CN117307985A - 一种氢气泄漏定位检修系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氢气泄漏定位检修系统，该系统包括供气子系统、检修子系统和回收子系统；供气子系统包括氢气气源、六氟化硫气罐和氮气气罐；检修子系统包括氢气感应报警器、红外成像定位装置、事故分析装置；氢气感应报警器用于检测目标涉氢设备的氢气泄漏情况，并发送检测信息至红外成像定位装置；红外成像定位装置用于在检测到氢气泄漏时，将管道中的气体由氢气切换为氮气和六氟化硫的混合气，根据获取的红外图像确定氢气泄漏部位的位置信息；事故分析装置用于根据位置信息确定事故信息和维修方案；供气子系统为目标涉氢设备提供氢气，为检修子系统提供混合气；回收子系统用于回收六氟化硫。本发明能自动确认氢气泄漏点位，提高维修效率。

Description

一种氢气泄漏定位检修系统
技术领域
本发明涉及氢气泄漏监测技术领域，特别涉及一种氢气泄漏定位检修系统。
背景技术
近年来，随着氢能制备、储运技术以及燃料电池技术的飞速发展，氢能源已经越来越多的被使用在发电、交通、储能三大领域。在发电领域，燃料电池因具备清洁环保、效率高和无间断发电的优点，在固定式发电和家用热电联产领域迅猛发展。在交通领域，氢燃料电池车因无污染、高效率、载重高、加氢快和续航长的优点，已经在中重卡汽车领域有明显竞争优势，成为传统中重卡汽车的最佳替代者。
氢能源在被广泛使用的同时，氢能的安全问题不容忽视。氢气无色无味，兼具易燃易爆的特性，无法通过嗅觉或者眼睛发现空气中的氢气。氢气相较于其他常规能源有着更宽的着火范围、更低的着火能、更容易泄漏、更快的火焰传播速度以及更容易爆炸。在实际使用中，氢气通常通过燃料管线、阀门、高压储罐上的一些微小裂缝泄漏，现有技术对于规模较大的且设备管道较多的偏远厂房或海边厂房而言，设备管路出现异常泄漏后，需要驻扎的维修人员赶到再确认具体的泄漏孔位并进行维修，人工成本高、泄漏孔位确定效率较低且维修不及时，导致维修效率较低。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明提供了一种氢气泄漏定位检修系统，其可自动确认氢气泄漏点位，以极大提高维修效率。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种氢气泄漏定位检修系统，其包括供气子系统、检修子系统和回收子系统；
所述供气子系统分别与所述检修子系统和所述回收子系统连接；所述检修子系统与所述回收子系统连接；
所述供气子系统包括氢气气源、六氟化硫气罐和氮气气罐；
所述检修子系统包括氢气感应报警器、红外成像定位装置、事故分析装置；其中，所述氢气感应报警器与所述红外成像定位装置连接，所述红外成像定位装置和所述事故分析装置连接；
所述氢气感应报警器用于检测目标涉氢设备的氢气泄漏情况，并发送检测信息至所述红外成像定位装置；
所述红外成像定位装置用于在检测信息为氢气泄漏时，基于所述供气子系统将输入管道中的气体由氢气切换为氮气和六氟化硫的混合气，然后获取红外图像，并根据所述红外图像确定氢气泄漏部位的位置信息；
所述事故分析装置用于根据所述位置信息确定事故信息和维修方案；
所述供气子系统用于为所述目标涉氢设备提供氢气，为所述检修子系统提供所述混合气；
所述回收子系统用于回收六氟化硫。
优选地，在事故等级低于预设等级阈值时，所述检修子系统还包括：维修部件生成装置和智能维修设备；其中，所述事故等级由所述事故信息确定；
所述维修部件生成装置和所述智能维修设备分别与所述事故分析装置连接；
所述维修部件生成装置用于根据所述维修方案制造所需的维修部件；
所述智能维修设备用于根据所述维修方案将所述维修部件携带至所述氢气泄漏部位，并根据所述维修方案完成所述氢气泄漏部位的维修。
优选地，在事故等级不低于预设等级阈值时，所述检修子系统还包括：送风机和第一放空管；其中，所述事故等级由所述事故信息确定；
