天然气管道泄漏检测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010935589.X (22)申请日 2020.09.08 (71)申请人 河北振创电子科技有限公司 地址 065201 河北省廊坊市三河市燕郊开 发区天山国际创业基地5-1号科研楼 (72)发明人 何先龙孙得璋马斌唐芳宗 贾行建 (74)专利代理机构 重庆乐泰知识产权代理事务 所(普通合伙) 50221 代理人 郭泽培 (51)Int.Cl. F17D 5/02(2006.01) F17D 3/00(2006.01) F16L 55/168(2006.01) F16L 。

2、55/18(2006.01) (54)发明名称 一种天然气管道泄漏检测装置 (57)摘要 本发明涉及天然气管道检测领域， 具体公开 了一种天然气管道泄漏检测装置， 包括若干节天 然气管道， 天然气管道之间通过法兰盘固定连 接， 法兰盘与地面之间固定有支撑座， 所述天然 气管道顶端设置有主体板； 主体板的下表面开设 有垂直于天然气管道的滑槽， 滑槽内固定有相对 设置的伸缩气缸， 伸缩气缸的输出端上固定有竖 向设置的连接柱， 连接柱底部均固定有两块对称 设置的连接板， 且两块连接板将天然气管道包裹 住， 连接板内壁上开设有凹腔， 凹腔内设置燃气 气体检测装置； 连接板的前进端上设置有测距模 块， 。

3、主体板上固定有与测距模块连接的PLC控制 器， 且PLC控制器与伸缩气缸连接； 本发明意在解 决现有野外天然气管道检测不精准， 劳动强度大 的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 112032572 A 2020.12.04 CN 112032572 A 1.一种天然气管道泄漏检测装置， 包括若干节天然气管道， 天然气管道之间通过法兰 盘固定连接， 法兰盘与地面之间固定有支撑座， 其特征在于： 所述天然气管道顶端设置有主 体板， 主体板上设置有驱动装置； 主体板的下表面开设有垂直于天然气管道的滑槽， 滑槽内 固定有相对设置的伸缩气缸， 伸缩气缸的输出端上固定有竖向设置的连接柱， 。

4、连接柱底部 均固定有两块对称设置的连接板， 且两块连接板将天然气管道包裹住， 连接板内壁上开设 有凹腔， 凹腔内设置燃气气体检测装置； 连接板的前进端上设置有测距模块， 主体板上固定 有与测距模块连接的PLC控制器， 且PLC控制器与伸缩气缸连接。 2.根据权利要求1所述的一种天然气管道泄漏检测装置， 其特征在于： 所述连接板的连 接端部上开设有同圆心的环形的凹槽， 凹槽内设置有临时包裹装置， 临时包裹装置包括滑 动连接在凹槽内的支座， 支座上设置有推动装置； 支座上转动连接有平行于天然气管道的 滚轮， 滚轮上设置有胶带， 胶带的活动端用于缠绕在天然气管道上。 3.根据权利要求2所述的一种天然。

5、气管道泄漏检测装置， 其特征在于： 所述支座上铰接 有支架， 且支架与支座铰接处固定有弹簧； 支架活动端部为球状， 支架的活动端端部上开设 有相互平行的第一连接槽、 第二连接槽与第三连接槽； 第一连接槽内滑动连接有滑动柱， 滑 动柱朝向天然气管道的端部上固定粘附剂， 滑动柱通过粘附剂与胶带的活动端连接； 第二 连接槽内滑动连接有电磁铁， 电磁铁与PLC控制器连接， 且电磁铁与第二连接槽之间固定的 弹簧， 电磁铁与滑动柱相向面上均开设有齿， 第一连接槽与第二连接槽之间开设有连通的 通槽， 通槽内转动连接有与电磁铁、 滑动柱啮合的传动齿轮； 第三连接槽内滑动连接有滑 杆， 滑杆的活动端固定有刀片，。

