CN113531238B - 一种基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法，包括管体、报警器、衔接块、第一阻流板和第一气囊，所述管体的两端外侧分别设置有第一收集仓、第二收集仓，所述第一阻流板的端头轴连接有第二阻流板，且第二阻流板的右端轴连接有滑块，所述容置槽的内侧设置有第一气囊，所述管体的端头内侧设置有第二气囊。该基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法可以通过管道内部输送流体的压强挤压气囊，实现管道接缝处的有效密封，同时可以在密封过程中实现对管内流体压强的实时监测，通过流体压强的变化来完成检漏工作，且可以利用泄露流体的浮力作用对管件自动进行临时封堵，便于后续工作人员的检修。

Description

一种基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法

技术领域

本发明涉及油气管道技术领域，具体为一种基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法。

背景技术

化石能源是工业生产中最为主要的动力能源之一，随着经济和科技的发展，人们对化石能源的需求量也越来越大，因此化石能源的开采技术也在不当发展、进步，而油气资源是化石能源中最为主要的部分，同煤炭等化石资源相比较，油气资源的开采更为复杂，由于油气资源呈流体状，因此在油气资源开采过程中需要使用到油气管道对开采的油气进行输送，但是现有的油气管道仍然存在着一些不足，比如：

1、由于单个油气管道的长度有限，因此输送管网的铺设往往需要使用众多管道进行拼接使用，如专利号为CN201911264159.3的一种便于安装的石油天然气输送管道，其需要采用法兰盘连接的方式进行管道拼接，因此需要使用到大量的螺栓进行固定，导致不便后续对管道进行拆卸以及养护，且密封效果不理想，存在着一定的使用缺陷；

2、由于油气资源极易燃烧、爆炸，而现有的油气管道功能单一，不便自动进行检漏、报警，从而不便技术人员在第一时间发现泄露情况，进而容易造成资源的浪费以及环境的污染。

所以我们提出了一种基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上油气管道不便进行快速、有效的密封安装和不便进行自动检漏报警的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于流体压强的防漏油气管道，包括管体、报警器、衔接块、第一阻流板和第一气囊，所述管体的两端外侧分别设置有第一收集仓、第二收集仓，且第一收集仓的侧面设置有报警器，并且第二收集仓的侧面设置有齿条，所述第一收集仓的外侧轴连接有转杆，且转杆的端头轴连接有衔接块，所述第一收集仓的底部内侧固定有导向柱，且导向柱的外侧设置有浮力块，所述管体的端头外侧套接有阻隔圈，且管体的内侧分别开设有容置槽和定位孔，并且容置槽的内侧轴连接有第一阻流板，所述第一阻流板的端头轴连接有第二阻流板，且第二阻流板的右端轴连接有滑块，并且滑块的外侧设置有挤压座，所述容置槽的内侧设置有第一气囊，所述管体的端头内侧设置有第二气囊，且管体的端头内侧设置有定位块。

优选的，所述第一收集仓和第二收集仓均呈圆筒状结构，且第一收集仓和第二收集仓均与管体为一体化结构，并且第一收集仓和第二收集仓两者的直径大于管体的直径。

优选的，所述转杆的左端外侧均匀设置有齿块，且齿块与齿条啮合连接，并且齿条与第一收集仓的端面间隙配合。

优选的，所述衔接块与转杆之间连接有扭力弹簧，且衔接块的右端侧壁设置有凸块，并且凸块与第二收集仓的表面凹凸配合。

优选的，所述浮力块与导向柱构成伸缩结构，且浮力块的上端抵触于阻隔圈的侧壁，并且阻隔圈的侧壁呈斜面结构，同时阻隔圈与管体构成滑动套接结构。

优选的，所述第一阻流板均匀分布于管体的端头内侧，且第一阻流板与第二阻流板构成“V”字形结构，并且第一阻流板与第二阻流板两者与容置槽凹凸配合。

优选的，所述第二阻流板右端连接的滑块与容置槽构成旋转结构，且滑块与挤压座构成伸缩结构，并且滑块的内壁与挤压座的左端均嵌入安装有同极的磁铁，同时容置槽的内壁安装有压力传感器。

