專利名稱：油氣輸送管道上的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣田的油氣輸送技術領域，特別涉及一種油氣輸送管道上的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，主要用于長距離、有伴行光纜的大口徑、高壓力油氣輸送管道上野外無市電情況下的截斷閥遠程控制。
背景技術：
石油和天然氣工業(yè)中使用大口徑、高壓管道長距離輸送油氣時，需要按規(guī)范要求在該長途輸送管道上設置一定數(shù)量的截斷閥室，以確保管道維修、搶險時進行關斷，從而盡可能地降低事故可能帶來的損失及環(huán)境污染。另一方面，油氣的長距離輸送管道常處于偏遠、周邊無市電、通信信號質量差的地方，因此截斷閥室控制的自動化、數(shù)字化實施程度低，能夠實現(xiàn)遠程控制的截斷閥室更少。目前，通常使用的截斷閥為氣液聯(lián)動控制，通常是由氣液聯(lián)動截斷閥、電磁閥、泄·放閥、放空閥、壓力表、壓力傳感器和本地控制箱等設備和儀器組成。其組成結構和工作原理大致是氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)氣路通過管線接入控制箱，氣路分別接入控制箱自帶的壓力傳感器和控制電磁閥。工作時，控制箱內的壓力傳感器采集管道上游壓力，根據(jù)控制系統(tǒng)設定的關閥條件給出電信號，控制電磁閥的打開或者關閉，進而接通氣源與截斷閥液缸，以氣推油，以油推動截斷閥轉動機構，轉動機構帶動球閥動作，實現(xiàn)開閥或者關閥操作。具體地，關閥條件為管道介質氣體壓力和壓降速率超過設定值，設定值由本地控制系統(tǒng)設置。在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題現(xiàn)有的氣液聯(lián)動球閥在實際操作中，單個閥室因泄漏或管道壓力擾動關斷后，容易導致整條管線憋壓運行，并且需要依靠人工關斷截斷閥，當出現(xiàn)緊急情況時無法實現(xiàn)及時關斷，從而處理緊急事件的時間大大延長，損失程度和損害范圍會大大增加。另一方面，由于沒有實時監(jiān)控設備，不利于及時或實時監(jiān)測、發(fā)現(xiàn)存在的隱患、泄露、火情、閥室視頻信息等，當出現(xiàn)險情時不能及時發(fā)現(xiàn)并迅速處理。再一方面，管道沿線的閥室需要定期人工檢查或者維護，系統(tǒng)自帶的控制系統(tǒng)蓄電池需要定期更換，自控系統(tǒng)的狀態(tài)、電池電量、控制參量都需要人工現(xiàn)場測量，無法實現(xiàn)實時遠程作業(yè)。當本地閥室的自動控制系統(tǒng)失效后，閥室處于失控狀態(tài)，不利于油氣集輸?shù)陌卜揽刂?。同時，無法實現(xiàn)聯(lián)動操作，一條集輸管線因泄漏常常需要關斷多個截斷閥室，而本地控制無法得知其他截斷閥的狀態(tài)，因此無法實現(xiàn)主動人工或者自動干預。

實用新型內容為了解決現(xiàn)有技術的問題，本實用新型實施例提供了一種油氣輸送管道上的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，能給實現(xiàn)在無市電支持、有光纜伴行的大口徑、高壓力油氣輸送管道截斷閥室的遠程控制，能夠實時監(jiān)控火焰、煙氣、氣體濃度等容易發(fā)生險情的數(shù)據(jù)信息，大大降低事故發(fā)生的風險，減少工人巡視的工作量。所述技術方案如下[0006]提供了一種油氣輸送管道上的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，所述氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)包括氣液聯(lián)動截斷閥、電磁閥、第一泄放閥和第二泄放閥，所述氣液聯(lián)動截斷閥設置在輸氣管道上，所述第一泄放閥與所述氣液聯(lián)動截斷閥的上游輸氣管道連接，所述第二泄放閥與所述氣液聯(lián)動截斷閥的下游輸氣管道連接，所述第一泄放閥和所述第二泄放閥同時與放空管線連接；所述電磁閥與所述氣液聯(lián)動截斷閥的上游輸氣管道以及所述氣液聯(lián)動截斷閥連接；所述氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括第一壓力變送器、第二壓力變送器、RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元和遠程控制中心，所述第一壓力變送器與所述氣液聯(lián)動截斷閥的上游輸氣管道連接，所述第二壓力變送器與所述氣液聯(lián)動截斷閥的下游輸氣管道連接；所述氣液聯(lián)動截斷閥、所述電磁閥、所述第一壓力變送器和所述第二壓力變送器均與所述RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元連接，所述RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元與所述遠程控制中心連接。進一步地，在所述氣液聯(lián)動截斷閥的頂部設置有同步位置指示器，所述同步位置指示器與所述氣液聯(lián)動截斷閥的旋轉葉片同軸設置。