槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统转让专利

申请号 : CN201510686502.9

文献号 : CN105223874B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 李青柳顺兵孙叶青王燕杰童仁园施阁

申请人 : 中国计量学院

摘要 :

本发明公开了一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统。在槽罐顶部的安全阀口处安装有安全阀开启装置,安全阀开启装置经驱动控制信号线与现场安全阀开闭驱动控制装置电连接,现场安全阀开闭驱动控制装置连接有天线,安全阀开启装置的出气口连通大气和气体存储罐,槽罐内竖直安装有溢导管,溢导管连通气体存储罐,槽罐底部设有排水口和注水口,其中各路管路的阀和传感器和安全阀开启装置均连接到综合控制检测装置。本发明能够将槽罐车上的槽罐内的各种液化气等化学气体充分排尽,实现了非人工的自动化作业,避免了人工检测槽罐车的问题和麻烦,并具有存储管将气体存储,避免了化学气体的污染和浪费,提高了工作效率。

权利要求 :

1.一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统,其特征在于:槽罐(1)顶部的安全阀口(2)处安装有安全阀开启装置(3),安全阀开启装置(3)经驱动控制信号线(5)与现场安全阀开闭驱动控制装置(6)电连接,安全阀开启装置(3)的出气口经气体传输管(20)与三通电控阀(18)的中间端口连接,三通电控阀(18)的上端口经气体传输管(20)输出作为大气出口(19),三通电控阀(18)的下端口依次经气体传输管(20)、第二集水U型管(17)后与第一气体存储罐(7)连接;

槽罐(1)内竖直安装有溢导管(4),溢导管(4)顶部向下弯折,溢导管(4)底部穿过槽罐(1)后依次经第一二通电控阀(10)、第一集水U型管(8)与第二气体存储罐(9)连接;槽罐(1)底部设有排水口(12),排水口(12)连接有用于开闭控制的第二二通电控阀(11);槽罐(1)斜侧壁设有注水口(14),注水口(14)连接有用于开闭控制的第三二通电控阀(15)和水流量监测的流量计(47);第一集水U型管(8)处安装有第一水敏感传感器(13),第二集水U型管(17)处安装有第二水敏感传感器(16),现场安全阀开闭驱动控制装置(6)、三通电控阀(18)、第一水敏感传感器(13)、第二水敏感传感器(16)、第三二通电控阀(15)、流量计(47)、第一二通电控阀(10)、第二二通电控阀(11)与综合控制检测装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统,其特征在于:所述的安全阀开启装置(3)包括同轴从上到下依次固定连接的防爆套筒(25)、主套筒(26)和支撑套筒(27),支撑套筒(27)底端连接到槽罐(1)顶部的安全阀口(2)处;步进电机(29)装在防爆套筒(25)中并固定在主套筒(26)端部,步进电机(29)的输出轴伸入主套筒(26)后通过键(41)与联轴套(30)的一端同轴安装,联轴套(30)的另一端内同轴固定套装有丝杠螺母(32),丝杠螺母(32)螺纹套在丝杠(31)上部上形成丝杠副;丝杠螺母(32)与支撑套筒(27)的顶端之间设有支承筒(42),支承筒(42)底部固定在支撑套筒(27)顶端面,丝杠螺母(32)底端与支承筒(42)顶端之间装有推力轴承(33);丝杠(31)下部开孔并螺纹套有拉力传感器(34)的一端,拉力传感器(34)的另一端经拉力传递联接杆(51)与上快速接头(48)顶端固定连接,上快速接头(48)底端与下快速接头(49)顶端之间通过旋转卡合结构连接,下快速接头(49)底端与安全阀盖连接头(35)固定连接,安全阀盖连接头(35)底端螺纹套装在安全阀阀盖(36)顶部形成螺纹副;

