用于天然气管路的温度计套管的制作方法

1.本实用新型涉及温度测量技术领域，尤其涉及一种用于天然气管路的温度计套管。


背景技术：

2.在石油天然气工业中，温度计通常安装在带压的设备、管道上，为了保持内压力的恒定，必须要进行密闭测量。因此，为了避免温度计被流体腐蚀，并且保证带压管道、设备的密封性，通常的做法是将温度计插入温度计套管中，使被测流体介质与温度计套管直接接触，温度计通过感受温度计套管末端温度来间接完成流体实际温度的测量。
3.在天然气流体的作用下,浸没在天然气流体中的套管由于漩涡脱落会产生振动,当振动频率接近套管的固有频率时,则可能发生共振,导致天然气流体作用在套管上的应力超过套管的承受极限而使套管折断,产生泄漏,并使插在套管内的温度计损坏,影响温度测量，甚至发生事故。
4.因此，现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种防止产生共振、使用安全的用于天然气管路的温度计套管。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
7.本实用新型提供一种用于天然气管路的温度计套管，包括：
8.管体，所述管体的根部开口、顶部封闭；
9.减震装置，所述减震装置固定在所述管体的外壁，所述减震装置用于与天然气管路的接管的内壁相接触，形成减小所述温度计套管振动的减震点。
10.在一种实现方式中，所述减震装置为固定环，所述固定环的周向外壁与所述接管内壁相接触。
11.在一种实现方式中，所述固定环的周向外壁设有环形凹槽。
12.在一种实现方式中，还包括橡胶圈，所述橡胶圈可拆卸安装在所述环形凹槽内。
13.在一种实现方式中，所述固定环上设有通孔，所述通孔的轴线与所述固定环的轴线平行。
14.在一种实现方式中，所述通孔沿所述固定环的周向间隔设置。
15.在一种实现方式中，所述固定环为金属固定环，所述固定环焊接在所述管体上。
16.在一种实现方式中，还包括法兰盘，所述管体的根部固定在所述法兰盘上，所述管体的轴线与所述法兰盘的轴线重合。
17.在一种实现方式中，所述管体为不锈钢管体，所述管体焊接在所述法兰盘上。
18.在一种实现方式中，所述管体与所述法兰盘为一体制成件。
19.有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于天然气管路的温度计套
管，包括：管体，所述管体的根部开口、顶部封闭；减震装置，所述减震装置固定在所述管体的外壁，所述减震装置用于与天然气管路的接管的内壁相接触，形成减小所述温度计套管振动的减震点。通过在温度计套管的外壁固定减震装置，减震装置与天然气管路的接管的内壁相接触，形成的接触点变相的实现缩短套管的长度来增大套管的固有频率，从而减小温度计套管的共振，使得套管更加安全可靠。
附图说明
20.图1为本实用新型提供的用于天然气管路的温度计套管第一实施例示意图；
21.图2为图1实施例的温度计套管的俯视图；
22.图3为本实用新型提供的用于天然气管路的温度计套管第二实施例示意图；
23.图4为本实用新型提供的用于天然气管路的温度计套管的安装示意图。
24.附图标号说明：
25.10、管体，11、固定环，12、环形凹槽，13、橡胶圈，14、通孔，15、上法兰盘，16、下法兰盘，17、垫片，18、接管，19、管道，20、温度计。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
28.在石油天然气工业中，温度计通常安装在带压的设备、管道上，为了保持内压力的恒定，必须要进行密闭测量。因此，为了避免温度计被流体腐蚀，并且保证带压管道、设备的密封性，通常的做法是将温度计插入温度计套管中，使被测流体介质与温度计套管直接接触，温度计通过感受温度计套管末端温度来间接完成流体实际温度的测量。
29.当天然气流体流经温度计套管时，由于套管体对流体的阻滞作用导致流体的动量发生改变，将会在套管后部产生一个尾流，并且在尾流内会形成一个漩涡，漩涡沿着套管两边交替地脱落(卡曼涡街现象)。这种交替脱落的漩涡直接作用于套管体上，对套管会产生两种周期性变化的力，即沿着流体流动方向的流向力和垂直于流体流动方向的横向力。在这两种力的共同作用下将会导致套管发生振动，当漩涡脱落频率接近套管的固有频率时，套管就会发生激烈的共振，温度计套管将被损坏，久而久之，套管根部会发生疲劳断裂，产生泄漏,并使插在套管内的温度计损坏,影响温度测量，甚至发生事故。
30.理论上，套管的长度越长，发生振动的程度越严重，缩短温度计套管的长度可提高套管的固有频率，从而避免共振情况的发生。因此，为了避免剧烈振动发生疲劳断裂，缩短套管的长度是最简单、直接的办法。但是，由于规范对温度检测元件及套管伸入管道的长度有要求，为保证温度测量的准确性，套管缩短的长度是有限的。
