專利名稱：一種用于烴類閥門內(nèi)泄漏檢測的模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及閥門泄漏的檢測領域。
背景技術(shù)：
通過專利檢索發(fā)現(xiàn)上海工業(yè)自動化儀表研究院的“一種用于氣體閥門泄漏的檢測系統(tǒng)”與本裝置的一些檢測手段類似。這個發(fā)明主要是在其通過在氣體閥門前后管道安裝壓力變送器、溫度變送器以及聲發(fā)射探頭來遠程在線判斷閥門泄漏情況的一套系統(tǒng)。該發(fā)明存在以下缺點聲發(fā)射作為檢測閥門泄漏的方法是可行的，但是，聲發(fā)射很容易受到周圍噪聲的干擾而無法獲取準確的泄漏信號，這種企業(yè)現(xiàn)場安裝的方法容易被周 圍噪聲干擾；此檢測系統(tǒng)介質(zhì)單一；沒有泄漏量的判斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一套模擬閥門發(fā)生內(nèi)泄漏的檢測系統(tǒng)及其方法，通過控制閥門的不同開度來模擬閥門發(fā)生內(nèi)泄漏的狀態(tài)，通過差壓變送器、流量傳感器以及聲發(fā)射探頭傳輸信號，由后端的數(shù)據(jù)采集軟件采集相對應的各組數(shù)據(jù)。并且在大量數(shù)據(jù)的基礎上形成了一套判別軟件在現(xiàn)場離線檢測時可以通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫里的對應信息來判斷閥門是否發(fā)生內(nèi)泄漏，以及泄漏量的大小。本發(fā)明可以測試介質(zhì)為氣態(tài)的烴類也可以測試液態(tài)烴類。同時還可以測試液態(tài)烴通過閥門后迅速汽化的情況。本發(fā)明一種通過液態(tài)烴檢測閥門內(nèi)泄漏的模擬系統(tǒng)，包括依次連接的介質(zhì)儲罐I及其自帶的二級減壓閥2，截止閥3，過濾器6，第二閥門9，待測閥門8，第三閥門10，可視窗13，流量計組14和收集罐17。所述截止閥3與過濾器6之間的主管路連接由氮氣鋼瓶組4和第一閥門5組成的氮氣出掃旁路。所述過濾器6與第二閥門9之間的主管路上安裝第一壓力表7，所述第三閥門10與可視窗13之間的主管路上安裝第二壓力表11，所述第一壓力表7與第二壓力表11之間安裝有差壓變送器12。所述流量計組14為并聯(lián)了若干不同量程不同精度流量計的流量計組合。所述流量計組14與收集罐17之間的主管路分別連接有排空閥16和在線氧氣監(jiān)測儀15。聲發(fā)射檢測探頭組18在需要時分別耦合安裝在待測閥門8的閥體和閥前、閥后各個位置。所述差壓變送器12采集到的壓力信號，流量計組14的流量大小信號，在線氧氣監(jiān)測儀15采集到的氧氣含量信號和聲發(fā)射檢測探頭組18采集到的聲發(fā)射信號均傳輸給在線監(jiān)測計算機的數(shù)據(jù)采集軟件。所述在線監(jiān)測計算機采用一判別軟件，所述判別軟件根據(jù)大量實驗獲得的閥門泄漏量，壓力信號，流量大小信號，氧氣含量信號，聲發(fā)射信號及其對應關系通過建模方式進行編寫，現(xiàn)場檢測時，數(shù)據(jù)采集軟件將采集到的各種信號傳送給判別軟件就可獲取閥門內(nèi)泄漏量的情況。采用模擬系統(tǒng)檢測閥門內(nèi)泄漏的方法，其步驟為(I)關閉介質(zhì)儲罐I和二級減壓閥2，開啟第一閥門5，待測閥門8，第二，第三閥門9，10以及排空閥16。；(2)打開氮氣鋼瓶組4，吹掃模擬系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)，同時使模擬系統(tǒng)處于無氧狀態(tài)，觀察在線氧氣監(jiān)測儀15的含量顯示，當含量顯示接近O后關閉氮氣鋼瓶組4，第一閥門5和排空閥16，吹掃結(jié)束；(3)給模擬系統(tǒng)供電，通過數(shù)據(jù)采集軟件檢查第一，第二壓力表7，11，差壓變送器12，流量計組14，在線氧氣監(jiān)測儀15以及聲發(fā)射檢測探頭組18是否工作正常；(4)工作正常后，關閉待測閥門8，打開流量計組14中量程最大的流量計，開啟收集 te 17 ；(5)輕輕開啟待測閥門8，觀察量程最大的流量計，根據(jù)流量計上的顯示選用不超量程且精度最高的流量計；(6)流量計穩(wěn)定后，將聲發(fā)射檢測探頭組18分別耦合良好的安裝在待測閥門8的閥體、閥后、閥前的相應位置；·(7)待數(shù)據(jù)采集軟件的相關物理量穩(wěn)定后開啟記錄存儲功能，慢慢開啟待測閥門8，觀察流量計的變化，當流量快要超過流量計量程時，關閉待測閥門8，更換下一級別量程的流量計，且重新開啟待測閥門8繼續(xù)試驗，直到聲發(fā)射信號采集不到為止；(8)關閉介質(zhì)儲罐1，截止閥3，待測閥門8，第二，第三閥門9，10以及收集罐17 ；(9)數(shù)據(jù)采集軟件已將采集到的壓力信號，流量大小信號，氧氣含量信號以及聲發(fā)射信號傳送給判別軟件，判斷待測閥門是否泄漏并計算泄漏量的大小。選用有一定壓力的收集罐17，給待測閥門8的后端施加一定的備壓，可以防止液態(tài)介質(zhì)通過待測閥門8時被氣化，過濾器6和可視窗13可用于觀察待測閥門8前后的介質(zhì)狀態(tài)。根據(jù)文獻檢索和市場調(diào)查的情況，國內(nèi)尚未有相關的機構(gòu)設計研發(fā)過相類似測試裝置，也沒有與本發(fā)明類似的相關產(chǎn)品。通過本發(fā)明的試驗工作形成的數(shù)據(jù)庫和判別軟件，到企業(yè)現(xiàn)場進行檢測，可以定性的判別閥門是否發(fā)生內(nèi)漏，既可以解決生產(chǎn)單位的安全隱患，降低生產(chǎn)單位因為需要檢測閥門是否內(nèi)漏而停產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟損失。同時，可以阻止把一些由閥門密封不嚴介質(zhì)互相干擾而引起的安全事故的發(fā)生。


圖I :本發(fā)明所述系統(tǒng)的設計圖，其中，I、介質(zhì)儲罐；2、二級減壓閥，3、截止閥；4、氮氣鋼瓶組；5、第一閥門；6、過濾器；7、第一壓力表；8、待測閥門；9、第二閥門；10、第三閥門；11、第二壓力表；12、差壓變送器；13、可視窗；14、流量計組；15、在線氧氣監(jiān)測儀；16、排空閥；17、收集罐；18、聲發(fā)射檢測探頭組。
具體實施例方式本裝置的主要原理是通過控制待測閥門的開度來模擬工況下閥門發(fā)生內(nèi)泄漏的情況。記錄和存儲待測閥門兩端的壓差和聲發(fā)射信號的大小以及后端流量計的實數(shù)，完成一套數(shù)據(jù)庫和一個判別軟件，這套軟件和數(shù)據(jù)庫可以用作今后在現(xiàn)場檢測時的判別依據(jù)。裝置結(jié)構(gòu)為依次連接的介質(zhì)儲罐I及其自帶的二級減壓閥2，截止閥3，過濾器6，第二閥門9，待測閥門8，第三閥門10，可視窗13，流量計組14和收集罐17。所述截止閥3用來控制整個系統(tǒng)的開通或關閉。所述截止閥3與過濾器6之間的主管路連接一氮氣出掃旁路，主要由一個氮氣鋼瓶組4和第一閥門5組成。所述過濾器6與第二閥門9之間的主管路上安裝第一壓力表7，所述第三閥門10與可視窗13之間的主管路上安裝第二壓力表11，同時第一壓力表7與第二壓力表11之間安裝有差壓變送器12，用來遠傳輸壓差到在線監(jiān)測計算機的數(shù)據(jù)采集軟件?？梢暣?3用來觀察介質(zhì)的狀態(tài)。由于本系統(tǒng)模擬的是閥門內(nèi)漏的狀態(tài)，所以閥門的泄漏量基本都是微量，所以要選擇不同量程的流量計來測量。流量計組14并聯(lián)了不同量程不同精度的流量計若干。流量計組14與收集罐17之間的主管路分別連接一排空閥16和一在線氧氣監(jiān)測儀15。聲發(fā)射檢測探頭組18在需要時再分別安裝在待測閥門8的閥體和閥前、閥后各個位置，采集的聲發(fā)射信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集軟件。整個系統(tǒng)的供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集、輸出均在防暴接線盒內(nèi)，數(shù)據(jù)采集軟件分別采集記錄壓力、壓差、流量、聲發(fā)射信號的大小、氧含量等信息。本系統(tǒng)可以模擬介質(zhì)為氣態(tài)、液態(tài)的介質(zhì)發(fā)生閥門內(nèi)漏的狀態(tài)。