6、 刀片与滑杆的相向面上均开设有齿， 第三连接槽与第二连接 槽之间开设有连通的通槽， 通槽内转动连接有与电磁铁、 滑杆啮合的传动齿轮。 4.根据权利要求3所述的一种天然气管道泄漏检测装置， 其特征在于： 所述连接板包括 两块四分之一圆弧段的弧形板， 弧形板的连接处为铰接， 且弧形板铰接处固定有扭簧， 底端 两块弧形板的连接处开设有楔形口， 楔形口位于弧形板的前进端的底端， 且楔形口的宽度 大于支撑座的宽度。 5.根据权利要求4所述的一种天然气管道泄漏检测装置， 其特征在于： 所述驱动装置包 括固定在主体板两端的支杆， 支杆朝向天然气管道倾斜， 支杆的端部均固定有驱动电机， 驱 动电机与PLC控制。

7、器连接； 驱动电机的输出端上均固定有驱动轮， 驱动轮的表面上开设有 齿， 法兰盘上固定有与驱动轮啮合的齿。 6.根据权利要求5所述的一种天然气管道泄漏检测装置， 其特征在于： 所述推动装置包 括固定在支座上的推动电机， 推动电机与PLC控制器连接， 推动电机的输出端上固定有驱动 齿轮， 凹槽内开设有与驱动齿轮啮合的齿。 7.根据权利要求6所述的一种天然气管道泄漏检测装置， 其特征在于： 所述气体检测装 置包括若干激光甲烷传感模块， 激光甲烷传感模块绕检空腔的内壁周向均匀分布， 且激光 甲烷传感模块均与PLC控制器连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112032572 A 2 一种天然气管。

8、道泄漏检测装置 技术领域 0001 本发明涉及天然气管道检测技术领域， 具体公开了一种天然气管道泄漏检测装 置。 背景技术 0002 天然气是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。 它主要存在于油田和天然气田， 也有少量出于煤层。 天然气也同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中， 有些和原油储 藏在同一层位， 有些单独存在。 对于和原油储藏在同一层位的天然气， 会伴随原油一起开采 出来， 天然气管道是将天然气包括油田生产的伴生气从开采地或处理厂输送到城市配气中 心或工业企业用户的管道， 又称输气管道。 野外的天然气管道分布及其广泛， 检修的难度 高， 且极为耗时。 0003 传统的天然气管道泄漏检。

9、测装置， 在对天然气管道进行检测时， 没有在密闭的环 境进行检测， 容易受到外界环境的影响， 没有很好的保证检测的精准性， 同时操作人员的劳 动强度十分的大， 工作效率低。 发明内容 0004 本发明意在提供一种天然气管道泄漏检测装置， 以解决现有野外天然气管道检测 不精准， 劳动强度大的问题。 0005 为了达到上述目的， 本发明的基础方案为： 0006 一种天然气管道泄漏检测装置， 包括若干节天然气管道， 天然气管道之间通过法 兰盘固定连接， 法兰盘与地面之间固定有支撑座， 其特征在于： 所述天然气管道顶端设置有 主体板， 主体板上设置有驱动装置； 主体板的下表面开设有垂直于天然气管道的滑。

10、槽， 滑槽 内固定有相对设置的伸缩气缸， 伸缩气缸的输出端上固定有竖向设置的连接柱， 连接柱底 部均固定有两块对称设置的连接板， 且两块连接板将天然气管道包裹住， 连接板内壁上开 设有凹腔， 凹腔内设置燃气气体检测装置； 连接板的前进端上设置有测距模块， 主体板上固 定有与测距模块连接的PLC控制器， 且PLC控制器与伸缩气缸连接。 0007 可选地， 连接板的连接端部上开设有同圆心的环形的凹槽， 凹槽内设置有临时包 裹装置， 临时包裹装置包括滑动连接在凹槽内的支座， 支座上设置有推动装置； 支座上转动 连接有平行于天然气管道的滚轮， 滚轮上设置有胶带， 胶带的活动端用于缠绕在天然气管 道上。。

