CN104913204B - 管道气体泄漏检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管道气体泄漏检测装置及其检测方法，该检测装置包括泄漏气体收集装置和设置在所述泄漏气体收集装置内部的传感器模组，所述泄漏气体收集装置设置有进气口和由电磁阀控制启闭的出气口，所述传感器模组包括气体压力传感器、信号采集装置和信号输出装置；该方法是：启动所述电磁阀打开所述出气口，由所述传感器模组检测获得初始气体压强并记为p₀；关闭所述电磁阀，经时间Δt后，所述传感器模组启动，检测获得当前的气体压强为p₁；若p₀=p₁，则无气体泄漏。本发明设置了实用性强、成本低、安全系数高的管道气体泄漏检测装置，同时还设计了简单有效的检测方法，能够对输气管道接口法兰处的气体泄漏进行快速有效地检测。

Description

管道气体泄漏检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种气体泄漏检测装置，具体的说，涉及了一种能够对输气管道接口处的气体泄漏进行检测的管道气体泄漏检测装置及其检测方法。

背景技术

在石油炼化企业，有大量的输送易燃易爆、有毒有害气体的管道，由于管道长度及管径不同，在需要经常拆装的管段处和管道与设备相联接的地方，大都采用法兰联接。法兰密封效果主要是通过紧固螺栓使法兰垫片有足够的密封压从而阻止气体泄漏，实现密封。

在气体传输过程中，法兰的密封性会受到各种的影响，这些影响主要包括：法兰连接处的螺栓预紧力不足或不均；管道内压波动或管道下沉移动使连接螺栓受力变化；管道振动使连接螺栓松动；密封材料的耐压等级达不到规范要求；密封材料的老化导致垫片的回弹力下降；密封垫的结构选型不当。这些因素对管道法兰密封性能存在直接或间接的影响，特别是管道进气后，由于管道下沉、移动等因素影响，法兰连接处螺栓受力难免发生变化。如果不能及时检测到法兰渗漏问题并采取对应措施，在介质的冲刷下会使渗漏迅速扩大，造成各种损失。如果是有毒有害、易燃易爆的气体泄漏，还有可能造成人员中毒、火灾、爆炸等重大安全事故。

针对上述情况，由于现有的管道气体泄漏检测采用的是管道巡检，对微小泄漏点容易漏检，因此，需要采取更有效的检测方法和装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种实用性强、功能完善、结构简单、安全系数高的管道气体泄漏检测装置；本发明还提供了该管道气体泄漏检测装置的检测方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种管道气体泄漏检测装置，它包括泄漏气体收集装置和设置在所述泄漏气体收集装置内部的传感器模组，所述泄漏气体收集装置设置有进气口和由电磁阀控制启闭的出气口，所述传感器模组包括气体压力传感器、信号采集装置和信号输出装置，所述泄漏气体收集装置的进气口连通输气管道的泄漏点，所述信号采集装置连接所述气体压力传感器以采集所述泄漏气体收集装置内泄漏气体压力的变化量，所述信号输出装置连接所述信号采集装置以根据所述泄漏气体压力的变化量判断是否有气体泄漏以及泄漏量的大小。

基于上述，所述气体压力传感器为电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器或电容式压力传感器。

基于上述，还包括带导气孔的法兰垫片，所述泄漏气体收集装置的进气口通过导气管连通至所述法兰垫片的导气孔。

基于上述，所述传感器模组还包括显示器以及用于将数据上传至上位机系统的数据外传装置，所述显示器和所述数据外传装置分别连接所述信号输出装置。

一种管道气体泄漏检测装置的检测方法，即：启动所述电磁阀打开所述出气口，由所述传感器模组检测获得初始气体压强并记为p₀；关闭所述电磁阀，经时间Δt后，所述传感器模组启动，检测获得当前的气体压强为p₁；