安全阀阀盖(36)底端与安全阀连杆(43)同轴固定连接,安全阀口(2)安装开有通孔的安全阀法兰(37),安全阀连杆(43)穿过安全阀法兰(37)的通孔与安全阀锁紧盖(39)连接,安全阀锁紧盖(39)与安全阀法兰(37)内端面之间设有安全阀推力弹簧(38),安全阀推力弹簧(38)套在安全阀连杆(43)上,安全阀锁紧盖(39)通过安全阀锁紧螺母(40)轴向固定在安全阀连杆(43)上;支撑套筒(27)内壁与安全阀阀盖(36)周面之间具有供槽罐(1)内气体流出的间隙,支撑套筒(27)侧部开有气体输出口作为安全阀开启装置(3)的出气口。

3.根据权利要求2所述的一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统,其特征在于:所述的综合控制检测装置包括综合MCU微控制芯片,各个水敏感传感器依次经各自滤波去噪电路、精密放大模块后与综合MCU微控制芯片连接;三通电控阀(18)、第一二通电控阀(10)、第二二通电控阀(11)、第三二通电控阀(15)经各自的电控阀驱动电路连接到综合MCU微控制芯片,电控阀驱动电路与各自的电控阀的连接线路之间设有电流互感器(45),电流互感器(45)经电流扫面采集电路与综合MCU微控制芯片连接;综合MCU微控制芯片连接有触摸显示屏、485总线驱动模块和无线发射模块,流量计(47)经485总线驱动模块连接综合MCU微控制芯片,485总线驱动模块用于与现场安全阀开闭驱动控制装置(6)进行有线连接,无线发射模块连接天线(24)用于与远程服务器进行无线连接。

4.根据权利要求2所述的一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统,其特征在于:所述的上快速接头(48)底端与下快速接头(49)顶端之间通过旋转卡合结构连接具体为:上快速接头(48)和下快速接头(49)端部的周面均设有对称的两个1/4弧形凸缘,1/4弧形凸缘的一侧向外凸出固定有档块,上快速接头(48)的档块向下延伸并在延伸部内壁设有用于嵌入下快速接头(49)1/4弧形凸缘的弧形半通凹槽,下快速接头(49)的档块向上延伸并在延伸部内壁设有用于嵌入上快速接头(48)1/4弧形凸缘的弧形半通凹槽,1/4弧形凸缘从弧形半通凹槽一端嵌入,弧形半通凹槽另一端封闭用于限位1/4弧形凸缘。

5.根据权利要求2所述的一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统,其特征在于:所述的步进电机(29)和拉力传感器(34)与现场安全阀开闭驱动控制装置(6)连接。

6.根据权利要求2或5所述的一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统,其特征在于:所述的现场安全阀开闭驱动控制装置(6)包括现场MCU微控制芯片,现场MCU微控制芯片分别经滤波去噪电路、精密放大模块后与拉力传感器(34)连接,现场MCU微控制芯片分别经步进电机驱动电路与步进电机(29)连接,步进电机驱动电路连接步进电机(29)的线路上安装有用于检测电流的电流互感器(45),电流互感器(45)经电流采集模块与现场MCU微控制芯片连接。

7.根据权利要求2所述的一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统,其特征在于:所述的丝杠(31)和安全阀盖连接头(35)壁面均加工为粗牙外螺纹。

8.根据权利要求2所述的一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统,其特征在于:所述的丝杠(31)和丝杠螺母(32)采用滚珠丝杠螺母和滚珠丝杠。

说明书 :

槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及了一种气体排出与回收系统,尤其是涉及了用于槽罐安全阀现场防爆开启的一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统。

