CN116907743A - 一种井口采气树设备的气密性监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井口采气树设备的气密性监测装置，属于井口采气领域，包括车体，所述车体的内侧滑动连接有箱体，所述箱体的一侧固定安装有气体传感器和监测系统，所述气体传感器贯穿箱体的侧壁靠近上部中间位置，所述监测系统位于箱体的一侧靠近前部位置。本发明所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，整个井口采气树设备的气密性监测装置，有效的解决了传统的采气树在使用过程中，需要通过人工定期检查存在着费时费力的问题，气体泄漏问题监测更加及时、准确，并且也改善了采气树的工作环境，增加对采气树的保护效果，提高采气树使用寿命，而且使得采气树在更换位置的时候更加便捷、快速、省力。

Description

一种井口采气树设备的气密性监测装置

技术领域

本发明涉及井口采气领域，特别涉及一种井口采气树设备的气密性监测装置。

背景技术

采气树是一种在油井采气过程中用于传输气体的装置，由于其整体外观类似“大树”，故被称为采气树，主要有多个管道和阀门构成，最终通过输出管输出；

由于采气树的每个阀门之间需要通过法兰和螺栓连接，而且阀门本身阀杆与阀体之间也会存在着泄漏的现象；

但是传统的采气树在使用过程中，均通过人工定期检查的方式，存在着费时费力，而且微量的泄漏时，也存在着检查不精准的现象，并且，由于是人工检查，无法实现实时监测，再两次检查的空隙中，若出现泄漏问题，会出现大量气体泄漏到环境中，存在着一定的安全隐患；

为此，本案针对上述问题，提出了一种井口采气树设备的气密性监测装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种井口采气树设备的气密性监测装置，可以有效解决背景技术中的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种井口采气树设备的气密性监测装置，包括车体，所述车体的内侧滑动连接有箱体，所述箱体的一侧固定安装有气体传感器和监测系统，所述气体传感器贯穿箱体的侧壁靠近上部中间位置，所述监测系统位于箱体的一侧靠近前部位置，所述车体的顶部固定安装有顶板，所述顶板的上部与箱体之间设有升降结构；

所述升降结构包括两个支撑座，两个所述支撑座对称安装在顶板的中心位置，其中一个支撑座的后部固定安装有第一电机，且第一电机的输出轴与其中另一个支撑座之间连接有转辊，所述转辊的外部固定安装有两个绕线盘，两个绕线盘的外部分别缠绕有两根钢丝，四根钢丝的另一端均固定连接在箱体的顶部。

作为本发明的进一步方案，所述箱体的内部通过采气树支架固定安装有采气树，且采气树输出管贯穿箱体的侧壁，采气树输入管贯穿箱体的底部且与箱体的底面保持平齐。

作为本发明的进一步方案，所述顶板的上表面四角位置均开设有通孔，且顶板的上部位于通孔的外侧均固定安装有导向轮，四根所述钢丝分别绕过每个导向轮贯穿通孔。

作为本发明的进一步方案，所述箱体的前部两侧均固定安装有导轨，两个所述导轨之间滑动连接有门板，所述门板的后部对称安装有两个齿条，所述箱体的上部靠前位置固定安装有第二电机，所述箱体的前部位于第二电机的前部通过轴承座转动安装有转杆，所述转杆的两端均固定安装有传动齿轮，两个所述传动齿轮分别于两个齿条啮合连接，所述转杆的外部中心位置固定安装有从动齿轮，且第二电机的输出轴固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接。

作为本发明的进一步方案，所述门板由后板和前板组成，所述后板和前板的截面形状均呈“L”字形，且后板和前板相扣式连接，所述后板的内侧顶部位置设有遮光结构。

作为本发明的进一步方案，所述遮光结构包括套筒，所述套筒固定安装在后板的内侧顶部位置，所述套筒的内部中心位置固定安装有固定轴，所述固定轴的外部套设有转筒，且转筒与固定轴之间设有发条，所述发条的两端分别于固定轴和转筒固定连接，所述转筒的外部缠绕有帘布，所述帘布贯穿套筒后连接有强磁条。

作为本发明的进一步方案，所述前板的前部与强磁条之间磁吸连接有第一磁条，所述后板的后部与强磁条之间磁吸连接有第二磁条，所述第一磁条和第二磁条的相对面分别固定安装有第一清洁刮条和第二清洁刮条。

