CN209908744U - 一种用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，所述结构应用于压缩机组工艺系统中，所述安装结构包括：第一氧含量传感器、第二氧含量传感器、电缆，所述第一氧含量传感器通过固定结构安装在压缩机组工艺系统的进气管线中，所述第二氧含量传感器通过固定结构安装在压缩机组工艺系统的出气管线中，第一氧含量传感器和第二氧含量传感器均通过电缆与氧气PLC控制柜连接；进气管线和出气管线上均设有安装孔，固定结构安装在对应的安装孔内；所述固定结构包括：圆筒、圆柱、若干个密封环；实现了氧含量传感器安装密封效果较好，避免天然气压缩工艺氧含量在线监测系统错误报警或错误操作的技术效果。

Description

一种用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构

技术领域

本实用新型涉及天然气开采设备监控领域，具体地，涉及一种用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构。

背景技术

随着天然气等易燃易爆气体开采过程中，井口的压力越来越低，逐渐将接近大气压或低于大气压。在此情况下，从井口到集气站之间的管输管线、阀门等任何部位若发生泄漏，空气将有可能进入易燃易爆气体管线中；

同时，在此情况下，在对其他进行处理的工艺过程中发生任何泄漏，空气都将直接进入易燃易爆气体管路中。尤其是从气缸填料组件部位进入压缩气缸的隐患。以天然气为例：天然气中最主要成份为甲烷，而甲烷在空气中的爆炸极限下限为5％，上限为15％。故当天然气与空气混合后浓度近似达到5％至15％时，轻微的火花(静电火花、杂质火花、电器火花等) 就能触发爆炸事故，现目前，国内已经发生过类似的空气进入压缩机组工艺系统而引发爆炸事故的先例。为避免此类不幸事故的发生，除了加强各种管线、各种设备的泄漏检查，更有效更可靠的方式是提供天然气压缩工艺氧含量在线监测系统，对管线及设备中的低压天然气中的氧含量进行在线智能监控，一旦氧含量超标，将进行报警或切断天然气且与压缩机组联锁停机。

天然气压缩工艺氧含量在线监测系统避免改动原机组PLC系统，当氧含量监控系统检测到氧含量达到限制时，输出控制信号控制机组自有的急停开关，实现机组自动停机。天然气压缩工艺氧含量在线监测系统的原理是在空气进入压缩机组工艺系统中的入口和出口分别设置一个氧含量传感器，通过比较2个氧含量传感器的测量信息进行相应的控制，如报警或紧急停止设备等。

但是，发明人在实施天然气压缩工艺氧含量在线监测系统的过程中发现，监测系统容易错误报警，原因是监测系统在安装氧含量传感器时需要在对应的管线上打孔，然后安装相应的氧含量传感器，由于密封不佳，导致外界的空气从氧含量传感器与安装孔处的间隙进入压缩机组工艺系统中，导致最终的测量结果不准确，导致错误的报警或操作。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，解决了现有的天然气压缩工艺氧含量在线监测系统中的氧含量传感器安装密封效果不佳的技术问题，实现了氧含量传感器安装密封效果较好，避免天然气压缩工艺氧含量在线监测系统错误报警或错误操作的技术效果。

为实现上述实用新型目的，本申请提供了一种用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，所述结构应用于压缩机组工艺系统中，所述安装结构包括：

第一氧含量传感器、第二氧含量传感器、电缆，所述第一氧含量传感器通过固定结构安装在压缩机组工艺系统的进气管线中，所述第二氧含量传感器通过固定结构安装在压缩机组工艺系统的出气管线中，第一氧含量传感器和第二氧含量传感器均通过电缆与氧气PLC控制柜连接；进气管线和出气管线上均设有安装孔，固定结构安装在对应的安装孔内；所述固定结构包括：圆筒、圆柱、若干个密封环；其中，圆柱设有用于电缆穿过的竖直通孔，圆柱下端与氧含量传感器上端固定连接，圆筒两端均为开口状，圆筒内外表面均设有螺纹，安装孔内壁设有螺纹，圆筒与安装孔螺纹连接，圆柱外表面设有螺纹，圆柱与圆筒螺纹连接，圆柱外径尺寸与圆筒内径尺寸匹配；安装结构中的所有螺纹的凹槽内均填充有密封橡胶；若干个密封环均匀设置在竖直通孔中，密封环侧面与竖直通孔内壁固定连接，电缆穿过若干个密封环后与与氧气PLC控制柜连接，密封环外径尺寸与竖直通孔内径尺寸匹配，密封环内径尺寸与电缆外径尺寸匹配。

其中，本实用新型的原理是，通过固定结构将氧含量传感器安装在对应的安装孔内，圆筒与安装孔螺纹连接，圆柱与圆筒螺纹连接，螺纹的凹槽内均填充有密封橡胶，实现了安装孔与安装结构之间的间隙密封；发明人在实施的过程中发现，由于需要采用电缆传输，电缆与其他设备之间的间隙也容易导致与外界泄漏，导致密封不佳，因此，本申请在圆柱设有用于电缆穿过的竖直通孔，在竖直通孔中中设置若干个密封环，密封环外径尺寸与竖直通孔内径尺寸匹配，密封环内径尺寸与电缆外径尺寸匹配，使得电缆与电缆穿过的竖直通孔也与外界形成的密封，最终实现了氧含量传感器整体安装的密封效果，进而实现了最终检测的数据准确，不受外界干扰。

