[发明专利]一种矿用液态二氧化碳输送装置及其泄漏监测方法

说明书

技术领域

本发明属于矿用液态二氧化碳输送技术领域，具体是涉及一种矿用液态二氧化碳输送装置及其泄漏监测方法。

背景技术

现有的煤矿防灭火技术方法中，液态二氧化碳方法由于在惰化的基础上能够实现快速降温，液态二氧化碳灌注入火区会瞬间汽化、体积膨胀、流动扩散，吸收大量的热量，使火区温度和氧气浓度快速降低，在矿井火区治理上表现出极大的优势。由于二氧化碳的相态与压力和温度相关，温度过低或者压力过高会形成干冰，在长距离管道输送过程中发生堵管、管路断裂破损导致液态二氧化碳泄漏等现象。目前，中国专利公告号为CN106247169A公开了一种矿用液态二氧化碳长距离管道输送装置及输送方法，在使用时，需要人工操作进行液态二氧化碳的输送，自动化程度低，工作效率不高，且没有完备的监测系统，不能及时反映管路的输送状态。若能及时检测管路状况，在管路发生堵管或泄漏时，及时采取相应措施，可避免管路损坏，增强液态二氧化碳输送的可靠性。同时现有技术中没有针对液态二氧化碳长距离管道输送进行实时监测的系统。

因此，需要一个完备的监测系统，对液态二氧化碳长距离输送管路进行有效的监测，在出现泄漏现象时，及时进行发出报警，并控制输送泵停止输送，提高液态二氧化碳输送的可靠性，避免安全事故发生。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种矿用液态二氧化碳输送装置。该输送装置能够实现对液态二氧化碳的直接输送，确保了井下火区灭火时液态二氧化碳的充足供应，同时还能够对输送装置是否泄漏实现的实时监测，提高液态二氧化碳输送的可靠性，避免安全事故发生。

为了实现上述目的，本发明矿用液态二氧化碳输送装置采用的技术方案是：一种矿用液态二氧化碳输送装置，其特征在于：包括第一气态二氧化碳储罐、第二气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐以及用于从立井、平硐或斜井进入矿体内并延伸至井下火区的管道装置，所述管道装置包括外管和设置在所述外管内部的内管，所述外管位于矿体外的一端与第一气态二氧化碳储罐相连通，所述外管位于矿体内的一端封闭，所述内管位于矿体外的一端与第二气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐相连通，所述内管位于矿体外的一端设置有用于供压力高于1.6MPa～2MPa的气体或液体进入所述内管的稳压阀和用于对所述内管内的压力进行观测的压力表，所述内管位于矿体内的一端设置有用于在内管的内部压力大于2MPa～2.5MPa时将其内的气体或液体泄出的压力控制阀，所述内管位于矿体内的一端连接有穿过井下火区密闭墙的灭火管，所述灭火管上安装有灭火阀；该输送装置还包括用于监测所述内管是否泄漏的监测系统。

上述的一种矿用液态二氧化碳输送装置，其特征在于，所述监测系统包括：

第一压力变送器和第二压力变送器，用于获取所述外管管内压力信号；

以及控制器，用于获取上述压力变送器输出的压力信号并根据所述压力信号判断内管是否泄漏，当内管泄漏时，判断内管的泄漏点位置并同时发出预警信号；

所述第一压力变送器和第二压力变送器均与所述控制器的输入端相接，所述第一压力变送器设置在所述外管位于矿体外的一端，所述第二压力变送器设置在所述外管位于矿体内的一端。

上述的一种矿用液态二氧化碳输送装置，其特征在于：所述外管由多个外管单元首尾顺次连接构成，相邻两个外管单元通过外法兰连接，所述内管由多个内管单元首尾顺次连接构成，相邻两个内管单元通过内法兰连接，所述外法兰和内法兰之间具有间隙。

上述的一种矿用液态二氧化碳输送装置，其特征在于：所述内管单元的圆周方向设置有用于支撑在所述外管单元内壁的支撑条。

上述的一种矿用液态二氧化碳输送装置，其特征在于：所述稳压阀靠近所述第二气态二氧化碳储罐和液态二氧化碳储罐的一侧设置有用于为气态二氧化碳或液态二氧化碳增压的增压泵，所述增压泵安装在所述内管上。

上述的一种矿用液态二氧化碳输送装置，其特征在于：所述外管位于矿体外的一端通过第一连接管与第一气态二氧化碳储罐相连通，所述内管位于矿体外的一端通过第二连接管与第二气态二氧化碳储罐相连通，所述内管位于矿体外的一端通过第三连接管与液态二氧化碳储罐相连通，所述第一连接管上设置有第一截断阀，所述第二连接管上设置有第二截断阀，所述第三连接管上设置有第三截断阀。

上述的一种矿用液态二氧化碳输送装置，其特征在于：所述第一连接管上设置有压力安全阀。