CN109578818B - 一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法 - Google Patents

一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，该方法包括：启动输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置；设置监测报警及联锁保护装置的运行参数；启动控制器的计时程序，控制器采集若干压力检测装置的压力信号并计算压降值，然后与设定的压降速率设定值进行比较；并记录压降速率超设定值的次数，当压降速率超设定值的次数不小于连续采样比较次数时，发出报警，同时启动报警延时动作计时器；报警延时动作计时器计时超过T秒后，联锁关闭爆管处上下游的线路截断阀，隔离事故管线与站场。本发明的有益效果为：能检测报警管道爆管情况，提高管道运行安全，使管道爆管检测更趋于实用化，减少设备投资和施工费用。

Description

一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法
技术领域
本发明涉及管道系统技术领域，具体而言，涉及一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法。
背景技术
在管道运行过程中，由于管道腐蚀、第三方破坏、施工质量等原因，致使天然气管道破裂或断裂而造成天然气泄露，最终酝酿成油气管道安全事故，给社会和企业造成了很大的不利影响，更给管道周围人民群众的生命财产安全带来了严重威胁。如果不及时掌握管道是否断裂或破裂等相关信息，及时进行处理，将导致事故后果不断加重，造成严重的环境污染和重大的人身及财产损失。
对于由于管道腐蚀、第三方破坏、施工质量等造成的输气管道泄露，由于天然气是可压缩流体，以往工程无法用输油管道的方法进行泄露监测，无法实现输送系统在出现异常情况下的紧急切断和场站进出站的紧急关断功能，导致只有当出现人眼可观察到的天然气泄漏、火灾或爆炸等重大事故时，才能发现相关问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，可以更及时、更准确监测输气管道阀室干线管道的爆管情况，提高输气管道及周边人员和财产安全。
本发明提供了一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，该方法包括以下步骤：
步骤101：启动输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置；
步骤102：设置输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置的运行参数；
步骤103：启动控制器的计时程序，采集若干压力检测装置的压力信号，并将采集的压力信号送入控制器，同时记录采样的时间标签；
步骤104：控制器计算压降值，并与设定的压降速率设定值进行比较：
当压降值不小于压降速率临界值时，压降速率超设定值的次数加1；
当压降值小于压降速率临界值时，重置压降速率超设定值的次数为0；
步骤105：将压降速率超设定值的次数和连续采样比较次数进行比较：
压降速率超设定值的次数不小于连续采样比较次数时，发出报警，并启动报警延时动作计时器；
步骤106：报警延时动作计时器计时超过T秒后，联锁关闭爆管处上下游的线路截断阀，隔离事故管线与站场，报警延时动作计时器清零，关闭报警延时动作计时器；
作为本发明进一步的改进，步骤102包括：
步骤A1：设置输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置的压降速率设定值ΔPsp(单位：MPa/min)；
步骤A2：设置压降速率连续判断时间为n秒；
步骤A3：设置报警延时动作时间为T秒；
作为本发明进一步的改进，步骤104包括：
步骤B1：设置压降速率超设定值的次数k的初始值为0；
步骤B2：计算压降值，压降值为一组连续采样的压力值的平均值和上一个采样周期的一组连续采样的压力值的平均值的差值，计算公式为：
Figure GDA0001958656200000021
其中，Δt：采样间隔；Pt：t时刻采样压力(单位：MPa)；ΔPi：压降速率(单位：MPa/min)；M：采样数量；n：压降速率连续判断时间；
步骤B3：比较ΔPi和ΔPsp的大小。
作为本发明进一步的改进，步骤104中，一个采样周期为60秒。
作为本发明进一步的改进，步骤104中，压降速率连续判断时间n是采样间隔Δt的整数倍。
作为本发明进一步的改进，步骤104中，采样间隔Δt＝5秒。
作为本发明进一步的改进，步骤105中，报警延时动作计时器设置手动暂停和关闭按钮。
作为本发明进一步的改进，步骤106中，线路截断阀有自动控制和手动控制两种模式。
作为本发明进一步的改进，报警延时动作计时器暂停时，持续报警；报警延时动作计时器关闭后，报警停止。
作为本发明进一步的改进，工作人员确认管道出现问题时，启用线路截断阀的手动控制模式关闭爆管处上下游的线路截断阀。
