本發(fā)明涉及法蘭泄漏監(jiān)測領域,具體涉及法蘭泄漏監(jiān)測裝置及高能管網法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng)。
背景技術:
法蘭因為易安裝、拆卸等優(yōu)點廣泛應用于石油、化工、制藥、能源和核電等行業(yè),但是高能管道法蘭在長期服役的過程中,會因為材料腐蝕、墊片老化、應力松弛和高溫蠕變等原因而出現泄漏現象。近年來,化工廠爆炸事故、油氣管道泄漏屢見報道,其中較大比例的泄漏事故與法蘭泄漏有關。各行業(yè)的高能管道從屬于復雜而龐大的管道網絡系統(tǒng),采用人員不間斷在廠區(qū)、車間對眾多法蘭聯(lián)接巡查的方法存在靈敏度底的弱點,而且突發(fā)的泄漏事故可能危害到相關人員的生命安全。有毒、有害、放射性和易燃易爆介質的外泄往往會帶來嚴重的后果,然而并沒有一種用于高能管網的法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng),來對高能管網的眾多法蘭的狀態(tài)進行遠程實時監(jiān)測、調節(jié)和控制。
技術實現要素:
本發(fā)明提供法蘭泄漏監(jiān)測裝置及高能管網法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng),解決了上述技術問題,所述法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng)主要應用于高溫高壓工況(其他工況也適用)的管道網絡系統(tǒng),通過法蘭泄漏監(jiān)測裝置實時監(jiān)測高能管道網絡中任意一個法蘭的緊密狀態(tài),并給出狀態(tài)反饋,甚至給出控制措施。
本發(fā)明的技術方案為:
法蘭泄漏監(jiān)測裝置,包括上邊框、上側囊體、下邊框、下側囊體、合頁、法蘭緊固螺栓、墊片,還包括測量模塊、注膠孔;
上邊框和下邊框為對稱的框架結構,上邊框和下邊框的整體形狀均為半圓柱體,包括兩個半圓邊框和平行于軸向的兩個直線邊框連接組成,上邊框和下邊框閉合時,形成一個圓柱體邊框,能夠卡在相應直徑的管道外側;
上邊框和下邊框與法蘭兩側管道之間的環(huán)形接觸面設置墊片密封,上邊框和下邊框的接觸面之間也設置墊片密封;
上邊框和下邊框分別覆蓋有上側囊體和下側囊體,上側囊體和下側囊體將法蘭包裹在內部,形成密閉的測漏腔體;
上邊框和下邊框的一個直線邊框設置有合頁,上邊框和下邊框通過合頁連接,能夠繞合頁柱銷上下轉動;
上邊框和下邊框的另一個直線邊框分別設置有徑向延伸板,通過法蘭緊固螺栓對上邊框延伸板和下邊框延伸板進行緊固;
上側囊體設置有測量模塊,測量模塊包括測量傳感器和信息發(fā)射裝置;測量傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器,監(jiān)測測漏腔體內介質的溫度、壓力、濕度;信息傳輸裝置發(fā)送測量傳感器測得的數據,同時接收法蘭運行狀態(tài)的信息;
上側囊體還設置有注膠孔,能夠通過注膠孔注入不與測漏腔體內介質反應的密封膠對法蘭進行帶壓堵漏。
所述墊片粘貼在上邊框和下邊框的密封面上。
所述上側囊體和下側囊體為帆布材料。
所述測量模塊還包括狀態(tài)顯示燈,顯示法蘭運行狀態(tài)。
所述測量模塊為可拆卸結構。
