一種管線智能泄漏管理系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種管線智能泄漏管理系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及石油化工安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管線智能泄漏管理系統(tǒng)，旨在提供一種用于管線泄漏檢測及泄漏危險分析與評估的系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)管線法蘭泄漏檢測、評估泄漏危險及其智能管理方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
石化裝置處理的多為高溫高壓易燃有毒介質(zhì)，一旦發(fā)生泄漏，輕則導致加工物料的損失，并帶來環(huán)境污染，重則產(chǎn)生大量泄漏可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸等重大事故，給人員安全、環(huán)境影響帶來重大損失。依據(jù)流體力學原理，介質(zhì)在壓差條件下總會通過縫隙流動。對于承壓管線，管線內(nèi)部壓力越高，介質(zhì)泄漏可能性越大。介質(zhì)在壓差作用下通過法蘭等密封部位泄漏，部分泄漏以液態(tài)形式積存在于管道底部法蘭，部分由于泄漏量小，泄漏介質(zhì)在空氣中揮發(fā)，揮發(fā)介質(zhì)濃度較低因而檢測困難。
[0004]石化裝置中泄漏十分普遍，傳統(tǒng)的石化裝置日常管理中，只有發(fā)展成肉眼可見的泄漏，或儀表可檢的程度時泄漏才能被發(fā)現(xiàn)，因而泄漏的早期檢測困難。此外，由于缺乏早期檢測手段，采用普查方式對全部管線的所有法蘭進行系統(tǒng)檢測費時費力，且效率低下。最后，由于缺乏有效的對管線上所有法蘭進行系統(tǒng)的泄漏檢測的手段，因而無法依據(jù)檢測結(jié)果評估管線整體的泄漏情況，以及進一步評估工藝操作、密封結(jié)構(gòu)對泄漏控制的影響。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題:
1.石化裝置承壓管線的泄漏十分普遍，傳統(tǒng)的泄漏檢測主要通過日常巡檢由人工對易泄漏的管道法蘭部位進行檢測，這種檢測費時費力，且只有形成肉眼可見的泄漏，或大量泄漏達到儀表可檢范圍時才能被發(fā)現(xiàn)；
2.發(fā)生泄漏的部位產(chǎn)生揮發(fā)介質(zhì)時，只有在揮發(fā)介質(zhì)的濃度達到傳感器可以檢測的范圍時，才能進行檢測，由于缺乏對泄漏介質(zhì)進行有效收集的方法，延誤了早期檢測的時機；
3.傳統(tǒng)的管線泄漏檢測方法無法做到針對特定法蘭開展泄漏檢測，泄漏檢測針對性不強，即使檢測到泄漏，泄漏定位及泄漏程度的評估也十分困難；
4.由于缺乏系統(tǒng)的泄漏管理方法，無法利用整條管線上全部法蘭的泄漏檢測結(jié)果，進行引發(fā)泄漏原因分析、泄漏嚴重程度評估及泄漏發(fā)展趨勢的判斷；
5.由于缺乏系統(tǒng)的泄漏管理方法，無法利用檢測結(jié)果分析對由于系統(tǒng)性問題引發(fā)的泄漏，如采用的密封結(jié)構(gòu)不適合、密封材料不合理、操作工況不恰當或工況變化、以及維修維護方法不到位等引發(fā)的問題，傳統(tǒng)的泄漏檢測及表征方法對此類問題的分析判斷十分困難；
6.由于缺乏系統(tǒng)的泄漏管理方法，對整條管線上全部法蘭開展泄漏檢測時，無法針對管線法蘭開展高效、智能化、系統(tǒng)性的檢測。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種管線智能泄漏管理系統(tǒng)，利用裝設(shè)在整條管線法蘭上的各個環(huán)形收集槽及傳感器，用于對泄漏介質(zhì)高效收集，利用傳感器進行特定法蘭的泄漏早期檢測，實現(xiàn)對單個法蘭和全線法蘭的系統(tǒng)泄漏檢測并用于系統(tǒng)分析。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種管線智能泄漏管理系統(tǒng)，包括套設(shè)在管線法蘭上的泄漏介質(zhì)收集檢測裝置，該泄漏介質(zhì)收集檢測裝置通過內(nèi)置的傳感器獲取沿管線方向法蘭的泄漏數(shù)據(jù)，管線上的傳感器之間形成智能傳感網(wǎng)，該智能傳感網(wǎng)與監(jiān)控單元通訊連接，監(jiān)控單元用于評估管線上法蘭部位的綜合泄漏情況。
[0009]進一步地，所述泄漏介質(zhì)收集檢測裝置包括套設(shè)在管線法蘭上用于收集泄漏介質(zhì)的環(huán)形收集槽，環(huán)形收集槽的內(nèi)緣與管道外壁或法蘭緊密接觸，所述傳感器設(shè)于環(huán)形收集槽內(nèi)，用于檢測微量泄漏介質(zhì)，該傳感器的信號輸出端與監(jiān)控單元的輸入端連接。