11、 0008 可选地， 支座上铰接有支架， 且支架与支座铰接处固定有弹簧； 支架活动端部为球 状， 支架的活动端端部上开设有相互平行的第一连接槽、 第二连接槽与第三连接槽； 第一连 接槽内滑动连接有滑动柱， 滑动柱朝向天然气管道的端部上固定粘附剂， 滑动柱通过粘附 剂与胶带的活动端连接； 第二连接槽内滑动连接有电磁铁， 电磁铁与PLC控制器连接， 且电 磁铁与第二连接槽之间固定的弹簧， 电磁铁与滑动柱相向面上均开设有齿， 第一连接槽与 第二连接槽之间开设有连通的通槽， 通槽内转动连接有与电磁铁、 滑动柱啮合的传动齿轮； 说明书 1/4 页 3 CN 112032572 A 3 第三连接槽内滑动连。

12、接有滑杆， 滑杆的活动端固定有刀片， 刀片与滑杆的相向面上均开设 有齿， 第三连接槽与第二连接槽之间开设有连通的通槽， 通槽内转动连接有与电磁铁、 滑杆 啮合的传动齿轮。 0009 可选地， 连接板包括两块四分之一圆弧段的弧形板， 弧形板的连接处为铰接， 且弧 形板铰接处固定有扭簧， 底端两块弧形板的连接处开设有楔形口， 楔形口位于弧形板的前 进端的底端， 且楔形口的宽度大于支撑座的宽度。 0010 可选地， 驱动装置包括固定在主体板两端的支杆， 支杆朝向天然气管道倾斜， 支杆 的端部均固定有驱动电机， 驱动电机与PLC控制器连接； 驱动电机的输出端上均固定有驱动 轮， 驱动轮的表面上开设有齿。

13、， 法兰盘上固定有与驱动轮啮合的齿。 0011 可选地， 推动装置包括固定在支座上的推动电机， 推动电机与PLC控制器连接， 推 动电机的输出端上固定有驱动齿轮， 凹槽内开设有与驱动齿轮啮合的齿。 0012 可选地， 气体检测装置包括若干激光甲烷传感模块， 激光甲烷传感模块绕检空腔 的内壁周向均匀分布， 且激光甲烷传感模块均与PLC控制器连接。 0013 本方案的工作原理及有益效果在于： 0014 1.本方案中， 利用连接板将燃气管道包裹住， 利用内部空腔上设置的激光甲烷传 感模块进行检测， 尽可能避免外界对检测结果的影响， 提高检测精度； 同时， 利用测距模块 检测装置与法兰盘之间的距离， 。

14、当装置即将与法兰盘接触时， 利用伸缩气缸使两侧连接板 分离， 且楔形口与支撑座的配合将底端的弧形板向两侧摆动， 让装置足以越过法兰盘， 无需 人工进行调整， 降低劳动强度。 0015 2.本方案中， 利用当检测天然气泄漏时， PLC控制器控制电磁铁、 推动电机的启闭， 配合滑动柱与刀片， 将泄漏处进行临时包裹， 防止天然气进一步泄漏， 减少险情发生的几 率。 0016 本发明的其他优点、 目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述， 并 且在某种程度上， 基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的， 或者可 以从本发明的实践中得到教导。 本发明的目标和其他优点可以通过下面的说。

15、明书来实现和 获得。 附图说明 0017 图1为本发明实施例前进端的结构示意图； 0018 图2为本发明实施例尾端的结构示意图； 0019 图3为本发明实施例中检测装置的结构示意图； 0020 图4为本发明实施例中弧形板的结构示意图； 0021 图5为本发明实施例中临时包裹装置的剖视图； 0022 图6为图5中A处的放大示意图。 具体实施方式 0023 下面通过具体实施方式进一步详细说明： 0024 说明书附图中的附图标记包括： 天然气管道1、 法兰盘2、 支撑座3、 主体板4、 伸缩气 缸5、 连接柱6、 连接板7、 激光甲烷传感模块8、 测距模块9、 凹槽10、 支座11、 滚轮12、 支。

