一种煤气防泄漏自动复位装置
技术领域
本发明涉及煤气管道排水技术领域，更具体地指一种煤气防泄漏自动复位装置。
背景技术
能源中心管辖宝钢大院煤气管道主管约110公里。煤气在管道内流动时，由于环境温度常常低于煤气温度，煤气中所含的液体物质的水有部分因饱和而冷凝析出。在高炉煤气管道内析出的只是水蒸气的冷凝水及煤气经过湿式洗涤系统时带出的水分；而在焦炉煤气管道中有水蒸气、苯、氨的化合物、焦油及萘的蒸汽冷凝物等。为了排除这些冷凝物，在煤气管道上要装设排水装置。为确保排水密封罐失效状态下，杜绝煤气泄漏，如图1所示，采用煤气防泄漏装置，确保了燃气管道的安全运行，消除了安全隐患。但是在实际使用过程中，在煤气管道中，煤气压力是波动的，煤气进入排水密封罐是难以避免的，所以经常会出现防泄漏装置误动作现象(水位正常，但是已切断通道)，此时防泄漏装置已失效，煤气管道无法正常排水。造成防泄漏装置不能自动复位的根本原因是：当排水密封罐水封被超压煤气击穿后，煤气将排水密封罐低压室内的水大量带出，同时防泄漏装置关闭，煤气被封闭在排水密封罐低压室至防泄漏装置之间的空腔内，如图2所示，即“憋气”。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明目的是针对上述现有技术防泄漏装置关闭后实现自动复位的缺陷问题，提供一种煤气防泄漏自动复位装置，通过清除腔内“憋气”实现防泄漏装置自动复位，确保煤气排水正常安全运行。
(二)技术方案
一种煤气防泄漏自动复位装置，包括排水密封罐、二次阀门、排水管道、落水管、防泄漏装置、防泄漏装置指示杆、排水管，落水管通过二次阀门与排水密封罐相连，排水密封罐内填充有煤气冷凝水；排水管道与排水密封罐相连，排水管道上安装有防泄漏装置，防泄漏装置设有防泄漏装置指示杆、排水管，其特征在于：还包括旁路管道、电磁阀、蓄能罐、接近开关，防泄漏装置设有旁路管道，旁路管道与电磁阀一端相连，电磁阀另一端与蓄能罐相连；蓄能罐内部罐体里设有浮子，浮子与排气调压机构相连，蓄能罐的上部设有排气密封盖，排气密封盖与排气调压机构活动连接，蓄能罐的上端设有排气管道，排气管道上安装有排气阀；防泄漏装置的防泄漏装置指示杆上方安装有接近开关。
根据本发明的一实施例，所述蓄能罐的下端设有排污口。
根据本发明的一实施例，所述蓄能罐与防泄漏装置之间安装的电磁阀为二位二通电磁阀。
根据本发明的一实施例，所述二位二通电磁阀为DN40型的二位二通电磁阀。
根据本发明的一实施例，所述DN40型的二位二通电磁阀为直流24V单电源供电的常开型电磁阀。
根据本发明的一实施例，所述电磁阀的开启和关闭受时间继电器控制。
根据本发明的一实施例，所述接近开关为直流24V电源供电的接近开关，用于防泄漏装置状态信号检测和反馈。
(三)有益效果
采用了本发明的技术方案，一种煤气防泄漏自动复位装置，防泄漏装置和蓄能罐之间安装电磁阀，防泄漏装置指示杆上方安装有接近开关，时间继电器用于控制电磁阀，通过清除腔内“憋气”实现防泄漏装置自动复位；从根本上解决长期困扰现场的腔内“憋气”导致防泄漏装置失效的问题，确保煤气排水正常安全运行。
附图说明
在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1是煤气防泄漏装置正常工作状态结构示意图。
图2是煤气防泄漏装置处于“憋气”状态结构示意图。
