[发明专利]燃气工程自动控制安全置换装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种置换装置及其使用方法，特别涉及到一种燃气工程自动控制安全置换装置及其使用方法。

背景技术

通常，天燃气管道和球罐建成之后，在投产之前，以及球罐投产后按规定期限定期进行开罐检查后，都必须经过“置换”工序，即将管道或罐体中原有的空气排出，再输入天然气，才能投产运行。

目前，将管道或罐体中原有的空气排出后再输入天然气的“置换”工序有两种方法：一种是间接置换法，即利用氮气等惰性气体或水等中间物质先排出空气，再输入天然气，达到投产的目的。该方法较为安全可靠，但却存在着资金投入大、人力成本高及耗时长等问题。并且，具体操作亦颇为复杂，故在实际工程中没有广泛采用本方法。另一种是直接置换法，即采用人为控制天然气的流量和流速，使其保证在爆炸极限下直接采用天然气置换管道或罐体中的空气而不发生爆炸。该方法具有一定危险性，但却具有省钱、省事、省时的优点，在实际工程中相对采用较多。

现有技术燃气工程直接置换法需要具有相当丰富的实践经验，掌握好操作的关键要领，才能安全的进行置换。在具体实施时，直接置换法的危险性在于，在直接用天然气置换空气的过程中，必然要经过天然气的爆炸极限这个范围，即天然气与空气的混合比必然会达到爆炸的比例，一旦控制不好，便有发生爆炸的危险。

另外，物体的燃烧、爆炸必须具备三要素，即必须同具备可燃物，助燃物和火种这三个要素才能发生燃烧或爆炸，缺一不可。对于燃气工程直接置换法而言，在置换过程中可燃物和助燃物（即天然气和氧气）是必然存在的，并且，还必须经过混合比达到爆炸极限范围，但只要控制好不产生火种，就不会发生燃烧或爆炸事故。

显然，现有技术燃气工程直接置换法存在着要求准确控制、危险性高和易爆炸的问题。

发明内容

为解决现有技术燃气工程直接置换发存在的要求准确控制、危险性高和易爆炸的问题，本发明提出一种燃气工程自动控制安全置换装置。

本发明燃气工程自动控制安全置换装置，包括支架、控制箱、工业电脑、进端涡轮球阀和出端涡轮球阀，在进端涡轮球阀与出端涡轮球阀之间采用管道和法兰依次连接有压力表Ⅰ、过滤器Ⅰ、调压器、电动控制阀、压力表Ⅱ、过滤器II、智能积算流量计、压力表Ⅲ和单嘴测压球阀，且安装在支架上；电动控制阀、智能积算流量计、控制箱和工业电脑电连接，其中，工业电脑中设置有根据管径计算控制天然气在该管道中的流速不超过5米/秒和压力不超过5 kPa所必需的进气端保险流量，并以此保险流量通过控制箱控制电动控制阀流量大小的模块，同时，工业电脑还能够获取智能积算流量计的检测信号，能够根据检测信号计算出实际流量大小并与保险流量进行比较，当实际流量超过保险流量时，通过控制箱控制电动控制阀减少流量，反之，则增加流量，并在实际流量超出保险流量且又控制不下来时，关闭电动控制阀。

进一步的，本发明燃气工程自动控制安全置换装置的智能积算流量计所监测的参数包括气体流速、压力和温度。

进一步的，本发明燃气工程自动控制安全置换装置的支架底部设置有万向轮。

进一步的，本发明燃气工程自动控制安全置换装置的过滤器为高精度过滤器，其过滤精度小于等于50 u。

进一步的，本发明燃气工程自动控制安全置换装置的调压器为高精度调压器，其压力波动范围小于5%，即当所述燃气工程自动控制安全置换装置的压力波动范围超过5%时，能自动根据出口端的流量需求来自动调节阀口的开关度，从而控制压力在设定范围内。

本发明燃气工程自动控制安全置换装置使用方法，采用本发明燃气工程自动控制安全置换装置对被置换管道或罐体中的空气进行置换，包括以下步骤：

A、对管道进行置换

（1）将本发明燃气工程自控按全置换装置的进端涡轮球阀用高压软胶管及活动头与天然气气源管道联通，再将出端涡轮球阀用高压软胶管及活接头与被置换管道进口端相连通，被置换管道的出口端阀门处于开启状态以排泄空气，同时，连接及启动工业电脑与控制箱；

（2）向工业电脑输入被置换管道的公称直径，工业电脑将通过控制箱自动控制电动控制阀的开度控制被置换管道进气端流量，即保险流量，使得天然气在被置换管道中的流速不超过5米/秒和压力不超过5 kPa，然后，开启电动控制阀向被置换管道内输送天然气进行置换；

（3）工业电脑获取智能积算流量计的检测信号，根据检测信号计算出实际流量大小并与保险流量进行比较，当实际流量超过保险流量时，通过控制箱控制电动控制阀减少流量，反之，则增加流量；