本實(shí)用新型涉及一種高溫法蘭泄露監(jiān)測(cè)裝置，具體涉及一種高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

法蘭連接是石油化工設(shè)備中常用的連接方式，因其具有易于拆卸安裝的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石化、核電、冶金、制藥等行業(yè)的壓力容器及管道中。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供應(yīng)的矛盾日益突出，煉油及化工技術(shù)迅速發(fā)展，各種煉化裝置中普遍存在高溫高壓工況。在高溫操作條件下，法蘭可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)、翹曲、蠕變等變化；高溫法蘭泄漏是石油化工等企業(yè)發(fā)生重大事故的主要原因之一，而法蘭的泄漏與法蘭盤(pán)的偏轉(zhuǎn)角(即剛度)有著直接的聯(lián)系。

為避免高溫法蘭泄漏事故的發(fā)生，有必要設(shè)計(jì)一種高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，可隨時(shí)對(duì)高溫法蘭的偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行測(cè)量，并配置高危高溫法蘭的緊密性健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)預(yù)警，從而有效的控制高溫法蘭的泄漏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于位移放大機(jī)構(gòu)的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其可應(yīng)用于各種工況下的高溫法蘭，能準(zhǔn)確測(cè)試法蘭盤(pán)的偏轉(zhuǎn)角，給出剛度評(píng)價(jià)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)法蘭的緊密性，保證生產(chǎn)、施工的順利進(jìn)行。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其應(yīng)用于通過(guò)螺栓連接的上法蘭和下法蘭，所述上法蘭和下法蘭均具有供螺栓貫穿的突緣；

其中，所述高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置包括：內(nèi)側(cè)上引伸桿、內(nèi)側(cè)下引伸桿、外側(cè)上引伸桿、外側(cè)下引伸桿、第一位移放大機(jī)構(gòu)、第二位移放大機(jī)構(gòu)、第一光學(xué)傳感器、第二光學(xué)傳感器、測(cè)距儀以及遠(yuǎn)程控制中心；

所述內(nèi)側(cè)上引伸桿的一端焊接于所述上法蘭的突緣內(nèi)側(cè)，并且向上延伸；所述內(nèi)側(cè)下引伸桿的一端焊接于所述下法蘭的突緣內(nèi)側(cè)，并且向下延伸；所述外側(cè)上引伸桿的一端焊接于所述上法蘭的突緣外側(cè)，并且向上延伸；所述外側(cè)下引伸桿的一端焊接于所述下法蘭的突緣外側(cè)，并且向下延伸；

所述內(nèi)側(cè)上引伸桿的另一端和內(nèi)側(cè)下引伸桿的另一端均通過(guò)第一位移放大機(jī)構(gòu)與測(cè)距儀連接，并且所述第一光學(xué)傳感器設(shè)置在所述第一位移放大機(jī)構(gòu)上；所述外側(cè)上引伸桿的另一端和外側(cè)下引伸桿的另一端均通過(guò)第二位移放大機(jī)構(gòu)與測(cè)距儀連接，并且所述第二光學(xué)傳感器設(shè)置在所述第二位移放大機(jī)構(gòu)上；