通過聲發(fā)射檢測探頭檢測聲發(fā)射信號、流量、壓差等數(shù)據(jù)的采集，定性的判斷閥門的內(nèi)漏與聲發(fā)射信號、流量、壓差的對應關系。同時采集、記錄這些相關物理量的信息，每一套物理量是一個點，通過壓力、流量計算出泄漏量。經(jīng)過大量的試驗記錄大量的數(shù)據(jù)后，通過建模的方式計算出相應的補償系數(shù)，完成一個內(nèi)漏泄漏量的判別軟件。用于現(xiàn)場檢測，此判別軟件把企業(yè)現(xiàn)場相應的狀態(tài)物理量輸入后，和現(xiàn)場檢測的聲發(fā)射信號組合后就可以獲取相應的內(nèi)漏狀態(tài)的泄漏量。模擬試驗的過程為關閉介質(zhì)儲罐I和二級減壓閥2，開啟閥門5、8、9、10、16。然后打開氮氣鋼瓶組4，吹掃系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)同時使系統(tǒng)處于無氧狀態(tài)。觀察在線氧氣監(jiān)測儀15的含量顯示，當含量顯示接近O后關閉氮氣鋼瓶組4，第一閥門5和排空閥16。吹掃結(jié)束后，給系統(tǒng)供電，看看數(shù)據(jù)采集軟件中的第一，第二壓力表7，11，差壓變送器12，流量計組14，在線氧氣監(jiān)測儀15以及聲發(fā)射檢測探頭組18是否工作正常。工作正常后，關閉待測閥門8、打開流量計組14中量程最大的流量計，開啟收集罐17。輕輕開啟待測閥門8，觀察量程最大的流量計的度數(shù)，根據(jù)流量計上的顯示選用合適量程的流量計。流量計選擇的條件是不超量程而又精度最高的那個。此時已經(jīng)模擬了一個閥門發(fā)生內(nèi)漏的狀態(tài)。穩(wěn)定后將聲發(fā)射檢測探頭組18分別耦合良好的安裝在系統(tǒng)的待測閥門8的閥體、閥后、閥前的響應位置。帶數(shù)據(jù)采集軟件的相關物理量穩(wěn)定后開機記錄存儲功能。然后慢慢開啟待測閥門8，在開啟的過程中一定要慢，然后觀察流量計的變化，當流量快要超過流量計量程時，關閉待測閥門8，更換下一級別量程的流量計，然后重新開啟待測閥門8繼續(xù)試驗。知道聲發(fā)射信號采集不到為止。關閉介質(zhì)儲罐1，關閉閥門3、8、9、10，關閉收集罐17。閥門9，10安裝在待測閥門8兩端，主要的作用是方便更換待測閥門，在更換完待測閥門8時，檢查更換過后待測閥門更換位置的氣密性。檢查方法就是用氮氣充入系統(tǒng)，關閉閥門3，5，10，16和待測閥門8，做保壓試驗如果系統(tǒng)掉壓，說明待測閥門8前端的連接處密封不嚴。同理，關閉閥門3，5，9，16和待測閥門8，如果掉壓說明待測閥門后端的連接處密封不嚴。如果是液態(tài)介質(zhì)或者是液態(tài)介質(zhì)通過待測閥門8后會迅速氣化，我們要控制介質(zhì)的狀態(tài)時，我們可以先關閉待測閥門8，更換有一定壓力的收集罐17，開啟收集罐17，讓收集罐先給待測閥門的后端一定的備壓。這樣就可以防止某些介質(zhì)通過閥門后由于沒有背壓 而迅速氣化。我們可以通過過濾器6和可視窗13來觀察待測閥門8前后介質(zhì)的狀態(tài)。以便我們很好的控制介質(zhì)來滿足試驗需求。
權(quán)利要求
1.一種通過烴類檢測閥門內(nèi)泄漏的模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬系統(tǒng)包括依次連接的介質(zhì)儲罐(I)及其自帶的二級減壓閥(2)，截止閥(3)，過濾器(6)，第二閥門(9)，待測閥門(8)，第三閥門(10)，可視窗(13)，流量計組(14)和收集罐(17)， 所述截止閥(3)與過濾器(6)之間的主管路連接由氮氣鋼瓶組(4)和第一閥門(5)組成的氮氣出掃旁路； 所述過濾器(6)與第二閥門(9)之間的主管路上安裝第一壓力表(7)，所述第三閥門(10)與可視窗(13)之間的主管路上安裝第二壓力表(11)，所述第一壓力表(7)與第二壓力表(11)之間安裝有差壓變送器(12 ); 所述流量計組(14)為并聯(lián)了若干不同量程不同精度流量計的流量計組合； 所述流量計組(14)與收集罐(17)之間的主管路分別連接有排空閥(16)和在線氧氣監(jiān)測儀(15)； 聲發(fā)射檢測探頭組(18)在需要時分別耦合安裝在待測閥門(8)的閥體和閥前、閥后各個位置； 所述差壓變送器(12)采集到的壓力信號，流量計組(14)的流量大小信號，在線氧氣監(jiān)測儀(15)采集到的氧氣含量信號和聲發(fā)射檢測探頭組(18)采集到的聲發(fā)射信號均傳輸給在線監(jiān)測計算機的數(shù)據(jù)采集軟件； 所述在線監(jiān)測計算機采用一判別軟件，所述判別軟件根據(jù)大量實驗獲得的閥門泄漏量，壓力信號，流量大小信號，氧氣含量信號，聲發(fā)射信號及其對應關系通過建模方式進行編寫，現(xiàn)場檢測時，數(shù)據(jù)采集軟件將采集到的各種信號傳送給判別軟件就可獲取閥門內(nèi)泄漏量的情況。