高能管網法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng),包括所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置、高能管網系統(tǒng)和法蘭泄漏監(jiān)測控制平臺;
高能管網系統(tǒng)中的每一個法蘭都安裝了法蘭泄漏監(jiān)測裝置;
法蘭泄漏監(jiān)測控制平臺包括無線信號傳輸裝置、信號傳輸線路、數據分析調節(jié)模塊、信息傳輸線路、狀態(tài)信息顯示屏,無線信號傳輸裝置通過信號傳輸線路與狀態(tài)信息顯示屏相連,數據分析調節(jié)模塊通過信息傳輸線路與狀態(tài)信息顯示屏相連;
無線信號傳輸裝置接收來自每一個法蘭泄漏監(jiān)測裝置發(fā)出的信號,通過信號傳輸線路傳輸到狀態(tài)信息顯示屏進行顯示,再通過信息傳輸線路傳輸到數據分析調節(jié)模塊對法蘭運行狀態(tài)進行分析;數據分析調節(jié)模塊將法蘭運行狀態(tài)的分析結果回傳至狀態(tài)信息顯示屏進行顯示,再通過無線信號傳輸裝置發(fā)送至每一個法蘭泄漏監(jiān)測裝置。
所述狀態(tài)信息顯示屏包括法蘭狀態(tài)顯示模塊和閥門電控開關模塊;
法蘭狀態(tài)顯示模塊包括溫度傳感器數據顯示屏、壓力傳感器數據顯示屏、濕度傳感器數據顯示屏、法蘭狀態(tài)顯示屏,分別顯示高能管網系統(tǒng)中的每一個法蘭泄漏監(jiān)測裝置所監(jiān)測的溫度、壓力、濕度的具體數值和數據分析調節(jié)模塊的分析結果;
閥門電控開關模塊包括閥門電控開關,對高能管網系統(tǒng)中的每一個電動閥門的開度進行調節(jié)和顯示。
所述高能管網系統(tǒng)還包括應急旁路管道,應急旁路管道與泄漏故障率較高的5號法蘭形成并聯(lián)支路;
5號法蘭外側安裝有5號法蘭泄漏監(jiān)測裝置,5號法蘭左右兩側管道為Ⅴ管段和Ⅷ管段;
應急旁路管道包括Ⅵ管段、4號法蘭泄漏監(jiān)測裝置、4號法蘭、Ⅶ管段,Ⅵ管段通過4號法蘭與Ⅶ管段相連,4號法蘭外側安裝有4號法蘭泄漏監(jiān)測裝置;
應急旁路管道通過左三通閥門和右三通閥門分別連接Ⅴ管段和Ⅷ管段。
所述數據分析調節(jié)模塊判斷是否發(fā)生泄漏的分析方法如下:
如果高能管網系統(tǒng)中的介質為高溫介質,當法蘭出現泄漏狀況時,法蘭泄漏監(jiān)測裝置中的溫度傳感器會出現明顯的溫度升高,數據分析調節(jié)模塊通過此信號判斷法蘭發(fā)生了泄漏;
如果高能管網系統(tǒng)中的介質為液態(tài),當法蘭出現泄漏狀況時,法蘭泄漏監(jiān)測裝置中的濕度傳感器會發(fā)出異常信號,數據分析調節(jié)模塊通過此信號判斷法蘭發(fā)生了泄漏;
如果高能管網系統(tǒng)中的介質是氣體,當法蘭在某一段時間間隔t內出現泄漏狀況時,該時間段內的溫度、壓力均會發(fā)生變化;法蘭泄漏監(jiān)測裝置測漏腔體的體積為V,數據分析調節(jié)模塊在接收到的信號中提取某一個法蘭泄漏監(jiān)測裝置一定時間間隔t始末的兩組壓力和溫度數據,初態(tài)溫度、壓力數據為p1、T1,末態(tài)溫度、壓力數據為p2、T2,數據分析調節(jié)模塊通過上述參數計算出泄漏率L,進而判斷法蘭發(fā)生了泄漏。
數據分析調節(jié)模塊判斷泄漏所屬級別的分析方法如下:
當數據分析調節(jié)模塊監(jiān)測到法蘭為泄漏狀態(tài)時,根據溫差、濕度變化、壓差、泄漏率的大小來進行法蘭泄漏程度分級;