进一步的，氧气PLC控制柜与压缩机组工艺系统中的压缩机组控制柜连接。

进一步的，所述安装结构与所述压缩机组工艺系统共用电源，或单独设有供电电源。

进一步的，螺纹的凹槽内填充的密封橡胶厚度小于凹槽的深度，这样设计的目的是保障螺纹连接的同时能够实现利用密封橡胶对螺纹连接后之间的间隙进行填充密封。

进一步的，密封橡胶和密封环均采用硅胶材料，采用硅胶具有一定的柔韧性可以满足安装时的形变需求，安装完成后硅胶的伸缩弹性能够恢复原状进行密封。

进一步的，所述第一氧含量传感器安装在压缩机组工艺系统中的一级进气缓冲罐的进气管线中。

进一步的，所述第二氧含量传感器安装在压缩机组工艺系统中一级冷却器的出气管线中。

进一步的，所述安装结构还包括2个密封罩，密封罩用于将固定结构密封在对应的管线上，密封罩上设有电缆线孔，电缆线孔上设有密封圈。利用密封罩可以进一步密封，加强密封的效果。

进一步的，所述密封罩为透明状。设置为透明可以便于对氧含量传感器进行观察。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

实现了氧含量传感器安装密封效果较好，避免天然气压缩工艺氧含量在线监测系统错误报警或错误操作的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定；

图1是本申请中用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构的结构示意图；

图2是本申请中天然气压缩工艺氧含量在线监测系统的实施示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

请参考图1，本申请提供了一种用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，所述结构应用于压缩机组工艺系统中，所述安装结构包括：

第一氧含量传感器5、第二氧含量传感器、电缆6，所述第一氧含量传感器通过固定结构安装在压缩机组工艺系统的进气管线4中，所述第二氧含量传感器通过固定结构安装在压缩机组工艺系统的出气管线中，第一氧含量传感器和第二氧含量传感器均通过电缆与氧气PLC 控制柜连接；进气管线和出气管线上均设有安装孔，固定结构安装在对应的安装孔内；所述固定结构包括：圆筒7、圆柱8、若干个密封环9；其中，圆柱设有用于电缆穿过的竖直通孔 10，圆柱下端与氧含量传感器上端固定连接，圆筒两端均为开口状，圆筒内外表面均设有螺纹，安装孔内壁设有螺纹，圆筒与安装孔螺纹连接，圆柱外表面设有螺纹，圆柱与圆筒螺纹连接，圆柱外径尺寸与圆筒内径尺寸匹配；安装结构中的所有螺纹的凹槽内均填充有密封橡胶；若干个密封环均匀设置在竖直通孔中，密封环侧面与竖直通孔内壁固定连接，电缆穿过若干个密封环后与与氧气PLC控制柜连接，密封环外径尺寸与竖直通孔内径尺寸匹配，密封环内径尺寸与电缆外径尺寸匹配。

其中，本实用新型的原理是，通过固定结构将氧含量传感器安装在对应的安装孔内，圆筒与安装孔螺纹连接，圆柱与圆筒螺纹连接，螺纹的凹槽内均填充有密封橡胶，实现了安装孔与安装结构之间的间隙密封；发明人在实施的过程中发现，由于需要采用电缆传输，电缆与其他设备之间的间隙也容易导致与外界泄漏，导致密封不佳，因此，本申请在圆柱设有用于电缆穿过的竖直通孔，在竖直通孔中中设置若干个密封环，密封环外径尺寸与竖直通孔内径尺寸匹配，密封环内径尺寸与电缆外径尺寸匹配，使得电缆与电缆穿过的竖直通孔也与外界形成的密封，最终实现了氧含量传感器整体安装的密封效果，进而实现了最终检测的数据准确，不受外界干扰。

其中，在本申请实施例中，氧气PLC控制柜与压缩机组工艺系统中的压缩机组控制柜连接。

其中，在本申请实施例中，所述安装结构与所述压缩机组工艺系统共用电源，或单独设有供电电源。

其中，在本申请实施例中，螺纹的凹槽内填充的密封橡胶厚度小于凹槽的深度，这样设计的目的是保障螺纹连接的同时能够实现利用密封橡胶对螺纹连接后之间的间隙进行填充密封。

其中，在本申请实施例中，密封橡胶和密封环均采用硅胶材料，采用硅胶具有一定的柔韧性可以满足安装时的形变需求，安装完成后硅胶的伸缩弹性能够恢复原状进行密封。

其中，在本申请实施例中，所述第一氧含量传感器安装在压缩机组工艺系统中的一级进气缓冲罐的进气管线中。

其中，在本申请实施例中，所述第二氧含量传感器安装在压缩机组工艺系统中一级冷却器的出气管线中。

其中，在本申请实施例中，所述安装结构还包括2个密封罩，密封罩用于将固定结构密封在对应的管线上，密封罩上设有电缆线孔，电缆线孔上设有密封圈。利用密封罩可以进一步密封，加强密封的效果。

