一个电容传感器的数据和/或由所述数据获取和预处理模块(30)预处理的数据。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11009161B2 (en) * 2014-08-20 2021-05-18 Lord Corporation Flexible joint and method of manufacturing flexible joint
CN110714725A (zh) * 2015-05-29 2020-01-21 石油国家工业公司 具有使环形弹性体柔性元件热绝缘或化学绝缘的环形柔性保护套的柔性管接头
DE102018101931A1 (de) * 2017-01-30 2018-08-02 Fastest, Inc. Schnellverbindungs-Fluidverbinder mit Temperaturfühler
CN107420746A (zh) * 2017-07-26 2017-12-01 柳哲 多通形封闭式传感器
CN108533884B (zh) * 2018-04-10 2019-12-06 重庆克那维环保科技有限公司 一种基于智能机器人的输水管道堵塞检测系统及方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4183556A (en) * 1977-04-29 1980-01-15 Lord Corporation Liquid filled flexible sealing joint
US4515399A (en) * 1982-12-27 1985-05-07 Lockheed Corporation Symmetrically loaded flexible connector having multiple passageways
CN2097939U (zh) * 1991-01-19 1992-03-04 申恩惠 一种管接头
US5090871A (en) * 1991-02-12 1992-02-25 Systems Chemistry, Inc. Junction assembly with leak detection means
US5133578A (en) * 1991-03-08 1992-07-28 Ltv Energy Products Company Flexible joint with non-diffusive barrier
DE4320939A1 (de) * 1993-06-24 1995-01-05 Freudenberg Carl Fa Dichtung
CN2184130Y (zh) * 1993-11-02 1994-11-30 上海市松江橡胶制品厂 可挠异径直通管接头
CN2239559Y (zh) * 1996-01-23 1996-11-06 扬州市曙光波纹管厂 煤气管道挠性补偿器
GB9709290D0 (en) * 1997-05-07 1997-06-25 Collister Christopher J Electrical measurement apparatus for oil
US5905212A (en) * 1997-06-04 1999-05-18 Continental Emsco Company Load and deflection measurement system for elastomeric bearings
US5951061A (en) * 1997-08-13 1999-09-14 Continental Emsco Company Elastomeric subsea flex joint and swivel for offshore risers
US6112579A (en) * 1997-08-25 2000-09-05 Tryba; Stephen A. Fluid leakage sensors
CN2424346Y (zh) * 2000-06-01 2001-03-21 苏稳劳 可曲挠橡胶接头
US6592126B2 (en) * 2001-07-20 2003-07-15 Flowserve Management Company Mechanical seal leak detector
DE10336679B4 (de) * 2003-08-09 2012-06-28 Rittal Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Feststellen von Leckagen an Flüssigkeit führenden Bauteilen
US7341283B2 (en) * 2004-01-29 2008-03-11 Oil States Industries, Inc. High temperature flexible pipe joint
AT501758B1 (de) * 2005-07-13 2006-11-15 Bier Guenther Ing Verfahren zur ortung von leckagen in rohren
ES2510541T3 (es) * 2006-05-12 2014-10-21 BFM Technology Limited Sistema de conexión con brida para conductos y elementos tubulares
US7509841B2 (en) * 2006-07-14 2009-03-31 Veyance Technologies, Inc. Flexible leak detection system and method for double carcass hose
US7631697B2 (en) * 2006-11-29 2009-12-15 Schlumberger Technology Corporation Oilfield apparatus comprising swellable elastomers having nanosensors therein and methods of using same in oilfield application
FR2909746B1 (fr) * 2006-12-07 2012-05-18 Hutchinson Joint flexible a soufflet.
US20080157477A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Bruno Gaus Mechanical Seal
US7607351B2 (en) * 2007-06-26 2009-10-27 General Electric Company Acoustic impact detection and monitoring system
US8038177B2 (en) * 2008-02-25 2011-10-18 Oil States Industries, Inc. Pressure isolation system for flexible pipe joints
US8016324B2 (en) * 2008-02-25 2011-09-13 Oil States Industries, Inc. Two-element tandem flexible joint
CN201330903Y (zh) * 2009-01-22 2009-10-21 林锐志 波纹管连接件
US8128129B2 (en) * 2009-07-15 2012-03-06 Oil States Industries, Inc. Double-ended flexible pipe joint having stacked co-axial primary and secondary annular elastomeric flex elements
US20110042936A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 OPW Engineered Systems Swivel assemblies for loading arms and loading arms comprising the same
WO2012033837A2 (en) * 2010-09-08 2012-03-15 Micropen Technologies Corporation Pressure sensing or force generating device
EP2503314A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-26 ABB Oy Anticipatory failure indicator and fluid cooling arrangement
WO2013086191A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Polyflow Llc Pipe system with annulus utilization and monitoring
US9194760B2 (en) * 2013-03-14 2015-11-24 Dwyer Instruments, Inc. Capacitive pressure sensor with reduced parasitic capacitance
US9968930B2 (en) * 2013-04-04 2018-05-15 Surnetics, Llc Microfluidic products with controlled fluid flow
EP3063365A2 (en) * 2013-10-29 2016-09-07 LORD Corporation Riser bearing with high shape factor
KR20160127021A (ko) * 2014-02-27 2016-11-02 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 유연한 센서 패치 및 이를 이용하는 방법
GB2524738A (en) * 2014-03-31 2015-10-07 Eaton Ind Ip Gmbh & Co Kg Sealing sleeve with leakage detection
CN110714725A (zh) * 2015-05-29 2020-01-21 石油国家工业公司 具有使环形弹性体柔性元件热绝缘或化学绝缘的环形柔性保护套的柔性管接头

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