CN217543968U - 一种站场可燃气体泄漏保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种站场可燃气体泄漏保护系统，属于气井开采技术领域，包括多个井口安全液压截断装置、储油箱、远程终端单元、多个控制回路、多个可燃气体探测器、多个执行机构，所述执行机构与所述井口安全液压截断装置和所述储油箱管路连接，所述可燃气体探测器和所述执行机构通过所述控制回路与所述远程终端单元通信连接，实现了气源的截断，结构简单，关闭迅速，同时，通过远程终端单元与所述执行机构之间的通信连接，进一步的完善了若发生联锁失败，可以由操作人员进行手动远程关断气井，实现了监测可燃气体泄漏自动联锁远程关闭液压截断阀，保护站场的安全生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及气井开采技术领域，特别涉及一种站场可燃气体泄漏保护系统。
背景技术
大体积压裂工艺为气田带来高产的同时，也出现了许多问题，其中气井出砂问题尤为凸显，气井出砂导致测试及生产期间流程及设备穿刺或刺坏，造成可燃气体泄漏，形成安全事故，影响生产时率和安全。
目前常规采气井站内主要保护措施为井口安全液压截断装置，主要包括液压截断阀、液压控制系统、管路及连接件等，所述液压截断阀由液压缸和平板闸阀组合而成，当管道输气压力超过设定压力、场站管线因破裂泄漏失压低于设定压力或发生火警时，能够通过液压控制系统内的储能器储存的高压液压油来自动关闭液压截断阀，截断气源，从而保护场站设备，防止重大事故发生或蔓延。
气井出砂刺漏管线时，管线压力下降速度十分缓慢，达到井口安全液压截断装置触发关断压力时已造成大量可燃气体泄漏，容易造成较大的安全事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的气井出砂导致测试及生产期间流程及设备穿刺或刺坏，造成可燃气体泄漏，形成安全事故，影响生产时率和安全的不足，提供一种站场可燃气体泄漏保护系统。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：
一种站场可燃气体泄漏保护系统，包括多个井口安全液压截断装置、储油箱、远程终端单元、多个控制回路、多个可燃气体探测器、多个执行机构，所述执行机构与所述井口安全液压截断装置和所述储油箱管路连接，所述可燃气体探测器和所述执行机构通过所述控制回路与所述远程终端单元通信连接；
所述可燃气体探测器用于检测可燃气体是否泄漏，以及生成报警信号；
所述远程终端单元用于接收所述报警信号，并输出控制信号到所述执行机构；
所述执行机构用于控制所述井口安全液压截断装置的高压液压油返回储油箱从而自动关断液压截断阀。
采用上述技术方案，通过可燃气体探测器、井口安全液压截断装置、远程终端单元以及执行机构之间的报警联锁，远程控制所述井口液压截断装置中的液压油的流动，强制高压液压油返回储油箱，液压截断阀失去高压液压油的支持，组成液压截断阀的平板闸阀在其本身内部弹簧的作用力下自动关闭，实现了气源的截断，结构简单，关闭迅速，同时，通过远程终端单元与所述执行机构之间的通信连接，进一步的完善了若发生联锁失败，可以由操作人员进行手动远程关断气井，实现了监测可燃气体泄漏自动联锁远程关闭液压截断阀，保护站场的安全生产。
作为本实用新型的优选方案，所述执行机构包括控制阀和用于驱动所述控制阀开启或关闭的阀控制机构，所述控制阀一端与所述井口安全液压截断装置管路连接，另一端与所述储油箱管路连接。
采用上述技术方案，利用阀控制机构控制控制阀的开启或关闭，实现了高压液压油的导流，控制方便，将控制阀通过液压油管分别与井口安全液压截断装置和储油箱连接，使得当控制阀开启时，也要控制系统中的高压液压油经过控制阀直接回到储油箱，结构简单，实现方便。
作为本实用新型的优选方案，所述控制阀采用带信号反馈的常闭式电磁阀。
采用上述技术方案，电磁阀响应速度快(毫秒级)适合紧急关断使用，常闭式电磁阀正常生产或者断电时处于关闭状态，天然气正常通过，天然气泄漏时，触发常闭式电磁阀打开，使油路通过实现关井，有效防止了站场停电时，电磁阀失效导致井口安全液压截断装置关闭。
作为本实用新型的优选方案，所述可燃气体探测器采用催化型可燃气体探测器。
采用上述技术方案，当可燃气体进入催化型可燃气体探测器时，在铂丝表面引起氧化反应(无焰燃烧)，其产生的热量使铂丝的温度升高，铂丝的电阻率也发生变化，由此发生可燃气体泄漏报警，报警信号产生的4-20mA模拟量能够很方便的接入远程终端单元。