所述事故分析装置发出告警信息、电源切断指令，并通过所述供气子系统将输入管道中的气体由氢气切换为所述混合气，以及通过所述送风机将所述氢气泄漏部位所在目标区域内的泄漏气体经所述第一放空管排出至大气中；其中，所述告警信息用于告知维修人员对所述氢气泄漏部位进行维修；所述电源切断指令用于关闭所述目标区域的用电设备。
优选地，根据所述红外成像定位装置的精度确定所述混合气中六氟化硫的浓度。
优选地，所述检修子系统和所述回收子系统均通过供气切换装置与所述供气子系统连接；其中，所述供气切换装置用于氮气和六氟化硫的混合气与氢气的切换。
优选地，所述回收子系统包括：第一逆止阀、浓度检测器、第二逆止阀、杂质氢气储气罐、氢气阻火器、过热器、燃烧炉、氢气浓度检测器、除氧器、除水器；所述供气子系统还包括混气罐、六氟化硫浓度调节器；
所述目标涉氢设备通过所述第一逆止阀与所述浓度检测器连接；所述浓度检测器通过所述第二逆止阀与所述杂质氢气储气罐连接；所述浓度检测器还依次通过所述氢气阻火器、所述过热器与所述燃烧炉连接；所述燃烧炉还与所述氢气浓度检测器连接；所述氢气浓度检测器依次通过所述除氧器、所述除水器、所述六氟化硫浓度调节器与所述混气罐连接，所述氢气浓度检测器还与所述过热器连接；
所述浓度检测器用于检测所述目标涉氢设备排出的尾气中的氢气和/或六氟化硫的浓度；
所述杂质氢气储气罐用于存储杂质氢气；
所述燃烧炉通过燃烧去除所述尾气中的氢气；
所述混气罐用于将氮气和六氟化硫混合得到所述混合气，并接收所述尾气中的六氟化硫；
所述六氟化硫浓度调节器用于检测六氟化硫的浓度以控制所述混合气中六氟化硫的浓度。
优选地，所述回收子系统还包括：第一调节阀、第一减压阀、第一压力计和氧气气罐；
所述氧气气罐依次通过所述第一减压阀、所述第一调节阀与所述燃烧炉连接；
所述第一压力计设置于所述减压阀和所述第一调节阀之间；
所述氧气气罐用于为所述燃烧炉提供氧源。
优选地，在所述浓度检测器检测到所述尾气中氢气的浓度高于预设氢气浓度阈值、且六氟化硫的浓度低于预设第一阈值时，将所述尾气送至所述杂质氢气储气罐中；
在所述浓度检测器检测到所述尾气中六氟化硫的浓度高于预设第二阈值时，将所述尾气送至所述燃烧炉中；其中，所述预设第二阈值大于所述预设第一阈值。
优选地，所述将所述尾气送至所述燃烧炉中，包括：
在所述尾气中的氢气浓度不大于预设第三阈值时，将所述尾气经所述燃烧炉送至所述混气罐中；
在所述尾气中的氢气浓度大于所述预设第三阈值时，将所述尾气送至所述燃烧炉中进行燃烧，并将燃烧后的尾气经所述过热器降温后检测该尾气中残留的氢气浓度；在所述残留的氢气浓度大于所述预设第三阈值时，将所述燃烧后的尾气送回至所述燃烧炉中进行燃烧；在所述残留的氢气浓度不大于所述预设第三阈值时，将所述燃烧后的尾气送至所述混气罐中。
优选地，所述供气子系统包括：第二减压阀、第二压力计、第一三向旋塞阀、第一电动三通调节阀；
所述氮气气罐经所述第二减压阀、所述第二压力计、所述第一三向旋塞阀、所述第一电动三通调节阀与所述目标涉氢设备相连接；
所述氮气气罐还用于在切断氢气的输送后通过向所述目标涉氢设备的送气管路输送氮气，以完成所述目标涉氢设备的定期维护和更新。
优选地，所述供气子系统包括：第二减压阀、第三减压阀、第四减压阀、第二压力计、第三压力计、第四压力计、第三逆止阀、第四逆止阀、第五逆止阀、第六逆止阀、第七逆止阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、安全阀、第一三向旋塞阀、第二三向旋塞阀、混合阀、混气罐、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀、六氟化硫浓度调节器；
所述氢气气源经所述第三减压阀、所述第三压力计、所述第三逆止阀、所述第二调节阀、所述安全阀、第二电动三通调节阀、第一电动三通调节阀与所述目标涉氢设备连接，所述氢气气源为所述目标涉氢设备提供氢气；
所述六氟化硫气罐经所述第四减压阀、所述第四压力计、所述第二三向旋塞阀、第四逆止阀、所述混合阀、所述混气罐、所述第六逆止阀、所述第二电动三通调节阀、所述第一电动三通调节阀与所述目标涉氢设备连接；