16、架13、 说明书 2/4 页 4 CN 112032572 A 4 第一连接槽14、 第二连接槽15、 第三连接槽16、 滑动柱17、 电磁铁18、 滑杆19、 刀片20、 弹簧 21、 传动齿轮22、 弧形板23、 楔形口24、 支杆25、 驱动电机26、 驱动轮27、 推动电机28、 驱动轮 29、 胶带30。 0025 实施例 0026 如图1、 图2、 图3、 图4、 图5和图6所示： 一种天然气管道1泄漏检测装置， 包括若干节 天然气管道1， 天然气管道1之间通过法兰盘2固定连接， 法兰盘2与地面之间固定有支撑座 3， 其特征在于： 所述天然气管道1顶端设置有主体板4， 主体板4上设。

17、置有驱动装置； 主体板4 的下表面开设有垂直于天然气管道1的滑槽， 滑槽内固定有相对设置的伸缩气缸5， 伸缩气 缸5的输出端上固定有竖向设置的连接柱6， 连接柱6底部均固定有两块对称设置的连接板 7， 且两块连接板7将天然气管道1包裹住， 连接板7内壁上开设有凹腔， 凹腔内设置燃气气体 检测装置， 气体检测装置包括若干激光甲烷传感模块8， 激光甲烷传感模块8绕检空腔的内 壁周向均匀分布； 连接板7的前进端上设置有测距模块9， 主体板4上固定有与测距模块9连 接的PLC控制器， 且PLC控制器分别与伸缩气缸5、 激光甲烷传感模块8连接； 连接板7的连接 端部上开设有同圆心的环形的凹槽10， 凹槽。

18、10内设置有临时包裹装置， 临时包裹装置包括 滑动连接在凹槽10内的支座11， 支座11上设置有推动装置； 支座11上转动连接有平行于天 然气管道1的滚轮12， 滚轮12上设置有胶带30， 胶带30的活动端用于缠绕在天然气管道1上； 支座11上铰接有支架13， 且支架13与支座11铰接处固定有弹簧21； 支架13活动端部为球状， 支架13的活动端端部上开设有相互平行的第一连接槽14、 第二连接槽15与第三连接槽16； 第一连接槽14内滑动连接有滑动柱17， 滑动柱17朝向天然气管道1的端部上固定粘附剂， 滑 动柱17通过粘附剂与胶带30的活动端连接； 第二连接槽15内滑动连接有电磁铁18， 电。

19、磁铁 18与PLC控制器连接， 且电磁铁18与第二连接槽15之间固定的弹簧21， 电磁铁18与滑动柱17 相向面上均开设有齿， 第一连接槽14与第二连接槽15之间开设有连通的通槽， 通槽内转动 连接有与电磁铁18、 滑动柱17啮合的传动齿轮22； 第三连接槽16内滑动连接有滑杆19， 滑杆 19的活动端固定有刀片20， 刀片20与滑杆19的相向面上均开设有齿， 第三连接槽16与第二 连接槽15之间开设有连通的通槽， 通槽内转动连接有与电磁铁18、 滑杆19啮合的传动齿轮 22连接板7包括两块四分之一圆弧段的弧形板23， 弧形板23的连接处为铰接， 且弧形板23铰 接处固定有扭簧， 底端两块弧形。

20、板23的连接处开设有楔形口24， 楔形口24位于弧形板23的 前进端的底端， 且楔形口24的宽度大于支撑座3的宽度； 驱动装置包括固定在主体板4两端 的支杆25， 支杆25朝向天然气管道1倾斜， 支杆25的端部均固定有驱动电机26， 驱动电机26 与PLC控制器连接； 驱动电机26的输出端上均固定有驱动轮27， 驱动轮27的表面上开设有 齿， 法兰盘2上固定有与驱动轮27啮合的齿； 推动装置包括固定在支座11上的推动电机28， 推动电机28与PLC控制器连接， 推动电机28的输出端上固定有驱动齿轮， 凹槽10内开设有与 驱动齿轮啮合的齿。 0027 具体实施方式： 0028 通过PLC控制器启。

