CN105067190A - 一种煤粉传输管道泄露预警探测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤粉传输管道泄露预警探测方法，其利用煤粉传输管道易损管段设置的温度预警探测器对其管壁温度进行实时监控，并通过光纤或总线的方式将实时温度数据发送至设置在后端的分析控制主机，分析控制主机通过预先设置好的程序对接收到的数据进行分析，通过输送管道的管壁温度发生的异常变化来判断其可能出现的安全隐患，将管道泄漏隐患消除于初期阶段，从而防止事故的扩大或进一步发展，实现对输送管道损伤的全面、准确掌控，达到主动防护的目的。
Description
技术领域
本发明属于管道泄漏探测技术领域，特别涉及一种煤粉传输管道泄露预警探测方法。
背景技术
煤粉泄漏事故是在煤粉传输过程中，高压输送的煤粉对管壁反复摩擦，使管道的弯头、三通、变径等承压较大处的耐磨陶瓷衬里受损变薄或者脱落，以致管道最终破损导致煤粉泄漏的事故。煤粉泄漏事故发生时，通常有数十吨甚至数百吨的高温高压煤粉泄漏到空气中，在泄漏点附近形成易燃易爆的粉尘环境，极易酿成重特大安全事故。
在石油石化等长距离传输管道的泄漏事故探测中，感温光纤系统已有应用的先例，但现有的探测方法尚无法对煤粉传输管道的泄漏事进行有效控制。究其原因，一是系统的探测精度较低，无法对管道泄漏点进行准确定位；二是不具备预警功能，只能在管道泄漏事故发生以后发出信号，对抑制事故的发生无能为力。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够实现煤粉传输泄漏事故事前预警，并能对可能泄露位置进行精确定位的煤粉传输管道泄露预警探测方法。
本发明技术的技术方案是这样实现的：一种煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）、在所述煤粉传输管道的易损管段分别设置温度预警探测器，通过温度预警探测器对易损管段的管壁温度进行实时监测，并通过光纤或总线的方式将实时温度数据发送至设置在后端的分析控制主机；
b）、所述分析控制主机通过预先设置好的程序对接收到的数据进行分析，以掌握该段传输管道的整体实时温度分布情况，并形成直观的温度分布图形显示在屏幕上；
c）、通过被探测管段某一点单位时间内温度的变化情况，利用预先设置好的软件算法，对温度数据进行分析对比，即将实时探测到的对应管壁厚度下的温度情况与正常管壁厚度下的温度情况进行对比，判断管道受损情况，并在管壁完全破损之前输出信号，触发预警报警信号。
本发明所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其所述煤粉传输管道包括金属管，在所述金属管的内壁设置有陶瓷内衬，在所述金属管的外壁包覆有保温层，在所述步骤a）中，所述温度预警探测器设置在金属管与保温层之间，所述温度预警探测器用于探测陶瓷内衬存在磨损变薄或陶瓷内衬脱落后对应金属管段的温度变化。
本发明所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其在所述步骤c）中，所述分析控制主机能够根据煤粉传输管道的不同受损程度发出多级报警信号，在煤粉传输管道破裂造成泄漏事故之前发出预警信号。
本发明所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其所述分析控制主机与设置在多个易损管段的温度预警探测器对应连接。
本发明所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其所述分析控制主机可以同时显示所有处于监控状态的易损管段的管段编号、实时温度、一段时间以内的最高温度以及一段时间以内的平均温度。
本发明所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其所述分析控制主机上设置有状态指示灯，当监控管段的温度处于正常范围内时，分析控制主机上的绿灯亮起；当监控管段的温度超出设定范围时，分析控制主机上的红灯亮起，同时发出声警报，同时联动工艺现场设置的报警器以光和声的形式发出报警信号。