所述六氟化硫气罐经所述第四减压阀、所述第四压力计、所述第二三向旋塞阀、所述第三调节阀、所述六氟化硫浓度调节器、所述第七逆止阀与所述混气罐连接；
所述氮气气罐经所述第二减压阀、所述第二压力计、所述第一三向旋塞阀、所述第四调节阀、所述六氟化硫浓度调节器、所述第七逆止阀与所述混气罐连接。
本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：
本发明提供的氢气泄漏定位检修系统包括供气子系统、检修子系统和回收子系统，供气子系统中包括氢气气源、六氟化硫气罐和氮气气罐，既能为系统供氢，又能为检修子系统提供六氟化硫（SF6）和氮气的混合气，以便利于SF6对红外光的吸收特性，实现氢气泄漏气体的快速检测，而且其检测灵敏度高、检测范围广，从而能基于红外成像定位装置确认氢气泄漏点位，而无需维修人员到现场确认具体的泄漏位置，极大提高了维修效率。同时，该检修子系统基于事故分析装置还能进一步基于氢气泄漏部位的位置信息确定对应的事故信息和维修方案，进一步提高维修人员的维修效率以及工作安全性，使得维修更智能、自动化程度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种氢气泄漏定位检修系统的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的另一种氢气泄漏定位检修系统的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的又一种氢气泄漏定位检修系统的结构示意图；
图中：100-供气子系统；200-检修子系统；300-回收子系统；400-供气切换装置；101-氢气气源；102-六氟化硫气罐；103-氮气气罐；201-氢气感应报警器；202-红外成像定位装置；203-事故分析装置；204-目标涉氢设备；
1-维修部件生成装置；2-智能维修设备；3-送风机；4-第一放空管；5-第一逆止阀；6-浓度检测器；7-第二逆止阀；8-杂质氢气储气罐；9-氢气阻火器；10-过热器；11-燃烧炉；12-氢气浓度检测器；13-除氧器；14-除水器；15-混气罐；16-六氟化硫浓度调节器；17-第一调节阀；18-第一减压阀；19-第一压力计；20-氧气气罐；21-第八逆止阀；22-第二放空管；23-第二减压阀；24-第二压力计；25-第一三向旋塞阀；26-第一电动三通调节阀；27-第三减压阀；28-第四减压阀；29-第三压力计；30-第四压力计；31-第三逆止阀；32-第四逆止阀；33-第五逆止阀；34-第六逆止阀；35-第七逆止阀；36-第二调节阀；37-第三调节阀；38-第四调节阀；39-安全阀；40-第二三向旋塞阀；41-混合阀；42-第二电动三通调节阀；43-温度计。
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，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，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的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。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
本说明书的描述中，需要理解的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1所示，本发明实施例提供了一种氢气泄漏定位检修系统，该系统包括：供气子系统100、检修子系统200和回收子系统300；
供气子系统100分别与检修子系统200和回收子系统300连接；检修子系统200与回收子系统300连接；
供气子系统100包括氢气气源101、六氟化硫气罐102和氮气气罐103；