當溫差、濕度變化、壓差、泄漏率均較小時,評價為法蘭微量泄漏,數據分析調節(jié)模塊提示,采用力矩扳手合理地對螺栓進行二次預緊,確保墊片有足夠的壓緊力,確保密封面的完整性;
當溫差、濕度變化、壓差、泄漏率均略大時,評價為法蘭輕度泄漏,且不希望高能管網系統(tǒng)停車檢修時,數據分析調節(jié)模塊提示,采用法蘭泄露監(jiān)測裝置的帶壓堵漏方法進行修復;
當溫差、濕度變化、壓差、泄漏率均較大時,評價為法蘭中度泄漏,數據分析調節(jié)模塊提示,啟用應急旁路管道,或臨時短暫停機,對螺栓、墊片和法蘭盤進行更換,改善密封效果,確保管道法蘭良好的密封性;
當溫差、濕度變化、壓差、泄漏率均很大時,評價為法蘭重度泄漏,數據分析調節(jié)模塊提示,將整個高能管道網絡系統(tǒng)停車,對所有出現法蘭泄漏的情況進行細致的檢修。
本發(fā)明的有益效果為:
第一,本發(fā)明所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置由于在被檢測的法蘭周圍制作了一個容積較小的密閉空間,測量靈敏度高,可以在法蘭發(fā)生微泄漏的時候檢測出來,可在釀成重大事故之前及時改進、補救或更換相關部件,有效避免災難的發(fā)生。
第二,本發(fā)明所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置采用氣囊式設計,大部分結構為帆布材料,質量較輕,卡箍式結構,結構簡單,攜帶或搬運至現場安裝輕便。另外,帆布材質的法蘭泄漏監(jiān)測裝置具有較好的保溫作用,避免螺栓-墊片-法蘭連接系統(tǒng)收到外界環(huán)境溫度的影響。
第三,本發(fā)明所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置設置有注膠孔,方便直接利用法蘭泄漏監(jiān)測裝置對泄漏法蘭進行帶壓堵漏,避免停車檢修帶來經濟損失,方便快捷。
第四,本發(fā)明所述高能管網法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng)對被監(jiān)測的整個高能管網系統(tǒng)中的每一處法蘭都安裝了法蘭泄漏監(jiān)測裝置,實施了全局覆蓋。另外,高能管網系統(tǒng)對泄漏故障率較高的法蘭設置了應急旁路管道,法蘭發(fā)生泄漏故障時,維修方便快捷。
第五,本發(fā)明所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置,從溫度、濕度和壓力三個方面進行了監(jiān)測,可以通過多個信號驗證泄漏與否結論的正確性。
第六,本發(fā)明引用了無線信號或物聯(lián)網這種新式的傳遞途徑進行傳輸,避免了復雜的有限傳輸線路的安裝與維護。所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置可遠程傳輸數據,安全巡視人員可通過遠程接收數據實現巡視功能,可以有效避開有毒、有害、有輻射、易燃、易爆介質的管道法蘭現場巡視,避免事故中的人員傷亡。
第七,本發(fā)明設置了數據分析調節(jié)模塊,采用多種方法來對多種情況下接收的信號進行分析,并合理的對泄漏進行等級劃分,針對不同的泄漏等級給出相應的泄漏調控措施。
第八,本發(fā)明所述高能管網法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng)適用范圍廣,可以實時監(jiān)測任意工況下法蘭的服役狀態(tài),特別適宜用在易發(fā)生泄漏的高溫高壓法蘭連接系統(tǒng)上,監(jiān)測有毒、有害、有輻射、易燃、易爆介質的管道法蘭,有效避免事故的發(fā)生。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置示意圖。
