CN101776503A - 一种仪表导压管防凝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种仪表导压管防凝装置，其包括两端分别连接压力变送器和被测设施的导压管，其特征在于所述导压管上设置有能够将所述导压管和被检测设施分隔为互不连通的两部分、且能够在该两部分管道内部传递压力的隔离装置。通过在导压管上设置能够传递压力的隔离装置，将导压管和被测设施隔离开来，这样被测设施内的液体不会串通到导压管内，污染导压管内干净的冲洗油，因此，导压管内的冲洗油不会冻凝，因此，导压管不再需要蒸汽管伴热。取消蒸汽管后节约的能源是非常可观的。

Description

一种仪表导压管防凝装置

技术领域

本发明涉及一种压力检测装置，尤其指一种用于石油化工工艺压力检测装置上的仪表导压管防凝装置。

背景技术

石油炼制与化工工艺过程中需要实时监测和控制许多参数，例如压力、流量、液位和温度等。其中压力、流量、液位三个参数的监控都是通过检测相关的塔、管线、容器和/或泵等设施内的压力信号来实现的。

如图6和图7所示，现有的压力检测装置通常包括被测设施8’、一次阀6’、仪表箱1’、安装在仪表箱内的压力变送器2’、以及连接被测设施和压力变送器2’的导压管3’，用于给导压管3’加热的伴热蒸汽管4’与导压管3’并行设置，伴热管4’和导压管3’外包裹有保温层9’以起到保温、防止热量散失的作用。该装置可通过导压管将被测设施内的压力信号P1传导到压力变送器2，然后通过压力变送器的处理将压力信号转换为电流信号后送到计算机的操作显示系统。

上述压力检测装置中导压管内灌入的是低凝固点的冲洗油，而被检测设施内的介质基本上可分为两大类：第一类为石油化工装置中的油品或液态化工产品类介质；第二类为水类介质，如水蒸汽和不同品质的水。其中，第一类介质中的一部分为重质油品，例如原油、渣油、润滑油、蜡油和沥青、以及部分液态化工类产品中的易凝固介质等。这些介质在常温或冬季气温较低时，其流动性能变差，产生冻凝，会影响到导压管内介质的压力信号传递。同理，第二类水类介质在0℃以下也会产生冻凝，同样影响到锅炉、汽机、蒸汽和水的压力信号的传递。为了解决这个问题，目前解决的办法是向用于第一类介质压力检测的导压管内加入冲洗油，以降低油品的粘度，便于仪表信号的传输和检测。而对于第二类水类介质，其导压管内装的就是水。

检测仪表在刚投放运行时，导压管内的冲洗油是纯净的。由于冲洗油凝固点比较低，一般是不会凝固的。但随着时间的推移，被检测设施内的重介质不断地进入导压管内与冲洗油混和，最终，导压管内重介质的含量越来越多乃至全部被重介质油充满。由于重介质在常温条件下流动性差，甚至会产生凝固，这就会影响到压力表信号P1的传递。为此，导压管要用蒸汽伴热防凝，即紧靠导压管旁设置一条蒸汽管即伴热管，用伴热管放出的热量来使导压管内的冲洗油维持在高于其凝点温度20-30℃的温度范围内，以使导压管内介质常年不产生冻凝。第二类水类仪表检测系统虽然其导压管内不加冲洗油，但因导压管内的水结冰后同样影响到仪表信号的传输，因此也要用蒸汽伴热，以维持导压管内温度在0℃以上。

石化企业中由于需要检测的设施较多，而需要检测的设施例如塔、容器和管线等通常是位于比较高的位置，而仪表箱则处于地面以方便工人观测维修，因此压力变送器和被测设施之间的距离不能缩短。这样，需要伴热的导压管非常多，一般的生产车间少则十几条，多则几十条乃至上百条。这些仪表伴热管需要消耗大量的蒸汽，每小时大约要消耗十几吨到几十吨的蒸汽。目前能源价格较高，每吨蒸汽的年费用在100万元以上，因此企业每年的仪表伴热费用多达几百万至千多万元。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种不需要蒸汽管伴热的仪表导压管防凝装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该仪表导压管防凝装置，包括两端分别连接压力变送器和被测设施的导压管，其特征在于所述导压管上设置有能够将所述导压管和被检测设施分隔为互不连通的两部分、且能够在该两部分管道内部传递压力的隔离装置。

通过在导压管一端设置能够传递压力的隔离装置，将导压管和被测设施隔离开来，这样被测设施内的液体不会串通到导压管内，污染导压管内干净的冲洗油，因此，导压管内的冲洗油不会冻凝，因此，导压管不再需要蒸汽管伴热。取消伴热蒸汽管后节约的能源是非常可观的。