图3是本发明自动复位装置结构示意图。
附图标记说明：
1、排水密封罐；2、煤气冷凝水；3、二次阀门；4、排水管道；5、落水管；6、防泄漏装置；7、低压室；8、冷凝水；9、防泄漏装置指示杆；10、排水管；11、空腔；12、旁路管道；13、电磁阀；14、蓄能罐；15、排气密封盖；16、排气调压机构；17、浮子；18、排气阀；19、排污口；20、接近开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
结合图1，现有的煤气防泄漏装置包括排水密封罐1、煤气冷凝水2、二次阀门3、排水管道4、落水管5、防泄漏装置6、防泄漏装置指示杆9、排水管10。排水密封罐1内填充有煤气冷凝水2，落水管5通过二次阀门3与排水密封罐1相连。冷凝水、苯、氨的化合物、焦油及萘的煤气中的冷凝物通过落水管进入煤气管道。排水管道4与排水密封罐1相连接，排水管道4上安装有防泄漏装置6，防泄漏装置6设有防泄漏装置指示杆9、排水管10。在煤气防泄漏装置正常工作状态下，防泄漏装置6开启，排水密封罐1内填充有大量的冷凝水8。当煤气防泄漏装置处于“憋气”状态时，如图2所示，排水密封罐1水封被超压煤气击穿后，煤气将排水密封罐1低压室内的水大量带出，防泄漏装置指示杆9被顶起，防泄漏装置6关闭，排水密封罐1低压室中的冷凝水8通过排水管10排放。煤气被封闭在排水密封罐低压室至防泄漏装置之间的空腔11内，无法排出，形成“憋气”状态。
正常处理流程为：动力巡检定期对煤气排水密封罐进行巡检，发现防泄漏装置关闭后，通过人工操作的办法，即：先关闭落水管处的二次阀门→通过人工操作将防泄漏装置复位(将“憋气”排除)→对排水密封罐进行人工补水至安全水封高度→排水密封罐投入正常运行。采用这种处理方式带来的后果是：如果在防泄漏装置关闭后处置不及时，可能会造成煤气管线严重积水，产生安全隐患。
结合图3，一种煤气防泄漏自动复位装置，包括排水密封罐1、煤气冷凝水2、二次阀门3、排水管道4、落水管5、防泄漏装置6、低压室7、冷凝水8、防泄漏装置指示杆9、排水管10、空腔11、旁路管道12、电磁阀13、蓄能罐14、排气密封盖15、排气调压机构16、浮子17、排气阀18、排污口19、接近开关20。
落水管5通过二次阀门3与排水密封罐1相连，排水密封罐1内填充有煤气冷凝水2；排水管道4与排水密封罐1相连，排水管道4上安装有防泄漏装置6，防泄漏装置6设有防泄漏装置指示杆9、排水管10；防泄漏装置6设有旁路管道12，旁路管道12与电磁阀13一端相连，电磁阀13另一端与蓄能罐14相连；蓄能罐14内部罐体里设有浮子17，浮子17与排气调压机构16相连，蓄能罐14的上部设有排气密封盖15，排气密封盖15与排气调压机构16活动连接，蓄能罐14的上端设有排气管道，排气管道上安装有排气阀18，蓄能罐14的下端设有排污口19；防泄漏装置6的防泄漏装置指示杆9上方安装有接近开关20。
蓄能罐14与防泄漏装置6之间安装的电磁阀13为二位二通电磁阀，二位二通电磁阀为DN40型的二位二通电磁阀，DN40型的二位二通电磁阀为直流24V单电源供电的常开型电磁阀。电磁阀的开启和关闭受时间继电器控制。
防泄漏装置指示杆9上方安装有接近开关20为直流24V电源供电的接近开关，用于防泄漏装置状态信号检测和反馈。