背景技术

[0002] 装运化学液体、气体的槽罐车上的槽罐是压力容器。按国家质量监督检验检疫总局颁布的《压力容器安全技术监察规程》、《液化气体汽车罐车安全监察规程》和GB150《钢制压力容器》,采用轻量化设计、制造的专用运输车,是用来运输丙烷、丙烯、二甲醚、液氨、甲胺、乙醛等液化气体的专用汽车。槽罐车属于特种设备行业,国家质监总局严格规定液化气槽罐车必须定期检测,尤其针对车上的承压槽罐。
[0003] 目前,现有的检测手段每次检测都需要检测人员进入槽罐车上的槽罐内部进行检查,由于槽罐是用于运输各种液化气,如果在没有完全排尽气体的情况下进入对人体有一定的伤害甚至生命危险。而一般采用的排气方法是通过向槽罐内注入水,气体从槽罐的溢导管排出,而槽罐溢导管在槽罐顶部是U型弯曲结构,溢导管在罐内的管口离罐顶约大于30cm,故气体无法通过溢导管完全排尽,在排气结束后检测人员不能直接进入检测,从而对槽罐车检测带来麻烦,通常是先以抽真空的方式,再通过用空气反复吹扫,稀释罐内的化学气体到安全状态,人员才能进入槽罐。这样既影响检测进度,又将未排尽的化学气体吹扫到了大气中,造成了污染和浪费。
[0004] 因此,现有技术缺少既能将在罐内离罐顶约大于30cm空间的气体排尽又能将这部分气体收集保存的自动化装备。