检修子系统300包括氢气感应报警器201、红外成像定位装置202、事故分析装置203；其中，氢气感应报警器201与红外成像定位装置202连接，红外成像定位装置202和事故分析装置203连接；
氢气感应报警器201用于检测目标涉氢设备204的氢气泄漏情况，并发送检测信息至红外成像定位装置202；
红外成像定位装置202用于在检测信息为氢气泄漏时，基于供气子系统100将输入管道中的气体由氢气切换为氮气和六氟化硫的混合气，然后获取红外图像，并根据红外图像确定氢气泄漏部位的位置信息；
事故分析装置203用于根据位置信息确定事故信息和维修方案；
供气子系统100用于为目标涉氢设备204提供氢气，为检修子系统200提供混合气；
回收子系统300用于回收六氟化硫。
需要说明的是，目标涉氢设备包括用氢设备及其相关管路系统。
在本发明中，在氢气发生泄漏时该自动检修系统的氢气感应报警器将检测信息至红外成像定位装置，在发现泄漏时才启动红外成像定位装置，然后由红外成像定位装置控制将目标涉氢设备的输入管道切换为混合气，此时混合气会从管路和目标涉氢设备的泄漏孔中漏出，此时红外成像定位装置利用SF6对于特定频率的红外光吸收的原理，确定发生泄漏的具体位置，然后红外成像定位装置将泄漏孔位置信息发送至事故分析系统进行事故判定，判定由泄漏孔位置的数据库决定。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，检修子系统200和回收子系统300均通过供气切换装置400与供气子系统100连接；其中，供气切换装置400用于为氢气泄漏定位检修系统切换氮气和六氟化硫的混合气或氢气。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，在事故等级低于预设等级阈值时，检修子系统还包括：维修部件生成装置1和智能维修设备2；其中，根据事故等级由事故信息确定；
维修部件生成装置1和智能维修设备2分别与事故分析装置连接；
维修部件生成装置1用于根据维修方案制造所需的维修部件；
智能维修设备2用于根据维修方案将维修部件携带至氢气泄漏部位，并根据维修方案完成氢气泄漏部位的维修。
在本发明中，在事故等级低于预设等级阈值时，可以基于维修部件生成装置1实现维修部件生产的无人化自动化，智能维修设备2还能根据由事故分析装置获取到的维修方案实现无人化自动维修，进而实现全面自动化维修，减少人工成本，而且对于偏远地区而言还能减少驻扎的维修人员。
在本发明中，维修部件生成装置1包括但不限于3D打印机等，智能维修设备2包括但不限于维修机器人等。具体地，当发生的事故可以由维修机器人进行维修时，启动3D打印机打印密封固件，即维修部件，密封固件再由维修机器人携带送至泄漏部位，维修机器人在进行维修时在泄漏孔周围填涂密封胶，再将密封固件扣住泄漏部位，实现泄漏孔位的密封。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，在事故等级不低于预设等级阈值时，检修子系统还包括：送风机3和第一放空管4；其中，根据事故等级由事故信息确定；
事故分析装置发出告警信息、电源切断指令，并通过供气子系统将输入管道中的气体由氢气切换为混合气，以及通过送风机3将氢气泄漏部位所在目标区域内的泄漏气体经第一放空管4排出至大气中；其中，告警信息用于告知维修人员对氢气泄漏部位进行维修；电源切断指令用于关闭目标区域的用电设备。
在本发明中，在成功确定氢气泄漏部位的位置信息时，在事故等级不低于预设等级阈值时，确定发生的泄漏事故超出智能维修设备2的维修能力，则由事故分析装置向维修人员示警，即发出告警信息并关闭氢气泄漏部位所在目标区域内的用电设备，以避免泄漏的氢气遇电火花而发生爆炸。并在需要维修人员到场进行泄漏检修时，持续向用氢设备输送SF6和氮气的混合气，完成目标涉氢设备内部以及供气管路内的氢气替换。同时运行送风机3将目标区域内部泄露气体经第一放空管4排出至大气，如此，确保目标区域内部、用氢设备内部和管道内氢气浓度低于阈值，为维修人员提供安全的检修环境。