所述測(cè)距儀與所述遠(yuǎn)程控制中心通信連接。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，所述第一位移放大機(jī)構(gòu)和第二位移放大機(jī)構(gòu)均為相同的連桿機(jī)構(gòu)。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，所述第一位移放大機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿以及第五連桿，其中第一連桿、第二連桿、第三連桿以及第四連桿依次鉸接，并且第五連桿的一端鉸接于第二連桿、第三連桿的鉸接處，第一連桿與第四連桿長(zhǎng)度相同，第二連桿與第三連桿長(zhǎng)度相同；所述內(nèi)側(cè)上引伸桿的另一端與第一連桿的端部焊接，所述內(nèi)側(cè)下引伸桿的另一端與第四連桿焊接。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，所述第一位移放大機(jī)構(gòu)的第五連桿上安裝有所述第一光學(xué)傳感器，并且所述第五連桿的另一端與所述測(cè)距儀連接。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，所述第二位移放大機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿以及第五連桿，其中第一連桿、第二連桿、第三連桿以及第四連桿依次鉸接，并且第五連桿的一端鉸接于第二連桿、第三連桿的鉸接處，第一連桿與第四連桿長(zhǎng)度相同，第二連桿與第三連桿長(zhǎng)度相同；所述外側(cè)上引伸桿的另一端與第一連桿的端部焊接，所述外側(cè)下引伸桿的另一端與第四連桿焊接。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，所述第二位移放大機(jī)構(gòu)的第五連桿上安裝有所述第二光學(xué)傳感器，并且所述第五連桿的另一端與所述測(cè)距儀連接。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，所述遠(yuǎn)程控制中心包括：信號(hào)接收裝置、計(jì)算機(jī)、顯示器以及控制鍵，所述信號(hào)接收裝置與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)與帶有控制鍵的顯示器連接。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，所述測(cè)距儀與帶有信號(hào)發(fā)射裝置的信號(hào)塔通信連接，所述信號(hào)發(fā)射裝置以無(wú)線(xiàn)電的形式將數(shù)據(jù)傳遞到信號(hào)接收裝置。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，所述測(cè)距儀與信號(hào)塔通信連接，所述信號(hào)塔通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與信號(hào)接收裝置連接。

所述的高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置，其中，還包括報(bào)警裝置，其與帶有控制鍵的顯示器連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型適用于任何工況下的法蘭，可有效減少石油、化工類(lèi)企業(yè)的法蘭泄漏事故的發(fā)生，將危害及經(jīng)濟(jì)損失降低到最小程度，其能夠保證偏轉(zhuǎn)角測(cè)量準(zhǔn)確，對(duì)科研和工程皆具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

附圖說(shuō)明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一種高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為對(duì)稱(chēng)五桿式位移放大機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，其為根據(jù)本實(shí)用新型的一種高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，本實(shí)用新型高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置所測(cè)試的對(duì)象為常見(jiàn)的上法蘭3和下法蘭13，上法蘭3和下法蘭13均具有供螺栓1貫穿的突緣，螺栓1使上法蘭3和下法蘭13連接在一起。將突緣靠近法蘭中心的一側(cè)定義為突緣內(nèi)側(cè)，突緣遠(yuǎn)離法蘭中心的一側(cè)定義為突緣外側(cè)。此外，上法蘭3和下法蘭13之間設(shè)置有墊片2，進(jìn)行密封。

所述高溫法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試裝置主要包括：內(nèi)側(cè)上引伸桿4、內(nèi)側(cè)下引伸桿12、外側(cè)上引伸桿6、外側(cè)下引伸桿11、第一位移放大機(jī)構(gòu)6、第二位移放大機(jī)構(gòu)10、第一光學(xué)傳感器7、第二光學(xué)傳感器9、測(cè)距儀8以及遠(yuǎn)程控制中心22。

所述內(nèi)側(cè)上引伸桿4的一端焊接于所述上法蘭3的突緣內(nèi)側(cè)，并且向上延伸；所述內(nèi)側(cè)下引伸桿12的一端焊接于所述下法蘭13的突緣內(nèi)側(cè)，并且向下延伸；所述外側(cè)上引伸桿4的一端焊接于所述上法蘭3的突緣外側(cè)，并且向上延伸；所述外側(cè)下引伸桿12的一端焊接于所述下法蘭13的突緣外側(cè)，并且向下延伸。其中，所述引伸桿可選用硬度高、強(qiáng)度大、耐高溫的材料，可直接與高溫法蘭接觸，同時(shí)可以有效地散失熱量，保證測(cè)量板的測(cè)量不受高溫的影響；引伸桿選用重量輕而堅(jiān)硬的材料，避免因重力影響而產(chǎn)生初始變形，保證結(jié)果測(cè)量準(zhǔn)確。