作为本发明的进一步方案，所述车体有四根立杆组成，每根立杆的底端均安装有脚轮，其中位于箱体后部和另一侧的立杆之间连接有加固横杆，且每根立杆均呈“L”字形，每根立杆的内壁均一体连接有两根凸条，所述箱体的外表面四角位置均开设有凹槽，凹槽与凸条滑动连接。

作为本发明的进一步方案，所述箱体为不透明塑料材质制备，所述前板和后板均由透明塑料材质制备，所述导轨的长度大于门板高度的三分之一，两个所述齿条与箱体和顶板之间均设有导向槽。

作为本发明的进一步方案，所述监测系统包括信号接收模块、中央处理器、控制模块、输出模块和交互模块，所述信号接收模块、中央处理器、控制模块和输出模块依次通信连接，所述气体传感器与信号接收模块通信连接，所述交互模块与第二电机的电源通信连接，所述输出模块通信连接有外部警报设备及通讯终端；

所述控制模块的控制逻辑采用阈值判断法的方式，其工作步骤如下：

气体传感器的输出浓度为C，阈值设定为T，控制模块通过以下条件判断：

当C＞T，则判断为泄漏情况；

当C≤T，则判断为正常情况。

本发明的有益效果如下：

1、通过设置箱体，将采气树设置在箱体的内部，采气树输出管和采气树输入管分别贯穿箱体的侧壁和底部，再不影响采气树正常工作的前提下，能够聚集采气树泄露的气体，通过与气体传感器和监测系统的配合，即可实时对采气树泄露情况进行监测，相比传统人工定期检查的方式，更加快速有效，省时省力的同时监测效果更加精准，避免气体严重泄露；

2、通过设置箱体配合车体和升降结构，再箱体的外侧设置车体，并在车体与箱体之间设置升降结构，在使用的过程中，可通过车体移动箱体的位置，从而移动采气树的位置，移动到位置后，通过升降结构的工作控制箱体的高度，即可将采气树输入管与采气井口法兰盘对接，再采气树更换位置的时候，也无需人工抬起，拆分采气树输入管与采气井口法兰盘后，通过升降结构抬高箱体的高度，即可再次通过车体移动采气树位置，并且这样设置的车体和箱体，能够使得采气树适用在基坑内安装的环境，适用性强；

3、通过设置箱体配合门板，箱体的本身采用不透光的材质制备，所以箱体能够起到为采气树遮光、挡雨的效果，减少环境因素对采气树造成的老化现象，提高采气树的使用寿命，而且也可有效减少采气树每个连接处的泄漏现象；

4、通过设置门板配合遮光结构，将门板设置由前板和后板构成，并且前板和后板的内侧设有遮光结构，再无人工检查的情况下，可通过帘布对门板进行遮光，即可使得整个箱体内部呈现不透光的状态，增加对采气树的遮光保护效果，再需要人工检查的时候，通过第一磁条移动强磁条，即可配合转筒收卷帘布，便于工作人员在不打开门板的情况下透过门板观察箱体的内部情况，提高频繁检查的便捷性；

5、通过设置第一磁条、第二磁条、第一清洁刮条、第二清洁刮条配合遮光结构，第一磁条在控制强磁条位置的作用下，还能够带动第二磁条移动，进而使得第一清洁刮条和第二清洁刮条对门板的前部和背部进行清洁，去除门板表面的脏污和水渍，是的门板的透光性更好，便于人工目测光差采气树工作情况；

6、通过设置监测系统配合气体传感器，监测系统再能够实时向外部警报设备及通讯终端发送监测结果的同时，还能够在箱体内部气体浓度过高时，及时的启动第二电机工作，避免箱体内部因气体浓度过高，加上环境高温的情况产生爆炸的现象，增加整个采气树的使用安全性。

7、整个井口采气树设备的气密性监测装置，有效的解决了传统的采气树在使用过程中，需要通过人工定期检查存在着费时费力的问题，气体泄漏问题监测更加及时、准确，并且也改善了采气树的工作环境，增加对采气树的保护效果，提高采气树使用寿命，而且使得采气树在更换位置的时候更加便捷、快速、省力。