发明内容

[0005] 为了解决背景技术中提出的问题,本发明提出了一种槽罐内化学气体排尽收集控制检测系统。
[0006] 本发明采用的技术方案是:
[0007] 如图1所示,在槽罐顶部的安全阀口处安装有安全阀开启装置,安全阀开启装置经驱动控制信号线与现场安全阀开闭驱动控制装置电连接,现场安全阀开闭驱动控制装置连接有天线,安全阀开启装置的出气口经气体传输管与三通电控阀的中间端口连接,三通电控阀的上端口经气体传输管输出作为大气出口,三通电控阀的下端口依次经气体传输管、第二集水U型管后与第一气体存储罐连接;槽罐内竖直安装有溢导管,溢导管顶部向下弯折,溢导管底部穿过槽罐后依次经第一二通电控阀、第一集水U型管与第二气体存储罐连接;槽罐底部设有排水口,排水口连接有用于开闭控制的第二二通电控阀;槽罐斜侧壁设有注水口,注水口连接有用于开闭控制的第三二通电控阀和水流量监测的流量计;第一集水U型管处安装有第一水敏感传感器,第二集水U型管处安装有第二水敏感传感器,现场安全阀开闭驱动控制装置、三通电控阀、第一水敏感传感器、第二水敏感传感器、第三二通电控阀、流量计、第一二通电控阀、第二二通电控阀与综合控制检测装置连接。
[0008] 如图2~3所示,所述的安全阀开启装置包括同轴从上到下依次固定连接的防爆套筒、主套筒和支撑套筒,支撑套筒底端连接到槽罐顶部的安全阀口处;步进电机装在防爆套筒中并固定在主套筒端部,步进电机由防爆套筒密封保护,步进电机的输出轴伸入主套筒后通过键与联轴套的一端同轴安装,联轴套的另一端内同轴固定套装有丝杠螺母,丝杠螺母螺纹套在丝杠上部上形成丝杠副;丝杠螺母与支撑套筒的顶端之间设有支承筒,支承筒底部固定在支撑套筒顶端面,丝杠螺母底端与支承筒顶端之间装有推力轴承;丝杠下部开孔并螺纹套有拉力传感器的一端,拉力传感器的另一端经拉力传递联接杆与上快速接头顶端固定连接,上快速接头底端与下快速接头顶端之间通过旋转卡合结构连接,下快速接头底端与安全阀盖连接头固定连接,安全阀盖连接头底端螺纹套装在安全阀阀盖顶部形成螺纹副;安全阀阀盖底端与安全阀连杆同轴固定连接,安全阀阀盖和安全阀连杆一体成型,安全阀口安装开有通孔的安全阀法兰,安全阀连杆穿过安全阀法兰的通孔与安全阀锁紧盖连接,安全阀锁紧盖与安全阀法兰内端面之间设有安全阀推力弹簧,安全阀推力弹簧套在安全阀连杆上,安全阀锁紧盖通过安全阀锁紧螺母轴向固定在安全阀连杆上;支撑套筒内壁与安全阀阀盖周面之间具有供槽罐内气体流出的间隙,支撑套筒侧部开有气体输出口作为安全阀开启装置的出气口。
[0009] 如图4所示,所述的上快速接头底端与下快速接头顶端之间通过旋转卡合结构连接具体为:下快速接头的中心孔与安全阀盖连接头中心孔之间通过螺栓固定连接,上快速接头和下快速接头端部的周面均设有对称的两个1/4弧形凸缘,1/4弧形凸缘的一侧向外凸出固定有档块,上快速接头的档块向下延伸并在延伸部内壁设有用于嵌入下快速接头1/4弧形凸缘的弧形半通凹槽,下快速接头的档块向上延伸并在延伸部内壁设有用于嵌入上快速接头1/4弧形凸缘的弧形半通凹槽,1/4弧形凸缘从弧形半通凹槽一端嵌入,弧形半通凹槽另一端封闭用于限位1/4弧形凸缘,上快速接头和下快速接头按一旋转方向旋转能实现轴向固定卡合,按另一旋转方向旋转能实现轴向分离,由此使得上快速接头底端与下快速接头顶端之间通过钩槽结构卡合形成轴向固接,以实现通过旋转角度实现相互之间开合连接。