本发明的有益效果为：通过输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，可实现输气管道监测报警功能，并能预估爆管位置、提高管道完整性和运行安全、使管道爆管检测更趋于实用化，减少设备投资和施工费用。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法的流程图；
图2为一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及连锁保护装置。
图中，
1、干线管道；2、三通A；3、线路截断阀；4，三通B；5、旁路管线；6、引压管线A；7、引压管线B；8、若干压力检测装置；9、仪表阀；10、仪表根部阀；11、接线箱；12、阀门A；13、带法兰的阀门；14、阀门B；15、阀门C；16、阀门E；17、阀门G；18、阀门F；19、阀门H；20、阀门J。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法基于如图2所示的装置，该装置包括：干线管道1，其上依次设置三通A 2、线路截断阀3和三通B 4，且线路截断阀3通过电缆与接线箱11连接；
旁路管线5，其两端分别与三通A 2和三通B 4连接，旁路管道5上设置阀门A 12、阀门B 14和阀门C 15，并通过带法兰的阀门13与高压放空管线连接，在阀门A12和阀门B 14之间的旁路管线5上还通过阀门J 20连接放空管；
引压管线A 6，其一端通过阀门E 16与三通A 2和阀门B 14之间的旁路管线5连接，另一端通过阀门F 18与线路截断阀3连接，引压管线A6上设置两个压力检测装置8，两个压力检测装置8分别通过仪表阀9和仪表根部阀10与引压管线A6连接，且两个压力检测装置8分别通过电缆与接线箱11连接；
引压管线B 7，其一端通过阀门H 19与线路截断阀3连接，另一端通过阀门G17与三通B 4和阀门C 15之间的旁路管线5连接；引压管线B 7上设置两个压力检测装置8，两个压力检测装置8分别通过仪表阀9和仪表根部阀10与引压管线B 7连接，且两个压力检测装置8分别通过电缆与接线箱11连接；
控制器，其输入端与接线箱电11连接，所述控制器输出端与所述线路截断阀的执行机构连接。
如图1所示，本发明实施例所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，该方法包括：
步骤101：启动输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置；
步骤102：设置输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置的运行参数；
步骤103：启动控制器的计时程序，采集若干压力检测装置的压力信号，并将采集的压力信号送入控制器，同时记录采样的时间标签；
步骤104：控制器计算压降值，并与设定的压降速率设定值进行比较：
当压降值不小于压降速率临界值时，压降速率超设定值的次数加1；
当压降值小于压降速率临界值时，重置压降速率超设定值的次数为0；
步骤105：将压降速率超设定值的次数和连续采样比较次数进行比较：
压降速率超设定值的次数不小于连续采样比较次数时，发出报警，并启动报警延时动作计时器；
步骤106：报警延时动作计时器计时超过T秒后，联锁关闭爆管处上下游的线路截断阀，隔离事故管线与站场，报警延时动作计时器清零，关闭报警延时动作计时器；
进一步的，步骤102包括：
步骤A1：设置输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置的压降速率设定值ΔPsp；
步骤A2：设置压降速率连续判断时间为n秒；
步骤A3：设置报警延时动作时间为T秒；
进一步的，步骤104包括：
步骤B1：设置压降速率超设定值的次数k的初始值为0；
步骤B2：计算压降值，压降值为一组连续采样的压力值的平均值和上一个采样周期的一组连续采样的压力值的平均值的差值，计算公式为：
Figure GDA0001958656200000051
其中，Δt：采样间隔；Pt：t时刻采样压力；ΔPi：压降速率；M：采样数量；n：压降速率连续判断时间；
步骤B3：比较ΔPi和ΔPsp的大小。
进一步的，步骤104中，一个采样周期为60秒。
进一步的，步骤104中，压降速率连续判断时间n是采样间隔Δt的整数倍。
进一步的，步骤104中，采样间隔Δt＝5秒。
进一步的，步骤105中，报警延时动作计时器设置手动暂停和关闭按钮。
进一步的，步骤106中，线路截断阀有自动控制和手动控制两种模式。
进一步的，报警延时动作计时器暂停时，持续报警；报警延时动作计时器关闭后，报警停止。
进一步的，工作人员确认管道出现问题时，启用线路截断阀的手动控制模式关闭爆管处上下游的线路截断阀。
具体使用时：