本发明所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其所述步骤a）中的温度预警探测器采用精度小于0.1m的点式光纤温度传感器，将所述点式光纤温度传感器按阵列网格的排列方式进行布置，且沿传输管道的轴向紧密排列，并覆盖整段被监测管道表面，其中每一个点式光纤温度传感器独立监测煤粉管道接头部位的实时温度情况。
本发明所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其所述步骤a）中的温度预警探测器采用精度大于0.5m且小于等于1m的线型感温光纤，所述感温光纤分别沿传输管道的径向和轴向交错排列布置，整体形成矩阵式布局结构且覆盖整段被监测管道表面，其中，径向布置的感温光纤与轴向布置的感温光纤形成的交点为温度定位监测点，所述分析控制主机综合径向布置的感温光纤与轴向布置的感温光纤探测的温度变化情况，精确定位被探测范围中传输管道某一点单位时间内温度的变化情况。
本发明通过煤粉传输管道易损管段设置的温度预警探测器对其管壁温度进行实时监控，通过输送管道的管壁温度发生的异常变化来判断其可能出现的安全隐患，将管道泄漏隐患消除于初期阶段，从而防止事故的扩大或进一步发展，实现对输送管道损伤的全面、准确掌控，达到主动防护的目的。
附图说明
图1是本发明的工作原理示意图。
图2是温度预警探测器在煤粉传输管道上的布置示意图。
图3是本发明中点式光纤温度传感器在金属管壁上的布置示意图。
图4是本发明中线型感温光纤在金属管上的布置示意图。
图中标记：1为金属管，2为陶瓷内衬，3为保温层，4为温度预警探测器，5为感温光纤，6为温度定位监测点，7为点式光纤温度传感器，8为分析控制主机，9为信号处理装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种煤粉传输管道泄露预警探测方法，包括以下步骤：
a）、在所述煤粉传输管道的易损管段分别设置温度预警探测器，如弯头、变径、三通等处，通过温度预警探测器对易损管段的管壁温度进行实时监测，并通过光纤或总线的方式经信号处理装置9处理后将实时温度数据发送至设置在后端的分析控制主机8，只需保证分析控制主机处于正常工作状态即可实现对监测管段煤粉泄漏隐患的自动预警，提高了工作效率；而且所述分析控制主机与设置在多个易损管段的温度预警探测器对应连接，同时实现对多个易损管段的监测预警。
b）、所述分析控制主机8通过预先设置好的程序对接收到的数据进行分析，以掌握该段传输管道的整体实时温度分布情况，并形成直观的温度分布图形显示在屏幕上，所述分析控制主机8可以同时显示所有处于监控状态的易损管段的管段编号、实时温度、一段时间以内的最高温度以及一段时间以内的平均温度，所述分析控制主机上设置有状态指示灯，当监控管段的温度处于正常范围内时，分析控制主机上的绿灯亮起；当监控管段的温度超出设定范围时，分析控制主机上的红灯亮起，同时发出声警报，同时联动工艺现场设置的报警器以光和声的形式发出报警信号。
c）、通过被探测管段某一点单位时间内温度的变化情况，利用预先设置好的软件算法，对温度数据进行分析对比，即将实时探测到的对应管壁厚度下的温度情况与正常管壁厚度下的温度情况进行对比，判断管道受损情况，而且所述分析控制主机8能够根据煤粉传输管道的不同受损程度发出多级报警信号，在煤粉传输管道破裂造成泄漏事故之前发出预警信号。
如图2所示，所述煤粉传输管道包括金属管1，在所述金属管1的内壁设置有陶瓷内衬2，在所述金属管1的外壁包覆有保温层3，在所述步骤a）中，所述温度预警探测器4设置在金属管1与保温层3之间，所述温度预警探测器4用于探测陶瓷内衬2存在磨损变薄或陶瓷内衬2脱落后对应金属管段的温度变化。
如图3所示，所述步骤a）中的温度预警探测器采用精度小于0.1m的点式光纤温度传感器7，将所述点式光纤温度传感器7按阵列网格的排列方式进行布置，且沿传输管道的轴向紧密排列，并覆盖整段被监测管道表面，其中每一个点式光纤温度传感器7独立监测煤粉管道接头部位的实时温度情况，系统可准确定位高温位置的温度传感器。