[0010]所述環(huán)形收集槽包括兩片相適配的圓弧槽，兩片圓弧槽的一端鉸接，另一端通過杠桿式緊固結(jié)構(gòu)可拆卸連接。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述環(huán)形收集槽頂端開設(shè)有排氣口，所述傳感器設(shè)置在該排氣口處。
[0012]優(yōu)選地，所述環(huán)形收集槽底端開設(shè)有排液口，所述傳感器設(shè)置在該排液口處。
[0013]由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)法蘭泄漏介質(zhì)可以在環(huán)形收集槽內(nèi)積聚，避免因早期泄漏時，泄漏介質(zhì)在大氣環(huán)境彌散而難以檢測的問題，可以實現(xiàn)泄漏的早期檢測；
(2)在環(huán)形收集槽內(nèi)設(shè)置用于檢測微量泄漏介質(zhì)的傳感器，利用環(huán)形收集槽內(nèi)泄漏介質(zhì)富集的特點，實現(xiàn)泄漏介質(zhì)的早期自動檢測；
(3)通過在整條管線的各個法蘭上設(shè)置相應(yīng)的環(huán)形收集槽及傳感器，可以實現(xiàn)對單個法蘭泄漏的早期檢測與精確定位；
(4)通過在整條管線的各個法蘭上設(shè)置相應(yīng)的環(huán)形收集槽及傳感器，可以獲取各法蘭泄漏情況的具體數(shù)據(jù)，用于從系統(tǒng)層面對管線泄漏情況進行分析，可用于評價管線整體的泄漏情況、評估管線所用的密封結(jié)構(gòu)的性能、評估法蘭、材質(zhì)、介質(zhì)及維修維護的適應(yīng)性；評估工藝操作對管線系統(tǒng)泄漏的影響，為密封結(jié)構(gòu)選型、工藝操作調(diào)整、系統(tǒng)維護等提供依據(jù)。
[0014]
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明管線智能泄漏管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中泄漏介質(zhì)收集檢測裝置的閉合狀態(tài)示意圖；
圖3為本發(fā)明中泄漏介質(zhì)收集檢測裝置的展開狀態(tài)示意圖；
圖4為本發(fā)明環(huán)形收集槽中一段圓弧槽的結(jié)構(gòu)示意圖，并示出了排氣口和排液口的位置；
圖5為本發(fā)明中泄漏介質(zhì)收集檢測裝置在法蘭上的安裝示意圖，圖中只示出了環(huán)形收集槽的其中一片圓弧槽。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式作詳細的說明。
[0018]本發(fā)明針對日常生產(chǎn)中管線泄漏危險源的特點及管線泄漏大部分為法蘭泄漏的現(xiàn)狀，提供一種管線智能泄漏管理系統(tǒng)，可對于管線法蘭泄漏危險源進行檢測與控制，實現(xiàn)泄漏的早期自動檢測及管線泄漏的系統(tǒng)評估，從而實現(xiàn)管線泄漏的自動管理。
[0019]所述管線智能泄漏管理系統(tǒng)包括套設(shè)在管線法蘭上的泄漏介質(zhì)收集檢測裝置以及監(jiān)控單元，該泄漏介質(zhì)收集檢測裝置通過內(nèi)置的傳感器獲取沿管線方向法蘭的泄漏數(shù)據(jù)，管線上的傳感器之間形成智能傳感網(wǎng)，該智能傳感網(wǎng)與監(jiān)控單元通訊連接，監(jiān)控單元用于評估管線上法蘭部位的綜合泄漏情況。
[0020]如圖2、3和4所示，所述泄漏介質(zhì)收集檢測裝置包括由兩片圓弧槽110拼接而成的環(huán)形收集槽100，兩片圓弧槽的一端通過角鏈101鉸接，另一端通過便攜的杠桿式緊固結(jié)構(gòu)102可拆卸連接，可將整個法蘭周圍(或包括緊固螺栓)包裹在內(nèi)，當介質(zhì)泄漏時，無論是以氣態(tài)形式或液態(tài)形式泄漏的介質(zhì)，都可以收集在環(huán)形收集槽內(nèi)，并提供一個相對集中的環(huán)境便于泄漏介質(zhì)的早期檢測。
[0021]如圖4和5所示，所述環(huán)形收集槽100套設(shè)在管線法蘭200上，環(huán)形收集槽采用軟質(zhì)或硬質(zhì)金屬或非金屬材料制成，環(huán)形收集槽內(nèi)緣與管道300的外壁或法蘭緊密接觸，從而包裹整副法蘭(也可以僅包裹法蘭外圍)。環(huán)形收集槽周邊內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于檢測微量泄漏介質(zhì)的傳感器121、122，該傳感器的信號輸出端與監(jiān)控單元的輸入端連接，用于將泄漏信息及時上傳。所述的用于泄漏檢測的傳感器可以為物聯(lián)網(wǎng)傳感器，也可以是傳統(tǒng)的傳感器，信號傳輸方式段不限于有線或無線的，傳感器供電不限于外接電源或電池。
[0022]由于采用環(huán)形收集槽進行泄漏介質(zhì)收集，確保泄漏介質(zhì)在收集槽內(nèi)富集，可用于管線法蘭部位泄漏的早期檢測。所述的環(huán)形收集槽與特定的法蘭一一對應(yīng)，可以進行泄漏的快速定位，泄漏檢測結(jié)果可用于評估管線法蘭密封結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。
