[發明專利]一種用于可燃氣體泄漏檢測的裝置及方法

有效

• 申請號: 201110447412.6
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102518948A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 王樹立;廉明明;周詩崠;馮建國
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于油氣安全工程領域，特指一種用于可燃氣體泄漏檢測的裝置及方法，是目前國內用于實現燃氣在線檢漏和定位的新方法，且具有間歇式控制優點，也可用于對其它氣體取氣檢測和分析的工藝系統中。

背景技術

天然氣易燃、易爆，爆炸極限僅為5%~15%，屬甲類化學危險品，稍有泄漏，很容易與空氣混合形成爆炸性混合氣體，遇到火源就可能發生火災爆炸事故；因此，輸氣管道的泄漏檢測及定位技術作為確保管道安全運行的技術手段，越來越引起人們的重視；隨著管道在役時間的不斷增加，不可避免會因腐蝕、老化、第三方破壞等原因引起管道泄漏事故發生，管道泄漏后，不僅造成燃氣資源的浪費、環境的污染，還將直接威脅人民生命財產安全；因此無論是從安全因素、經濟因素還是環境保護因素出發，對燃氣管道泄漏特征進行分析，開發適用于燃氣管線的泄漏檢測和定位方法，及時發現泄漏并準確定位泄漏點位置，維護管道正常運行，將損失降到最低，保障人民生命、財產安全，具有十分重要的意義。

對管道泄漏檢測方法的研究已有幾十年的歷史；但由于問題的復雜性，如管道輸送介質的多樣性，管道所處的環境（如地上、管溝、埋地、海底)的多樣性，以及泄漏形式的多樣性(滲漏、穿孔、斷裂等），使得目前還沒有一種通用的方法解決管道泄漏檢測問題。

燃氣泄露檢測通常從檢測參數角度將各種檢測方法分為直接檢漏法和間接檢漏法；直接檢漏法利用安裝在管道外邊的檢測器，直接檢測漏到管外的輸送液體或其揮發氣體，從而達到檢漏目的；本系統直接檢測泄漏氣體，利用檢測管，在負壓作用下讓泄露燃氣進入檢測管中，并沿檢測管流動至檢測終端，通過負壓容器設備的穩定控制，根據對記錄的泄漏發生時間、濃度、管內氣體運動流速等參數分析來實現高精度的泄漏檢測和定位。

國內外針對燃氣泄漏在線檢測的實用技術還很少，缺少針對燃氣管線泄漏在線檢測定位技術設備，本發明可以填補這方面的空白。

發明內容

本發明的目的是為滿足石油工業安全生產管理的需要，提供一種操作簡單，精度高，穩定可靠的用于可燃氣體泄漏在線檢測的裝置和方法。

本發明包括穩壓真空泵、自動控制比例閥、PLC控制器、負壓容器、真空泵、第一電磁真空閥門、單向閥門、溫度變送器、壓力變送器、第二電磁閥門、流量計、可燃氣體檢測器、氣體檢測管和截止閥。

在負壓容器的一端，真空泵依次通過第一電磁真空閥門、單向閥門與負壓容器連接，穩壓真空泵依次通過自動控制比例閥、單向閥門與負壓容器連接；在負壓容器的另一端，氣體檢測管依次通過可燃氣體檢測器、流量計、第二電磁閥門與負壓容器連接，負壓容器內設有溫度變送器和壓力變送器；單向閥門和負壓容器連接的管路與第二電磁閥門和負壓容器連接的管路之間設有截止閥，PLC控制器通過信號線分別與真空泵、第一電磁真空閥門、穩壓真空泵、自動控制比例閥、溫度變送器、壓力變送器、第二電磁閥門、流量計和可燃氣體檢測器連接。

系統采取以負壓容器作為穩定控制手段，通過實時記錄時間、氣體濃度和氣體流量等相關參數，實現燃氣泄露后高精度檢測和定位功能，本發明的特點包括以下步驟：

（1）開啟真空泵，對負壓容器進行抽真空，待負壓容器內絕對壓力達到或小于設定值Pc時，電磁真空閥門關閉，真空泵停轉；

（2）PLC控制器控制第二電磁閥門、自動控制比例閥和穩壓真空泵開啟，并控制從氣體檢測管流入負壓容器的進氣量和由穩壓真空泵抽出負壓容器的出氣量相當，維持負壓容器內壓力處于穩定平衡狀態，壓力變化值上下不超過設定壓力Pc的10%；

（3）在步驟（2）中提供負壓作用下，若燃氣管道發生泄露，泄露氣體可進入檢測管中，當滲透進入檢測管內的氣體流經可燃氣體檢測器時，可被可燃氣體檢測器檢測到，PLC控制器將采集到的濃度、氣體成份組成等數據進行處理分析，根據設定程序進行聲光報警，實現首次的泄露檢測，隨后將系統運行過程中記錄的時間、氣體濃度和氣體流量信息通過PLC控制器預先設定的分析程序分析處理后，可實現泄漏點定位；

（4）若負壓容器壓力小于或等于Pc，則重復進行步驟（2）和（3），若負壓容器壓力大于或等于1.1Pc時，則重復步驟（1）到（3）。