附图说明

图1为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的图1中A处放大图；

图3为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的箱体下降演示图；

图4为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的图1中门板上移演示图；

图5为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的图4主视图；

图6为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的图4后部视角图；

图7为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的图4底部视角图；

图8为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的门板放大图；

图9为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的门板拆分图；

图10为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的图9中套筒剖面图；

图11为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的箱体与车体连接处拆分演示图；

图12为本发明一种井口采气树设备的气密性监测装置的监测系统的系统框图。

图中：1、车体；2、箱体；3、气体传感器；4、监测系统；5、顶板；6、升降结构；7、支撑座；8、第一电机；9、转辊；10、绕线盘；11、钢丝；12、导轨；13、门板；14、齿条；15、第二电机；16、转杆；17、传动齿轮；18、从动齿轮；19、主动齿轮；20、通孔；21、导向轮；22、后板；23、前板；24、第一磁条；25、套筒；26、帘布；27、强磁条；28、固定轴；29、转筒；30、发条；31、第一清洁刮条；32、第二磁条；33、第二清洁刮条。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-12所示，一种井口采气树设备的气密性监测装置，包括车体1，车体1的内侧滑动连接有箱体2，箱体2的一侧固定安装有气体传感器3和监测系统4，气体传感器3贯穿箱体2的侧壁靠近上部中间位置，监测系统4位于箱体2的一侧靠近前部位置，车体1的顶部固定安装有顶板5，顶板5的上部与箱体2之间设有升降结构6；

升降结构6包括两个支撑座7，两个支撑座7对称安装在顶板5的中心位置，其中一个支撑座7的后部固定安装有第一电机8，且第一电机8的输出轴与其中另一个支撑座7之间连接有转辊9，转辊9的外部固定安装有两个绕线盘10，两个绕线盘10的外部分别缠绕有两根钢丝11，四根钢丝11的另一端均固定连接在箱体2的顶部。

本实施例中，箱体2的内部通过采气树支架固定安装有采气树，且采气树输出管贯穿箱体2的侧壁，采气树输入管贯穿箱体2的底部且与箱体2的底面保持平齐。

将采气树设置在箱体2的内部，采气树输入管和输出管分别贯穿箱体2的底部和侧壁，当采气树任意位置产生泄漏现象的时候，气体会泄露到箱体2的内部，此时气体传感器3即可监测到气体泄漏的情况。

本实施例中，顶板5的上表面四角位置均开设有通孔20，且顶板5的上部位于通孔20的外侧均固定安装有导向轮21，四根钢丝11分别绕过每个导向轮21贯穿通孔20。

导向轮21能够起到对钢丝11进行导向，保持钢丝11移动过程中的稳定性和润滑性，当第一电机8工作的时候，两个绕线盘10即可带动四根钢丝11同时收卷或释放，即可带动箱体2在车体1的内侧垂直方向移动。

本实施例中，箱体2的前部两侧均固定安装有导轨12，两个导轨12之间滑动连接有门板13，门板13的后部对称安装有两个齿条14，箱体2的上部靠前位置固定安装有第二电机15，箱体2的前部位于第二电机15的前部通过轴承座转动安装有转杆16，转杆16的两端均固定安装有传动齿轮17，两个传动齿轮17分别于两个齿条14啮合连接，转杆16的外部中心位置固定安装有从动齿轮18，且第二电机15的输出轴固定连接有主动齿轮19，主动齿轮19与从动齿轮18啮合连接。

第二电机15工作的时候，其输出轴带动主动齿轮19转动，主动齿轮19通过从动齿轮18带动转杆16转动，转杆16带动两个传动齿轮17转动，两个传动齿轮17即可配合两个齿条14带动门板13垂直方向移动，达到打开、关闭箱体2的目的。

本实施例中，门板13由后板22和前板23组成，后板22和前板23的截面形状均呈“L”字形，且后板22和前板23相扣式连接，后板22的内侧顶部位置设有遮光结构。

将门板13设置由前板23和后板22组成的双层结构，则前板23和后板22之间留有空隙，该空隙可用于安装遮光结构，能够实现调节门板13透光的效果。

本实施例中，遮光结构包括套筒25，套筒25固定安装在后板22的内侧顶部位置，套筒25的内部中心位置固定安装有固定轴28，固定轴28的外部套设有转筒29，且转筒29与固定轴28之间设有发条30，发条30的两端分别于固定轴28和转筒29固定连接，转筒29的外部缠绕有帘布26，帘布26贯穿套筒25后连接有强磁条27。

当拉动帘布26的时候，转筒29即可在发条30的外部转动，从而释放帘布26，当强磁条27被置于门板13最底部的时候，帘布26即可遮盖整个门板13，起到遮光的效果。

本实施例中，前板23的前部与强磁条27之间磁吸连接有第一磁条24，后板22的后部与强磁条27之间磁吸连接有第二磁条32，第一磁条24和第二磁条32的相对面分别固定安装有第一清洁刮条31和第二清洁刮条33。

