CN113685739B - 一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃气管道防泄漏技术领域，公开了一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，该装置包括组合形成外球体的第一外球体和第二外球体，外球体的内部设置有形成内球体的第一内球体和第二内球体，外球体内形成有预警腔室，内球体内形成有第一防护腔室，且预警腔室内还设置有预警触发机构以及预警传输机构，该装置设计成球体结构，可降低其受到的外界破坏力，而且外球体和内球体的配合，实现双重密封防护，且在燃气泄漏较为严重时，通过预警腔室的气压差来启动预警触发机构，进而开启预警传输机构，方便及时发送预警信息给后台管理人员，便于及时采取维修措施，避免了燃气泄漏较为严重，造成经济损失以及危害到人群的问题。

Description

一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置

技术领域

本发明涉及燃气管道防泄漏技术领域，具体是一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置。

背景技术

天然气管道是指将天然气从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道，在现有的燃气输送过程中，有些管道会暴露在大气环境中，经过长时间的风吹日晒和雨水的侵蚀，有些地方的管道会被腐蚀从而发生天然气泄漏的事故，此概率时间较长，而其实在实际过程中，由于燃气管道的输送线路的非直线性，其管道连接点较多，在后期的使用过程中，管道连接部分最易发生泄漏，而现有的户外管道连接处的防护存在以下不足：

1、保护结构较差，仅仅单纯的对接点进行包裹防护，并不能做到高效率密封；

2、在后期的使用时，管道连接部分的燃气泄漏无法及时预判警告，就容易造成资源的浪费以及对环境的污染，严重时也会引发重大危害。因此，本领域技术人员提供了一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，该装置包括安装于燃气管道连接处的第一外球体和第二外球体，所述第一外球体和第二外球体组合形成外球体，且第一外球体和第二外球体的内侧分别设置有第一内球体和第二内球体，所述第一外球体与第一内球体以及第二外球体与第二内球体之间均形成有相互连通的预警腔室，所述第一外球体和第一内球体的下表面两侧边以及第二外球体和第二内球体的上表面两侧边均对应开设有管卡槽，且第一外球体和第一内球体的下表面以及第二外球体和第二内球体的上表面均对应开设有密封槽；

所述第二外球体的内侧位于第二内球体的底部设置有密封隔板，且第二外球体的内部底端与密封隔板之间形成有密封腔，所述密封腔的内部设置有预警传输机构，所述第二外球体的内侧位于密封隔板的中部开设有活塞腔，所述活塞腔的内侧设置有预警触发机构。

作为本发明进一步的方案：所述预警传输机构包括安装于密封腔内部位于密封隔板下表面的控制芯片以及无线传输模块，且密封腔的内部位于密封隔板的下表面还设置有定位芯片，所述预警腔室的内部位于密封隔板的表面临近活塞腔的一侧嵌入有气体浓度传感器，所述密封腔的内部临近活塞腔的一侧设置有锂电池。

作为本发明再进一步的方案：所述气体浓度传感器的探测端延伸至预警腔室的内部，所述气体浓度传感器的输出端与控制芯片的输入端相连接，所述气体浓度传感器、控制芯片、无线传输模块和定位芯片均与锂电池通过导线相连接。

作为本发明再进一步的方案：所述预警触发机构包括安装于活塞腔内部一端的顶塞，所述顶塞的一侧面位于活塞腔内安装有顶杆，所述活塞腔的内部底端对应顶杆处安装有触发开关，所述顶塞的下表面位于顶杆和触发开关的外侧连接有复位弹簧。

作为本发明再进一步的方案：所述复位弹簧的一端与顶塞的一侧面固定连接，且复位弹簧的另一端与活塞腔的内部底端相连接，所述复位弹簧的两端分别套于顶杆和触发开关的外侧，所述顶塞的外径与活塞腔的内径相适配，且顶塞为橡胶材质，所述顶塞与活塞腔通过复位弹簧相连接。

作为本发明再进一步的方案：所述第二外球体与第二内球体之间呈矩形分布有四个下连接座，所述第一外球体与第一内球体之间对应下连接座处分布有四个上连接座，所述第一外球体的外表面对应上连接座处开设有定位筒，所述定位筒的一端延伸至第一外球体的内侧与上连接座相连接，所述上连接座和下连接座的表面均设置有螺纹孔，所述第一外球体与第二外球体通过下连接座和上连接座以及螺栓相连接。

作为本发明再进一步的方案：所述第二外球体与第二内球体通过下连接座固定连接，所述第一外球体与第一内球体通过上连接座固定连接，所述第二内球体和第一内球体组合形成内球体，且内球体的内部形成有第一防护腔室。