优选的，所述第一气囊贴合于第一阻流板和第二阻流板，且第一气囊与第二气囊之间连接有输气管，并且第二气囊的内壁设置有侧囊，同时侧囊与定位块相互粘接，而且定位块与定位孔构成卡合结构。

本发明提供的另一种技术方案是提供一种基于流体压强的防漏油气管道的检漏报警方法，包括如下步骤：

S1、通过将两组管体进行收尾拼接，可以使得转杆进行自动旋转，从而将衔接块外侧的凸块卡入第二收集仓的外侧，从而完成管道的初步连接；

S2、随着管道内流体的输送，第一阻流板、第二阻流板会在流体压强作用下进行旋转，并挤压第一气囊，使得其内侧的部分气体进入第二气囊中，使得第二气囊发生膨胀，从而实现对管件之间的密封及二次固定，同时压力传感器会受到挤压座的施力、挤压；

S3、当管道连接处发生泄漏时，管内流体压力变小，从而使得第一阻流板、第二阻流板在第一气囊的膨胀下轻微旋转、复位，此时压力传感器测得的压力值会发生变化，从而可以通过现有的控制系统控制报警器进行远程报警，便于工作人员快速赶往、修复。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法可以通过管道内部输送流体的压强挤压气囊，实现管道接缝处的有效密封，同时可以在密封过程中实现对管内流体压强的实时监测，通过流体压强的变化来完成检漏工作，且可以利用泄露流体的浮力作用对管件自动进行临时封堵，便于后续工作人员的检修；

1、设置有齿条和转杆，通过将管道进行收尾拼接，可以使得齿条在啮合作用下推动转杆自动旋转，从而使得衔接块侧面的凸块自动卡入第二收集仓的外壁，进而实现管道的快速拼接，便于后续工作人员对管道的拆卸、检修，同时拼接后的第一收集仓、第二收集仓可以对泄露的油气进行收集，避免造成环境污染；

2、设置有第一阻流板、第二阻流板、第一气囊和第二气囊，随着管道内部流体的高速输送，可以使得第一阻流板、第二阻流板在流体压强作用下进行旋转，从而挤压第一气囊，使得第一气囊中的部分气体进入第二气囊中，使得第二气囊与侧囊发生适当膨胀，膨胀后的第二气囊可以对管道拼接缝进行有效堵塞、密封，同时侧囊会推动定位块自动卡入定位孔中，从而实现管道的二次拼接固定，有效提高了管道的连接稳定性和密封性；

3、设置有挤压座和压力传感器，随着第一阻流板、第二阻流板两者的旋转，可以改变挤压座对压力传感器施加的压力，从而实时检测管道内部流体的压强，当管道接缝处发生泄漏时，管道内部流体压强会发生变化，从而使得压力传感器的检测数值发生改变，进而可以准确检测处管道泄漏和同步远程报警；

4、浮力块和阻隔圈，随着第一收集仓、第二收集仓两者内部泄漏物增多，浮力块会在石油浮力作用下进行上浮，从而推动阻隔圈沿管体的外壁进行滑动，从而对管道的接缝处进行封阻，进而减小泄漏损失。

