[發明專利]一種法蘭偏轉角監測系統

有效

• 申請號: 201510072452.5
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104613876B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 張紅才;軒福貞;鄭小濤;王明伍;王正東
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 鄧琪,余中燕

技術領域

本發明涉及法蘭的監測裝置，尤其涉及一種法蘭偏轉角監測系統。

背景技術

法蘭連接是石油化工設備中常用的連接方式，因其具有易于拆卸安裝的優點，廣泛應用于石化、核電、冶金、制藥等行業的壓力容器及管道中。隨著經濟發展與能源供應的矛盾日益突出，煉油及化工技術迅速發展，各種煉化裝置中普遍存在高溫高壓工況。而在高溫操作條件下，法蘭可能發生偏轉、翹曲、蠕變等變化。法蘭在高溫下泄漏是石油化工等企業發生重大事故的主要原因之一，而法蘭的泄漏與法蘭盤的偏轉角(即剛度)有著直接的聯系，為避免高溫法蘭泄漏事故的發生，有必要設計一種法蘭偏轉角測試系統，以對高溫法蘭的偏轉角進行實時測量，并配置高危高溫法蘭的緊密性健康監測系統，及時預警，以有效地控制高溫法蘭的泄漏。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可應用于各種高溫工況下的法蘭偏轉角監測系統，以準確測試法蘭盤的偏轉角，并在偏轉角超過了相關標準的安全極限時發出報警信息，及時預警，從而有效地減少高溫法蘭的泄漏事故。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種法蘭偏轉角監測系統，該法蘭包括通過若干緊固件連接的第一法蘭盤和第二法蘭盤，所述第一法蘭盤和第二法蘭盤分別設有用于安裝所述緊固件的第一對接平面板和第二對接平面板，所述監測系統包括：

一偏轉位移放大裝置，其連接至所述第一對接平面板和第二對接平面板，以感知并放大所述第一對接平面板和第二對接平面板的偏轉位移，并將放大后的所述偏轉位移輸出；

一報警裝置；以及

一連接在所述偏轉位移放大裝置與所述報警裝置之間的遠程控制裝置，其根據所述偏轉位移放大裝置輸出的所述偏轉位移計算所述第一對接平面板和第二對接平面板的偏轉角，并根據所述偏轉角控制所述報警裝置執行相應的報警操作。

進一步地，所述偏轉位移放大裝置包括：

至少兩對引伸桿，每對所述引伸桿的一端分別對稱地設置在所述第一對接平面板和所述第二對接平面板的相背的外表面上；

至少兩個對稱五桿式位移放大機構，每個所述對稱五桿式位移放大機構的兩個采樣節點分別對應地連接至一對所述引伸桿的另一端；

至少兩個光學傳感器，每個所述光學傳感器分別對應地連接至一所述對稱五桿式位移放大機構的中間節點，以檢測并輸出所述中間節點的偏轉位移；

一連接在所述至少兩個光學傳感器與所述遠程控制裝置之間的測距儀，其接收所述至少兩個光學傳感器輸出的所述偏轉位移，并將所述偏轉位移放大后輸出至所述遠程控制裝置。

優選地，所述監測系統還包括連接至所述遠程控制裝置的顯示屏。

優選地，所述報警裝置為聲光報警器。

進一步地，所述引伸桿由碳纖維板、鈦合金或高分子塑料制成。

進一步地，所述測距儀與所述控制裝置通過無線方式或物聯網方式進行通信。

綜上所述，本發明首先通過偏轉位移放大裝置感知并放大所述第一對接平面板和第二對接平面板的偏轉位移，然后由遠程控制裝置根據放大后的偏轉位移計算法蘭的第一對接平面板和第二對接平面板的偏轉角，當該偏轉角超過了相關標準的安全極限時，則向報警裝置輸出一相應的控制指令，報警裝置收到該控制指令后立即執行相應的報警操作，從而可以在未發生法蘭泄漏的情況下提醒相關工作人員進行再次的螺栓預緊；在發生法蘭泄漏的情況下，又可提醒相關工作人員立即關閉泄漏部位前后的控制開關，并通知相關設備維護部門進行搶修，及時疏散廠區工作人員。

附圖說明

圖1為本發明的法蘭偏轉角監測系統的結構示意圖；

圖2為對稱五桿式位移放大機構的結構示意圖。

圖中：1-螺栓、2-墊片、3-第一法蘭盤、4-第一內側引伸桿、5-第一外側引伸桿、6-第一對稱五桿式位移放大機構、7-第一光學傳感器、8-測距儀、9-第二光學傳感器、10-第二對稱五桿式位移放大機構、11-第二外側引伸桿、12-第二內側引伸桿、13-第二法蘭盤、14-信號塔、15-信號發射裝置、16-物聯網、17-信號接收裝置、18-遠程控制裝置、19-報警裝置、20-顯示屏、21-法蘭狀態控制鍵、22-遠程控制中心、23-采樣節點、24中心節點。

具體實施方式

下面結合附圖給出本發明的較佳實施例，并予以詳細描述，使能更好地理解本發明的功能、特點。