圖2為本發(fā)明所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置立體圖。
圖3為本發(fā)明所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置俯視圖。
圖4為高能管道網絡系統(tǒng)示意圖。
圖5為本發(fā)明所述法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng)示意圖。
圖中,1-上邊框,2-上側囊體,3-測量模塊,4-注膠孔,5-下邊框,6-下側囊體,7-合頁,8-法蘭緊固螺栓,9-入口端管道,10-電動蝶閥,11-Ⅰ管段,12-1號法蘭泄漏監(jiān)測裝置,13-1號法蘭,14-Ⅱ管段,15-2號法蘭泄漏監(jiān)測裝置,16-2號法蘭,17-Ⅲ管段,18-3號法蘭泄漏監(jiān)測裝置,19-3號法蘭,20-Ⅳ管段,21-左三通閥門,22-Ⅴ管段,23-Ⅵ管段,24-4號法蘭泄漏監(jiān)測裝置,25-4號法蘭,26-Ⅶ管段,27-Ⅷ管段,28-右三通閥門,29-5號法蘭泄漏監(jiān)測裝置,30-5號法蘭,31-Ⅸ管段,32-Ⅹ管段,33-6號法蘭泄漏監(jiān)測裝置,34-6號法蘭,35-Ⅺ管段,36-無線信號傳輸裝置,37-信號傳輸線路,38-狀態(tài)信息顯示屏,39-法蘭狀態(tài)顯示模塊,40-溫度傳感器數據顯示屏,41-壓力傳感器數據顯示屏,42-濕度傳感器數據顯示屏,43-法蘭狀態(tài)顯示屏,44-n號閥門電控開關,45-3號閥門電控開關,46-2號閥門電控開關,47-1號閥門電控開關,48-信息傳輸線路,49-數據分析調節(jié)模塊。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步描述。
如圖1、圖2、圖3所示,本發(fā)明提供法蘭泄漏監(jiān)測裝置,采用氣囊式設計,主體包括上邊框1、上側囊體2、下邊框5、下側囊體6、合頁7、法蘭緊固螺栓8、墊片,還包括測量模塊3、注膠孔4。
上邊框1和下邊框5為對稱的框架結構,上邊框1和下邊框5的整體形狀均為半圓柱體,包括兩個半圓形邊框和平行于軸向的兩個直線形邊框連接組成。上邊框1和下邊框5合并時,剛好組成一個圓柱體邊框,能夠卡在相應直徑的管道外側。上邊框1和下邊框5與連接法蘭兩側管道之間的環(huán)形接觸面上采用墊片密封,上邊框1和下邊框5的接觸面之間也設置墊片密封。為方便固定墊片,可將墊片直接粘貼在上邊框1和下邊框5的密封面上,確保法蘭泄漏監(jiān)測裝置所包容的測漏空間與外界有效隔斷。
上邊框1和下邊框5分別覆蓋有上側囊體2和下側囊體6。上側囊體2和下側囊體6為帆布材料,質地堅牢,緊密厚實,具有較好的密封性。上邊框1和上側囊體2構成上測漏腔體,下邊框5和下側囊體6組成下測漏腔體,上、下測漏腔體閉合在法蘭外圍,剛好將法蘭完全箍在其內部,形成對法蘭泄漏狀況進行監(jiān)測的測漏腔體。
上邊框1和下邊框5的一個直線邊框設置有合頁7,上邊框1和下邊框5通過合頁7連接,并可繞合頁7柱銷上下轉動。上邊框1和下邊框5在繞合頁7柱銷轉動閉合后,整個法蘭泄漏監(jiān)測裝置的中間位置有著一個圓形的通道,所述圓形通道的直徑與被監(jiān)測法蘭的管道外徑相吻合。
