一种用于高压气相环境下的气体泄漏检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种气体泄漏检测装置，尤其是涉及一种用于高压气相环境下的气体泄漏检测装置。


背景技术：

2.随着化工装置内工艺管道的布置日趋错综复杂，工艺管道的良好运行，对于安全生产十分的重要。目前对于工艺管道的检测一般都安排在装置停车检修的时候，传统的检测方法多采用人工目视，加水加压，射线探伤等。传统检测方法能够排查到大部分的管道破裂问题。但是实施不便，一般需将物料排空，不能在线检测、检修周期较长同时对于微小的破裂口或者比较隐蔽的破裂口（如设备内部的盘管等）较难识别。
3.能够检测局部高点是否存在气体的仪表有很多，如密度计可以通过检测局部高点的液体密度来判断是否有气体进入，当气体密度和液体密度差别很大时，如果密度计检测到的密度快速减小，则说明此时有气体进入换热管道，换热管道发生破裂。但是密度计价格相对昂贵且无法直观的观测气体泄露的量。当换热管道管径较大时我们可以在换热管道的局部高点正上方装液位开关来检测是否有气体进入管道。液位开关相对便宜但是也存在无法直观的观测气体泄露的量的问题。考虑到在实际应用中，工艺管道发生破裂的位置通常具有特殊性，而且重点在于检测该局部管道是否已发生破裂而不是具体破裂的地方，特别是压力设备内部的换热管道由于其自身的复杂性和特殊性使得其检测更加困难。因此简单高效、低成本且能够不影响正常生产的检测方法已成为当前迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单且安装方便的用于高压气相环境下的气体泄漏检测装置。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于高压气相环境下的气体泄漏检测装置，包括筒体，所述的筒体的顶部设置有换气孔，所述的筒体的底部中心设置有用于与外部管道连通的连接通孔，所述的筒体内水平且密封设置有可沿所述的筒体上下移动的气体磁浮子，所述的气体磁浮子与所述的筒体的顶部之间连接有复位弹簧，所述的筒体内壁且位于所述的气体磁浮子的下方水平设置有环形挡板，所述的环形挡板的中心为集气孔，所述的筒体内且位于所述的气体磁浮子与所述的环形挡板之间形成集气腔，所述的筒体的侧壁且接近所述的环形挡板上表面处设置有用于取样和排气的排气阀，所述的筒体的外壁且位于所述的集气腔的外侧设置有用于指示气体含量的磁翻板液位指示计，所述的环形挡板的下表面内圈边沿与所述的筒体的底部之间设置有定位筒，所述的定位筒的表面设置有若干个排气孔，所述的定位筒内设置有可沿所述的定位筒上下移动的液体浮子，当所述的集气腔内气体排空时所述的气体磁浮子在重力与所述的复位弹簧的作用下刚好密封所述的集气孔，当所述的定位筒内液体满盈时所述的液体浮子上浮刚好堵住且密封所述的集气孔。
6.进一步，所述的换气孔内填装有活性炭。可替换填装，过滤水和灰尘，保证弹簧腔室内干燥无杂质避免出现锈蚀和卡顿。
7.进一步，所述的气体磁浮子与所述的筒体内壁之间设置有润滑油。保证气体的密封性以及减小气体磁浮子上下滑动的阻力。
8.进一步，所述的环形挡板的上表面从外圈到内圈具有向下斜坡且其下表面从外圈到内圈具有向上斜坡。环形挡板上表面的坡度有利于液体回流管道，下表面的坡度有利于气体向气体磁浮子下方的集气腔收集。
9.进一步，所述的气体磁浮子的下表面形状与所述的环形挡板的上表面形状相配合，当所述的气体磁浮子下移到所述的环形挡板的顶部时刚好与所述的环形挡板贴合。
10.进一步，所述的液体浮子的底部呈倒锥形。倒锥形坡度有利于气体进入集气腔中。
11.进一步，所述的液体浮子的顶部设置有用于密封所述的集气孔的圆柱体，所述的圆柱体的外径等于所述的集气孔的内径。圆柱体刚好堵塞住集气孔。
12.进一步，所述的连接通孔通过根部阀与外部管道连接。根部阀可用于检修拆卸，不会对原有工况造成影响。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.1、本装置简单高效，低维护：不需要高端的技术和复杂的仪器设备，仪表的安装对于现场的安装环境要求也低只需要一个局部高点，这在化工装置中很容易满足。其简单的结构以及工作原理使得其现场维护成本很低且很容易被现场操作人员掌握，因此对现场操作人员的综合素质以及反应速度要求不高。
15.2、本装置低成本：该仪表不涉及任何特别的高端技术，容易制作，因此成本很低。在发现管道破裂的效率以及性价比上相较于射线探伤技术、闭路电视检测系统、声呐检测系统、红外分析系统等要好得多。
16.3、本装置具有及时性且能够不影响正常生产：本装置测量方法本身无能量传输，同时并不要求排空管道可以直接应用在化工生产过程中，因此它能够第一时间发现管道破裂问题，从而第一时间在破裂还不严重的时候挽救设备和人员安全，而不用等到破裂发展到不可收拾程度。
17.4、本装置具有多用性：除了可以检测管道是否发生破裂外，该装置还可用来收集管道中可能出现的气体，并通过实验室分析气体的构成来推测整个管线系统的健康状况。同时它还可以在不泄露管道中液体的情况下排出管道中残存的气体来避免该气体对管道损坏。
18.综上所述，本实用新型一种用于高压气相环境下的气体泄漏检测装置，通过该装置来判断管段是否存在产生破裂，具有工程费用较低，操作简单、实施方便且不影响正常生产，非常适用于对需重点关注的压力设备管段进行检测。
附图说明
19.图1为本实用新型气体泄漏检测装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型定位筒的结构示意图；
21.图3为本实用新型气体泄漏检测装置与外部管道连接结构图；
22.图4为本实用新型气体泄漏检测装置的初始状态结构示意图；