较好的，所述的隔离装置可以为设置在所述导压管上的、且使用时呈闭合状态的阀门，该阀门的阀芯包括空心的阀板和柔性瓣膜，所述瓣膜位于所述阀板的空心位置处，瓣膜的周缘固定在所述阀板上，并且在工作状态该瓣膜处于非充分拉伸状态。

柔性瓣膜的两侧分别充满了冲洗油和重油，当被测设施内重油的压力信号P1传到瓣膜时，由于瓣膜处于非充分拉伸状态，再加上液体是不可压缩的，因此压力信号P1会均匀地透过瓣膜进入另一侧，即传导到导压管内，然后通过导压管将被测设施内的压力信号P1传导到压力变送器。

或者，所述的隔离装置也可以采用一段短管，所述短管内设有将短管分隔为互不相通的两部分的柔性瓣膜，并且在工作状态该瓣膜处于非充分拉伸状态。。

考虑到短管与导压管之间的安装、维修和更换时拆卸的方便，所述的短管可以包括相互独立的两部分，该两部分通过法兰连接在一起；并且所述的柔性瓣膜夹设在两部分的法兰之间。更好的，还可以在隔离装置与导压管之间安装一个检修阀即第二阀门，在被测设施和隔离装置之间安装一个一次阀；当隔离装置在维修或更换时可关上检修阀和一次阀即第一阀门，以此来防止导压管和被测设施内的油流出。

为了方便柔性瓣膜的安装和固定，可以先将所述的柔性瓣膜固定在空心板上，所述的空心板密封夹设在所述短管的法兰之间。

较好的，所述短管的直径可以为25-150mm；长度可以为150-300mm。

更好的，所述短管的两端与所述导管和被测设施之间还可以分别设置检修阀和一次阀，所述短管与检修阀和一次阀之间可以通过法兰相连接。

上述方案中，所述瓣膜的厚度可以为10-60微米。

与现有技术相比较，该仪表导压管防凝装置避免了使用伴热管，省去了伴热的蒸汽费用，给工厂带来了相当可观的经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例的流程示意图；

图2为本发明实施例1中隔离装置工作原理的放大示意图；

图3为本发明实施例1中阀芯的平面示意图；

图4为本发明实施例2中的隔离装置的原理示意图

图5为图4中A部分的局部放大图；

图6为本发明背景技术中压力检测装置的流程示意图；

图7为图6中部分导压管、伴热管及保温层装配结构的剖视放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，该仪表导压管防凝装置包括：

被测设施1，连通反应设备，其内流通有需要检测的重油；

导压管3，其内充装有冲洗油；

隔离装置2，设置在导压管3上；本实施例中的隔离装置为阀门，如图2和图3所示，该阀门的阀芯包括空心的阀板21和曲面柔性瓣膜22，该柔性瓣膜22密封固定在阀板21的周缘上且位于阀板21的空心位置处。本实施例中瓣膜22采用厚度为20微米的耐高温、耐油并防腐蚀的薄膜，根据检测介质的不同，瓣膜材质还可以选用聚丙烯、聚乙烯、耐油橡胶和硅胶等以及其它具有耐高温、耐油并耐腐蚀的高分子结构材料，或金属薄片；厚度可以在10至60微米之间，例如10微米、25微米、30微米、40微米或55微米等。

第一阀门5，设置在隔离装置2和被测设施1之间的管道上；

压力变送器4，设置在仪表箱5内，连接导压管3，将导压管3内的压力传递变送到各显示系统；

第二阀门6，设置在隔离装置2和导压管3之间的管道上，并且靠近隔离装置2安装；

工作过程如下：

1、装冲洗油：当上述导压管防凝装置安装完毕后，打开第二阀门6和隔离装置2阀门，从压力变送器4与导压管连接处向导压管3内充装凝点温度为零下20-40℃的防冻凝冲洗油，冲洗油进入隔离装置2两侧的管道内充装好。关闭第一阀门5和隔离装置2阀门，此时，柔性瓣膜22处于非拉伸状态，该隔离装置处于备用状态。

2、测试运行：打开第一阀门5，被测设施1内的重油介质就会流经第一阀门5进入到隔离装置2内瓣膜22的右侧，如图2所示，被测设施1内的重油与导压管3内的冲洗油间接接触，即被检测设施1内的压力P1随瓣膜22的变形均匀地传导到瓣膜22左侧的导压管3内，此时导压管3内的压力P2与被测设施1内的压力P1相等，即P1＝P2。因此，压力变送器4检测到的压力P2即为被测设施1内的压力P1。由于液体压力的均匀传递作用，不论被测设施内的压力P1如何变化，始终是P1＝P2。因此压力变送器只要测定了P2的压力值，即等于测定了被测设施内P1的压力值。