優(yōu)選地，所述第一位移放大機(jī)構(gòu)6和第二放大機(jī)構(gòu)10均為對(duì)稱(chēng)五桿式位移放大機(jī)構(gòu)，即連桿機(jī)構(gòu)。第一位移放大機(jī)構(gòu)6與第二位移放大機(jī)構(gòu)10的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，以第一位移放大機(jī)構(gòu)6為例，其包括第一連桿61、第二連桿62、第三連桿63、第四連桿64以及第五連桿65，其中第一連桿61、第二連桿62、第三連桿63以及第四連桿64依次鉸接，并且第五連桿65的一端鉸接于第二連桿62、第三連桿63的鉸接處。此外，第一連桿61與第四連桿64長(zhǎng)度相同，第二連桿62與第三連桿63長(zhǎng)度相同。第二位移放大機(jī)構(gòu)10的結(jié)構(gòu)不予贅述。

所述內(nèi)側(cè)上引伸桿4的另一端與第一位移放大機(jī)構(gòu)6的第一連桿61的端部焊接；所述內(nèi)側(cè)下引伸桿12的另一端與第一位移放大機(jī)構(gòu)6的第四連桿64焊接；所述外側(cè)上引伸桿6與第二位移放大機(jī)構(gòu)10的第一連桿(圖中未標(biāo)示)的端部焊接，所述外側(cè)下引伸桿11的另一端與第二位移放大機(jī)構(gòu)10的第四連桿(圖中未標(biāo)示)的端部焊接。

所述第一位移放大機(jī)構(gòu)6的第五連桿65上安裝有第一光學(xué)傳感器7，并且該第五連桿65的另一端與測(cè)距儀8連接。所述第二位移放大機(jī)構(gòu)10的第五連桿上安裝有第二光學(xué)傳感器9，并且該第五連桿的另一端也與測(cè)距儀8連接。這樣一來(lái)，由第一光學(xué)傳感器7和第二光學(xué)傳感器9所感測(cè)到的信號(hào)會(huì)傳遞到測(cè)距儀8中，再由測(cè)距儀8計(jì)算法蘭的偏轉(zhuǎn)角。

所述測(cè)距儀8與帶有信號(hào)發(fā)射裝置15的信號(hào)塔14通信連接，所述信號(hào)塔14可將測(cè)距儀8測(cè)得的數(shù)據(jù)傳遞到遠(yuǎn)程控制中心22。具體地，所述遠(yuǎn)程控制中心包括：信號(hào)接收裝置17、計(jì)算機(jī)18、報(bào)警裝置19、顯示器20以及控制鍵21。其中，所述信號(hào)接收裝置17與計(jì)算機(jī)18連接，計(jì)算機(jī)與帶有控制鍵21的顯示器20連接，并且所述控制鍵21還與所述報(bào)警裝置19連接。

所述信號(hào)發(fā)射裝置15可以無(wú)線(xiàn)電的形式將數(shù)據(jù)傳遞到信號(hào)接收裝置17。備選地，所述信號(hào)塔14可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)16與信號(hào)接收裝置17連接，從而向信號(hào)接收裝置17傳遞數(shù)據(jù)。然后，由信號(hào)接收裝置17傳遞到計(jì)算機(jī)18進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并在顯示器20上對(duì)法蘭的狀態(tài)進(jìn)行顯示，根據(jù)ASME VIII-1對(duì)法蘭安全轉(zhuǎn)角的要求，松套法蘭的安全轉(zhuǎn)角為0.2°，整體法蘭的安全轉(zhuǎn)角為0.3°，如果上法蘭3、下法蘭13的偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全極限，計(jì)算機(jī)18將發(fā)出報(bào)警信息，報(bào)警信息將立即觸發(fā)報(bào)警裝置19的報(bào)警燈閃爍，并引發(fā)報(bào)警器19發(fā)出報(bào)警聲音信號(hào)。遠(yuǎn)程控制中心22在泄漏沒(méi)有發(fā)生的情況下可以提醒相關(guān)部門(mén)進(jìn)行再次的螺栓1預(yù)緊，在泄漏的情況下可立即通過(guò)控制鍵21關(guān)閉泄漏部位前后的控制開(kāi)關(guān)，并通知相關(guān)設(shè)備維護(hù)部門(mén)進(jìn)行搶修，及時(shí)疏散廠(chǎng)區(qū)工作人員。所述遠(yuǎn)程控制中心可同時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)工廠(chǎng)內(nèi)的多個(gè)高溫法蘭連接，也可以監(jiān)測(cè)某個(gè)片區(qū)、全市甚至全國(guó)的多個(gè)高危高溫法蘭連接。