上邊框1和下邊框5的另一個直線邊框分別設置有徑向延伸板,并根據長度設置有合適數目的螺栓孔(例如4個)。上邊框1和下邊框5繞合頁7柱銷轉動閉合時,用法蘭緊固螺栓8通過上述螺栓孔對上邊框1和下邊框5進行緊固,將整個法蘭泄漏監(jiān)測裝置箍在管道上,使得整個法蘭連接系統(tǒng)整體均被法蘭泄漏監(jiān)測裝置包圍,以收集法蘭泄漏的氣體,對法蘭泄漏狀態(tài)進行監(jiān)測。
上側囊體2設置有測量模塊3,測量模塊3包括測量傳感器、信息傳輸裝置和狀態(tài)顯示燈。所述測量傳感器為溫度傳感器、壓力傳感器和濕度傳感器,對密閉測漏腔體內介質的溫度、壓力、濕度進行監(jiān)測。所述信息傳輸裝置用于將傳感器測得的數據通過無線電波或物聯(lián)網發(fā)送到法蘭泄漏監(jiān)測控制平臺,同時接收來自法蘭泄漏監(jiān)測控制平臺的法蘭運行狀態(tài)的信息。所述狀態(tài)顯示燈用于顯示法蘭運行狀態(tài),泄漏與否。
上側囊體2還設置有注膠孔4,當法蘭出現輕微泄漏的時候,可以通過注膠孔4注入不與介質反應的膠對法蘭連接進行帶壓堵漏,實現對法蘭泄漏的控制。測量模塊3為可拆卸結構,注膠封堵后,能夠拆下來重復使用,有效節(jié)約成本。
如圖4、圖5所示,本發(fā)明提供高能管網法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng),包括所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置、高能管網系統(tǒng)和法蘭泄漏監(jiān)測控制平臺。
所述高能管網系統(tǒng)是指被監(jiān)測的一套復雜的高溫管道網絡系統(tǒng),高能管網系統(tǒng)中的每一個連接法蘭都安裝了所述法蘭泄漏監(jiān)測裝置,以監(jiān)測每一個法蘭的狀態(tài)。
如圖4所示,為高能管網系統(tǒng)的一個實施例。
入口端管道9通過電動蝶閥10與Ⅰ管段11相連;Ⅰ管段通過1號法蘭13與Ⅱ管段14相連,1號法蘭13外側安裝有1號法蘭泄漏監(jiān)測裝置12;Ⅱ管段14通過2號法蘭16與Ⅲ管段17相連,2號法蘭16外側安裝有2號法蘭泄漏監(jiān)測裝置15;Ⅲ管段17通過3號法蘭19與Ⅳ管段20相連,3號法蘭19外側安裝有3號法蘭泄漏監(jiān)測裝置18;以此類推。
通過高能管網法蘭泄漏監(jiān)測調控系統(tǒng)長期不間斷對高能管網系統(tǒng)中各個法蘭的狀態(tài)進行監(jiān)測,能夠通過大數據確定泄漏故障率較高的法蘭,為其添加應急旁路管道。本實施例中,5號法蘭30為泄漏故障率較高的法蘭,5號法蘭30外側安裝有5號法蘭泄漏監(jiān)測裝置29,5號法蘭30左右兩側管道為Ⅴ管段22和Ⅷ管段27;應急旁路管道包括Ⅵ管段23、4號法蘭泄漏監(jiān)測裝置24、4號法蘭25、Ⅶ管段26,Ⅵ管段23通過4號法蘭25與Ⅶ管段26相連,4號法蘭25外側安裝有4號法蘭泄漏監(jiān)測裝置24;應急旁路管道與5號法蘭30形成并聯(lián)支路,Ⅵ管段23通過左三通閥門21連接Ⅳ管段20和Ⅴ管段22,Ⅶ管段26通過右三通閥門28連接Ⅷ管段27和Ⅸ管段31。