更具体地，在本发明的一些实施例中，在事故等级不低于预设等级阈值时，通过供气子系统将输入管道中的气体由氢气切换为混合气，该混合气由回收子系统进行排出。
在本发明的一些实施例中，根据红外成像定位装置的精度确定混合气中六氟化硫的浓度。
在本发明中，混合气中SF6的浓度由红外成像定位装置的传感器的精度决定，如此能在确保检测灵敏度的同时减少SF6的用量，进一步减少由SF6带来的温室效应。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，回收子系统包括：第一逆止阀5、浓度检测器6、第二逆止阀7、杂质氢气储气罐8、氢气阻火器9、过热器10、燃烧炉11、氢气浓度检测器12、除氧器13、除水器14；供气子系统还包括混气罐15、六氟化硫浓度调节器16；
目标涉氢设备通过第一逆止阀5与浓度检测器6连接；浓度检测器6通过第二逆止阀7与杂质氢气储气罐8连接；浓度检测器6还依次通过氢气阻火器9、过热器10与燃烧炉11连接；燃烧炉11还与氢气浓度检测器12连接；氢气浓度检测器12依次通过除氧器13、除水器14、六氟化硫浓度调节器16与混气罐15连接，氢气浓度检测器12还与过热器10连接；
浓度检测器6用于检测目标涉氢设备排出的尾气中的氢气和/或六氟化硫的浓度；
杂质氢气储气罐8用于存储杂质氢气；
燃烧炉11通过燃烧去除尾气中的氢气；
混气罐15用于将氮气和六氟化硫混合得到混合气，并接收尾气中的六氟化硫；
六氟化硫浓度调节器16用于检测六氟化硫的浓度以控制混合气中六氟化硫的浓度。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，回收子系统还包括：第一调节阀17、第一减压阀18、第一压力计19和氧气气罐20；
氧气气罐20依次通过第一减压阀18、第一调节阀17与燃烧炉11连接；
第一压力计19设置于减压阀和第一调节阀17之间；
氧气气罐20用于为燃烧炉11提供氧源。
在本发明的一些实施例中，在浓度检测器6检测到尾气中氢气的浓度高于预设氢气浓度阈值、且六氟化硫的浓度低于预设第一阈值时，将尾气送至杂质氢气储气罐8中；
在浓度检测器6检测到尾气中六氟化硫的浓度高于预设第二阈值时，将尾气送至燃烧炉11中；其中，预设第二阈值大于预设第一阈值。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，在浓度检测器6检测到尾气中氢气的浓度低于预设安全阈值时，将尾气经第八逆止阀21、第二放空管22排放至大气中。
在本发明的一些实施例中，将尾气送至燃烧炉11中，包括：
在尾气中的氢气浓度不大于预设第三阈值时，将尾气经燃烧炉11送至混气罐15中；
在尾气中的氢气浓度大于预设第三阈值时，将尾气送至燃烧炉11中进行燃烧，并将燃烧后的尾气经过热器10降温后检测该尾气中残留的氢气浓度；在残留的氢气浓度大于预设第三阈值时，将燃烧后的尾气送回至燃烧炉11中进行燃烧；在残留的氢气浓度不大于预设第三阈值时，将燃烧后的尾气送至混气罐15中。
在本发明中，本系统综合考虑到SF6作为温室效应气体，随意对外排放将对环境造成重大破坏，同时为了减少SF6的补气量，设计了尾气回收系统即回收子系统。在回收子系统中，目标涉氢设备排出的尾气经过第一逆止阀5后由SF6/H2浓度检测，将高浓度H2低浓度SF6经第二逆止阀7送至杂质氢气储存罐；将SF6高于阈值浓度的尾气经氢气阻火器9和过热器10送至燃烧炉11，由于SF6的热稳定性，所以采用掺氧燃烧的方式去除剩余的H2，氧气由氧气气罐20经第一减压阀18、第一压力计19和第一调节阀17提供；燃烧炉11燃烧后的高温尾气经过热器10降温后经温度计43后检测低温尾气的残留H2含量，将高于设定值（即预设第三阈值）的低温尾气送回至燃烧炉11再次除氢，对于H2浓度低于该设定值的低温尾气则通过除氧器13和除水器14后到达六氟化硫浓度调节器16并检测此时尾气中的SF6浓度，以将从尾气中回收的SF6输送至混气罐15中，进而减少供气子系统中六氟化硫气罐的使用。同时，若尾气中SF6的浓度高于预设第二阈值，且氢气浓度不大于预设第三阈值时，则将尾气经燃烧炉11但不燃烧直接经氢气浓度检测器12、除氧器13、除水器14送至混气罐15中。其中，温度计43设置在过热器10和氢气浓度检测器12之间。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，供气子系统包括：第二减压阀23、第二压力计24、第一三向旋塞阀25、第一电动三通调节阀26；