[0010] 所述的步进电机和拉力传感器与现场安全阀开闭驱动控制装置连接,步进电机和拉力传感器输出端经防爆电缆通过防爆套筒上的防爆电缆接头接出连接现场安全阀开闭驱动控制装置。
[0011] 所述的现场安全阀开闭驱动控制装置包括现场MCU微控制芯片,现场MCU微控制芯片分别经滤波去噪电路、精密放大模块后与拉力传感器连接,拉力传感器的输出信号依次经精密放大、滤波去噪后输入到现场MCU微控制芯片中;现场MCU微控制芯片分别经步进电机驱动电路与步进电机连接,步进电机驱动电路连接步进电机的线路上安装有用于检测电流的电流互感器,电流互感器经电流采集模块与现场MCU微控制芯片连接。
[0012] 现场MCU微控制芯片经485总线驱动模块与综合控制检测装置有线连接。现场MCU微控制芯片经无线发射模块连接天线进而无线连接远程服务器,在现场将采集的数据发送到远程服务器。
[0013] 所述的综合控制检测装置包括综合MCU微控制芯片,各个水敏感传感器依次经各自滤波去噪电路、精密放大模块后与综合MCU微控制芯片连接,第一水敏感传感器和第二水敏感传感器将采集的信号通过依次精密放大、滤波去噪后发送到综合MCU微控制芯片;三通电控阀、第一二通电控阀、第二二通电控阀、第三二通电控阀经各自的电控阀驱动电路连接到综合MCU微控制芯片,电控阀驱动电路与各自的电控阀的连接线路之间设有电流互感器,电流互感器经电流扫面采集电路与综合MCU微控制芯片连接;综合MCU微控制芯片连接有触摸显示屏、485总线驱动模块和无线发射模块,流量计经485总线驱动模块连接综合MCU微控制芯片,485总线驱动模块用于与现场安全阀开闭驱动控制装置进行有线连接,无线发射模块连接天线用于与远程服务器进行无线连接。
[0014] 所述的现场MCU微控制芯片和综合MCU微控制芯片均包括CPU和连接到CPU的A/D模块、I/O口和串口以及存贮器。现场MCU微控制芯片中,A/D模块连接滤波去噪电路和电流采集模块,I/O口连接步进电机驱动电路,串口连接485总线驱动模块和无线发射模块。综合MCU微控制芯片中,A/D模块连接滤波去噪电路和电流扫面采集电路,I/O口连接步进电机驱动电路和触摸屏,串口连接485总线驱动模块和无线发射模块。
[0015] 所述的安全阀包括安全阀推力弹簧、安全阀锁紧盖、安全阀连杆和盖在槽罐顶部进出口处的安全阀阀盖;安全阀阀盖和安全阀锁紧盖之间通过安全阀连杆固定连接,安全阀锁紧盖位于槽罐内,安全阀推力弹簧两端分别顶在槽罐安全阀法兰内壁和安全阀锁紧盖,通过压缩推力使安全阀阀盖压紧在槽罐顶部进出口处,所述安全阀盖连接头的另一端螺纹套在安全阀阀盖顶部周面。
[0016] 所述的防爆套筒和主套筒之间、主套筒和支撑套筒之间均通过端面法兰连接,且接触面之间装有密封圈,支撑套筒与安全阀法兰的端面之间装有密封圈。
[0017] 所述的丝杠和安全阀盖连接头壁面均加工为粗牙外螺纹。
[0018] 所述的丝杠和丝杠螺母采用滚珠丝杠螺母和滚珠丝杠。
[0019] 本发明的有益效果是:
[0020] 本发明不需要检测人员进入槽罐车上的槽罐内部进行检查,避免了槽罐车检测的麻烦,使得检测人员检查不会被槽罐内的液化气造成伤害。
[0021] 本发明能够将槽罐车上的槽罐内的各种液化气等化学气体充分排尽,实现了非人工的自动化作业,并具有存储管将气体存储,不会将未排尽的化学气体吹扫到了大气中,避免了其污染和浪费,提高了工作效率。