作为本发明再进一步的方案：所述第二内球体的下端为平面结构，所述第一内球体与第二内球体的结构相同，所述第一外球体与第二外球体的连接处设置有转轴，且第一外球体与第二外球体通过转轴转动连接，所述密封槽的内部嵌入有密封条。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，在实际操作时；

1、利用外球体和内球体的配合设计，可以将防泄漏预警装置设计成球体，提高了其防护的密封性，而且球面在受到撞击以及挤压时，力度的导向卸除能力较强，因此也能降低预警装置安装在户外时，其受到的外界破坏力，提高其使用寿命，而且外球体和内球体的配合，可以对带有连接点的燃气管道进行双重防护，通过外球体形成的预警腔室以及内球体形成的第一防护腔室对管道节点进行双重防护，在管道接点发生轻微泄漏时，利用第一防护腔室可以对其进行密封防护，避免燃气泄漏到外界的风险，若当燃气接点泄漏较为严重时，可以利用预警腔室对其进行二次防护，进一步提供其严密性；

2、此外，在燃气泄漏较为严重时，通过预警腔室的气压差来启动预警触发机构，进而通过预警触发机构开启预警传输机构，从而利用预警传输机构来及时发送预警信息给后台管理人员，方便后台管理人员及时采取维修措施，避免了燃气泄漏较为严重，造成经济损失以及危害到人群的问题，本设计不仅操作简捷，而且双重防护，及时预警，智能传输，操作便捷。

附图说明

图1为一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置的展开结构示意图；

图2为一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置中第二外球体和第二内球体的结构示意图；

图3为一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置中预警传输机构的安装示意图；

图4为一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置的结构示意图；

图5为一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置中定位筒的结构示意图。

图中：1、第一外球体；2、第二外球体；3、第二内球体；4、第一内球体；5、预警腔室；6、密封槽；7、管卡槽；8、下连接座；9、上连接座；10、顶塞；11、气体浓度传感器；12、转轴；13、定位筒；21、密封腔；22、控制芯片；23、无线传输模块；24、定位芯片；25、密封隔板；51、活塞腔；52、触发开关；53、复位弹簧；54、顶杆；55、锂电池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，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1～5，本发明实施例中，一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，该装置包括安装于燃气管道连接处的第一外球体1和第二外球体2，第一外球体1和第二外球体2组合形成外球体，且第一外球体1和第二外球体2的内侧分别设置有第一内球体4和第二内球体3，第一外球体1与第一内球体4以及第二外球体2与第二内球体3之间均形成有相互连通的预警腔室5，第一外球体1和第一内球体4的下表面两侧边以及第二外球体2和第二内球体3的上表面两侧边均对应开设有管卡槽7，且第一外球体1和第一内球体4的下表面以及第二外球体2和第二内球体3的上表面均对应开设有密封槽6，密封槽6的内部嵌入有密封条，利用密封槽6和密封条可以提高球体连接的严密性，提高其防护效果，而且采用球体设计，可以降低所受外界的破坏力，提高其使用寿命，降低损坏风险。

第二外球体2与第二内球体3通过下连接座8固定连接，第一外球体1与第一内球体4通过上连接座9固定连接，第二内球体3和第一内球体4组合形成内球体，且内球体的内部形成有第一防护腔室，第二内球体3的下端为平面结构，第一内球体4与第二内球体3的结构相同，第一外球体1与第二外球体2的连接处设置有转轴12，且第一外球体1与第二外球体2通过转轴12转动连接，在对室外的天然气管道连接处进行密封防护时，可以通过第一外球体1和第二外球体2卡合，可以在其内部形成预警腔室5，而第一内球体4和第二内球体3卡合则形成内球体，即内球体内部形成第一防护腔室，进而利用内球体形成的第一防护腔室对管道连接处进行一级密封防护，利用外球体形成的预警腔室5对其进行二级密封防护，在燃气管道连接处发生轻微泄漏时，利用第一防护腔室可以对其进行密封制止，防止燃气泄漏出去，当燃气由第一防护腔室泄漏至预警腔室5内后，则说明燃气泄漏达到预警状态，即会引启预警触发机构，从而来启动预警传输机构，便于远程提醒后台管理人员，及时维修或采取措施。