23.图5为本实用新型气体泄漏检测装置的进气状态结构示意图一；
24.图6为本实用新型气体泄漏检测装置的进气状态结构示意图二。
具体实施方式
25.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
26.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型申请实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
27.在本实用新型申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“端”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型申请实施例的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是其它连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型申请实施例中的具体含义。
30.在本实用新型申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型申请实施例的不同结构。为了简化本实用新型申请实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型申请实施例。
32.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
33.一种用于高压气相环境下的气体泄漏检测装置，如图1和图2所示，包括筒体1，筒体1的顶部设置有换气孔2，筒体1的底部中心设置有用于与外部管道15连通的连接通孔3，筒体1内水平且密封设置有可沿筒体1上下移动的气体磁浮子4，气体磁浮子4的上表面与筒体1的顶部之间连接有复位弹簧5，筒体1内壁且位于气体磁浮子4的下方水平设置有环形挡板6，环形挡板6的中心为集气孔7，筒体1内且位于气体磁浮子4与环形挡板6之间形成集气腔8，筒体1的侧壁且接近环形挡板6上表面处设置有用于取样和排气的排气阀9，筒体1的外
壁且位于集气腔8的外侧设置有用于指示气体含量的磁翻板液位指示计10，环形挡板6的下表面内圈边缘与筒体1的底部之间设置有定位筒11，定位筒11的表面设置有若干个的排气孔12，定位筒11内设置有可沿定位筒11上下移动的液体浮子13，当集气腔8内气体排空时气体磁浮子4在重力与复位弹簧5的作用下刚好密封集气孔7，当定位筒11内液体满盈时液体浮子13上浮刚好堵住且密封集气孔7。
34.在此具体实施例中，换气孔2内填装有活性炭。气体磁浮子4与筒体1内壁之间设置有润滑油（图中未显示）。环形挡板6的上表面从外圈到内圈具有向下斜坡且其下表面从外圈到内圈具有向上斜坡。气体磁浮子4的下表面形状与环形挡板6的上表面形状相配合，当气体磁浮子4下移到环形挡板6的顶部时刚好与环形挡板6贴合。液体浮子13的底部呈倒锥形。液体浮子13的顶部设置有用于密封集气孔7的圆柱体，圆柱体的外径等于集气孔7的内径。液体浮子13材质可采用ptfe或316不锈钢，其密度小于管内液体密度。磁翻板液位指示计10可采用厂家swisa，产品型号rs1的产品。
35.在此具体实施例中，如图3所示，连接通孔3通过根部阀14与外部管道15连接。根部阀14可用于检修拆卸，不会对原有工况造成影响。定位筒11的表面设置有排气孔12，利于气体排除，不会被液体浮子13挡住，同时保证液体浮子13上下移动，不会水平偏移。
36.工作过程具体如下：如图4所示，无气体泄漏进入集气腔8内时时，液体满盈液体浮子13堵住集气孔7，使其成为密封装置，此时将排气阀9打开，气体磁浮子4在弹簧力作用下将集气腔8中气体排空，显示无气体收集。关闭排气阀9，设备处于初始工作状态，气体磁浮子4在复位弹簧5与重力的作用下密封集气孔7并保持平衡，此时集气腔8内气相压力等于大气压，气体磁浮子4置于集气腔8内零位。
37.如图5和图6所示，当高压气体渗入管道泄漏时，会在局部高点集聚，形成局部气相空间，气体热媒介质液位下降，液体浮子13随液位下降，打开集气孔7，当集气腔8内不断有气体进入气相压力增大时，气体磁浮子4在气体压力的作用下向上移动，磁翻板液位计10随气体磁浮子4翻转，指示当前液位，提醒巡检人员注意，通过气体磁浮子4位置的改变，即可判断出是否有气体聚集，进而判断出高压容器内管道破裂；同时可通过排气阀9取样对集气腔8内的气体进行实验室分析，进一步确认集气腔8内气体是否为渗漏气体。
38.当管道内不断有气体聚集时，液体浮子13无法堵住集气孔7，集气腔8内不断有气体累积直到气体磁浮子4到达位置上限。
39.当管道内的气体有限，且不再增加时，管道内气体进入集气腔8，推动气体磁浮子4上移，此时集气腔8体积增大，气体压强减小，液位上升推动液体浮子13堵住集气孔7，此时集气腔8内体积指示即为管道内气体体积。
40.在正常工况中，当测量装置体积计量持续快速上升直至上限时，我们可以直接判断设备换热管线发生了破裂；当测量装置体积计量有一定的体积计量，但是数值不再上升时，我们可以通过排气阀9取样对集气腔8内的气体进行实验室分析，进一步确认集气腔8内气体是否为渗漏气体，并以此判断设备换热管线是否发生了破裂。如果设备换热管线发生破裂则需要采取一系列相应措施避免更多损失，如果未发生破裂，实验室分析结果显示是正常工艺情况下会产生的气体，则可以通过排气阀9在不泄露液体的情况下将管道内气体排空。
41.上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通
技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。