附图说明

图1为本发明管体使用前主剖视结构示意图；

图2为本发明管体使用时主剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明图2中B处放大结构示意图；

图5为本发明主视结构示意图；

图6为本发明第二气囊立体结构示意图；

图7为本发明滑块主剖视结构示意图；

图8为本发明管体侧视结构示意图。

图中：1、管体；2、第一收集仓；3、第二收集仓；4、报警器；5、齿条；6、转杆；601、齿块；7、衔接块；701、凸块；702、扭力弹簧；8、导向柱；9、浮力块；10、阻隔圈；11、容置槽；12、第一阻流板；13、第二阻流板；14、滑块；15、挤压座；16、磁铁；17、压力传感器；18、第一气囊；19、第二气囊；1901、侧囊；20、输气管；21、定位块；22、定位孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于流体压强的防漏油气管道，包括管体1、第一收集仓2、第二收集仓3、报警器4、齿条5、转杆6、齿块601、衔接块7、凸块701、扭力弹簧702、导向柱8、浮力块9、阻隔圈10、容置槽11、第一阻流板12、第二阻流板13、滑块14、挤压座15、磁铁16、压力传感器17、第一气囊18、第二气囊19、侧囊1901、输气管20、定位块21和定位孔22，管体1的两端外侧分别设置有第一收集仓2、第二收集仓3，且第一收集仓2的侧面设置有报警器4，并且第二收集仓3的侧面设置有齿条5，第一收集仓2的外侧轴连接有转杆6，且转杆6的端头轴连接有衔接块7，第一收集仓2的底部内侧固定有导向柱8，且导向柱8的外侧设置有浮力块9，管体1的端头外侧套接有阻隔圈10，且管体1的内侧分别开设有容置槽11和定位孔22，并且容置槽11的内侧轴连接有第一阻流板12，第一阻流板12的端头轴连接有第二阻流板13，且第二阻流板13的右端轴连接有滑块14，并且滑块14的外侧设置有挤压座15，容置槽11的内侧设置有第一气囊18，管体1的端头内侧设置有第二气囊19，且管体1的端头内侧设置有定位块21；

第一收集仓2和第二收集仓3均呈圆筒状结构，且第一收集仓2和第二收集仓3均与管体1为一体化结构，并且第一收集仓2和第二收集仓3两者的直径大于管体1的直径，通过相邻管道的拼接，可以使得第一收集仓2和第二收集仓3形成封闭结构，从而可以对管道拼接处泄露的石油进行承接，避免污染环境；

转杆6的左端外侧均匀设置有齿块601，且齿块601与齿条5啮合连接，并且齿条5与第一收集仓2的端面间隙配合，通过将第一收集仓2、第二收集仓3进行对接，可以使得齿条5在啮合作用下带动转杆6进行自动旋转；

衔接块7与转杆6之间连接有扭力弹簧702，且衔接块7的右端侧壁设置有凸块701，并且凸块701与第二收集仓3的表面凹凸配合，通过转杆6的旋转，可以使得衔接块7外侧的凸块701自动卡入第二收集仓3的侧壁，从而便于对两个管道进行初步固定，提高了管道的装配效率；

浮力块9与导向柱8构成伸缩结构，且浮力块9的上端抵触于阻隔圈10的侧壁，并且阻隔圈10的侧壁呈斜面结构，同时阻隔圈10与管体1构成滑动套接结构，通过泄露石油的浮力作用，可以推动浮力块9上移，从而抵触、推动阻隔圈10进行移动，从而对管体1的拼接缝进行二次封闭，避免管道持续泄露，便于后续工作人员对管道的检修；

第一阻流板12均匀分布于管体1的端头内侧，且第一阻流板12与第二阻流板13构成“V”字形结构，并且第一阻流板12与第二阻流板13两者与容置槽11凹凸配合，通过斜向分布的第一阻流板12可以对管道内输送的介质起到阻挡作用，使得第一阻流板12在流体压强作用下进行旋转；

第二阻流板13右端连接的滑块14与容置槽11构成旋转结构，且滑块14与挤压座15构成伸缩结构，并且滑块14的内壁与挤压座15的左端均嵌入安装有同极的磁铁16，同时容置槽11的内壁安装有压力传感器17，通过第一阻流板12、第二阻流板13两者的旋转，可以使得滑块14和挤压座15进行弹性伸缩，从而改变挤压座15对压力传感器17的施加压力，从而通过传感器测得的数据变化，可以推测出管道是否发生泄漏，完成检漏工作；