同时，由于瓣膜的阻隔作用，被测设施内的介质，如重油或水，就不可能流动或渗透到瓣膜另一侧导管内的冲洗油中。同理，冲洗油也不可能流动或渗透到瓣膜的右侧。因此，该仪表导压管防凝装置能够保证在导压管没有伴热的情况下即可在任何气温环境条件下使用。

该隔离装置能够保证导压管内的冲洗油不被污染或混入其它介质，同时也可有效防止冲洗油的跑损。另外，从被检测设施内壁到第一阀门5、再到瓣膜处这一段短管线通常不会超过200-500mm，虽然已充满被检测介质、且处于静止不流动状态，可能产生冻凝，影响到压力信号P1的传递。由于该距离较短，且紧紧靠近被测设施，而被测设施内的介质通常都是在较高的温度下运行，因此，可利用相关设施散发出来的余热，采用相关设施与隔离装置共同保温的方法来防冻，即可以保证该段管内的温度始终处于重油凝点之上。采取这个措施后，这一小段短节的伴热也可以取消了。再加上导压管内的冲洗油是纯净的，即使在很冷的冬天也是不会冻凝的。因此，整个仪表的伴热都可以取消，由此达到了节省仪表伴热蒸汽的目的。

当被测设施内为水类介质时，其检测的原理相同，可同样在导压管内充装冬天也不会冻凝的低凝固点防凝液，由于瓣膜的阻隔作用，防凝液是不会污染被检测设施内的水蒸汽和水的，因此，整个水系统仪表的伴热也都可以取消了。

3、隔离装置的检修和更换：关闭第一阀门5和第二阀门6，此时导压管3内的冲洗油和被检测设施1内的重油就不能流出，这样就可以对隔离装置进行检修或更换了。

本实施例中未涉及到的部分与现有技术相同。

实施例2

如图4和图5所示，该仪表导压管防凝装置中的隔离装置为一型号为Dg100的两端带法兰的短管8，短管8的中间还有一对法兰81，该法兰81中间安装有一个园形的直径为120mm的隔离板82，该隔离板是空心的环状结构，中间是一个直径为100的空心园孔，空心园孔部位安装有直径比短管内径大10-20mm的柔性隔离瓣膜83，瓣膜83的周边被密封粘贴固定在隔离板上。瓣膜83位于空心圆孔位置的部分呈曲面，且处于非充分拉伸状态。法兰81与隔离板82之间设有密封用的垫圈84。

输油管9，其两端分别连接在隔离装置2两端的管道上，并且在输油管9上设置有第三阀门7。输油管9主要是为了方便地在隔离装置的两端都充装上冲洗油，以控制柔性瓣膜在测试压力时处于非拉伸状态。

向导压管内充装冲洗油时，打开第一阀门5、第二阀门6和第三阀门7，冲洗油经第二阀门6进入柔性瓣膜83，从而充满瓣膜83左侧的管道；经过第三阀门7和第一阀门5充满瓣膜83右侧的管道。关闭第一阀门5和第三阀门7，此时，瓣膜83处于非充分拉伸状态，隔离装置处于备用状态。

该仪表导压管防凝装置中的隔离装置安装方便且方便检修和更换。

其余未涉及部分与实施例1相同。

Claims (7)

1.一种仪表导压管防凝装置，包括两端分别连接压力变送器和被测设施的导压管，其特征在于所述导压管上设置有能够将所述导压管和被检测设施分隔为互不连通的两部分、且能够在该两部分管道内部传递压力的隔离装置。

2.根据权利要求1所述的仪表导压管防凝装置，其特征在于所述的隔离装置为设置在所述导压管上的、且使用时呈闭合状态的阀门，该阀门的阀芯包括空心的阀板和柔性瓣膜，所述瓣膜位于所述阀板的空心位置处，瓣膜的周缘固定在所述阀板上，并且在工作状态该瓣膜处于非充分拉伸状态。

3.根据权利要求1所述的仪表导压管防凝装置，其特征在于所述的隔离装置为短管，所述短管内设有将短管分隔为互不相通的两部分的柔性瓣膜，并且在工作状态该瓣膜处于非充分拉伸状态。

4.根据权利要求3所述的仪表导压管防凝装置，其特征在于所述的短管包括相互独立的两部分，该两部分通过法兰连接在一起；并且所述的柔性瓣膜夹设在两部分的法兰之间。

5.根据权利要求4所述的仪表导压管防凝装置，其特征在于所述的柔性瓣膜固定在空心板上，所述的空心板密封夹设在所述短管的法兰之间。

6.根据权利要求3所述的仪表导压管防凝装置，其特征在于所述短管的直径为25-150mm。

7.根据权利要求2至6任一权利要求所述的仪表导压管防凝装置，其特征在于所述瓣膜的厚度为10-60微米。

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