其中，在本申请实施例中，所述密封罩为透明状。设置为透明可以便于对氧含量传感器进行观察。

其中，在本申请实施例中，压缩机组工艺系统沿其工艺流程包括：一级进气缓冲罐、一级压缩缸、一级排气缓冲罐、一级冷却器，天然气压缩工艺氧含量在线监测系统的工作原理为：

请参考图2，在线氧含量监控探头1、在线氧含量监控探头2、控制柜3，其中，线氧含量监控探头可以为

500系列，或者其他适用于管道的氧含量传感器。

以天然气增压工艺为例，由于空气中氧含量约21％。计算得知，当氧含量小于2％时，天然气的浓度大于90％；由于天然气的爆炸极限为5％-15％，因此，需将氧含量的限值设定为2％是非常安全的。而对于各种组份的天然气，其氧含量报警值设置为1.8％，切断和停机值设为2％。(注：其余类型的易燃易爆气体的监控值根据气体性质决定)。

通过在增压工艺实施前安装在线氧含量监控探头1，在增压工艺实施完成后安装在线氧含量监控探头2，控制柜3内的控制系统直接读取监控探头1和监控探头2的实际读数：

1、当监控探头1的读数＜监控探头2的读数，控制系统3给出报警信号，工艺实施过程中有空气(氧气)进入系统，需要及时对工艺实施过程中的泄漏点进行排查。

2、当监控探头1的读数＜1.8％，控制系统3做出判断，认为工艺过程中没有发生泄漏，处于安全工作过程中。

3、当监控探头2的读数＜1.8％，控制系统3做出判断，认为工艺过程中没有发生泄漏，处于安全工作过程中。

4、当2％＞监控探头1的读数≥1.8％，控制系统3做出判断，控制系统给出报警信号，认为前端管输工程中发生泄漏，需要及时对工艺实施过程中的泄漏点进行排查。

5、当监控探头1的读数≥2％或监控探头2的读数≥2％，控制系统3做出判断，控制系统给出停止增压工艺连锁信号，认为当前的泄漏情况非常严重，需要立即对工艺实施过程中的泄漏点进行排查，否则将会发生安全事故。

而利用了本实用新型的安装结构后，能够保障其密封效果，进而保障其监测的数据准确。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，所述结构应用于压缩机组工艺系统中，其特征在于，所述安装结构包括：

第一氧含量传感器、第二氧含量传感器、电缆，所述第一氧含量传感器通过固定结构安装在压缩机组工艺系统的进气管线中，所述第二氧含量传感器通过固定结构安装在压缩机组工艺系统的出气管线中，第一氧含量传感器和第二氧含量传感器均通过电缆与氧气PLC控制柜连接；进气管线和出气管线上均设有安装孔，固定结构安装在对应的安装孔内；所述固定结构包括：圆筒、圆柱、若干个密封环；其中，圆柱设有用于电缆穿过的竖直通孔，圆柱下端与氧含量传感器上端固定连接，圆筒两端均为开口状，圆筒内外表面均设有螺纹，安装孔内壁设有螺纹，圆筒与安装孔螺纹连接，圆柱外表面设有螺纹，圆柱与圆筒螺纹连接，圆柱外径尺寸与圆筒内径尺寸匹配；安装结构中的所有螺纹的凹槽内均填充有密封橡胶；若干个密封环均匀设置在竖直通孔中，密封环侧面与竖直通孔内壁固定连接，电缆穿过若干个密封环后与氧气PLC控制柜连接，密封环外径尺寸与竖直通孔内径尺寸匹配，密封环内径尺寸与电缆外径尺寸匹配。

2.根据权利要求1所述的用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，其特征在于，氧气PLC控制柜与压缩机组工艺系统中的压缩机组控制柜连接。

3.根据权利要求1所述的用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，其特征在于，所述安装结构与所述压缩机组工艺系统共用电源，或单独设有供电电源。

4.根据权利要求1所述的用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，其特征在于，螺纹的凹槽内填充的密封橡胶厚度小于凹槽的深度。

5.根据权利要求1所述的用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，其特征在于，密封橡胶和密封环均采用硅胶材料。

6.根据权利要求1所述的用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，其特征在于，所述第一氧含量传感器安装在压缩机组工艺系统中的一级进气缓冲罐的进气管线中。

7.根据权利要求1所述的用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，其特征在于，所述第二氧含量传感器安装在压缩机组工艺系统中一级冷却器的出气管线中。

8.根据权利要求1所述的用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，其特征在于，所述安装结构还包括2个密封罩，密封罩用于将固定结构密封在对应的管线上，密封罩上设有电缆线孔，电缆线孔上设有密封圈。

9.根据权利要求8所述的用于测量压缩机组氧含量的传感器安装结构，其特征在于，所述密封罩为透明状。

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