作为本实用新型的优选方案，所述保护系统还包括监控装置为摄像装置，所述摄像装置转动设置在站场内，与所述远程终端单元通信连接，用于实时监控所述执行机构的运行状况和站场现场可燃气体的状况。
采用上述技术方案，方便及时获知站场的紧急情况，有效识别联锁设备是否正常动作，使工作人员根据不同的现场进行及时处理准备，避免发生事故或事故的蔓延。
作为本实用新型的优选方案，所述保护系统还包括多个报警装置，所述报警装置为声光报警模块和/或语音播报模块，所述报警装置与所述可燃气体探测器、所述阀控制机构和所述远程终端单元通信连接。
采用上述技术方案，使得远程终端单元能够及时获知现场可燃气体的浓度信息和阀控制机构的动作信息，避免了由于阀控制结构的误动造成截断阀长时间的截断，影响站场设备的正常生产。
作为本实用新型的优选方案，多个所述井口安全液压截断装置上分别设置了与报警装置相对应的编号。
采用上述技术方案，使得工作人员能够精确获知可燃气体发生泄漏的井站及发生截断的液压截断阀的位置，及时进行相应的处理，减少事故处理时间，避免造成损失。
作为本实用新型的优选方案，所述控制信号为有线或无线信号。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过可燃气体探测器、井口安全液压截断装置、远程终端单元以及执行机构之间的报警联锁，远程控制所述井口液压截断装置中的液压油的流动，强制高压液压油返回储油箱，液压截断阀失去高压液压油的支持，组成液压截断阀的平板闸阀在其本身内部弹簧的作用力下自动关闭，实现了气源的截断，结构简单，关闭迅速，同时，通过远程终端单元通过有线或无线信号控制执行结构，进一步的完善了若发生联锁失败，可以由操作人员进行手动远程关断气井，实现了监测可燃气体泄漏自动联锁远程关闭液压截断阀，保护站场的安全生产；监控装置方便及时获知站场的紧急情况，有效识别联锁设备是否正常动作，使工作人员根据不同的现场进行及时处理准备，避免发生事故或事故的蔓延；同时能够根据实际情况，只有设置可燃气体浓度报警阈值，实现了不同工况下自动关闭液压截断阀，截断气源的功能要求。
附图说明
图1为本实用新型实施例1所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统的结构框图；
图2为本实用新型实施例1所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统的执行机构的结构框图；
图3为本实用新型实施例1所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统的监控装置的连接示意图；
图4为本实用新型实施例1所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统的报警装置的连接示意图；
图5为本实用新型实施例2所述的一种站场可燃气体泄漏保护方法的流程图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
实施例1
一种站场可燃气体泄漏保护系统，如图1所示，包括多个井口安全液压截断装置、储油箱、远程终端单元、多个控制回路、多个可燃气体探测器、多个执行机构，所述执行机构与所述井口安全液压截断装置和所述储油箱管路连接，所述可燃气体探测器和所述执行机构通过所述控制回路与所述远程终端单元通信连接；
所述可燃气体探测器用于检测可燃气体是否泄漏，以及生成报警信号；
所述远程终端单元用于接收所述报警信号，并输出控制信号到所述执行机构；
所述执行机构用于控制所述井口安全液压截断装置的高压液压油返回储油箱从而自动关断液压截断阀。
具体的，控制所述井口液压截断装置中的液压油的流动，强制高压液压油返回储油箱，液压截断阀失去高压液压油的支持，组成液压截断阀的平板闸阀在其本身内部弹簧的作用力下自动关闭。
如图2所示，所述执行机构包括控制阀和用于驱动所述控制阀开启或关闭的阀控制机构，所述控制阀一端与所述井口安全液压截断装置管路连接，另一端与所述储油箱管路连接。
所述控制阀采用带信号反馈的常闭式电磁阀。
所述可燃气体探测器采用催化型可燃气体探测器。
具体的，当可燃气体进入催化型可燃气体探测器时，在铂丝表面引起氧化反应(无焰燃烧)，其产生的热量使铂丝的温度升高，铂丝的电阻率也发生变化，由此发生可燃气体泄漏报警，报警信号产生的4-20mA模拟量能够很方便的接入远程终端单元。
