CN115876344A - 一种尿素水解产品气输送管道巡检装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尿素水解产品气输送管道巡检装置及方法，外管套上开设有导轨槽，巡检小车设置在导轨槽内，产品气管道的外壁上间隔设置有若干热电偶，热电偶另一端的接口触点设置在导轨槽的底部；电池模块给巡检小车中的各模块供电；测量模块通过测量触点测量各热电偶触点的温度值，将温度值传输到数据模块；数据模块记录各热电偶触点的温度值并通过无线通讯模块传送到DCS监控系统；动力模块控制电动机的电流通断和电流方向来实现电动机停止、运转和转动方向，电动机通过齿轮组将动力传送到小车车轮，控制巡检小车移动。实现免数据线对管道温度自动监测，并实时传送数据，结构新颖、自动化监测、维护方便，具有较高的实用性和重要现实意义。

Description

一种尿素水解产品气输送管道巡检装置及方法

技术领域

本发明属于管道巡检技术领域，尤其是一种尿素水解产品气输送管道巡检装置及方法。

背景技术

脱硝尿素制氨工艺有尿素热解和尿素水解两种。在尿素水解工艺中，50％浓度的尿素溶液输送到水解反应器，在130～180℃和0.17～0.2MPa的反应条件下，先生成中间产物氨基甲酸铵，随后氨基甲酸铵分解，生成氨气和二氧化碳。尿素溶液水解产品气通过自身压力氨喷射系统。与液氨不同的是，水解产品气需保持140℃以上的温度，以避免氨气与二氧化碳在低温下逆向反应，生成氨基甲酸盐。氨基甲酸盐会造成下游的喷氨支管等设备的堵塞，因此，水解产品气输送管道需采用蒸汽伴热，并对管道沿程温度进行监测，当监测到温度异常时需进行紧急处理。现有产品气输送管道温度监测在管道壁面布置热电偶，并采用数据线连接到DCS，由于管道长、温度测点较多，数据控制线也多，安装布置不便，且测点布置约多，成本增加越多。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种尿素水解产品气输送管道巡检装置及方法，实现了免数据线对管道上多个测点的温度测量。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，其特征在于，包括巡检小车、热电偶、产品气管道和外管套；

所述外管套上开设有导轨槽，所述巡检小车设置在导轨槽内，所述产品气管道的外壁上间隔设置有若干热电偶，所述热电偶另一端的接口触点设置在导轨槽的底部；

所述巡检小车包括电池模块、数据模块、测量模块、测量触点和动力模块；

所述电池模块给巡检小车中的各模块供电；

所述测量模块通过测量触点测量各热电偶触点的温度值，并将温度值传输到数据模块；

所述数据模块记录各热电偶触点的温度值并通过无线通讯模块传送到DCS监控系统；

所述动力模块通过控制电动机的电流通断和电流方向来实现电动机停止、运转和转动方向，电动机通过齿轮组将动力传送到小车车轮，控制巡检小车的移动。

进一步的，所述产品气管道外侧设置有蒸汽管道。

进一步的，所述产品气管道与外管套之间设置有保温材料。

进一步的，所述导轨槽的两端均安装有固定充电触点。

进一步的，所述导轨槽的底部两侧均间隔设置有若干导水管。

进一步的，所述电池模块设置在巡检小车的顶部，所述电池模块的两端均设置有充电触点。

进一步的，所述测量触点设置在巡检小车的底部，所述测量触点上安装有弹簧。

一种所述装置的尿素水解产品气输送管道巡检方法，包括：

巡检小车在导轨槽的一端充电，电量充满后，动力模块控制巡检小车向前移动，经过热电偶的触点，测量模块测量该触点的温度，并将测量温度值传输到数据模块，数据模块储存该触点的温度值，巡检小车继续移动过程中依次经过导轨槽上的全部热电偶，数据模块依次记录并储存为数据列表，巡检小车移动到另一端后，本轮巡检结束，巡检小车通过充电触点在导轨槽这一端充电，同时数据模块将本轮巡检记录的温度数据通过无线通讯模块传输到DCS监控系统，下一轮巡检重复该过程。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，通过在尿素水解产品气输送管道上设置导轨槽和移动式的巡检小车，在巡检小车移动过程中测量导轨槽上设置的若干热电偶触点的温度值，实现了对管道上多个测点的温度测量，可以实现免数据线对管道温度进行自动监测，并实时传送数据，减少了大量数据线的布置，精简了温度监测的结构，减少了安装和维护成本。相比于传统的温度测点布置方式和布置数量，不仅可以实现更密集的测点布置实现更好的温度监测效果，减少了监测死角，有效解决了现有管道温度监测测点不足、安装不便的问题，同时具有结构新颖、自动化监测、维护方便等特点，具有较高的实用性，具有重要现实意义。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的巡检装置工作示意图。

图2为本发明的管道上开设有导轨槽的剖面示意图。

图3为本发明的管道上设置有巡检小车的剖面示意图。

图4为本发明的巡检装置结构系统图。

图5为本发明的巡检装置非测量状态局部细节图。

图6为本发明的巡检装置测量状态局部细节图。

其中：1-巡检小车，2-导轨槽，3-热电偶，4-产品气管道，5-保温材料，6-固定充电触点，7-外管套，8-蒸汽管道，9-导水管，1-1-电池模块，1-2-充电触点，1-3-数据模块，1-4-无线通讯模块，1-5-测量模块，1-6-测量触点，1-7-动力模块，1-8电动机，1-9-齿轮组，1-10-装置车轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1至图6，本发明提供一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，尿素水解产品气管道从外到内分别为外管套7、保温材料5、蒸汽管道8及产品气管道4。产品气管道4内输送尿素水解产品气，蒸汽管道8贴着产品气管道4的外侧布置，用于给产品气管道4加热，保持产品气管道4的温度在140℃以上。保温材料5填充在外管套7和产品气管道4之间以及蒸汽管道8周围起到保温的效果。

外管套7顶部开设有导轨槽2，根据实际的尿素水解产品气管道长度和走向，可以设置一段或者多段导轨槽2，每段导轨槽2上均设置有一个巡检小车1，巡检小车1可以在导轨槽2中前后移动。导轨槽2两端安装有固定充电触点6，当巡检小车1停在导轨槽2的两端部时，巡检小车1上的充电触点1-2可与固定充电触点6接触实现充电功能。热电偶3在产品气管道4上每隔一小段距离设置一个，热电偶3的测点布置在产品气管道4的外壁上，另一端接口触点布置在导轨槽2底部中间位置，热电偶3的触点为半球型固定触点。为防止导轨槽2内积水，每隔一段距离在导轨槽2的底部两侧各设置一根导水管9，可将导轨槽2中的水排出。

巡检小车1为四轮巡检小车，巡检小车1的顶部设置有电池模块1-1，用于给巡检小车1中的各模块供电，电池模块1-1前后两端均设置有充电触点1-2，可与导轨槽2两端的固定充电触点6接触实现充电功能，其它模块均置于巡检小车1的内部。巡检小车1底部设有测量触点1-6，当巡检小车1沿导轨槽2移动时，测量触点1-6可与热电偶3的固定触点接触，实现对当前测点温度的测量。为保证触点的接触效果，测量触点1-6上安装有弹簧，当测量触点1-6与热电偶3的触点接触时弹簧压缩，未接触时松弛。测量触点1-6与热电偶3的触点接触后，测量模块1-5测量触点的温度值，并将测量到的温度值传输到数据模块1-3，数据模块1-3记录各测点的温度值并通过无线通讯模块1-4将数据传送到DCS监控系统。动力模块1-7通过控制电动机1-8的电流通断和电流方向来实现电动机1-8停止、运转和转动方向，电动机1-8通过齿轮组1-9将动力传送到小车车轮1-10，以此可以控制巡检小车1的前后移动。

本发明提供的尿素水解产品气输送管道巡检装置的工作过程如下：

巡检小车1在导轨槽2的一端充电，电量充满后，动力模块1-7控制巡检小车1向前移动，经过热电偶3的触点，巡检小车1上的测量触点1-6与热电偶3的触点接触，测量触点1-6的弹簧压缩，测量模块1-5测量该处热电偶3触点的温度，并将测量到的温度值传输到数据模块1-3，数据模块1-3储存该触点的温度值，巡检小车1继续向前移动，移动过程中依次经过导轨槽2上的全部热电偶3，数据模块1-3依次记录触点温度值并储存为数据列表，巡检小车1移动到另一端后，本轮巡检结束，巡检小车1通过电池模块1-1一端的充电触点1-2与导轨槽2上的固定充电触点6接触，在导轨槽2的这一端进行充电，同时数据模块1-3将本轮巡检记录的温度值经过无线通讯模块1-4传输到DCS监控系统。下一轮巡检重复该过程，以此循环往复。

以上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 (8)

1.一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，其特征在于，包括巡检小车(1)、热电偶(3)、产品气管道(4)和外管套(7)；

所述外管套(7)上开设有导轨槽(2)，所述巡检小车(1)设置在导轨槽(2)内，所述产品气管道(4)的外壁上间隔设置有若干热电偶(3)，所述热电偶(3)另一端的接口触点设置在导轨槽(2)的底部；

所述巡检小车(1)包括电池模块(1-1)、数据模块(1-3)、测量模块(1-5)、测量触点(1-6)和动力模块(1-7)；

所述电池模块(1-1)给巡检小车(1)中的各模块供电；

所述测量模块(1-5)通过测量触点(1-6)测量各热电偶(3)触点的温度值，并将温度值传输到数据模块(1-3)；

所述数据模块(1-3)记录各热电偶(3)触点的温度值并通过无线通讯模块(1-4)传送到DCS监控系统；

所述动力模块(1-7)通过控制电动机(1-8)的电流通断和电流方向来实现电动机(1-8)停止、运转和转动方向，电动机(1-8)通过齿轮组(1-9)将动力传送到小车车轮(1-10)，控制巡检小车(1)的移动。

2.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，其特征在于，所述产品气管道(4)外侧设置有蒸汽管道(8)。

3.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，其特征在于，所述产品气管道(4)与外管套(7)之间设置有保温材料(5)。

4.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，其特征在于，所述导轨槽(2)的两端均安装有固定充电触点(6)。

5.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，其特征在于，所述导轨槽(2)的底部两侧均间隔设置有若干导水管(9)。

6.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，其特征在于，所述电池模块(1-1)设置在巡检小车(1)的顶部，所述电池模块(1-1)的两端均设置有充电触点(1-2)。

7.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气输送管道巡检装置，其特征在于，所述测量触点(1-6)设置在巡检小车(1)的底部，所述测量触点(1-6)上安装有弹簧。

8.一种权利要求1～7任一项所述装置的尿素水解产品气输送管道巡检方法，其特征在于，包括：

巡检小车(1)在导轨槽(2)的一端充电，电量充满后，动力模块(1-7)控制巡检小车(1)向前移动，经过热电偶(3)的触点，测量模块(1-5)测量该触点的温度，并将测量温度值传输到数据模块(1-3)，数据模块(1-3)储存该触点的温度值，巡检小车(1)继续移动过程中依次经过导轨槽(2)上的全部热电偶(3)，数据模块(1-3)依次记录并储存为数据列表，巡检小车(1)移动到另一端后，本轮巡检结束，巡检小车(1)通过充电触点(1-2)在导轨槽(2)这一端充电，同时数据模块(1-3)将本轮巡检记录的温度数据通过无线通讯模块(1-4)传输到DCS监控系统，下一轮巡检重复该过程。

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