當泄漏故障率較高的5號法蘭30發(fā)生泄漏時,被監(jiān)測的高能管網系統(tǒng)可以通過控制左三通閥門21和右三通閥門28,將Ⅳ管段20內的介質經由應急旁路Ⅵ管段23、Ⅶ管段26引導到至Ⅸ管段31,而不中斷生產。同時,對泄漏的5號法蘭30進行維修,或更換密封墊片,或二次預緊螺栓,或更換螺栓等。維修完畢后,再次通過調節(jié)左三通閥門21和右三通閥門28放棄使用應急旁路管道,而將Ⅳ管段20內介質經由Ⅴ管段22、Ⅷ管段27引導至Ⅸ管段31,恢復之前的使用狀態(tài),不影響生產,且確保安全。
Ⅸ管段31與Ⅹ管段32之間省略各種復雜的管道網絡系統(tǒng),圖4僅用于示意說明原理。Ⅹ管段32通過6號法蘭34與Ⅺ管段35相連,6號法蘭34外側安裝有6號法蘭泄漏監(jiān)測裝置33;以此類推。
如圖5所示,所述法蘭泄漏監(jiān)測控制平臺包括無線信號傳輸裝置36、信號傳輸線路37、數據分析調節(jié)模塊49、信息傳輸線路48、狀態(tài)信息顯示屏38,無線信號傳輸裝置36通過信號傳輸線路37與狀態(tài)信息顯示屏38相連,數據分析調節(jié)模塊49通過信息傳輸線路48與狀態(tài)信息顯示屏38相連。
無線信號傳輸裝置36用于接收來自于整個高能管網系統(tǒng)的每一個法蘭泄漏監(jiān)測裝置發(fā)出的信號,然后將接收到的信號通過信號傳輸線路37傳遞到狀態(tài)信息顯示屏38進行顯示,再通過信息傳輸線路48傳遞到數據分析調節(jié)模塊49對法蘭運行狀態(tài)進行分析。數據分析調節(jié)模塊49將法蘭運行狀態(tài)的分析結果回傳至狀態(tài)信息顯示屏38進行顯示,再通過無線信號傳輸裝置36發(fā)送至每一個法蘭泄漏監(jiān)測裝置。
狀態(tài)信息顯示屏38包括法蘭狀態(tài)顯示模塊39和閥門電控開關模塊。法蘭狀態(tài)顯示模塊39包括溫度傳感器數據顯示屏40、壓力傳感器數據顯示屏41、濕度傳感器數據顯示屏42、法蘭狀態(tài)顯示屏43,溫度傳感器數據顯示屏40、壓力傳感器數據顯示屏41、濕度傳感器數據顯示屏42分別顯示每一個法蘭泄漏監(jiān)測裝置所監(jiān)測的溫度、壓力、濕度的具體數值,而且經數據分析調節(jié)模塊49分析后,法蘭狀態(tài)顯示屏43還能夠對泄漏狀態(tài)的分析結果進行顯示。閥門電控開關模塊包括多個閥門電控開關,例如1號閥門電控開關47、2號閥門電控開關46、3號閥門電控開關45、n號閥門電控開關44,閥門電控開關模塊能對整個高能管網系統(tǒng)中的每一個電動閥門的開度進行調節(jié)和顯示,所述電動閥門包括電動蝶閥10、左三通閥門21、右三通閥門28等。
數據分析調節(jié)模塊49接收溫度、壓力、濕度的信號,對信號進行分析后,輸出法蘭運行狀態(tài)的分析結果,所述分析結果包括是否發(fā)生泄漏、泄漏所屬級別。
數據分析調節(jié)模塊49判斷是否發(fā)生泄漏的分析方法如下:
如果高能管網系統(tǒng)中的介質為高溫介質,當法蘭出現泄漏狀況時,法蘭泄漏監(jiān)測裝置中的溫度傳感器會出現明顯的溫度升高,數據分析調節(jié)模塊49可通過此信號判斷法蘭發(fā)生了泄漏。
如果高能管網系統(tǒng)中的介質為液態(tài),當法蘭出現泄漏狀況時,法蘭泄漏監(jiān)測裝置中的濕度傳感器會發(fā)出異常信號,數據分析調節(jié)模塊49可通過此信號判斷法蘭發(fā)生了泄漏。
如果高能管網系統(tǒng)中的介質是氣體,當法蘭在某一段時間間隔t內出現泄漏狀況時,則該時間段內的溫度、壓力值均會發(fā)生變化。法蘭泄漏監(jiān)測裝置測漏腔體的體積為V,數據分析調節(jié)模塊49在接收到的信號中提取某一個法蘭泄漏監(jiān)測裝置一定時間間隔t始末的兩組壓力和溫度數據,現假設該時間間隔內,初態(tài)溫度、壓力數據為p1、T1,末態(tài)溫度、壓力數據為p2、T2。