第一气囊18贴合于第一阻流板12和第二阻流板13，且第一气囊18与第二气囊19之间连接有输气管20，并且第二气囊19的内壁设置有侧囊1901，同时侧囊1901与定位块21相互粘接，而且定位块21与定位孔22构成卡合结构，通过第一阻流板12和第二阻流板13的旋转，可以将第一气囊18中的部分气体挤入第二气囊19中，从而使得第二气囊19发生膨胀，从而贴合于相邻管道的端面，提高管道之间的连接密封性，同时可以推动定位块21自动卡入定位孔22中，起到二次固定的作用；

为了更好的展现出基于流体压强的防漏油气管道的具体检漏报警方法，本实施例中对一种基于流体压强的防漏油气管道的检漏报警方法，包括如下步骤：

S1、通过将两组管体1进行收尾拼接，可以使得转杆6进行自动旋转，从而将衔接块7外侧的凸块701卡入第二收集仓3的外侧，从而完成管道的初步连接；

S2、随着管道内流体的输送，第一阻流板12、第二阻流板13会在流体压强作用下进行旋转，并挤压第一气囊18，使得其内侧的部分气体进入第二气囊19中，使得第二气囊19发生膨胀，从而实现对管件之间的密封及二次固定，同时压力传感器17会受到挤压座15的施力、挤压；

S3、当管道连接处发生泄漏时，管内流体压力变小，从而使得第一阻流板12、第二阻流板13在第一气囊18的膨胀下轻微旋转、复位，此时压力传感器17测得的压力值会发生变化，从而可以通过现有的控制系统控制报警器4进行远程报警，便于工作人员快速赶往、修复。

工作原理：在使用该基于流体压强的防漏油气管道及其检漏报警方法时，首先，如图1和图3所示，将两组管体1进行首尾相接，使得第一收集仓2、第二收集仓3相互贴合拼接，同时齿条5会与第二收集仓3间隙配合，且齿条5会与转杆6端头外侧的齿块601进行啮合作用，从而带动转杆6进行旋转，使得转杆6带动衔接块7侧面的凸块701卡入第二收集仓3的外壁，从而完成两组管体1的初步拼接；

如图2、图4-6和图8所示，当管体1内部对流体进行高速输送时，第一阻流板12、第二阻流板13会对流体起到一定的阻挡作用，使得第一阻流板12、第二阻流板13会在流体压强作用下进行旋转，此时第一阻流板12、第二阻流板13会挤压第一气囊18，使得第一气囊18中的部分气体自动进入第二气囊19中，使得第二气囊19和侧囊1901同步发生膨胀，膨胀后的第二气囊19会紧密贴合于管体1的端面，从而对管体1的拼接缝进行堵塞、密封，同时侧囊1901会推动定位块21卡入定位孔22中，从而对两组管体1进行二次定位，提高了管体1之间的拼接稳定性；

如图2-3、图5和图7所示，随着第一阻流板12、第二阻流板13两者的旋转，会使得滑块14沿容置槽11进行滑动，从而改变滑块14与挤压座15之间的距离，进而使得挤压座15可以根据流体流速改变对压力传感器17的挤压力，使得压力传感器17可以实时监测流体的流速和压强，当管道拼接处发生泄漏时，会影响流体流速和压强，从而使得压力传感器17的检测数值发生变化，从而通过现有的控制系统控制报警器4进行远程报警，同时第一收集仓2、第二收集仓3会对泄露的流体进行收集，避免造成环境污染，随着第一收集仓2、第二收集仓3内部液位的升高，浮力块9会抵触、推动阻隔圈10进行自动移动，使得阻隔圈10对管道的拼接缝进行自动阻塞，从而减小损失和便于后续工作人员的检修工作。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (7)

