[發明專利]一種高溫法蘭的泄漏保護及監測系統

在審

• 申請號: 201610252910.8
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105673966A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 鄭小濤;黃蘇;喻九陽;林緯;汪威;徐建民;王成剛
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: F16L23/00
• 分類號: F16L23/00;F16L55/00;F17D5/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及高溫法蘭的泄漏保護及檢測領域，具體涉及一種高溫法蘭的泄漏保護及監測系統。

背景技術

法蘭密封結構因其易拆裝的優點被廣泛的應用于石油化工。據統計一個大型石油化工廠中年產30萬億噸乙烯的五套主要裝置、六套配套裝置和七個輔助車間的靜密封點數以萬計。要對全廠區的重點部位法蘭進行泄漏的保護和監測靠人力和增強巡邏是不合適的。由于化工廠處理的很多流體是易燃、易爆、有毒或腐蝕性的工作介質，而且通常有壓力和溫度，一旦發生泄漏將引起物質流失和能量損耗，造成環境污染，生產不能正常進行，增加非計劃維修和停工，甚至危及人體健康與生命安全等后果。傳統的法蘭連接系統中螺栓受到的是拉伸載荷，而在高溫條件下螺栓會產生應力松弛效應。傳統的螺栓連接在高溫、高壓、震動等復雜的工況下很容易發生松動或預緊力不足而發生泄漏，且傳統的法蘭連接結構在泄漏發生以后很難進行監測和預警。故而對全廠區范圍內的重點部位法蘭進行泄漏的保護和預警是今后密封發展的一個方向。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種高溫法蘭的泄漏保護及監測系統，該系統能夠應用于高溫、高壓、震動等復雜工況，長期保持良好的密封性，有效的防止法蘭的泄漏，能夠對全廠區重點部位的法蘭進行實時的泄漏情況監測，在泄漏發生以后有預警裝置預警。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

一種高溫法蘭的泄漏保護及監測系統，其特征在于：它包括若干套法蘭密封系統、若干套泄漏保護系統和一套泄漏監測系統；

所述法蘭密封系統主要由一對金屬卡箍構成，所述金屬卡箍為半圓環形，其內側開設有截面為矩形的凹槽，所述一對金屬卡箍相互配合將法蘭的邊緣密封卡住；所述法蘭的上法蘭盤和下法蘭盤的表面周向分布有一圈定深盲孔，所述一對金屬卡箍上設有與定深盲孔相對應的螺栓孔，螺栓孔內擰有定深螺栓，定深螺栓端頭抵緊定深盲孔底部；所述金屬卡箍內側凹槽底部設有兩個周向布置的矩形截面槽，一對金屬卡箍內側凹槽底部兩個矩形截面槽內均設有O型密封圈，兩個O型密封圈分別與上法蘭盤和下法蘭盤的外側面擠壓密封接觸；所述金屬卡箍兩端的外側均設有連接板，連接板上開設有螺栓孔，一對金屬卡箍之間通過連接板和連接螺栓固定連接；所述金屬卡箍兩端的端面上分別設有相互匹配的凹槽和凸起，所述凹槽和凸起軸向分布，凹槽和凸起之間還設有條形墊；

所述泄漏保護系統包括緩沖罐和泄漏介質處理箱，緩沖罐和泄漏介質處理箱之間通過泄放通道連通連接；泄放通道上設有球形閥，緩沖罐上設有壓力表；所述緩沖罐通過泄漏介質排放通道與法蘭密封系統中的一個金屬卡箍連通連接；

所述泄漏監測系統包括信號塔和中央控制室，信號塔上設有信號發射器，信號發射器與壓力表連接；所述中央控制室包括信號接收器和計算機，所述信號接收器用于接收信號發射器發出的信號，并且將該信號傳送給計算機。

所述壓力表上連接有一個報警裝置。

所述球形閥為電子開關球形閥，壓力表為電子壓力表，并且兩者之間通過數據線或無線電連接。

所述中央控制室還包括控制面板，所述控制面板用于顯示管線上各法蘭的狀態，并且可以控制管線上閥門的開關。

本發明所取得的有益效果為：

1、本發明中的系統能夠應用于高溫、高壓、震動等復雜工況，長期保持良好的密封性，有效的防止法蘭的泄漏，能夠對全廠區重點部位的法蘭進行實時的泄漏情況監測，在泄漏發生以后有預警裝置預警，以提示人員撤離，并有緩沖罐作為泄漏的緩沖為人員撤離爭取時間，并有泄漏介質處理箱能夠對泄漏的介質進行分類的集中處理，以避免泄漏的介質直接與外界接觸而造成人員傷害或污染環境；

2、本發明中金屬卡箍上用于預緊的定深螺栓受到壓縮載荷而非傳統的拉伸載荷，而一般高溫螺栓在壓縮條件下的松弛量小于拉伸條件下的松弛量，與傳統法蘭密封結構相比提高了螺栓的使用壽命；

3、本發明中法蘭的螺栓定位孔定深盲孔，未開通孔，增強了法蘭的強度和剛度，并可采用大直徑螺栓連接，這樣可使螺栓承載力降低的同時，增加墊片壓緊力，保證其連接緊密性；

4、本發明中的金屬卡箍內側安裝有作為第二重密封的O型密封圈，二級密封結構使法蘭的密封效果更好，減少非計劃的維修與停工次數；

5.本發明中的預警裝置可以快速準確的對泄漏做出反應，能夠及時的預警以提示人員撤離；