21、动伸缩气缸5收缩， 分别带动对应的连接板7向两侧移动， 将装置 卡在天然气管道1上， 再通过PLC控制器启动伸缩气缸5伸长， 带动连接板7反向移动至初始 位置， 将天然气管道1包裹住。 0029 再通过PLC控制器启动两个驱动电机26， 驱动电机26带动驱动轮27转动， 驱动轮27 带动装置在天然气管道1上前进； 装置移动的过程中， 其空腔形成较为封闭的区域， 空腔内 说明书 3/4 页 5 CN 112032572 A 5 壁上的激光甲烷传感模块8仅对空腔区域的气体进行检测， 尽可能减少环境因素对检测结 果的影响， 提高检测精度； 当激光甲烷传感模块8检测到天然气管道1泄漏后， 传输对应的电。

22、 信号至PLC控制器， PLC控制器接收到电信号后， 在装置继续前行一段距离， 直至滚轮12运动 至激光甲烷传感模块8检测到的泄漏区域时， PLC控制器控制驱动电机26关闭， 并启动电磁 铁18， 电磁铁18与天然气管道1之间的吸引力促使电磁铁18朝向天然气管道1滑动， 当弹簧 21拉伸至极限时限制电磁铁18滑出第二连接槽15， 而电磁铁18的磁性则会带动支架13摆 动， 直至支架13与天然气管道1贴紧， 同时电磁铁18将胶带30的自由端压在天然气管道1上， 使胶带30的自由端粘附在天然气管道1上； 而电磁铁18朝向天然气管道1滑动时， 电磁铁18 通过传动齿轮22带动滑动柱17与滑杆19朝远。

23、离天然气管道1的方向滑动， 使滑动柱17与胶 带30分离； 然后， PLC控制器启动推动电机28， 推动电机28通过驱动齿轮的转动带动支座11 在凹槽10内逆时针滑动， 支座11滑动的同时带动临时包裹装置逆时针转动， 从而将胶带30 缠绕在天然气管道1上， 达到临时封堵的效果； 支架13转动五圈后， PLC控制器关闭推动电机 28与电磁铁18， 电磁铁18在弹簧21的作用下反向滑动至初始位置， 而电磁铁18滑动的同时 通过传动齿轮22驱动滑动柱17与滑杆19朝向天然气管道1滑动至初始位置， 滑动柱17的端 部重新粘附胶带30， 而滑杆19则带动刀片20将胶带30切断； 此时支架13在扭簧的作用。

24、下反 向摆动至初始位置； 紧接着， PLC控制器再次启动驱动电机26， 从而驱动装置继续向前移动。 0030 当测距模块9检测到装置与法兰盘2之间的距离达到设置范围内时， 测距模块9发 送对应的电信号给PLC控制器， PLC控制器启动伸缩气缸5， 伸缩气缸5收缩， 分别带动对应的 连接板7向两侧移动； 而驱动轮27靠近法兰盘2时， 驱动轮27通过与法兰盘2之间的啮合， 使 其能够翻越法兰盘2； 当装置与法兰盘2接触时， 楔形口24与支撑座3相抵， 支撑座3推动底端 的弧形板23使其向两侧摆动， 让装置底部足以越过法兰盘2； 当装置越过法兰盘2后， 弧形板 23失去支撑座3的支撑后， 在扭簧的作。

25、用下反向摆动至初始位置， 再通过PLC控制器启动伸 缩气缸5伸长， 带动连接板7反向移动至初始位置， 将天然气管道1重新包裹住。 0031 以上所述的仅是本发明的实施例， 方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作 过多描述。 应当指出， 对于本领域的技术人员来说， 在不脱离本发明结构的前提下， 还可以 作出若干变形和改进， 这些也应该视为本发明的保护范围， 这些都不会影响本发明实施的 效果和本发明的实用性。 说明书 4/4 页 6 CN 112032572 A 6 图1 图2 说明书附图 1/4 页 7 CN 112032572 A 7 图3 说明书附图 2/4 页 8 CN 112032572 A 8 图4 图5 说明书附图 3/4 页 9 CN 112032572 A 9 图6 说明书附图 4/4 页 10 CN 112032572 A 10 。