若p₀=p₁，则无气体泄漏；

若p₁>p₀，则说明有气体泄漏；

记所述泄漏气体收集装置的体积为V₁，有泄漏气体进入后，气体压强为p₁，体积不变仍为V₁；由p₁V₁= p₀(V₁+ΔV)，得ΔV=（p_1/p₀-1）V₁，则单位时间内的气体泄漏量为：ΔV/Δt（ml/min），由此获得Δt时间内气体的泄漏量。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明设置了实用性强、成本低、安全系数高的管道气体泄漏检测装置，同时还设计了简单有效的检测方法，能够对输气管道接口法兰处的气体泄漏进行快速有效地检测。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种管道气体泄漏检测装置，它包括泄漏气体收集装置1和设置在所述泄漏气体收集装置1内部的传感器模组，所述泄漏气体收集装置1设置有进气口11和由电磁阀3控制启闭的出气口12，所述传感器模组包括气体压力传感器21、信号采集装置22和信号输出装置23，所述泄漏气体收集装置1的进气口11连通输气管道的泄漏点，所述信号采集22装置连接所述气体压力传感器21以采集所述泄漏气体收集装置1内泄漏气体压力的变化量，所述信号输出装置23连接所述信号采集装置22以根据所述泄漏气体压力的变化量判断是否有气体泄漏以及泄漏量的大小。

当管道法兰接口处有气体泄漏时，泄漏的气体经所述泄漏气体收集装置1的进气口11收集进所述泄漏气体收集装置1，使用所述传感器模组检测气体压力变化，即可以检测气体是否泄漏以及气体泄漏量大小。

检测时，启动所述电磁阀3打开所述出气口12，由所述传感器模组检测获得初始气体压强并记为p₀；关闭所述电磁阀3，经时间Δt后，所述传感器模组启动，检测获得当前的气体压强为p₁；

若p₀=p₁，则无气体泄漏；

若p₁>p₀，则说明有气体泄漏；

记所述泄漏气体收集装置1的体积为V₁，有泄漏气体进入后，气体压强为p₁，体积不变仍为V₁；由p₁V₁= p₀(V₁+ΔV)，得ΔV=（p_1/p₀-1）V₁，则单位时间内的气体泄漏量为：ΔV/Δt（ml/min），由此获得Δt时间内气体的泄漏量。

在具体安装使用的时候，还包括带导气孔的法兰垫片4，所述泄漏气体收集装置1的进气口11通过导气管5连通至所述法兰垫片4的导气孔6。

在具体选用传感器的时候，所述气敏传感器可以选用半导体气体传感器、催化燃烧传感器或电化学传感器。

在其他实施例中，所述传感器模组还包括有显示器以及用于将数据上传至上位机系统的数据外传装置，所述显示器和所述数据外传装置分别连接所述信号输出装置，所述数据外传装置根据具体需要，采用无线或者有线数据传输方式，从而使得不仅能现场查看是否有气体泄漏，还能进行远程集中监控。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种管道气体泄漏检测装置，其特征在于：它包括带导气孔的法兰垫片、泄漏气体收集装置和设置在所述泄漏气体收集装置内部的传感器模组，所述泄漏气体收集装置设置有进气口和由电磁阀控制启闭的出气口，所述传感器模组包括气体压力传感器、信号采集装置和信号输出装置，所述泄漏气体收集装置的进气口通过导气管连通至所述法兰垫片的导气孔，所述信号采集装置连接所述气体压力传感器以采集所述泄漏气体收集装置内泄漏气体压力的变化量，所述信号输出装置连接所述信号采集装置以根据所述泄漏气体压力的变化量判断是否有气体泄漏以及泄漏量的大小。

2.根据权利要求1所述的管道气体泄漏检测装置，其特征在于：所述气体压力传感器为电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器或电容式压力传感器。

3.根据权利要求1或2所述的管道气体泄漏检测装置，其特征在于：所述传感器模组还包括显示器以及用于将数据上传至上位机系统的数据外传装置，所述显示器和所述数据外传装置分别连接所述信号输出装置。

4.一种权利要求1所述管道气体泄漏检测装置的检测方法，其特征在于：启动所述电磁阀打开所述出气口，由所述传感器模组检测获得初始气体压强并记为p₀；关闭所述电磁阀，经时间Δt后，所述传感器模组启动，检测获得当前的气体压强为p₁；

若p₀=p₁，则无气体泄漏；

若p₁>p₀，则说明有气体泄漏；

记所述泄漏气体收集装置的体积为V₁，有泄漏气体进入后，气体压强为p₁，体积不变仍为V₁；由p₁V₁= p₀(V₁+ΔV)，得ΔV=（p_1/p₀-1）V₁，则单位时间内的气体泄漏量为：ΔV/Δt（ml/min），由此获得Δt时间内气体的泄漏量。