如图3所示，所述保护系统还包括监控装置为摄像装置，所述摄像装置转动设置在站场内，与所述远程终端单元通信连接，用于实时监控所述执行机构的运行状况和站场现场可燃气体的状况。
具体的，通过远程终端单元实时观察站场可燃气体的实时状况，以及实时观察执行机构的运行状态，对现场相关设备的开关状态监测，有效识别设备是否正常动作，若不能正常动作，则启动其他应急手段阻止可燃气体泄漏。
如图4所示，所述保护系统还包括多个报警装置，所述报警装置为声光报警模块和/或语音播报模块，所述报警装置与所述可燃气体探测器、所述阀控制机构和所述远程终端单元通信连接。
多个所述井口安全液压截断装置上分别设置了与报警装置相对应的编号。
具体的，设置声光报警模块通过警报声和闪光通知工作人员，使工作人员及时获知阀控机构的动作信息，设置语音播报模块，配套相对应的各个截断阀的编号，使得工作人员可精确获知可燃气体发生泄漏的井站及发生截断的截断阀的位置。
所述控制信号为有线或无线信号。
实施例2
一种根据实施例1所述的站场可燃气体泄漏保护系统的保护方法，如图5 所示，包括以下步骤：
S1：设定可燃气体浓度的报警阈值；
S2：所述监控装置实时监控所述执行机构的运行状况和站场现场可燃气体的状况，所述可燃气体探测器检测到所述可燃气体泄漏后，生成报警信号并传输至所述远程终端单元，所述远程终端单元判断所述报警信号是否超过所述报警阈值，是则输出控制信号至所述执行机构并执行步骤S3，否则不做报警处理；
S3：所述控制阀打开，所述井口安全液压截断装置中的高压液压油返回储油箱，液压截断阀自动关闭，截断气源。
所述步骤S2中，工作人员根据所述报警模块发出的闪光和/或报警声，来确定可燃气体发生泄漏的井站以及发生截断的所述液压截断阀的位置。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种站场可燃气体泄漏保护系统，包括多个井口安全液压截断装置、储油箱，其特征在于，所述保护系统还包括：远程终端单元、多个控制回路、多个可燃气体探测器、多个执行机构，所述执行机构与所述井口安全液压截断装置和所述储油箱管路连接，所述可燃气体探测器和所述执行机构通过所述控制回路与所述远程终端单元通信连接；
所述可燃气体探测器用于检测可燃气体是否泄漏，以及生成报警信号；
所述远程终端单元用于接收所述报警信号，并输出控制信号到所述执行机构；
所述执行机构用于控制所述井口安全液压截断装置的高压液压油返回储油箱从而自动关断液压截断阀。
2.根据权利要求1所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统，其特征在于，所述执行机构包括控制阀和用于驱动所述控制阀开启或关闭的阀控制机构，所述控制阀一端与所述井口安全液压截断装置管路连接，另一端与所述储油箱管路连接。
3.根据权利要求2所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统，其特征在于，所述控制阀采用带信号反馈的常闭式电磁阀。
4.根据权利要求1所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统，其特征在于，所述可燃气体探测器采用催化型可燃气体探测器。
5.根据权利要求1所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统，其特征在于，所述保护系统还包括监控装置为摄像装置，所述摄像装置转动设置在站场内，与所述远程终端单元通信连接，用于实时监控所述执行机构的运行状况和站场现场可燃气体的状况。
6.根据权利要求2所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统，其特征在于，所述保护系统还包括多个报警装置，所述报警装置为声光报警模块和/或语音播报模块，所述报警装置与所述可燃气体探测器、所述阀控制机构和所述远程终端单元通信连接。
7.根据权利要求6所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统，其特征在于，多个所述井口安全液压截断装置上分别设置了与报警装置相对应的编号。
8.根据权利要求1所述的一种站场可燃气体泄漏保护系统，其特征在于，所述控制信号为有线或无线信号。
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