在時間間隔初態(tài),法蘭泄漏監(jiān)測裝置內的氣體介質的質量m1為:
式中,M為氣體摩爾質量,p1為初態(tài)溫度,V為測漏腔體的體積,R為摩爾氣體常數,T1為初態(tài)壓力。
在時間間隔末態(tài),法蘭泄漏監(jiān)測裝置內的氣體介質的質量m2為:
式中,M為氣體摩爾質量,p2為末態(tài)溫度,V為測漏腔體的體積,R為摩爾氣體常數,T2為末態(tài)壓力。
在所選取的時間間隔t內,由法蘭泄漏引起的法蘭泄漏監(jiān)測裝置內的氣體質量Δm為:
則在時間間隔t內,法蘭泄漏的質量變化率Lm為:
工程中一般使用氣體的體積變化率來對泄漏率進行描述,故將以上質量變化率轉化為體積變化率Lv為:
再將其轉化標準大氣壓狀態(tài)下的體積變化率,即泄漏率L為:
式中,ps為標準溫度,Ts為標準壓力。
數據分析調節(jié)模塊49判斷泄漏所屬級別的分析方法如下:
當數據分析調節(jié)模塊49監(jiān)測到法蘭為泄漏狀態(tài)時,會根據溫差(溫度始末狀態(tài)差值)、濕度變化(濕度始末狀態(tài)差值)、壓差(壓力始末狀態(tài)差值)、泄漏率的大小來進行法蘭泄漏程度分級。
當溫差、濕度變化、壓差、泄漏率均較小(可后期根據經驗對每個變量給出一個具體的范圍)時,評價為法蘭微量泄漏,數據分析調節(jié)模塊49提示,利用力矩扳手合理地對螺栓進行二次預緊,確保墊片有足夠的壓緊力,確保密封面的完整性。由于高能管網系統(tǒng)中的法蘭處在一種高溫高壓環(huán)境中,所以不管是螺栓材料、墊片材料還是法蘭材料都容易出現蠕變現象,特別是螺栓的應力松弛會導致泄漏現象的反復發(fā)生,這時數據分析調節(jié)模塊49會提示使用蝶形彈簧來補償應力松弛帶來的應力不足現象。
當溫差、濕度變化、壓差、泄漏率均略大(可后期根據經驗對每個變量給出一個具體的范圍)時,評價為法蘭輕度泄漏,且不希望高能管網系統(tǒng)停車檢修時,數據分析調節(jié)模塊49提示,可以采用法蘭泄露監(jiān)測裝置的帶壓堵漏方法進行修復。所述帶壓堵漏方法如下,根據管道內介質的性質選擇合適的堵漏密封膠,然后將注膠槍連接至油泵,利用油泵將密封膠經由注膠孔4注入到法蘭泄漏監(jiān)測裝置的測漏腔體中,待密封膠固化以后,對法蘭形成密封,保證法蘭的緊密性。此時,可以將法蘭泄漏監(jiān)測裝置上的測量模塊3取下來二次利用,節(jié)約成本。
當溫差、濕度變化、壓差、泄漏率均較大(可后期根據經驗對每個變量給出一個具體的范圍)時,評價為法蘭中度泄漏,數據分析調節(jié)模塊49提示,可以通過調節(jié)左三通閥門21和右三通閥門28啟用應急旁路管道,或臨時短暫停機,對螺栓、墊片和法蘭盤進行更換,改善密封效果,確保管道法蘭良好的密封性。
當溫差、濕度變化、壓差、泄漏率均很大(可后期根據經驗對每個變量給出一個具體的范圍)時,評價為法蘭重度泄漏,數據分析調節(jié)模塊49提示,這時需要將整個高能管道網絡系統(tǒng)停車,對所有出現法蘭泄漏的情況進行細致的檢修。
上面對本發(fā)明的實施例作了詳細說明,上述實施方式僅為本發(fā)明的最優(yōu)實施例,但是本發(fā)明并不限于上述實施例,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。