進一步地，在所述放空管線上設置有安全放空閥。進一步地，所述RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元包括RTU控制器、可燃氣體濃度報警器和火焰探測器；所述氣液聯(lián)動截斷閥、所述電磁閥、所述第一壓力變送器和所述第二壓力變送器均與所述RTU控制器數(shù)據(jù)連接，所述可燃氣體濃度報警器和所述火焰探測器與所述RTU控制器數(shù)據(jù)連接。進一步地，所述氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括太陽能供電單元，所述太陽能供電單元具有太陽能板、充電控制器和蓄電池；所述蓄電池與所述氣液聯(lián)動截斷閥、所述電磁閥、所述第一壓力變送器、所述第二壓力變送器和所述RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元均電路連 ·接。進一步地,所述氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括視頻單元,所述視頻單元具有攝像頭和光端機，所述攝像頭與所述光端機數(shù)據(jù)連接；所述攝像頭和所述光端機均與所述蓄電池電路連接，所述RTU控制器與所述光端機數(shù)據(jù)連接，所述RTU控制器通過所述光端機與所述遠程控制中心數(shù)據(jù)連接。本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是通過設置RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元，能夠實時地采集到油氣輸送管道沿線閥室的信息，從而監(jiān)控各閥室的動態(tài)，當出現(xiàn)異常情況時能夠迅速發(fā)出處理指令，大大地減少了險情和事故發(fā)生的幾率，提高了油氣管道輸送油氣的安全性。另一方面，通過在該氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)中設置太陽能供電單元，實現(xiàn)了野外無市電情況下能夠保證各閥室正常運行一定的時間，無需定期更換自動控制部件的電池，能夠實現(xiàn)全天候閥室運行的在線監(jiān)測，大大提高了緊急情況下的截斷閥遠程控制自動關斷，為氣田安全防控提供了保障。再次，由于設置了視頻單元，能夠可視性地實時監(jiān)測各個閥室的運行壓力狀況，可以提前防范事故的發(fā)生，起到預警作用。并且，通過監(jiān)測儀表數(shù)據(jù)的歷史監(jiān)測能夠及時提醒工作人員及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)測設備存在的問題，做到及時更換或者維修。同時，該氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)可以設定限值，達到自動遠程/本地自動關閥，報警提示手動關閥，從而實現(xiàn)了閥室的全天候視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)自動采集與上傳，滿足了數(shù)字化、集中化管理的要求，減少了用工量，降低了工人的勞動強度。
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型實施例提供的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)各零部件連接流程示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。實施例·[0018]本實施例提供了一種油氣輸送管道上的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，主要用于控制長距離輸送油氣的管道上截斷閥的自動控制，參見圖1，該氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)包括氣液聯(lián)動截斷閥I、電磁閥2、第一泄放閥3和第二泄放閥4。其中，氣液聯(lián)動截斷閥I設置在輸氣管道5上，當出現(xiàn)突發(fā)事故或者重大險情需要切斷該輸氣管道5，關閉該氣液聯(lián)動截斷閥I即可停止輸送油氣。輸氣管道5的氣液流向該氣液聯(lián)動截斷閥I的部分為上游輸氣管道51，輸氣管道5的氣液流出該氣液聯(lián)動截斷閥I的部分為下游輸氣管道52 ;第一泄放閥3與氣液聯(lián)動截斷閥I的上游輸氣管道51連接，即當氣液聯(lián)動截斷閥I關閉時，上游輸氣管道51內的油氣可以經過第一泄放閥3流出；第二泄放閥4與氣液聯(lián)動截斷閥I的下游輸氣管道52連接，即當氣液聯(lián)動截斷閥I關閉時，下游輸氣管道52內的油氣可以經過第二泄放閥4流出。第一泄放閥3和第二泄放閥4同時與放空管線6連接，即經過第一泄放閥3和第二泄放閥4流出的氣液匯聚到放空管線6再流到氣液收集罐中。優(yōu)選地，在放空管線6上設置有安全放空閥12，該安全放空閥12可以控制第一泄放閥3和第二泄放閥4處的氣液流出量。電磁閥2的一端與氣液聯(lián)動截斷閥I的上游輸氣管道51連接，電磁閥2的另一端與氣液聯(lián)動截斷閥I連接，電磁閥2根據(jù)系統(tǒng)指令控制氣液聯(lián)動截斷閥I的關閉和開啟。