[發明專利]氣體泄漏監測系統、FLNG系統及其氣體泄漏監測方法

在審

• 申請號: 201811149646.0
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109029847A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 李焰;王思權;吳承昊;陳夢瑤;唐曉
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01M3/00
• 分類號: G01M3/00;G01N30/02;G01K7/02
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 劉雁君;張媛媛

1.一種氣體泄漏監測系統，用于監測泄漏氣體的含量，其特征在于：包括傳感單元、控制單元和光通信單元；

傳感單元包括用于檢測泄漏氣體濃度的氣體傳感器、用于檢測工作環境溫度的溫度傳感器和用于檢測風速的風速傳感器；

所述控制單元包括控制器，控制單元與傳感單元連接，獲取傳感單元的傳感器采集的數據，并進行信號調理及控制算法處理，生成控制指令并發送至凈化裝置和聲光報警裝置；

所述光通信單元包括光電轉換模塊，光通信單元與控制單元連接，用于將控制單元信息經光電轉換模塊進行調制解調后傳輸至主控室的上位機，采用光纖與主控系統進行數據通訊。

2.根據權利要求1所述的氣體泄漏監測系統，其特征在于：所述控制單元包括信號轉換模塊，信號轉換模塊與氣體傳感器、風速傳感器連接，獲取氣體傳感器采集到的氣體濃度模擬信號以及獲取風速傳感器采集的風速模擬信號，并轉化為電流信號，進行數據存儲和處理。

3.根據權利要求1所述的氣體泄漏監測系統，其特征在于：所述控制單元進一步包括溫度采集模塊，溫度采集模塊與溫度傳感器連接，獲取溫度傳感器采集的工作環境溫度信息，將溫度傳感器采集到的熱電動勢轉換成電壓信號，進行數據存儲和處理。

4.根據權利要求1所述的氣體泄漏監測系統，其特征在于：所述控制單元還包括繼電器控制模塊，繼電器控制模塊與凈化裝置和聲光報警裝置連接，用于根據檢測的泄漏氣體濃度來控制凈化裝置及聲光報警裝置。

5.一種浮式液化天然氣系統，其特征在于：包括權利要求1至4中任意一項所述的氣體泄漏監測系統。

6.根據權利要求5所述的浮式液化天然氣系統，其特征在于：所述控制器采用CompactRIO控制器，信號轉換模塊采用多通道模擬量輸入板卡，溫度采集模塊采用多通道溫度采集卡，繼電器控制模塊采用多通道繼電器輸出板卡，各板卡集成在控制器中；氣體傳感器采用線性4-20mA輸出氣體傳感器，風速傳感器采用4-20mA輸出風速傳感器，連接至多通道模擬量輸入板卡上；溫度傳感器采用熱電偶，連接多通道溫度采集卡。

7.一種浮式液化天然氣系統氣體泄漏的監測方法，采用權利要求5或6所述的浮式液化天然氣系統，其特征在于，包括以下步驟：

(S1)模擬FLNG系統中硫磺回收裝置泄漏場景；

(S2)根據模擬的氣體泄漏場景，模擬獲取氣體泄漏和擴散數據，根據氣體泄漏和擴散數據優化氣體傳感器布置；

(S3)啟動監測系統，實時監測泄漏氣體濃度，環境的風速、風向、溫度：控制器實時采集氣體傳感器檢測的泄漏氣體濃度信息，溫度傳感器檢測的溫度信息和風速傳感器監測的風速信息；

(S4)根據泄漏氣體的濃度信息，啟動聲光報警裝置和凈化裝置，對泄漏的氣體進行應急凈化處理。

8.根據權利要求7所述的浮式液化天然氣系統氣體泄漏的監測方法，步驟(S1)中，氣體泄漏場景包括泄漏裝置自身因素和泄漏場環境因素，泄漏裝置自身因素包括泄漏點位置、泄漏源強，泄漏場環境因素包括風速、風向、溫度；找出存在泄漏氣體的裝置，確定模擬的泄漏點位；根據泄漏裝置的工藝參數，求出泄漏源強；結合泄漏點所在位置的具體環境條件，確定模擬的風速、風向、溫度；建立最終模擬場景集。