2.采用如權(quán)利要求I所述的模擬系統(tǒng)檢測閥門內(nèi)泄漏的方法，其步驟為 (1)關閉介質(zhì)儲罐(I)和二級減壓閥(2)，開啟第一閥門(5)，待測閥門(8)，第二，第三閥門(9，10)以及排空閥(16)。； (2)打開氮氣鋼瓶組(4)，吹掃模擬系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)，同時使模擬系統(tǒng)處于無氧狀態(tài)，觀察在線氧氣監(jiān)測儀(15)的含量顯示，當含量顯示接近O后關閉氮氣鋼瓶組(4)，第一閥門(5)和排空閥(16)，吹掃結(jié)束； (3)給模擬系統(tǒng)供電，通過數(shù)據(jù)采集軟件檢查第一，第二壓力表(7，11)，差壓變送器(12)，流量計組(14)，在線氧氣監(jiān)測儀(15)以及聲發(fā)射檢測探頭組(18)是否工作正常； (4)工作正常后，關閉待測閥門(8)，打開流量計組(14)中量程最大的流量計，開啟收集 iil (17); (5)輕輕開啟待測閥門(8)，觀察量程最大的流量計，根據(jù)流量計上的顯示選用不超量程且精度最高的流量計； (6)流量計穩(wěn)定后，將聲發(fā)射檢測探頭組(18)分別耦合良好的安裝在待測閥門(8)的閥體、閥后、閥前的相應位置； (7)待數(shù)據(jù)采集軟件的相關物理量穩(wěn)定后開啟記錄存儲功能，慢慢開啟待測閥門(8)，觀察流量計的變化，當流量快要超過流量計量程時，關閉待測閥門(8)，更換下一級別量程的流量計，且重新開啟待測閥門(8)繼續(xù)試驗，直到聲發(fā)射信號采集不到為止； (8)關閉介質(zhì)儲罐(1)，截止閥(3)，待測閥門(8)，第二，第三閥門(9，10)以及收集罐(17)；(9 )數(shù)據(jù)采集軟件已將采集到的壓力信號，流量大小信號，氧氣含量信號以及聲發(fā)射信號傳送給判別軟件，判斷待測閥門是否泄漏并計算泄漏量的大小。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，選用有一定壓力的收集罐(17)，給待測閥門(8)的后端施加一定的備壓，可以防止液態(tài)介質(zhì)通過待測閥門(8)時被氣化，過濾器(6)和可視窗(13 )可用于觀察待測閥門(8 )前后的介質(zhì)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模擬閥門發(fā)生內(nèi)泄漏的檢測系統(tǒng)及其方法，通過控制閥門的不同開度來模擬閥門發(fā)生內(nèi)泄漏的狀態(tài)，通過差壓變送器、流量傳感器以及聲發(fā)射探頭傳輸信號，由后端的數(shù)據(jù)采集軟件采集相對應的各組數(shù)據(jù)。并且在大量數(shù)據(jù)的基礎上形成了一套判別軟件在現(xiàn)場離線檢測時可以通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫里的對應信息來判斷閥門是否發(fā)生內(nèi)泄漏，以及泄漏量的大小。本發(fā)明所述的模擬系統(tǒng)包括依次連接的介質(zhì)儲罐1及其自帶的二級減壓閥2，截止閥3，過濾器6，第二閥門9，待測閥門8，第三閥門10，可視窗13，流量計組14和收集罐17。
文檔編號G01M3/24GK102928181SQ20121042856
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者孫健, 鄒兵, 高少華, 王振, 姜鳴 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院