氮气气罐经第二减压阀23、第二压力计24、第一三向旋塞阀25、第一电动三通调节阀26与目标涉氢设备连接；
氮气气罐还用于在切断氢气的输送后通过向目标涉氢设备的送气管路输送氮气，以完成目标涉氢设备的定期维护和更新。
在本发明的一些实施例中，供气子系统包括：第二减压阀23、第三减压阀27、第四减压阀28、第二压力计24、第三压力计29、第四压力计30、第三逆止阀31、第四逆止阀32、第五逆止阀33、第六逆止阀34、第七逆止阀35、第二调节阀36、第三调节阀37、第四调节阀38、安全阀39、第一三向旋塞阀25、第二三向旋塞阀40、混合阀41、混气罐15、第一电动三通调节阀26、第二电动三通调节阀42、六氟化硫浓度调节器16；
氢气气源经第三减压阀27、第三压力计29、第三逆止阀31、第二调节阀36、安全阀39、第二电动三通调节阀42、第一电动三通调节阀26与目标涉氢设备连接，氢气气源为目标涉氢设备提供氢气；
六氟化硫气罐经第四减压阀28、第四压力计30、第二三向旋塞阀40、第四逆止阀32、混合阀41、混气罐15、第六逆止阀34、第二电动三通调节阀42、第一电动三通调节阀26与目标涉氢设备连接；
六氟化硫气罐经第四减压阀28、第四压力计30、第二三向旋塞阀40、第三调节阀37、六氟化硫浓度调节器16、第七逆止阀35与混气罐15连接；
氮气气罐经第二减压阀23、第二压力计24、第一三向旋塞阀25、第四调节阀38、六氟化硫浓度调节器16、第七逆止阀35与混气罐15连接。
在本发明中，对于的定期维护和更新，该系统设置了从氮气气罐经第二减压阀23、第二压力计24、第一三向旋塞阀25和第一电动三通调节阀26送至目标涉氢设备的送气管路，在进行设备的定期维护和更新的时候第二电动三通调节阀42关闭，第一电动三通调节阀26将纯氮气的维护管路送至目标涉氢设备，从目标涉氢设备排出的尾气经第一逆止阀5送至浓度检测器6，对于H2浓度高于设定值的尾气经第二逆止阀7排至杂质氢气储存罐，H2浓度低于预设安全阈值的尾气经第八逆止阀21至第二放空管22排放至大气。
在本发明中，混气罐15内的混合气来自六氟化硫气罐和氮气气罐，或来自六氟化硫气罐、氮气气罐和回收子系统。在回收子系统将回收的SF6通过除氧器13和除水器14后到达六氟化硫浓度调节器16检测此时尾气中的SF6浓度，并通过第三调节阀37、第四调节阀38分别控制六氟化硫气罐中SF6和氮气气罐中N2的进气量，从而保证调节后SF6的浓度与混气罐15中SF6的浓度相同，然后经第七逆止阀35将混好的该混合气送回至混气罐15中。
应用例：典型泄漏部位红外成像检漏实例
内蒙古能源有限公司包头发电分公司拥有两台600MW发电机组，是内蒙古地区较大的发电企业，也是华北电力集团在内蒙古地区装机最大的发电厂。变电站采用两串3/2接线方式由500kV线路送出，断路器为西安西电高压开关有限责任公司产品，型号：LW15-550，SF6气体补气报警压力值为0.55 MPa，SF6气体断路器闭锁压力值为0.5 MPa，出厂日期为2005 年8月，投运日期为2006年12月。5023断路器C相自2006年12月开始投运一直运行正常，从2月18号开始SF6气体压力开始有变化气体压力为 0.59MPa（之前为0.60MPa），2月20号SF6气体压力为0.55MPa(开始报警)，于23号下午开始对其进行补气，当时SF6气体压力为0.54MPa补到 SF6气压为0.62MPa 停止补气，3月2号SF6气体压力为0.57MPa。