在门板13前部移动第一磁条24的时候，即可带动强磁条27移动，强磁条27带动帘布26移动的同时带动第二磁条32移动，再调整帘布26覆盖位置的同时可通过第一清洁刮条31和第二清洁刮条33清理门板13前面和背面的脏污以及水雾，便于更加清楚的透过门板13看到箱体2内部的情况。

本实施例中，车体1有四根立杆组成，每根立杆的底端均安装有脚轮，其中位于箱体2后部和另一侧的立杆之间连接有加固横杆，且每根立杆均呈“L”字形，每根立杆的内壁均一体连接有两根凸条，箱体2的外表面四角位置均开设有凹槽，凹槽与凸条滑动连接。

车体1可通过四个脚轮移动，移动到采气树安装进口的时候，即可通过升降结构6降低或抬高箱体2的高度，是的采气树输入管能够与井口的法兰盘对齐，连接后即可进行采气工作。

本实施例中，箱体2为不透明塑料材质制备，前板23和后板22均由透明塑料材质制备，导轨12的长度大于门板13高度的三分之一，两个齿条14与箱体2和顶板5之间均设有导向槽。

由于导轨12的高度长于门板13的高度，所以门板13在上移后不会出现脱落导轨12的问题。

本实施例中，监测系统4包括信号接收模块、中央处理器、控制模块、输出模块和交互模块，信号接收模块、中央处理器、控制模块和输出模块依次通信连接，气体传感器3与信号接收模块通信连接，交互模块与第二电机15的电源通信连接，输出模块通信连接有外部警报设备及通讯终端；

控制模块的控制逻辑采用阈值判断法的方式，其工作步骤如下：

气体传感器3的输出浓度为C，阈值设定为T，控制模块通过以下条件判断：

当C＞T，则判断为泄漏情况；

当C≤T，则判断为正常情况。

监测系统4一方面能够配合气体传感器3实时监测箱体2内气体泄漏问题，另一方面当气体浓度超过预设的阈值时，可控制第二电机15的电源启闭，从而让使得门板13上移，释放箱体2内的气体，避免气体浓度过高加上外界高温产生爆炸的现象。

需要说明的是，本发明为一种井口采气树设备的气密性监测装置，在使用时，将车体1携带箱体2通过脚轮移动到井口的上方，然后启动第一电机8正转或反转，第一电机8带动转辊9转动，转辊9带动两个绕线盘10转动，是的四根钢丝11被收卷或释放，此时箱体2在车体1的内侧垂直方向滑动，即可调整箱体2底面高度，将采气树输入管与井口法兰盘对齐即可，再通过外部螺栓床采气树输入管与井口法兰盘连接，即可完成采气树安装工作；

在采气的过程中，当气体出现泄漏情况时，气体或泄露到箱体2的内部，气体传感器3即可监测到气体泄漏，监测系统4的信号接收器接收到气体泄漏信号，通过输出模块向外部警报设备及通讯终端发送信号，通知附近工作人员及时进行维修；

在监测气体泄漏的过程中，若箱体2内气体浓度过高，控制模块通过判断C＞T，其中C为气体传感器3输出浓度，T为设置的气体浓度阈值，为泄漏情况，输出模块向第二电机15的外部电源输送信号，启动第二电机15工作，第二电机15带动门板13打开，释放箱体2内的气体，避免气体浓度过高，加上高温天气出现爆炸的现象；

在使用的过程中，工作人员通过交互模块手动启动第二电机15工作，即可主动控制门板13的启闭工作，门板13打开后即可对箱体2内部的采气树进行检修、拆装，在采气树拆除后，启动第一电机8再次工作收卷钢丝11，从而抬高箱体2的高度，即可再次通过车体1移动整个采气树到下一个井口进行安装；

将第一磁条24在前板23的前部滑动，第一磁条24即可带动强磁条27移动，强磁条27带动帘布26释放的同时带动第二磁条32移动，当帘布26覆盖整个门板13的时候，即可配合不透光的箱体2为采气树进行遮光，减少光线暴晒采气树的现象；

当需要目测检查的时候，通过第一磁条24再次带动强磁条27上移，发条30带动转筒29转动，转筒29带动帘布26收卷，即可使得门板13不被遮挡，再门板13不打开的状态下可透过其观察到箱体2内部情况，并且，第一磁条24和第二磁条32移动的过程中，第一清洁刮条31和第二清洁刮条33能够清理门板13前部和背部的脏污、水渍，避免影响视线。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：包括车体(1)，所述车体(1)的内侧滑动连接有箱体(2)，所述箱体(2)的一侧固定安装有气体传感器(3)和监测系统(4)，所述气体传感器(3)贯穿箱体(2)的侧壁靠近上部中间位置，所述监测系统(4)位于箱体(2)的一侧靠近前部位置，所述车体(1)的顶部固定安装有顶板(5)，所述顶板(5)的上部与箱体(2)之间设有升降结构(6)；