[0023]如圖4所示，所述環(huán)形收集槽頂端和底端分別開設(shè)有排氣口 130和排液口 140，所述傳感器分別設(shè)置在該排氣口及排液口處，排氣口及排液口的作用都是便于維修時排出環(huán)形收集槽內(nèi)的泄漏介質(zhì)。設(shè)置在頂端的傳感器可121用于對泄漏量小并在空氣中揮發(fā)的氣態(tài)形式的介質(zhì)進行檢測，而設(shè)置在底端的傳感器122用于對以液態(tài)形式積存在環(huán)形收集槽底端的介質(zhì)進行檢測。
[0024]如圖1所示，所述管線智能泄漏管理系統(tǒng)中，需要沿收集整條管線全部法蘭(或部分法蘭)上設(shè)置相應(yīng)的環(huán)形收集槽100及傳感器，獲取沿管線方向全部(或部分)法蘭的泄漏數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對單個法蘭和全線法蘭的系統(tǒng)泄漏檢測并用于系統(tǒng)分析。
[0025]需要將相應(yīng)的泄漏檢測傳感器形成智能傳感網(wǎng)，監(jiān)控單元400與智能傳感網(wǎng)通訊連接，通過特定的分析方法(如相關(guān)性分析、泄漏數(shù)據(jù)比對分析方法)等，評價管線上法蘭部位的綜合泄漏情況，如評估不同操作工況下的法蘭泄漏性能、評估“法蘭密封結(jié)構(gòu)-介質(zhì)-密封材料”的適應(yīng)性、評估管線在長周期運行過程中法蘭泄漏情況等；并利用分析結(jié)果，指導工藝操作以降低泄漏、評估管線泄漏情況、或用于評估法蘭密封結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性、或用于改進工藝或改進法蘭密封結(jié)構(gòu)等。
[0026]以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種管線智能泄漏管理系統(tǒng)，其特征在于，包括套設(shè)在管線法蘭上的泄漏介質(zhì)收集檢測裝置，該泄漏介質(zhì)收集檢測裝置通過內(nèi)置的傳感器獲取沿管線方向法蘭的泄漏數(shù)據(jù)，管線上的傳感器之間形成智能傳感網(wǎng)，該智能傳感網(wǎng)與監(jiān)控單元通訊連接，監(jiān)控單元用于評估管線上法蘭部位的綜合泄漏情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線智能泄漏管理系統(tǒng)，其特征在于，所述泄漏介質(zhì)收集檢測裝置包括套設(shè)在管線法蘭上用于收集泄漏介質(zhì)的環(huán)形收集槽，環(huán)形收集槽的內(nèi)緣與管道外壁或法蘭緊密接觸，所述傳感器設(shè)于環(huán)形收集槽內(nèi)，用于檢測微量泄漏介質(zhì)，該傳感器的信號輸出端與監(jiān)控單元的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管線智能泄漏管理系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形收集槽包括兩片相適配的圓弧槽，兩片圓弧槽的一端鉸接，另一端通過杠桿式緊固結(jié)構(gòu)可拆卸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管線智能泄漏管理系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形收集槽頂端開設(shè)有排氣口，所述傳感器設(shè)置在該排氣口處。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管線智能泄漏管理系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形收集槽底端開設(shè)有排液口，所述傳感器設(shè)置在該排液口處。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種管線智能泄漏管理系統(tǒng)，包括套設(shè)在管線法蘭上的泄漏介質(zhì)收集檢測裝置，該泄漏介質(zhì)收集檢測裝置通過內(nèi)置的傳感器獲取沿管線方向法蘭的泄漏數(shù)據(jù)，管線上的傳感器之間形成智能傳感網(wǎng)，該智能傳感網(wǎng)與監(jiān)控單元通訊連接，監(jiān)控單元用于評估管線上法蘭部位的綜合泄漏情況。本發(fā)明通過環(huán)形收集槽及傳感器進行管線法蘭泄漏檢測，可以實現(xiàn)泄漏的早期自動檢測及管線泄漏的系統(tǒng)評估，從而實現(xiàn)管線泄漏的自動管理。
【IPC分類】G06Q10-06, F17D5-06
【公開號】CN104599039
【申請?zhí)枴緾N201410824562
【發(fā)明人】陳學東, 朱建新, 方向榮, 呂運容, 亢海州, 莊力健, 袁文彬
【申請人】合肥通用機械研究院, 合肥通用機械研究院特種設(shè)備檢驗站
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月26日