附图说明

[0022] 图1是本发明系统的总体结构示意图。
[0023] 图2是安全阀开启装置与安全阀的开启状态结构图。
[0024] 图3是安全阀开启装置与安全阀的关闭状态结构图。
[0025] 图4是上快速接头与下快速接头的连接示意图。
[0026] 图5是安全阀开启装置开启安全阀的原理结构示意图。
[0027] 图6是集水U型管与水敏感传感器安装结构图。
[0028] 图7是现场安全阀开闭驱动控制装置的电路框图。
[0029] 图8是综合控制检测装置的电路框图。
[0030] 图9是本发明的检测处理流程图。
[0031] 图1中:1:槽罐;2:安全阀口;3:安全阀开启装置;4:溢导管;5:驱动控制信号线;6:现场安全阀开闭驱动控制装置;7:第一气体存储罐;8:第一集水U型管;9:第二气体存储罐;
10:第一二通电控阀;11:第二二通电控阀;12:排水口;13:第一水敏感传感器;14:注水口;
15:第三二通电控阀;16:第二水敏感传感器;17:第二集水U型管;18:三通电控阀;19:通大气口;20:气体传输管;24:天线;47:流量计。
[0032] 图2~图5中:25:防爆套筒;26:主套筒;27:支撑套筒;28:槽罐安全阀组件;29:步进电机;30:联轴套;31:丝杠;32:丝杠螺母;33:推力轴承;34:拉力传感器;35:安全阀盖连接头;36:安全阀阀盖;37:安全阀法兰;38:安全阀推力弹簧;39:安全阀锁紧盖;40:安全阀锁紧螺母;41:键;42:支承筒;43:安全阀连杆;44:气体出口;48:上快速接头;49:下快速接头50:手柄;51:拉力传递联接杆。
[0033] 图6中:46:密封螺母。
[0034] 图7、8中:45:电流互感器。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0036] 本发明中的综合控制检测装置可根据不同的实际场合,选择放置在管理办公室或现场;现场安全阀开闭驱动控制装置6的外部是加以防爆密封和防水密封的仪器体,为了减少外部电磁环境对驱动控制和拉力信号传递的电磁干扰,现场安全阀开闭驱动控制装置6必须在现场离安全阀开启装置3较近的位置。
[0037] 本发明系统自动实施对槽罐内全部的化学气体进行收集和排尽处理,整个过程可分五个阶段,由综合控制检测装置在经人机对话触摸屏接收操作人员的输入信息后,进入智能化软件的运行,开始全部的自动控制和检测过程:
[0038] 第一阶段:系统通电,综合控制检测装置发出设定各个电控阀和安全阀开启装置3为初始状态的信息,设定的电控阀初始状态为第一二通电控阀10、二通电控阀16、第三二通电控阀15、三通电控阀18全部处于关闭状态,设定安全阀开启装置的初始状态为无拉力状态(即对安全阀没有拉力),并可根据来自触摸显示屏的信息完成自检过程。
[0039] 第二阶段:综合控制检测装置发出注水信号,同时向第一二通电控阀10和第三二通电控阀15发出开启信号,此刻供水管网的自来水或自建加压水通过注水口14和第三二通电控阀15进入槽罐内,罐内的气体通过第一二通电控阀10、气体传输管20、第一集水U型管8进入第二气体存储罐9。直至安装在第一集水U型管8的底部的第一水敏感传感器13感受到有水的时刻,第一水敏感传感器13将有水信息发送给综合控制检测装置,综合控制检测装置得到信号后随即发出关闭第一二通电控阀10和第三二通电控阀15的信号,此时注入槽罐内的水已到达罐内溢导管4的U弯头的入口即图1中所标槽罐截面的虚线位置,图1中槽罐截面的斜线部分即为此时刻水面以上无法排出的气体。
[0040] 第三阶段:综合控制检测装置向现场安全阀开闭驱动控制装置6发出开启安全阀的信号,现场安全阀开闭驱动控制装置6收到信号后,经驱动控制信号线5即向安全阀开启装置3输出步进电机驱动电压,步进电机通过丝杆拉动安全阀,同时测量拉动安全阀的拉力。