1.一种基于流体压强的防漏油气管道，包括管体（1）、报警器（4）、衔接块（7）、第一阻流板（12）和第一气囊（18），其特征在于：所述管体（1）的两端外侧分别设置有第一收集仓（2）、第二收集仓（3），且第一收集仓（2）的侧面设置有报警器（4），并且第二收集仓（3）的侧面设置有齿条（5），所述第一收集仓（2）的外侧轴连接有转杆（6），且转杆（6）的端头轴连接有衔接块（7），所述第一收集仓（2）的底部内侧固定有导向柱（8），且导向柱（8）的外侧设置有浮力块（9），所述管体（1）的端头外侧套接有阻隔圈（10），且管体（1）的内侧分别开设有容置槽（11）和定位孔（22），并且容置槽（11）的内侧轴连接有第一阻流板（12），所述第一阻流板（12）的端头轴连接有第二阻流板（13），且第二阻流板（13）的右端轴连接有滑块（14），并且滑块（14）的外侧设置有挤压座（15），所述容置槽（11）的内侧设置有第一气囊（18），所述管体（1）的端头内侧设置有第二气囊（19），且管体（1）的端头内侧设置有定位块（21），所述第二阻流板（13）右端连接的滑块（14）与容置槽（11）构成旋转结构，且滑块（14）与挤压座（15）构成伸缩结构，并且滑块（14）的内壁与挤压座（15）的左端均嵌入安装有同极的磁铁（16），同时容置槽（11）的内壁安装有压力传感器（17），所述第一气囊（18）贴合于第一阻流板（12）和第二阻流板（13），且第一气囊（18）与第二气囊（19）之间连接有输气管（20），并且第二气囊（19）的内壁设置有侧囊（1901），同时侧囊（1901）与定位块（21）相互粘接，而且定位块（21）与定位孔（22）构成卡合结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于流体压强的防漏油气管道，其特征在于：所述第一收集仓（2）和第二收集仓（3）均呈圆筒状结构，且第一收集仓（2）和第二收集仓（3）均与管体（1）为一体化结构，并且第一收集仓（2）和第二收集仓（3）两者的直径大于管体（1）的直径。

3.根据权利要求1所述的一种基于流体压强的防漏油气管道，其特征在于：所述转杆（6）的左端外侧均匀设置有齿块（601），且齿块（601）与齿条（5）啮合连接，并且齿条（5）与第一收集仓（2）的端面间隙配合。

4.根据权利要求3所述的一种基于流体压强的防漏油气管道，其特征在于：所述衔接块（7）与转杆（6）之间连接有扭力弹簧（702），且衔接块（7）的右端侧壁设置有凸块（701），并且凸块（701）与第二收集仓（3）的表面凹凸配合。

5.根据权利要求1所述的一种基于流体压强的防漏油气管道，其特征在于：所述浮力块（9）与导向柱（8）构成伸缩结构，且浮力块（9）的上端抵触于阻隔圈（10）的侧壁，并且阻隔圈（10）的侧壁呈斜面结构，同时阻隔圈（10）与管体（1）构成滑动套接结构。

6.根据权利要求1所述的一种基于流体压强的防漏油气管道，其特征在于：所述第一阻流板（12）均匀分布于管体（1）的端头内侧，且第一阻流板（12）与第二阻流板（13）构成“V”字形结构，并且第一阻流板（12）与第二阻流板（13）两者与容置槽（11）凹凸配合。

7.一种如权利要求1所述的基于流体压强的防漏油气管道的检漏报警方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过将两组管体（1）进行收尾拼接，可以使得转杆（6）进行自动旋转，从而将衔接块（7）外侧的凸块（701）卡入第二收集仓（3）的外侧，从而完成管道的初步连接；

S2、随着管道内流体的输送，第一阻流板（12）、第二阻流板（13）会在流体压强作用下进行旋转，并挤压第一气囊（18），使得其内侧的部分气体进入第二气囊（19）中，使得第二气囊（19）发生膨胀，从而实现对管件之间的密封及二次固定，同时压力传感器（17）会受到挤压座（15）的施力、挤压；

S3、当管道连接处发生泄漏时，管内流体压力变小，从而使得第一阻流板（12）、第二阻流板（13）在第一气囊（18）的膨胀下轻微旋转、复位，此时压力传感器（17）测得的压力值会发生变化，从而可以通过现有的控制系统控制报警器（4）进行远程报警，便于工作人员快速赶往、修复。