具体实施时，当排水密封罐亏水或水封被超压煤气击穿后，煤气将排水密封罐低压室内的水大量带出，大部分冷凝水水通过防泄漏装置的排水管排出，部分冷凝水通过旁路管道、电磁阀进入蓄能罐，同时防泄漏装置关闭。压串气体停留在腔内即“憋气”，冷凝水补充入蓄能罐，浮子在浮力作用下向上移动，平衡排气调压机构的弹簧力，“憋气”产生的压力顶开排气密封盖后气体通过排气阀排空，防泄漏装置即可复位，实现系统自动补水和排水。
在煤气超压时，水封被击穿、防泄漏装置关闭。如系统煤气压力波动时间短，则“憋气”消除后防泄漏装置会自动复位，复位后不会再有煤气外漏，系统可实现正常补水。但是当系统煤气压力持续升高造成煤气压力波动时间长，此时水封被击穿，防泄漏装置关闭，超压的煤气会持续从蓄能罐的排气阀溢出(防泄漏装置不能自动复位)，会造成安全隐患。
为防止该情况的出现，防泄漏装置和蓄能罐之间安装DN40型的二位二通电磁阀，防泄漏装置指示杆上方安装有直流24V电源供电的接近开关，电气控制箱内增设时间继电器，时间继电器用于控制DN40型的二位二通电磁阀。按照正常情况防泄漏装置关闭后10～15S可自动复位，如果延时至17S后防泄漏装置不能复位，则DN40二位二通电磁阀自动关闭，以防止煤气持续外漏。在这种情况下，就必须通过人工检查和人工操作的办法使防泄漏装置恢复正常运行。
瞬间超压状态或水封亏水时(煤气超压后能恢复至正常压力水封能封堵住煤气)：防泄漏装置起跳(关闭)到位→蓄能罐打开→接近开关发出信号→延时5s→电磁阀自动开启→实现自动排气→延时40s→防泄漏装置自动复位→接近开关发出信号→电磁阀自动关闭。
煤气持续超压状态(煤气持续超压后至水封被击穿，水封不能封堵住煤气)：防泄漏装置起跳(关闭)到位→蓄能罐打开→接近开关发出信号→延时5s→电磁阀自动开启→实现自动排气→延时50s→防泄漏装置不能复位→电磁阀自动关闭→故障显示、报警→人工关闭一、二次阀→人工复位防泄漏装置。
煤气防泄漏自动复位装置重要参数设定如下：
(1)“憋气”排除的条件(排气阀开启的条件):
F浮+P气＞W浮+P弹簧+W密封盖。
(2)排气装置关闭的条件:
F浮+P气＜W浮+P弹簧+W密封盖(在正常排水条件P气＝0)
F浮--------浮子产生的浮力
P气--------腔内“憋气”产生的压力
W浮-------浮子的重量
P弹簧-----弹簧力
W密封盖—密封盖的重量
浮子的体积设计确定，F浮和W浮可确定(计算)。
(3)排气密封盖尺寸设计确定，W密封盖可确定(计算或实际称重)。
(4)排气调压机构弹簧尺寸及弹簧力的确定P弹簧：
(a)系统煤气的实际压力P弹簧(根据不同煤气压力)；
(b)对象排水密封罐的有效水封高度H＝2P(根据不同煤气设定)；
(c)煤气超压时的压力P1＝H+4KPa(以该数据作为研究对象)。
根据上述数据和蓄能罐排气调压机构的安装空间确定弹簧直径、弹簧的自由高度、安装高度及弹簧丝的直径从而确定弹簧力P弹簧(弹簧力可调)。在实际使用过程中，根据系统实际煤气压力(P)、对象排水密封罐的有效水封高度(H)、煤气超压时的压力(P1)等实际情况可在调试时调节弹簧力。
综上所述，采用了本发明的技术方案，煤气防泄漏自动复位装置，防泄漏装置和蓄能罐之间安装电磁阀，防泄漏装置指示杆上方安装有接近开关，时间继电器用于控制电磁阀，通过清除腔内“憋气”实现防泄漏装置自动复位；从根本上解决长期困扰现场的腔内“憋气”导致防泄漏装置失效的问题，确保煤气排水正常安全运行。