31.根据最新修订规范：hg/t 20507-2014《自动化仪表选型设计规定》(以下简称hg/t 20507-2014)，该版规范对温度检测元件的插入深度进行了调整。新版规范中规定，温度检
测元件浸入深度应符合下列要求：
32.(1)温度检测元件浸入深度的选择应以温度检测元件插至被测介质温度变化灵敏，且具有代表性的区域为原则。
33.(2)当温度检测元件在满管流体管道上垂直安装或与管壁成45度角安装时，温度检测元件末端浸入管道内壁长度不应小于50mm，不宜大于125mm。
34.根据以上条款，累加上天然气门站进站管道上温度计套管的接管法兰面与管道内壁的距离130mm，天然气门站进站管道上的温度计套管实际长度至少为188mm。
35.因此，套管的长度不可能无限缩短。然而根据漩涡脱落频率与套管的固有频率之间的限制关系和可能产生共振的判断条件，可以得出天然气门站进站管道上的温度计套管长度需要小于114mm才能保证套管不因共振而发生疲劳断裂。由上可以看出，实际使用中套管长度远大于避免共振的安全套管长度。
36.为了解决温度计套管的共振现象，本实用新型通过在温度计套管的外壁固定减震装置，减震装置与天然气管路的接管的内壁相接触，形成的接触点变相的实现缩短套管的长度来增大套管的固有频率，从而减小温度计套管的共振，使得套管更加安全可靠。
37.实施例一：
38.如图1和图2所示，温度计套管包括管体10和固定环11，管体10通常为圆管状，当然也可以为椭圆管状，具体形状不限，随天然气管道设备而相应变更。管体10的根部开口、顶部封闭，内部为中空状，温度计能够从管体10的根部伸入至管体10的内部。由于管体10插入至带压的管道中，天然气流体对管壁形成持续的压力，因此优选管体10由不锈钢制成。
39.本实施例中，减震装置具体为圆盘状的固定环11。该固定环11固定在管体10的下部，具体固定位置不限，只要能够实现使用时固定环11的周向外壁能够与天然气管路的接管18内壁相接触就可以。固定环11的周向外壁与接管18的内壁相接触后形成接触点，当管体10受到天然气流体的作用力后，依靠上述接触点管体10抵在接管18内壁，消除套管由于受到上述作用力影响而产生振动现象。也就是说上述接触点形成具有减震效果的减震点。需要说明的是，将上述减震点相互连接，可以形成减震带。
40.基于天然气管道为带压管道，固定环11需要牢固固定在管体10外壁上。优选如本实施例所示，固定环11采用金属制成，从而可以将固定环11牢固焊接在管体10上，防止脱落。
41.进一步的，沿固定环11的周向外壁挖设了环形凹槽12，用于在环形凹槽12中放置o型的橡胶圈13。橡胶圈13能够与接管18内部形成更紧密的接触面，使得减震效果更好。橡胶圈13不仅使得套管容易安装而且当维修作业需要更换温度计套管时，借助于橡胶圈13的弹性，温度计套管也能够更加容易地脱离与接管18的接触面。橡胶圈13可以从环形凹槽12中拆卸下来，当橡胶圈13发生变形或者磨损时，方便更换橡胶圈13。
42.进一步的，沿固定环11的周向间隔设置了四个通孔14，通孔14的轴线与固定环11的轴线相平行。借助于上述通孔14，天然气可以从固定环11的下部流入至固定环11的上部，使得固定环11的上部和下部无压力差，可以避免橡胶圈13成为承压的密封件，提高橡胶圈13的使用寿命和防止橡胶圈13变形减弱减震效果。
43.实施例二：
44.在实施例一中，温度计套管是独立的部件。如图3所示，在本实施例中，温度计套管
与法兰盘固定在一起，如将管体10焊接在法兰盘上。具体地，将管体10的根部焊接在法兰盘上，管体10的轴线与法兰盘的轴线重合，使得温度计从法兰盘中心孔穿过伸入至套管内。
45.可选地，套管与法兰盘为一体制成。
46.在本实施例中，如前所述，如果固定环11上设置了通孔14，还可以使得固定环11的上部形成带气环境，在定期进行静密封点检查时，可以用于检验法兰盘的固定螺栓的连接是否正常和法兰盘之间的垫片17是否失效，提高温度计套管使用中的安全性。
47.具体使用时，在如图4所示的使用场景中，套管可以预先焊接在上法兰盘15上，也可以套管与上法兰盘15为一体制成。天然气管道的接管18上安装了下法兰盘16，在上法兰盘15与下法兰盘16之间放置垫片17，通过固定螺栓将上法兰盘15与下法兰盘16固定在一起后，套管穿过下法兰盘16伸入至管道19内。将温度计20从上法兰盘15的通孔插入，伸入至套管的内部，并固定在上法兰盘15上。就可以检测天然气管道的温度。
48.综上所述，本实用新型的温度计套管通过在温度计套管的外壁固定减震装置，减震装置与天然气管路的接管的内壁相接触，形成的接触点变相的实现缩短套管的长度来增大套管的固有频率，从而减小温度计套管的共振，使得套管更加安全可靠。
49.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。