[0041] 当拉力到达安全阀开启时的弹簧反弹力时,即大约在第二阶段结束延时5秒后,综合控制检测装置根据现场安全阀开闭驱动控制装置反馈的信号,再次开启第三二通电控阀15,同时开启三通电控阀18连接气体传输管20一侧的阀口,水开始通过注水口14流向槽罐内,槽罐内水位升高,水位线升高到图1的虚线以上,此阶段槽罐顶部的气体通过安全阀流向安全阀开启装置中的防爆隔离室,再从防爆隔离室流向三通电控阀18、第二集水U型管
17,最后流入第一气体存储罐7,此过程直至第二集水U型管17出现集水,第二水敏感传感器
16感知到水并发信号给综合控制检测装置,综合控制检测装置收到第二水敏感传感器16的信号即刻向三通电控阀18发出关闭信号、向第三二通电控阀15发出关闭信号;此时槽罐内的气体已全部排尽,并都收集到气体存储罐。
[0042] 第四阶段:综合控制检测装置向第二二通电控阀11发出开启信号,向三通电控阀18开启联接气体传输管20一侧的阀口的信号,由于气体传输管20通向自然大气空间,此时槽罐内的水开始从第二二通电控阀11经出水口12流出到废水收集池,当水敏感传感器9感知没有水流经出水口12时,综合控制检测装置得到水敏感传感器9的无水信号,即刻向现场安全阀开闭驱动控制装置6发出关闭安全阀的信号,向三通电控阀18发出关闭阀口的信号,向第二二通电控阀11发出关闭信号。
[0043] 第五阶段:综合控制检测装置开启自诊断智能软件,对现场安全阀开闭驱动控制装置6发出安全阀开闭功能诊断信号,对各个二通电控阀和三通电控阀进行是否关闭测试,对各个水敏感传感器进行是否有水的检测判断,同时发出人机对话信号,操作人员根据界面要求,拧掉密封螺母46对第一集水U型管8、第二集水U型管17的放水操作(结构见图6,第一集水U型管8、第二集水U型管17底部的水敏感传感器均通过密封螺母46连接到集水U型管底部开孔处,水敏感传感器均设有用于存储的缓冲腔),并在放水后通过界面查询各个水敏感传感器的信号值与实际状况(放水前后)进行比较。
[0044] 具体实施采用的安全阀是包括安全阀推力弹簧38、安全阀锁紧盖39、安全阀连杆43和盖在槽罐1顶部进出口处的安全阀阀盖36;安全阀阀盖36和安全阀锁紧盖39之间通过安全阀连杆43固定连接,安全阀锁紧盖39位于槽罐1内,安全阀推力弹簧38两端分别顶在槽罐1安全阀法兰37内壁和安全阀锁紧盖39,通过压缩推力使安全阀阀盖36压紧在槽罐1顶部进出口处,所述安全阀盖连接头35的另一端螺纹套在安全阀阀盖36顶部周面。
[0045] 安全阀开启装置3是与安全阀相匹配的装置,是本发明系统的关键部分,见图2~5所示;步进电机的作用下安全阀开启的状态如图2所示,安全阀未开启的状态如图3所示,安全阀开启装置使用时快速安装的三个主要配件如图4所示,安全阀开启装置的原理如图5所示。安全阀开启装置3外部防护和内部支撑的防爆套筒25、主套筒26和支撑套筒27依次密封连接,步进电机29的输出轴伸入主套筒26后通过键41与联轴套30的一端同轴安装,联轴套30的另一端内同轴固定套装有丝杠螺母32,丝杠螺母32套在丝杠31内端上形成丝杠副,丝杠螺母32与支撑套筒27之间安装有推力轴承33。丝杠31外端为带有螺纹的阶梯轴并伸入到支撑套筒27内,丝杠31与支撑套筒27同轴安装,丝杠31外端螺纹套在拉力传感器34的一端上,拉力传感器34的另一端螺纹套在拉力传递联接杆51内,拉力传递联接杆51的另一端与上快速接头48用螺栓相连,上快速接头48与下快速接头49以转动角度实现联接或脱开,下快速接头49与安全阀盖连接头35上部由螺栓联接,安全阀盖连接头35内侧的螺纹与安全阀阀盖36端部螺纹可以拧旋联接。在实际使用时是先将下快速接头49与安全阀盖连接头35上部由螺栓联接好,在将安全阀盖连接头35下部内侧螺纹旋在安全阀阀盖36上,再手握手柄
50,将安全阀开启装置3提起垂直向下将下快速接头49与安全阀盖连接头35套入,随即转动一个角度让上快速接头48与下快速接头49联接,这时开动步进电机就开始拉动安全阀盖实现安全阀开启。
[0046] 支撑套筒27端面通过密封圈连接安全阀法兰37,在支撑套筒27与主套筒26间的法兰圈加密封垫,在支撑套筒27与主套筒26间的内部拉力传递联接杆51周围通过骨架油封进行压力密封,主套筒26与防爆套筒25的法兰圈加密封垫,并在主套筒26和防爆套筒25的内部空间加注惰性气体;拉力传感器34的信号线和步进电机29的驱动电源线合成驱动控制信号线5联接到现场安全阀开闭驱动控制装置6。