使用SF6检漏报警仪对5023断路器C相非带电部分的连接管路进行检查未发现异常，初步排除下部管路的故障，由于500kV断路器在运行中的重要性，一时无法申请到停电，且长时间停电也不被允许，使用基于红外成像技术的SF6检漏仪对其进行检查，定位于断路器上端中间三通连件偏右侧（站于B、C相之间，面向C相），处于上部无法直接观测到的位置。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，包括供气子系统、检修子系统和回收子系统；
所述供气子系统分别与所述检修子系统和所述回收子系统连接；所述检修子系统与所述回收子系统连接；
所述供气子系统包括氢气气源、六氟化硫气罐和氮气气罐；
所述检修子系统包括氢气感应报警器、红外成像定位装置和事故分析装置；其中，所述氢气感应报警器与所述红外成像定位装置连接，所述红外成像定位装置和所述事故分析装置连接；
所述氢气感应报警器用于检测目标涉氢设备的氢气泄漏情况，并发送检测信息至所述红外成像定位装置；
所述红外成像定位装置用于在检测信息为氢气泄漏时，基于所述供气子系统将输入管道中的气体由氢气切换为氮气和六氟化硫的混合气，然后获取红外图像，并根据所述红外图像确定氢气泄漏部位的位置信息；
所述事故分析装置用于根据所述位置信息确定事故信息和维修方案；
所述供气子系统用于为所述目标涉氢设备提供氢气，为所述检修子系统提供所述混合气；
所述回收子系统用于回收六氟化硫。
2.根据权利要求1所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，在事故等级低于预设等级阈值时，所述检修子系统还包括维修部件生成装置和智能维修设备；其中，所述事故等级由所述事故信息确定；
所述维修部件生成装置和所述智能维修设备分别与所述事故分析装置连接；
所述维修部件生成装置用于根据所述维修方案制造所需的维修部件；
所述智能维修设备用于根据所述维修方案将所述维修部件携带至所述氢气泄漏部位，并根据所述维修方案完成所述氢气泄漏部位的维修。
3.根据权利要求1所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，在事故等级不低于预设等级阈值时，所述检修子系统还包括送风机和第一放空管；其中，所述事故等级由所述事故信息确定；
所述事故分析装置发出告警信息和电源切断指令，并通过所述供气子系统将输入管道中的气体由氢气切换为所述混合气，以及通过所述送风机将所述氢气泄漏部位所在目标区域内的泄漏气体经所述第一放空管排出至大气中；其中，所述告警信息用于告知维修人员对所述氢气泄漏部位进行维修；所述电源切断指令用于关闭所述目标区域的用电设备。
4.根据权利要求1所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，
根据所述红外成像定位装置的精度确定所述混合气中六氟化硫的浓度；
和/或，
所述检修子系统和所述回收子系统均通过供气切换装置与所述供气子系统连接；其中，所述供气切换装置用于氮气和六氟化硫的混合气与氢气的切换。
5.根据权利要求1所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，所述回收子系统包括：第一逆止阀、浓度检测器、第二逆止阀、杂质氢气储气罐、氢气阻火器、过热器、燃烧炉、氢气浓度检测器、除氧器和除水器；所述供气子系统还包括混气罐、六氟化硫浓度调节器；
所述目标涉氢设备通过所述第一逆止阀与所述浓度检测器连接；所述浓度检测器通过所述第二逆止阀与所述杂质氢气储气罐连接；所述浓度检测器还依次通过所述氢气阻火器、所述过热器与所述燃烧炉连接；所述燃烧炉还与所述氢气浓度检测器连接；所述氢气浓度检测器依次通过所述除氧器、所述除水器、所述六氟化硫浓度调节器与所述混气罐连接，所述氢气浓度检测器还与所述过热器连接；
所述浓度检测器用于检测所述目标涉氢设备排出的尾气中的氢气和/或六氟化硫的浓度；