優(yōu)選地，在氣液聯(lián)動截斷閥I的頂部設置有同步位置指示器11，同步位置指示器11與氣液聯(lián)動截斷閥I的旋轉葉片同軸設置，即同步位置指示器11帶動氣液聯(lián)動截斷閥I的旋轉葉片旋轉，從而實現(xiàn)氣液聯(lián)動截斷閥I關閉或者開啟。該氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括第一壓力變送器7、第二壓力變送器8、RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元9和遠程控制中心10。其中，第一壓力變送器7與氣液聯(lián)動截斷閥I的上游輸氣管道51連接，第一壓力變送器7用于測量流經上游輸氣管道51內的氣液的壓力；第二壓力變送器8與氣液聯(lián)動截斷閥I的下游輸氣管道52連接，第二壓力變送器8用于測量流經下游輸氣管道52內的氣液的壓力。氣液聯(lián)動截斷閥I、電磁閥2、第一壓力變送器7和第二壓力變送器8均與RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元9連接，RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元9再與遠程控制中心10連接。這樣，RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元9收集到氣液聯(lián)動截斷閥I、電磁閥2、第一壓力變送器7和第二壓力變送器8等外圍傳感器或儀表所采集到的數(shù)據(jù)信息并經過解析和邏輯判斷后傳送到遠程控制中心10，遠程控制中心10經過處理了做出指示反饋。優(yōu)選地，RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元9包括RTU控制器91、可燃氣體濃度報警器92和火焰探測器93等設備和儀器，氣液聯(lián)動截斷閥I、電磁閥2、第一壓力變送器7、第二壓力變送器8以及可燃氣體濃度報警器92和火焰探測器93均與RTU控制器91數(shù)據(jù)連接，采用普通的數(shù)據(jù)線連接即可?？扇細怏w濃度報警器92用于檢測所處閥室內可燃氣體的濃度，當可燃氣體的濃度超過了安全值，則可燃氣體濃度報警器92向RTU控制器91發(fā)出預警信號。同樣，火焰探測器93可以探測到各閥室內是否有明火或者溫度是否達到臨界線，當存在危險時，向RTU控制器91發(fā)出預警信號。特別地，氣液聯(lián)動截斷閥I與RTU控制器91的連接經過了同步位置指示器11，即同步位置指示器11與RTU控制器91通過數(shù)據(jù)線連接，而氣液聯(lián)動截斷閥I與同步位置指示器11與同軸設置，則氣液聯(lián)動截斷閥I通過同步位置指示器11向RTU控制器91發(fā)送信息，RTU控制器91反饋的信息同樣是先由同步位置指示器11接收。優(yōu)選地，該氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括太陽能供電單元13，太陽能供電單元13具有太陽能板131、充電控制器132和蓄電池133，太陽能板131吸收太陽光能量后經過 充電控制器132的自動控制對蓄電池133充電，從而蓄電池133對系統(tǒng)中的各用電元器件供電，蓄電池133滿容量能夠滿足五個陰雨天氣無法太陽光充電情況下的用電量。蓄電池133與氣液聯(lián)動截斷閥I、電磁閥2、第一壓力變送器7、第二壓力變送器8和RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元9等用電設備和儀表均電路連接。優(yōu)選地,該氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括視頻單元14,視頻單元14具有攝像頭141和光端機142，攝像頭141與光端機142數(shù)據(jù)連接；攝像頭141和光端機142均與蓄電池133電路連接，RTU控制器91與光端機142數(shù)據(jù)連接，RTU控制器91通過光端機142與遠程控制中心10數(shù)據(jù)連接。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種油氣輸送管道上的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng),包括氣液聯(lián)動截斷閥(I)、電磁閥(2)、第一泄放閥(3)和第二泄放閥(4)，所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)設置在輸氣管道(5)上， 所述第一泄放閥(3)與所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)的上游輸氣管道(51)連接，所述第二泄放閥(4)與所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)的下游輸氣管道(52)連接，所述第一泄放閥(3)和所述第二泄放閥(4)同時與放空管線(6)連接； 