第二外球体2与第二内球体3之间呈矩形分布有四个下连接座8，第一外球体1与第一内球体4之间对应下连接座8处分布有四个上连接座9，第一外球体1的外表面对应上连接座9处开设有定位筒13，定位筒13的一端延伸至第一外球体1的内侧与上连接座9相连接，上连接座9和下连接座8的表面均设置有螺纹孔，第一外球体1与第二外球体2通过下连接座8和上连接座9以及螺栓相连接，利用下连接座8可以将第二内球体3与第二外球体2进行连接，进而可以确保第二内球体3在对管道卡合式的牢固性，同比，上连接座9的原理一样，至此，可以确保第一内球体4和第二内球体3可以更好的对管道进行卡合密封，而且此外，利用螺栓由定位筒13插入，使其一端拧入上连接座9和下连接座8上，进而可以将第一外球体1和第二外球体2相固定，而且由于利用定位筒13一端固定于上连接座9上，使得上连接座9上的螺纹孔位于定位筒13的内部，由此可以提高预警腔室5与外界的密封性。

第二外球体2的内侧位于第二内球体3的底部设置有密封隔板25，且第二外球体2的内部底端与密封隔板25之间形成有密封腔21，密封腔21的内部设置有预警传输机构，第二外球体2的内侧位于密封隔板25的中部开设有活塞腔51，预警传输机构包括安装于密封腔21内部位于密封隔板25下表面的控制芯片22以及无线传输模块23，且密封腔21的内部位于密封隔板25的下表面还设置有定位芯片24，预警腔室5的内部位于密封隔板25的表面临近活塞腔51的一侧嵌入有气体浓度传感器11，密封腔21的内部临近活塞腔51的一侧设置有锂电池55，气体浓度传感器11的探测端延伸至预警腔室5的内部，气体浓度传感器11的输出端与控制芯片22的输入端相连接，气体浓度传感器11、控制芯片22、无线传输模块23和定位芯片24均与锂电池55通过导线相连接，在预警触发机构启动后，先控制气体浓度传感器11对预警腔室5内的气体浓度进行检测，并通过无线传输模块23将所检测的数据信息传输给后台管理系统，并及时预警后台管理人员，便于后台管理人员可以及时采取措施，并且通过定位芯片24，可以精准找出燃气泄漏源头，提高维修效率。

活塞腔51的内侧设置有预警触发机构，预警触发机构包括安装于活塞腔51内部一端的顶塞10，顶塞10的一侧面位于活塞腔51内安装有顶杆54，活塞腔51的内部底端对应顶杆54处安装有触发开关52，顶塞10的下表面位于顶杆54和触发开关52的外侧连接有复位弹簧53，复位弹簧53的一端与顶塞10的一侧面固定连接，且复位弹簧53的另一端与活塞腔51的内部底端相连接，复位弹簧53的两端分别套于顶杆54和触发开关52的外侧，顶塞10的外径与活塞腔51的内径相适配，且顶塞10为橡胶材质，顶塞10与活塞腔51通过复位弹簧53相连接；

在使用时，当燃气管道发生泄漏后，泄漏的气体会溢出在内球体的第一防护腔室内，从而利用第一防护腔室对发生泄漏的管道进行一级密封防护，若当燃气管道泄漏严重，导致有燃气由第一防护腔室溢出到预警腔室5内时，则由于预警腔室5内气压与外界气压相等，在第一防护腔室内的燃气溢出到预警腔室5内时，会造成预警腔室5内气压增大，进而会推动顶塞10在活塞腔51内移动，顶塞10移动会带动顶杆54向活塞腔51的另一端移动，当压力到达预警值时，顶杆54会顶到触发开关52上，进而触发开关52会开启预警传输机构，进而由预警传输机构将预警信号传输给后台管理人员，便于其及时采取维修措施，当预警腔室5内气压与外界气压相等时，受复位弹簧53的影响，顶塞10会带动顶杆54移至活塞腔51的端口处，需要说明的是，受密封隔板25的作用，使得密封腔21与预警腔室5形成两个独立密封的腔室，进而当密封腔21内的预警传输机构工作时，不会威胁到预警腔室5内的燃气，预警触发机构的设计，是方便在燃气管道接点未发生泄漏时，不会触发预警传输机构，即预警传输机构不工作，也不会浪费电量，从而可以确保预警传输机构的长时间工作。