[0047] 当现场安全阀开闭驱动控制装置6通过驱动控制信号线5实施步进电机29开启安全阀驱动时,通过测量驱动电流和拉力传感器34的拉力信号获取安全阀开启状况和步进电机29运行状态。进而安全阀开启装置3中的步进电机29按开启安全阀转动时,带动丝杠螺母32转动,使得丝杠31经拉力传感器34、拉力传递联接杆51、上快速接头48、下快速接头49和安全阀盖连接头35向安全阀阀盖36实施拉力。当拉力大于安全阀推力弹簧38的弹力,安全阀阀盖36离开槽罐42形成缝隙(见图2),罐内气体可从缝隙流出,再从气体出口44流向三通电控阀18。
[0048] 现场安全阀开闭驱动控制装置6是实现对安全阀开启装置3进行控制和测量的微机系统,如图7中虚线框内所示,其包括MCU、精密放大电路、滤波去噪电路、步进电机驱动电路、步进电机驱动电流采集电路和电流互感器、485总线驱动模块、无线发射模块等主要电路单元,MCU中含有CPU(Central Processing Unit)、A/D转换器、I/O口、串口、PROM。现场安全阀开闭驱动控制装置6必须与安全阀开启装置3配套使用,两者要一起带到槽罐所在的现场。现场安全阀开闭驱动控制装置6根据接收到来自综合控制检测装置的信号开展工作,当收到开启安全阀口2的信号时,现场安全阀开闭驱动控制装置6的MCU向步进电机驱动电路发出驱动信号,同时接收拉力传感器传来的拉力信号和电流采集电路传来的步进电机驱动电流,MCU的PROM中的分析软件将判断拉力信号、步进电机驱动电流与驱动信号发出时间的关系,监测运行状态是否正常,将根据不同槽罐的不同安全阀推力弹簧38的弹力的大小设定的最大安全拉力和最大安全驱动电流,确保开启安全阀的过程正常工作。因工作场合中有易燃易爆气体,整个现场安全阀开闭驱动控制装置6的外部按防爆结构设计。现场安全阀开闭驱动控制装置6的全部控制和监测运行状态发送给综合控制检测装置,同时也通过无线发射模块发送至特种设备管理机构的管理服务器。
[0049] 本发明的第一集水U型管8和第二集水U型管17是感知气体收集过程中的是否已经气体已收尽的重要构件,密封螺母46是安装水敏感传感器元件,如图6所示,在清除集水U型管的积水时须将密封螺母46拧开,卸下水敏感传感器,放掉积水并擦干U型管内侧。
[0050] 综合控制检测装置是本发明的控制和检测处理中心,是本发明实施操作的人机对话的总控制平台,如图8其包括:MCU、触摸显示屏、精密放大电路、滤波去噪电路、电控阀驱动电路、电控阀驱动电流扫描采集电路、485总线驱动模块、无线发射模块。在按图1所示的系统整体安装后,综合控制检测装置根据操作人员通过触摸屏输入开始工作,如操作人员根据相应槽罐安全阀的特征,在触摸屏上输入最大拉力值和最大步进电机驱动电流值。然后触按触摸显示屏上的启动自检键,综合控制检测装置开始对本发明整个系统的各个部件进行初始状态设定和基于人工神经网络、遗传算法的智能故障预期和诊断程序的智能化的自诊断过程,即系统开始前述的第一阶段工作,初始状态设定和自诊断的流程如图9所示。
[0051] 自诊断结束后,操作人员应按触摸显示屏上的气体排尽收集启动键,系统开始运行气体收集和排尽控制过程,执行过程完成前述的第二阶段到第四阶段的工作,在这些阶段中综合控制检测装置还通过485总线采集流量计的累计流量值,计算罐内水位的高度,作为对水敏感传感器检测结果的校核,当两者出现重大偏差时在触摸显示屏给出声光图预警提示,并停止注水。此后,系统再次自动进入自诊断智能状态,即前述的第五阶段工作。综合控制检测装置实时将运行过程和结果的参数和状态通过无线发射模块,发送至特种设备管理机构的管理服务器。在综合控制检测装置的触摸显示屏上,可查询系统各个部件判断的结果,使用者可根据结果,对相应的部件进行维护和保养,以及更换。
[0052] 本发明实现了槽罐车槽罐的化学气体自动的充分排尽,避免了人工检测出现的问题和伤害,并将气体存储避免了其污染和浪费,提高了工作效率,具有突出显著的技术效果。