所述電磁閥(2)與所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)的上游輸氣管道(51)以及所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)連接； 其特征在于，所述氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括第一壓力變送器(7)、第二壓力變送器(8 )、RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元(9 )和遠程控制中心(10 )， 所述第一壓力變送器(7)與所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)的上游輸氣管道(51)連接，所述第二壓力變送器(8)與所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)的下游輸氣管道(52)連接； 所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)、所述電磁閥(2)、所述第一壓力變送器(7)和所述第二壓力變送器(8 )均與所述RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元(9 )連接，所述RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元(9 )與所述遠程控制中心(10)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)的頂部設置有同步位置指示器(I I)，所述同步位置指示器(11)與所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)的旋轉葉片同軸設置。
3.根據(jù)權利要求I所述的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述放空管線(6)上設置有安全放空閥(12 )。
4.根據(jù)權利要求I所述的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元(9 )包括RTU控制器(91)、可燃氣體濃度報警器(92 )和火焰探測器(93 ); 所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)、所述電磁閥(2)、所述第一壓力變送器(7)和所述第二壓力變送器(8 )均與所述RTU控制器(91)數(shù)據(jù)連接，所述可燃氣體濃度報警器(92 )和所述火焰探測器(93 )與所述RTU控制器(91)數(shù)據(jù)連接。
5.根據(jù)權利要求I至4中任一項所述的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括太陽能供電單元(13)，所述太陽能供電單元(13)具有太陽能板(131)、充電控制器(132)和蓄電池(133)； 所述蓄電池(133)與所述氣液聯(lián)動截斷閥(I)、所述電磁閥(2)、所述第一壓力變送器(7)、所述第二壓力變送器(8)和所述RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元(9)均電路連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)還包括視頻單元(14)，所述視頻單元(14)具有攝像頭(141)和光端機(142)，所述攝像頭(141)與所述光端機(142)數(shù)據(jù)連接； 所述攝像頭(141)和所述光端機(142)均與所述蓄電池(133)電路連接，所述RTU控制器(91)與所述光端機(142 )數(shù)據(jù)連接，所述RTU控制器(91)通過所述光端機(142 )與所述遠程控制中心(10)數(shù)據(jù)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種油氣輸送管道上的氣液聯(lián)動截斷閥控制系統(tǒng)，包括氣液聯(lián)動截斷閥、電磁閥、第一泄放閥、第二泄放閥、第一壓力變送器、第二壓力變送器、RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元和遠程控制中心，RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元和遠程控制中心收集各信號采集原件的信息后判斷處理后進行反饋并做出處理指令。屬于油氣管道輸送設備領域。本實用新型通過設置RTU數(shù)據(jù)采集/控制單元，能夠實時地采集到油氣輸送管道沿線閥室的信息，從而監(jiān)控各閥室的動態(tài)，當出現(xiàn)異常情況時能夠迅速發(fā)出處理指令，大大地減少了險情和事故發(fā)生的幾率，提高了油氣管道輸送油氣的安全性。
文檔編號F16K37/00GK202756726SQ20122036658
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權日2012年7月26日
發(fā)明者樊晨, 慕立俊, 馬建軍, 楊倉海, 穆謙益, 操紅梅, 張浩然, 高磊, 黃天虎, 程世東, 李樓樓, 邱奇 申請人:中國石油天然氣股份有限公司