本實(shí)用新型的工作原理是：

首先將內(nèi)側(cè)上引伸桿4、內(nèi)側(cè)下引伸桿12、外側(cè)上引伸桿6、外側(cè)下引伸桿11焊接在上下法蘭盤(pán)3、13的突緣內(nèi)、外側(cè)，保證內(nèi)側(cè)上引伸桿4、內(nèi)側(cè)下引伸桿12、外側(cè)上引伸桿6、外側(cè)下引伸桿11沿豎直方向設(shè)置，同時(shí)測(cè)距儀8和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)18開(kāi)機(jī)預(yù)熱。

開(kāi)始進(jìn)行測(cè)量后，如果上、下法蘭3、13發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么焊接在其上的內(nèi)側(cè)上引伸桿4、內(nèi)側(cè)下引伸桿12、外側(cè)上引伸桿6、外側(cè)下引伸桿11也勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生位移，經(jīng)過(guò)第一位移放大機(jī)構(gòu)6和第二位移放大機(jī)構(gòu)10將各引申桿(4、12、6、11)的位移進(jìn)行放大，而后第五連桿上的第一光學(xué)傳感器7和第二光學(xué)傳感器9對(duì)感應(yīng)到的數(shù)據(jù)再次進(jìn)行信號(hào)放大，最終得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果，該結(jié)果由測(cè)距儀8匯總計(jì)算，由簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算即可得到法蘭內(nèi)外側(cè)的軸向變形，進(jìn)而可得到法蘭的偏轉(zhuǎn)角。所得到的數(shù)據(jù)經(jīng)線(xiàn)路傳送到將信號(hào)塔14，信號(hào)塔14以無(wú)線(xiàn)電的形式(借助于信號(hào)發(fā)射裝置15)或以有線(xiàn)的形式(借助于物聯(lián)網(wǎng)16)傳遞到信號(hào)接收裝置17，由信號(hào)接收裝置17傳遞到遠(yuǎn)程控制中心22的計(jì)算機(jī)18進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并在顯示器20上對(duì)法蘭的狀態(tài)進(jìn)行顯示，如果上、下法蘭3、13的偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全極限，計(jì)算機(jī)18將發(fā)出報(bào)警信息，報(bào)警信息將立即觸發(fā)報(bào)警裝置19的報(bào)警燈閃爍，并引發(fā)報(bào)警器19發(fā)出報(bào)警聲音信號(hào)，遠(yuǎn)程控制中心22在泄漏沒(méi)有發(fā)生的情況下可以提醒相關(guān)部門(mén)進(jìn)行再次的螺栓1預(yù)緊，在泄漏的情況下可立即通過(guò)法蘭狀態(tài)控制鍵21關(guān)閉泄漏部位前后的控制開(kāi)關(guān)，并通知相關(guān)設(shè)備維護(hù)部門(mén)進(jìn)行搶修，及時(shí)疏散廠(chǎng)區(qū)工作人員。

綜上所述，本實(shí)用新型適用于任何工況下的法蘭，可有效減少石油、化工類(lèi)企業(yè)的法蘭泄漏事故的發(fā)生，將危害及經(jīng)濟(jì)損失降低到最小程度，其能夠保證偏轉(zhuǎn)角測(cè)量準(zhǔn)確，對(duì)科研和工程皆具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本實(shí)用新型并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。