启动输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置；设置输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置的压降速率临界值为ΔPsp MPa/min，设置压降速率连续判断时间为n秒，设置报警延时动作时间为T秒；启动控制器的计时程序，初始化压降速率超设定值的次数为0，设置压力检测装置每隔Δt秒采集一次干线上下游的压力信号，控制器采集压力检测装置的压力信号，并记录采样的时间标签；当计时程序程序达到一个采样周期，即压降速率连续判断时间为n时，此时已采样n/Δt次，控制器计算该周期压力平均值，继续采样，在下一个采样周期结束后，控制器计算该周期压力平均值，并计算得到连续两个采样周期的压降速率，然后将计算得到的压降速率ΔPi与设定的压降速率临界值为ΔPsp进行比较，若压降值不小于压降速率临界值ΔPsp时，压降速率超设定值的次数加1；直到压降速率超设定值的次数达到了一个采样周期的采样次数后，控制器控制报警装置发出报警，同时启动报警延时动作计时器，计时期间，当工作人员需确认管道是否出现问题，可暂停报警延时动作计时器计时，当工作人员已经确认管道出现问题，可通过手动控制模式关闭线路截断阀，当没有人为干预，启动报警延时动作计时器计时达到了设置的T秒，控制器控制管道保护装置工作，关闭爆管处上下游的线路截断阀，隔离事故管线与站场。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤101：启动输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置；
步骤102：设置输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置的运行参数，包括：
步骤A1：设置输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护装置的压降速率设定值ΔPsp；
步骤A2：设置压降速率连续判断时间为n秒；
步骤A3：设置报警延时动作时间为T秒；
步骤103：启动控制器的计时程序，采集若干压力检测装置的压力信号，并将采集的压力信号送入控制器，同时记录采样的时间标签；
步骤104：控制器计算压降值，并与设定的压降速率设定值进行比较：
当压降值不小于压降速率临界值时，压降速率超设定值的次数加1；
当压降值小于压降速率临界值时，重置压降速率超设定值的次数为0；
步骤105：将压降速率超设定值的次数和连续采样比较次数进行比较：压降速率超设定值的次数等于连续采样比较次数时，发出报警，并启动报警延时动作计时器；
步骤106：报警延时动作计时器计时超过T秒后，联锁关闭爆管处上下游的线路截断阀，隔离事故管线与站场，报警延时动作计时器清零，关闭报警延时动作计时器。
2.根据权利要求1所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，步骤104包括：
步骤B1：设置压降速率超设定值的次数k的初始值为0；
步骤B2：计算压降值，压降值为一组连续采样的压力值的平均值和上一个采样周期的一组连续采样的压力值的平均值的差值，计算公式为：
Figure FDA0002903203780000011
其中，Δt：采样间隔；Pt：t时刻采样压力；ΔPi：压降速率；M：采样数量；n：压降速率连续判断时间；
步骤B3：比较ΔPi和ΔPsp的大小。
3.根据权利要求1所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，步骤104中，一个采样周期为60秒。
4.根据权利要求1所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，步骤104中，压降速率连续判断时间n是采样间隔Δt的整数倍。
5.根据权利要求1所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，步骤104中，采样间隔Δt＝5秒。
6.根据权利要求1所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，步骤105中，报警延时动作计时器设置手动暂停和关闭按钮。
7.根据权利要求1所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，步骤106中，线路截断阀有自动控制和手动控制两种模式。
8.根据权利要求6所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，报警延时动作计时器暂停时，持续报警；报警延时动作计时器关闭后，报警停止。
9.根据权利要求7所述的一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法，其特征在于，工作人员确认管道出现问题时，启用线路截断阀的手动控制模式关闭爆管处上下游的线路截断阀。
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GR01 Patent grant
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