所述杂质氢气储气罐用于存储杂质氢气；
所述燃烧炉通过燃烧去除所述尾气中的氢气；
所述混气罐用于将氮气和六氟化硫混合得到所述混合气，并接收所述尾气中的六氟化硫；
所述六氟化硫浓度调节器用于检测六氟化硫的浓度以控制所述混合气中六氟化硫的浓度。
6.根据权利要求5所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，
所述回收子系统还包括：第一调节阀、第一减压阀、第一压力计和氧气气罐；
所述氧气气罐依次通过所述第一减压阀、所述第一调节阀与所述燃烧炉连接；
所述第一压力计设置于所述减压阀和所述第一调节阀之间；
所述氧气气罐用于为所述燃烧炉提供氧源。
7.根据权利要求5所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，
在所述浓度检测器检测到所述尾气中氢气的浓度高于预设氢气浓度阈值、且六氟化硫的浓度低于预设第一阈值时，将所述尾气送至所述杂质氢气储气罐中；
在所述浓度检测器检测到所述尾气中六氟化硫的浓度高于预设第二阈值时，将所述尾气送至所述燃烧炉中；其中，所述预设第二阈值大于所述预设第一阈值。
8.根据权利要求7所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，所述将所述尾气送至所述燃烧炉中，包括：
在所述尾气中的氢气浓度不大于预设第三阈值时，将所述尾气经所述燃烧炉送至所述混气罐中；
在所述尾气中的氢气浓度大于所述预设第三阈值时，将所述尾气送至所述燃烧炉中进行燃烧，并将燃烧后的尾气经所述过热器降温后检测该尾气中残留的氢气浓度；在所述残留的氢气浓度大于所述预设第三阈值时，将所述燃烧后的尾气送回至所述燃烧炉中进行燃烧；在所述残留的氢气浓度不大于所述预设第三阈值时，将所述燃烧后的尾气送至所述混气罐中。
9.根据权利要求1所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，所述供气子系统包括：第二减压阀、第二压力计、第一三向旋塞阀、第一电动三通调节阀；
所述氮气气罐经所述第二减压阀、所述第二压力计、所述第一三向旋塞阀、所述第一电动三通调节阀与所述目标涉氢设备相连接；
所述氮气气罐还用于在切断氢气的输送后通过向所述目标涉氢设备的送气管路输送氮气，以完成所述目标涉氢设备的定期维护和更新。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的氢气泄漏定位检修系统，其特征在于，所述供气子系统包括：第二减压阀、第三减压阀、第四减压阀、第二压力计、第三压力计、第四压力计、第三逆止阀、第四逆止阀、第五逆止阀、第六逆止阀、第七逆止阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、安全阀、第一三向旋塞阀、第二三向旋塞阀、混合阀、混气罐、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀、六氟化硫浓度调节器；
所述氢气气源经所述第三减压阀、所述第三压力计、所述第三逆止阀、所述第二调节阀、所述安全阀、第二电动三通调节阀、第一电动三通调节阀与所述目标涉氢设备相连接，所述氢气气源为所述目标涉氢设备提供氢气；
所述六氟化硫气罐经所述第四减压阀、所述第四压力计、所述第二三向旋塞阀、第四逆止阀、所述混合阀、所述混气罐、所述第六逆止阀、所述第二电动三通调节阀、所述第一电动三通调节阀与所述目标涉氢设备相连接；
所述六氟化硫气罐经所述第四减压阀、所述第四压力计、所述第二三向旋塞阀、所述第三调节阀、所述六氟化硫浓度调节器、所述第七逆止阀与所述混气罐相连接；
所述氮气气罐经所述第二减压阀、所述第二压力计、所述第一三向旋塞阀、所述第四调节阀、所述六氟化硫浓度调节器、所述第七逆止阀与所述混气罐相连接。
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