本发明的工作原理是：本发明在使用时，将带有连接点的天然气管道两端分别放置到第二外球体2和第二内球体3两侧的管卡槽7内，再将第一外球体1和第一内球体4翻转卡合于第二外球体2和第二内球体3上，从而使得第一内球体4和第二内球体3在燃气管道的连接点外侧形成第一道密封防护线，并利用第一外球体1和第二外球体2在燃气管道外侧形成第二道防线，即第一防护腔室为一级密封防护线，预警腔室5为二级密封防护线，在燃气管道连接点在长时间使用或者受到外力发生泄漏时，泄漏的燃气会通过第一防护腔室进行密封防护，若当燃气泄漏较为严重时，第一防护腔室内的燃气溢出到预警腔室5内，此时，会增大预警腔室5内的气压，进而会启动预警触发机构，在预警触发机构启动后，会立刻开启预警传输机构，利用预警传输机构将预警信号传输给后台管理人员，便于其及时采取维修措施，避免燃气泄漏较为严重造成经济损失以及重大危害，本发明将防泄漏预警装置设计成由第一外球体1和第二外球体2以及第一内球体4和第二内球体3组成的外球体和内球体，一方面可以利用球面的设计，提高预警装置的防护能力，降低其受到的外界挤压力或撞击力，避免受到损坏，另一方面，外球体和内球体的设计，可以实现对管道连接点进行双重防护，提高燃气管道防泄漏的能力。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，其特征在于，该装置包括安装于燃气管道连接处的第一外球体（1）和第二外球体（2），所述第一外球体（1）和第二外球体（2）组合形成外球体，且第一外球体（1）和第二外球体（2）的内侧分别设置有第一内球体（4）和第二内球体（3），所述第一外球体（1）与第一内球体（4）以及第二外球体（2）与第二内球体（3）之间均形成有相互连通的预警腔室（5），所述第一外球体（1）和第一内球体（4）的下表面两侧边以及第二外球体（2）和第二内球体（3）的上表面两侧边均对应开设有管卡槽（7），且第一外球体（1）和第一内球体（4）的下表面以及第二外球体（2）和第二内球体（3）的上表面均对应开设有密封槽（6）；

所述第二外球体（2）的内侧位于第二内球体（3）的底部设置有密封隔板（25），且第二外球体（2）的内部底端与密封隔板（25）之间形成有密封腔（21），所述密封腔（21）的内部设置有预警传输机构，所述第二外球体（2）的内侧位于密封隔板（25）的中部开设有活塞腔（51），所述活塞腔（51）的内侧设置有预警触发机构；

所述预警传输机构包括安装于密封腔（21）内部位于密封隔板（25）下表面的控制芯片（22）以及无线传输模块（23），且密封腔（21）的内部位于密封隔板（25）的下表面还设置有定位芯片（24），所述预警腔室（5）的内部位于密封隔板（25）的表面临近活塞腔（51）的一侧嵌入有气体浓度传感器（11），所述密封腔（21）的内部临近活塞腔（51）的一侧设置有锂电池（55），所述气体浓度传感器（11）的探测端延伸至预警腔室（5）的内部，所述气体浓度传感器（11）的输出端与控制芯片（22）的输入端相连接，所述气体浓度传感器（11）、控制芯片（22）、无线传输模块（23）和定位芯片（24）均与锂电池（55）通过导线相连接；

所述预警触发机构包括安装于活塞腔（51）内部一端的顶塞（10），所述顶塞（10）的一侧面位于活塞腔（51）内安装有顶杆（54），所述活塞腔（51）的内部底端对应顶杆（54）处安装有触发开关（52），所述顶塞（10）的下表面位于顶杆（54）和触发开关（52）的外侧连接有复位弹簧（53），所述复位弹簧（53）的一端与顶塞（10）的一侧面固定连接，且复位弹簧（53）的另一端与活塞腔（51）的内部底端相连接，所述复位弹簧（53）的两端分别套于顶杆（54）和触发开关（52）的外侧，所述顶塞（10）的外径与活塞腔（51）的内径相适配，且顶塞（10）为橡胶材质，所述顶塞（10）与活塞腔（51）通过复位弹簧（53）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，其特征在于，所述第二外球体（2）与第二内球体（3）之间呈矩形分布有四个下连接座（8），所述第一外球体（1）与第一内球体（4）之间对应下连接座（8）处分布有四个上连接座（9），所述第一外球体（1）的外表面对应上连接座（9）处开设有定位筒（13），所述定位筒（13）的一端延伸至第一外球体（1）的内侧与上连接座（9）相连接，所述上连接座（9）和下连接座（8）的表面均设置有螺纹孔，所述第一外球体（1）与第二外球体（2）通过下连接座（8）和上连接座（9）以及螺栓相连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，其特征在于，所述第二外球体（2）与第二内球体（3）通过下连接座（8）固定连接，所述第一外球体（1）与第一内球体（4）通过上连接座（9）固定连接，所述第二内球体（3）和第一内球体（4）组合形成内球体，且内球体的内部形成有第一防护腔室。

4.根据权利要求3所述的一种用于室外天然气管道防泄漏预警装置，其特征在于，所述第二内球体（3）的下端为平面结构，所述第一内球体（4）与第二内球体（3）的结构相同，所述第一外球体（1）与第二外球体（2）的连接处设置有转轴（12），且第一外球体（1）与第二外球体（2）通过转轴（12）转动连接，所述密封槽（6）的内部嵌入有密封条。

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