所述升降结构(6)包括两个支撑座(7)，两个所述支撑座(7)对称安装在顶板(5)的中心位置，其中一个支撑座(7)的后部固定安装有第一电机(8)，且第一电机(8)的输出轴与其中另一个支撑座(7)之间连接有转辊(9)，所述转辊(9)的外部固定安装有两个绕线盘(10)，两个绕线盘(10)的外部分别缠绕有两根钢丝(11)，四根钢丝(11)的另一端均固定连接在箱体(2)的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述箱体(2)的内部通过采气树支架固定安装有采气树，且采气树输出管贯穿箱体(2)的侧壁，采气树输入管贯穿箱体(2)的底部且与箱体(2)的底面保持平齐。

3.根据权利要求1所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述顶板(5)的上表面四角位置均开设有通孔(20)，且顶板(5)的上部位于通孔(20)的外侧均固定安装有导向轮(21)，四根所述钢丝(11)分别绕过每个导向轮(21)贯穿通孔(20)。

4.根据权利要求1所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述箱体(2)的前部两侧均固定安装有导轨(12)，两个所述导轨(12)之间滑动连接有门板(13)，所述门板(13)的后部对称安装有两个齿条(14)，所述箱体(2)的上部靠前位置固定安装有第二电机(15)，所述箱体(2)的前部位于第二电机(15)的前部通过轴承座转动安装有转杆(16)，所述转杆(16)的两端均固定安装有传动齿轮(17)，两个所述传动齿轮(17)分别于两个齿条(14)啮合连接，所述转杆(16)的外部中心位置固定安装有从动齿轮(18)，且第二电机(15)的输出轴固定连接有主动齿轮(19)，所述主动齿轮(19)与从动齿轮(18)啮合连接。

5.根据权利要求4所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述门板(13)由后板(22)和前板(23)组成，所述后板(22)和前板(23)的截面形状均呈“L”字形，且后板(22)和前板(23)相扣式连接，所述后板(22)的内侧顶部位置设有遮光结构。

6.根据权利要求5所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述遮光结构包括套筒(25)，所述套筒(25)固定安装在后板(22)的内侧顶部位置，所述套筒(25)的内部中心位置固定安装有固定轴(28)，所述固定轴(28)的外部套设有转筒(29)，且转筒(29)与固定轴(28)之间设有发条(30)，所述发条(30)的两端分别于固定轴(28)和转筒(29)固定连接，所述转筒(29)的外部缠绕有帘布(26)，所述帘布(26)贯穿套筒(25)后连接有强磁条(27)。

7.根据权利要求6所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述前板(23)的前部与强磁条(27)之间磁吸连接有第一磁条(24)，所述后板(22)的后部与强磁条(27)之间磁吸连接有第二磁条(32)，所述第一磁条(24)和第二磁条(32)的相对面分别固定安装有第一清洁刮条(31)和第二清洁刮条(33)。

8.根据权利要求1所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述车体(1)有四根立杆组成，每根立杆的底端均安装有脚轮，其中位于箱体(2)后部和另一侧的立杆之间连接有加固横杆，且每根立杆均呈“L”字形，每根立杆的内壁均一体连接有两根凸条，所述箱体(2)的外表面四角位置均开设有凹槽，凹槽与凸条滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述箱体(2)为不透明塑料材质制备，所述前板(23)和后板(22)均由透明塑料材质制备，所述导轨(12)的长度大于门板(13)高度的三分之一，两个所述齿条(14)与箱体(2)和顶板(5)之间均设有导向槽。

10.根据权利要求1所述的一种井口采气树设备的气密性监测装置，其特征在于：所述监测系统(4)包括信号接收模块、中央处理器、控制模块、输出模块和交互模块，所述信号接收模块、中央处理器、控制模块和输出模块依次通信连接，所述气体传感器(3)与信号接收模块通信连接，所述交互模块与第二电机(15)的电源通信连接，所述输出模块通信连接有外部警报设备及通讯终端；

所述控制模块的控制逻辑采用阈值判断法的方式，其工作步骤如下：

气体传感器(3)的输出浓度为C，阈值设定为T，控制模块通过以下条件判断：

当C＞T，则判断为泄漏情况；

当C≤T，则判断为正常情况。