作为另一种结构，如图4所示，所述步骤a）中的温度预警探测器采用精度大于0.5m且小于等于1m的线型感温光纤，所述感温光纤5分别沿传输管道的径向和轴向交错排列布置，整体形成矩阵式布局结构且覆盖整段被监测管道表面，径向布置的感温光纤5与轴向布置的感温光纤5形成的交点为温度定位监测点6，其中所述轴向布置的感温光纤5整体呈连续的S形，所述径向布置的感温光纤5连续地缠绕在金属管1上且沿金属管1轴向延伸，采用矩阵式感温光纤能够大大提高其测量的精度，同时，通过径向、轴向的布置方式，所述分析控制主机综合径向布置的感温光纤与轴向布置的感温光纤探测的温度变化情况，精确定位被探测范围中传输管道某一点单位时间内温度的变化情况，以便能够准确的判断出管道受损的具体位置。
本发明通过温度预警探测器对传输管道的管壁温度特征进行实时的监测及数据采集，并对其探测的数据进行实时记录、分析、计算，对比得出管道壁厚变化曲线图，并通过对比曲线达到预警或报警的目的，有效利用主动防护技术，消除泄漏隐患，实现系统安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）、在所述煤粉传输管道的易损管段分别设置温度预警探测器，通过温度预警探测器对易损管段的管壁温度进行实时监测，并通过光纤或总线的方式将实时温度数据发送至设置在后端的分析控制主机；
b）、所述分析控制主机通过预先设置好的程序对接收到的数据进行分析，以掌握该段传输管道的整体实时温度分布情况，并形成直观的温度分布图形显示在屏幕上；
c）、通过被探测管段某一点单位时间内温度的变化情况，利用预先设置好的软件算法，对温度数据进行分析对比，即将实时探测到的对应管壁厚度下的温度情况与正常管壁厚度下的温度情况进行对比，判断管道受损情况，并在管壁完全破损之前输出信号，触发预警报警信号。
2.根据权利要求1所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：所述煤粉传输管道包括金属管，在所述金属管的内壁设置有陶瓷内衬，在所述金属管的外壁包覆有保温层，在所述步骤a）中，所述温度预警探测器设置在金属管与保温层之间，所述温度预警探测器用于探测陶瓷内衬存在磨损变薄或陶瓷内衬脱落后对应金属管段的温度变化。
3.根据权利要求1所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：在所述步骤c）中，所述分析控制主机能够根据煤粉传输管道的不同受损程度发出多级报警信号，在煤粉传输管道破裂造成泄漏事故之前发出预警信号。
4.根据权利要求1所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：所述分析控制主机与设置在多个易损管段的温度预警探测器对应连接。
5.根据权利要求1所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：所述分析控制主机可以同时显示所有处于监控状态的易损管段的管段编号、实时温度、一段时间以内的最高温度以及一段时间以内的平均温度。
6.根据权利要求1所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：所述分析控制主机上设置有状态指示灯，当监控管段的温度处于正常范围内时，分析控制主机上的绿灯亮起；当监控管段的温度超出设定范围时，分析控制主机上的红灯亮起，同时发出声警报，同时联动工艺现场设置的报警器以光和声的形式发出报警信号。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：所述步骤a）中的温度预警探测器采用精度小于0.1m的点式光纤温度传感器，将所述点式光纤温度传感器按阵列网格的排列方式进行布置，且沿传输管道的轴向紧密排列，并覆盖整段被监测管道表面，其中每一个点式光纤温度传感器独立监测煤粉管道接头部位的实时温度情况。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的煤粉传输管道泄露预警探测方法，其特征在于：所述步骤a）中的温度预警探测器采用精度大于0.5m且小于等于1m的线型感温光纤，所述感温光纤分别沿传输管道的径向和轴向交错排列布置，整体形成矩阵式布局结构且覆盖整段被监测管道表面，其中，径向布置的感温光纤与轴向布置的感温光纤形成的交点为温度定位监测点，所述分析控制主机综合径向布置的感温光纤与轴向布置的感温光纤探测的温度变化情况，精确定位被探测范围中传输管道某一点单位时间内温度的变化情况。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |