CN116066760B - 一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工气体泄漏检测技术领域，具体为一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，便携式检测设备包括骨架、导向装置和动力装置，骨架和导向装置连接，动力装置和骨架连接，导向装置和动力装置管道连通，骨架包括动力环和中台，动力环套设在工艺管道外圈，动力环和中台活动连接，中台上设有回转槽，动力环和回转槽转动连接，动力装置包括多个动力缸，动力环上设有多个穿设孔，动力缸缸体置于穿设孔内，动力缸输出端和工艺管道外圆抵接。

Description

一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备

技术领域

本发明涉及化工气体泄漏检测技术领域，具体为一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备。

背景技术

石化工业中需要使用管道将各个工序之间的物料进行传递，工质输送过程需要增压才能输送到远处，并且，为了维持相关的理化状态，气体类工质常常需要维持一定压力。工质大多数均是有毒有害的，不能直接进入到大气中，所以，工艺管道的密封是管道维护的关注点。管道施工时以及使用过程中，可能会由于失误或不可知因素存在局部漏点，化工气体泄漏对环境危害以及安全隐患影响很大，需要及时检查获得漏点位置，

现有技术中，管道上气体的泄漏一般都是采用固定点位置布置的传感器来进行检测，当泄漏距离传感器较远时，泄漏发生时间较长或者泄漏量较大时，才发出警报，有较大的滞后性，手持式的巡检传感器精度一般，泄漏量较小时，有时手持的检测设备的灵敏度不足以感知泄漏发生。泄漏情况检测得知后，目前设备仍然无法快速定位泄漏发生位置，需要不断朝不同位置取样测量才能分析看出泄漏浓度的微量差异以便作为漏点位置的方位判断。

目前的人工手提式检测效率较低，且精度不足，采样人员靠近泄露点时，有较大的危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，便携式检测设备包括骨架、导向装置和动力装置，骨架和导向装置连接，动力装置和骨架连接，导向装置和动力装置管道连通，骨架包括动力环和中台，动力环套设在工艺管道外圈，动力环 和中台活动连接，中台上设有回转槽，动力环和回转槽转动连接，动力装置包括多个动力缸，动力环上设有多个穿设孔，动力缸缸体置于穿设孔内，动力缸输出端和工艺管道外圆抵接。骨架作为主要的安装基础，用于对其他各装置进行安装，通过导向装置对设备整体移动进行导向，并对泄漏点进行检测，动力装置为主要的动力源，为设备整体移动提供动力，提高检测均匀性，减少人工参与，动力环位于工艺管道外圈，动力环由两个半卡环卡接而成，便于进行拆装、携带，通过中台上的回转槽对动力环进行回转导向，从而对工艺管道进行周向检测，提高检测精度，动力环通过穿设孔对动力缸进行安装，动力缸输出端朝向工艺管道的径向，通过动力缸调节夹持半径，从而对不同管径的工艺管道进行泄漏点检测，提高多规格检测适用性。

骨架还包括引导环，引导环位于工艺管道外圈，中台远离动力环一端和引导环传动连接，导向装置包括多根连杆，动力环通过连杆和引导环传动连接，连杆一端和动力环紧固连接，连杆远离动力环一端设有密封环，引导环上设有导向槽，密封环置于导向槽内，密封环和导向槽转动连接，引导环和密封环传动连接；

动力装置还包括风机，风机和中台紧固连接，风机出风端和导向槽管道连通，中台上设有储液腔，风机出风端通过储液腔和导向槽连通，连杆上设有导流道，多个导流道和导向槽管道连通，密封环上设有压缩腔，压缩腔呈环形，导流道通过压缩腔和导向槽连通，导流道一侧设有负压流道，负压流道远离导流道一端朝向工艺管道。引导环由两个半浮环组成，一端进行铰接，另一端进行卡接，便于进行拆卸，通过导向槽对密封环进行回转导向，密封环通过连杆和动力环连接，动力环转动时，带动连杆转动，连杆带动密封环在导向槽内做定轴转动，通过风机进行气体压缩，将空气送入储液腔内，例如：在检测氨气泄漏过程中，储液腔内装有水，根据检测不同的泄露气体，更换储液腔内的液体介质，风机压缩的空气通过管道进入储液腔内，并对水体进行冲击，通过水体对气流进行过滤，防止杂质进入后续行程，气流对水体冲击过程中，使部分的水体雾化，从水面上端溢出，进入导向槽内，通过密封环上的压缩腔将导向槽和导流道导通，含湿气流进入导流道内，负压流道和导流道连通，并朝向工艺管道，负压流道通过负压将工艺管道外表面的气体吸入，并送入导流道内，导流道内含湿气流中的雾滴和氨气混合，形成可电离的氨水溶液，通过水体对氨气进行吸附，防止泄漏的氨气逸散影响周围检测工人的安全，通过周向布置的多管氨水溶液，便于对泄漏点进行检测，氨水浓度越高的则越靠近泄漏点，便于进行泄漏点快速定位。

动力环上设有过流道，过流道和相邻的导流道连通，每个过流道中段设有检测腔，导向装置还包括检测组件，检测组件置于检测腔内，检测组件包括正极板和负极板

，正极板和负极板分别置于检测腔两侧，正极板和负极板分别与电源的接线柱电连。含有氨水的气流进入导流道后，穿过相对布置的正极板和负极板之间，由于氨水为可电离溶液，正极板和负极板分别与电源的正负极接线柱相连，构成检测电路，初始状态通过空气截止，当含有氨水的气流流经正极板和负极板之间时，由于氨水电离，使检测电路导通，则此处工艺管道存在泄漏点，氨水浓度越大，则检测电路上的导通电流越大，从而根据检测电路上的导通电流大小，对泄露氨气的浓度进行梯级检测，电流越大的检测电路越靠近泄漏点，从而自动对泄露点进行精定位。

储液腔为下置进口，风机出风端相较于储液腔上液面位于高位。通过储液腔进口下置，使气流进入储液腔后，先通过液体介质进行过滤，保证气流洁净度。

过流道尾端倾斜布置，中台下端设有夹持缸，夹持缸输出端和工艺管道外圆抵接。过流道进行气体导流，通过倾斜布置的出气口，向外喷气，在反作用力作用下推动动力环转动，使动力环在回转槽内转动，从而带动连杆沿工艺管道外圆面转动，连杆转动过程中，负压流道一直朝向工艺管道表面，当工艺管道局部产生泄露时，通过负压流道对泄露气体进行吸附，从而对工艺管道表面进行周向检测，提高检测精度，中台的夹持缸位于动力环远离连杆一侧，防止造成运动干涉，夹持缸输出端可以设置电磁铁对工艺管道进行吸附，提高对工艺管道的吸附性能，从而对中台进行限位，使中台只能沿着工艺管道轴线方向横向移动。

导流道沿内部介质流通方向依次设有渐缩部、喉部和渐扩部，渐缩部、喉部和渐扩部依次连通，渐缩部和压缩腔连通，喉部和负压流道连通。通过依次设置的渐缩部、喉部和渐扩部，沿内部介质流通方向，渐缩部直径逐渐减小，喉部直径最小，渐扩部直径最大，当气体流通到喉部时，流速最大，压力最小，形成文丘里效应，通过负压流道和工艺管道表面气层接触，在负压流道内形成负压，在负压作用下，对工艺管道表面的气体进行吸附，防止泄漏气体逸散到空气中，通过低压对泄露气体聚集，从而便于对泄露物质进行检测。

储液腔内置电热丝，电热丝位于液面下。通过储液腔内的电热丝对水体进行加热，当气流充入水体后，通过水体对气体进行过滤，防止杂质进入后续行程造成堵塞，当过滤后的气体从水体脱离时，会携带部分水汽进入导向槽内，通过内置的电热丝提高水体雾化效率，提高进入后续检测行程气体的含水率，便于提高检测精度。

动力装置还包括多个支撑板，支撑板和动力缸输出端传动连接，动力缸输出端通过支撑板和工艺管道抵接。动力缸通过支撑板 抵接在工艺管道外表面，从而对动力环进行支撑，使动力环可以做带直线运动的圆周运动，提高运行稳定性。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过中台上的回转槽对动力环进行回转导向，从而对工艺管道进行周向检测，提高检测精度；通过水体对氨气进行吸附，防止泄漏的氨气逸散影响周围检测工人的安全，通过周向布置的多管氨水溶液，便于对泄漏点进行检测，氨水浓度越高的则越靠近泄漏点，便于进行泄漏点快速定位；正极板和负极板分别与电源的正负极接线柱相连，构成检测电路，初始状态通过空气截止，当含有氨水的气流流经正极板和负极板之间时，由于氨水电离，使检测电路导通，则此处工艺管道存在泄漏点，氨水浓度越大，则检测电路上的导通电流越大，从而根据检测电路上的导通电流大小，对泄露氨气的浓度进行梯级检测，电流越大的检测电路越靠近泄漏点，从而自动对泄露点进行精定位；过流道通过倾斜布置的出气口，向外喷气，使动力环在回转槽内转动，通过负压流道对泄露气体进行吸附，从而对工艺管道表面进行周向检测，提高检测精度；当气体流通到喉部时，流速最大，压力最小，形成文丘里效应，通过负压流道和工艺管道表面气层接触，在负压流道内形成负压，在负压作用下，对工艺管道表面的气体进行吸附，防止泄漏气体逸散到空气中，通过低压对泄露气体聚集，从而便于对泄露物质进行检测。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的气体流路导通示意图；

图3是本发明的周向检测示意图；

图4是图1视图的局部A放大视图；

图5是本发明的导向装置结构示意图；

图6是图5视图的局部B放大视图；

图中：1、骨架；11、动力环；111、检测腔；112、过流道；113、穿设孔；12、引导环；121、导向槽；13、中台；131、回转槽；132、储液腔；2、导向装置；21、连杆；211、导流道；2111、渐缩部；2112、喉部；2113、渐扩部；212、负压流道；22、密封环；221、压缩腔；23、检测组件；231、正极板；232、负极板；3、动力装置；31、动力缸；32、支撑板；33、风机；4、工艺管道。

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。

如图1~图3所示，一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，便携式检测设备包括骨架1、导向装置2和动力装置3，骨架1和导向装置2连接，动力装置3和骨架1连接，导向装置2和动力装置3管道连通，骨架1包括动力环11和中台13，动力环11套设在工艺管道4外圈，动力环 11和中台13活动连接，中台13上设有回转槽131，动力环11和回转槽131转动连接，动力装置3包括多个动力缸31，动力环11上设有多个穿设孔113，动力缸31缸体置于穿设孔113内，动力缸31输出端和工艺管道4外圆抵接。

骨架1作为主要的安装基础，用于对其他各装置进行安装，通过导向装置2对设备整体移动进行导向，并对泄漏点进行检测，动力装置3为主要的动力源，为设备整体移动提供动力，提高检测均匀性，减少人工参与，动力环11位于工艺管道4外圈，动力环11由两个半卡环卡接而成，便于进行拆装、携带，通过中台13上的回转槽131对动力环11进行回转导向，从而对工艺管道4进行周向检测，提高检测精度，动力环11通过穿设孔113对动力缸31进行安装，动力缸31输出端朝向工艺管道4的径向，通过动力缸31调节夹持半径，从而对不同管径的工艺管道4进行泄漏点检测，提高多规格检测适用性。

如图2~图5所示，骨架1还包括引导环12，引导环12位于工艺管道4外圈，中台13远离动力环11一端和引导环12传动连接，导向装置2包括多根连杆21，动力环11通过连杆21和引导环12传动连接，连杆21一端和动力环11紧固连接，连杆21远离动力环11一端设有密封环22，引导环12上设有导向槽121，密封环22置于导向槽121内，密封环22和导向槽121转动连接，引导环12和密封环22传动连接；

动力装置3还包括风机33，风机33和中台13紧固连接，风机33出风端和导向槽121管道连通，中台13上设有储液腔132，风机33出风端通过储液腔132和导向槽121连通，连杆21上设有导流道211，多个导流道211和导向槽121管道连通，密封环22上设有压缩腔221，压缩腔221呈环形，导流道211通过压缩腔221和导向槽121连通，导流道211一侧设有负压流道212，负压流道212远离导流道211一端朝向工艺管道4。

引导环12由两个半浮环组成，一端进行铰接，另一端进行卡接，便于进行拆卸，通过导向槽121对密封环22进行回转导向，密封环22通过连杆21和动力环11连接，动力环11转动时，带动连杆21转动，连杆21带动密封环22在导向槽121内做定轴转动，通过风机33进行气体压缩，将空气送入储液腔132内，例如：在检测氨气泄漏过程中，储液腔132内装有水，根据检测不同的泄露气体，更换储液腔132内的液体介质，风机33压缩的空气通过管道进入储液腔132内，并对水体进行冲击，通过水体对气流进行过滤，防止杂质进入后续行程，气流对水体冲击过程中，使部分的水体雾化，从水面上端溢出，进入导向槽121内，通过密封环22上的压缩腔221将导向槽121和导流道211导通，含湿气流进入导流道211内，负压流道212和导流道211连通，并朝向工艺管道4，负压流道212通过负压将工艺管道4外表面的气体吸入，并送入导流道211内，导流道211内含湿气流中的雾滴和氨气混合，形成可电离的氨水溶液，通过水体对氨气进行吸附，防止泄漏的氨气逸散影响周围检测工人的安全，通过周向布置的多管氨水溶液，便于对泄漏点进行检测，氨水浓度越高的则越靠近泄漏点，便于进行泄漏点快速定位。

如图5~图6所示，动力环11上设有过流道112，过流道112和相邻的导流道211连通，每个过流道112中段设有检测腔111，导向装置2还包括检测组件23，检测组件23置于检测腔111内，检测组件23包括正极板231和负极板232，正极板231和负极板232分别置于检测腔111两侧，正极板231和负极板232分别与电源的接线柱电连。

含有氨水的气流进入导流道211后，穿过相对布置的正极板231和负极板232之间，由于氨水为可电离溶液，正极板231和负极板232分别与电源的正负极接线柱相连，构成检测电路，初始状态通过空气截止，当含有氨水的气流流经正极板231和负极板232之间时，由于氨水电离，使检测电路导通，则此处工艺管道4存在泄漏点，氨水浓度越大，则检测电路上的导通电流越大，从而根据检测电路上的导通电流大小，对泄露氨气的浓度进行梯级检测，电流越大的检测电路越靠近泄漏点，从而自动对泄露点进行精定位。

如图5所示，储液腔132为下置进口，风机33出风端相较于储液腔132上液面位于高位。通过储液腔132进口下置，使气流进入储液腔132后，先通过液体介质进行过滤，保证气流洁净度。

如图6所示，过流道112尾端倾斜布置，中台13下端设有夹持缸，夹持缸输出端和工艺管道4外圆抵接。

过流道112进行气体导流，通过倾斜布置的出气口，向外喷气，在反作用力作用下推动动力环11转动，使动力环11在回转槽131内转动，从而带动连杆21沿工艺管道4外圆面转动，连杆21转动过程中，负压流道212一直朝向工艺管道4表面，当工艺管道4局部产生泄露时，通过负压流道212对泄露气体进行吸附，从而对工艺管道4表面进行周向检测，提高检测精度，中台13的夹持缸位于动力环11远离连杆21一侧，防止造成运动干涉，夹持缸输出端可以设置电磁铁对工艺管道4进行吸附，提高对工艺管道4的吸附性能，从而对中台13进行限位，使中台13只能沿着工艺管道4轴线方向横向移动。

导流道211沿内部介质流通方向依次设有渐缩部2111、喉部2112和渐扩部2113，渐缩部2111、喉部2112和渐扩部2113依次连通，渐缩部2111和压缩腔221连通，喉部2112和负压流道212连通。通过依次设置的渐缩部2111、喉部2112和渐扩部2113，沿内部介质流通方向，渐缩部2111直径逐渐减小，喉部2112直径最小，渐扩部2113直径最大，当气体流通到喉部时，流速最大，压力最小，形成文丘里效应，通过负压流道212和工艺管道4表面气层接触，在负压流道212内形成负压，在负压作用下，对工艺管道4表面的气体进行吸附，防止泄漏气体逸散到空气中，通过低压对泄露气体聚集，从而便于对泄露物质进行检测。

储液腔132内置电热丝，电热丝位于液面下。通过储液腔132内的电热丝对水体进行加热，当气流充入水体后，通过水体对气体进行过滤，防止杂质进入后续行程造成堵塞，当过滤后的气体从水体脱离时，会携带部分水汽进入导向槽121内，通过内置的电热丝提高水体雾化效率，提高进入后续检测行程气体的含水率，便于提高检测精度。

动力装置3还包括多个支撑板32，支撑板32和动力缸31输出端传动连接，动力缸31输出端通过支撑板32和工艺管道4抵接。动力缸31通过支撑板32 抵接在工艺管道4外表面，从而对动力环11进行支撑，使动力环11可以做带直线运动的圆周运动，提高运行稳定性。

工作原理：负压流道212通过负压将工艺管道4外表面的气体吸入，并送入导流道211内，导流道211内含湿气流中的雾滴和氨气混合，形成可电离的氨水溶液，通过水体对氨气进行吸附，防止泄漏的氨气逸散影响周围检测工人的安全，通过周向布置的多管氨水溶液，便于对泄漏点进行检测，氨水浓度越高的则越靠近泄漏点；正极板231和负极板232分别与电源的正负极接线柱相连，构成检测电路，初始状态通过空气截止，当含有氨水的气流流经正极板231和负极板232之间时，由于氨水电离，使检测电路导通，则此处工艺管道4存在泄漏点，氨水浓度越大，则检测电路上的导通电流越大，从而根据检测电路上的导通电流大小，对泄露氨气的浓度进行梯级检测，电流越大的检测电路越靠近泄漏点；过流道112进行气体导流，通过倾斜布置的出气口，向外喷气，在反作用力作用下推动动力环11转动，使动力环11在回转槽131内转动，从而带动连杆21沿工艺管道4外圆面转动，连杆21转动过程中，负压流道212一直朝向工艺管道4表面，当工艺管道4局部产生泄露时，通过负压流道212对泄露气体进行吸附，从而对工艺管道4表面进行周向检测；当气体流通到喉部时，流速最大，压力最小，形成文丘里效应，通过负压流道212和工艺管道4表面气层接触，在负压流道212内形成负压，在负压作用下，对工艺管道4表面的气体进行吸附，防止泄漏气体逸散到空气中，通过低压对泄露气体聚集。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：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，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)

1.一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，其特征在于：所述便携式检测设备包括骨架（1）、导向装置（2）和动力装置（3），所述骨架（1）和导向装置（2）连接，所述动力装置（3）和骨架（1）连接，所述导向装置（2）和动力装置（3）管道连通，所述骨架（1）包括动力环（11）和中台（13），所述动力环（11）套设在工艺管道（4）外圈，动力环 （11）和中台（13）活动连接，所述中台（13）上设有回转槽（131），所述动力环（11）和回转槽（131）转动连接，所述动力装置（3）包括多个动力缸（31），所述动力环（11）上设有多个穿设孔（113），所述动力缸（31）缸体置于穿设孔（113）内，动力缸（31）输出端和工艺管道（4）外圆抵接；

所述骨架（1）还包括引导环（12），所述引导环（12）位于工艺管道（4）外圈，所述中台（13）远离动力环（11）一端和引导环（12）传动连接，所述导向装置（2）包括多根连杆（21），所述动力环（11）通过连杆（21）和引导环（12）传动连接，所述连杆（21）一端和动力环（11）紧固连接，连杆（21）远离动力环（11）一端设有密封环（22），所述引导环（12）上设有导向槽（121），所述密封环（22）置于导向槽（121）内，密封环（22）和导向槽（121）转动连接，所述引导环（12）和密封环（22）传动连接；

所述动力装置（3）还包括风机（33），所述风机（33）和中台（13）紧固连接，风机（33）出风端和导向槽（121）管道连通，所述中台（13）上设有储液腔（132），所述风机（33）出风端通过储液腔（132）和导向槽（121）连通，所述连杆（21）上设有导流道（211），多个所述导流道（211）和导向槽（121）管道连通，所述密封环（22）上设有压缩腔（221），所述压缩腔（221）呈环形，所述导流道（211）通过压缩腔（221）和导向槽（121）连通，所述导流道（211）一侧设有负压流道（212），所述负压流道（212）远离导流道（211）一端朝向工艺管道（4）。

2.根据权利要求1所述的一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，其特征在于：所述动力环（11）上设有过流道（112），所述过流道（112）和相邻的导流道（211）连通，每个所述过流道（112）中段设有检测腔（111），所述导向装置（2）还包括检测组件（23），所述检测组件（23）置于检测腔（111）内，检测组件（23）包括正极板（231）和负极板

（232），所述正极板（231）和负极板（232）分别置于检测腔（111）两侧，正极板（231）和负极板（232）分别与电源的接线柱电连。

3.根据权利要求2所述的一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，其特征在于：所述储液腔（132）为下置进口，所述风机（33）出风端相较于储液腔（132）上液面位于高位。

4.根据权利要求3所述的一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，其特征在于：所述过流道（112）尾端倾斜布置，所述中台（13）下端设有夹持缸，所述夹持缸输出端和工艺管道（4）外圆抵接。

5.根据权利要求4所述的一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，其特征在于：所述导流道（211）沿内部介质流通方向依次设有渐缩部（2111）、喉部（2112）和渐扩部（2113），所述渐缩部（2111）、喉部（2112）和渐扩部（2113）依次连通，所述渐缩部（2111）和压缩腔（221）连通，所述喉部（2112）和负压流道（212）连通。

6.根据权利要求5所述的一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，其特征在于：所述储液腔（132）内置电热丝，所述电热丝位于液面下。

7.根据权利要求6所述的一种工艺管道气体泄漏便携式检测设备，其特征在于：所述动力装置（3）还包括多个支撑板（32），所述支撑板（32）和动力缸（31）输出端传动连接，所述动力缸（31）输出端通过支撑板（32）和工艺管道（4）抵接。

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