一种检测主厂房内供氢管道泄漏和降低爆炸危险的结构的制作方法

本实用新型涉及到火电厂安全技术领域，更加具体来说是一种检测主厂房内供氢管道泄漏和降低爆炸危险的结构。

背景技术：

大型火力发电站一般采用氢气对发电机进行冷却，由于氢冷发电机用氢量较大，一般有专门的制氢站向主厂房内的发电机供应氢气。来自制氢站的氢气管道进入主厂房内需要走过较长的距离，且供氢管道上存在管件、接头、阀门、仪表等部件之间的接口，所以供氢管道上存在发生氢气泄漏的可能。一旦供氢管道发生泄漏，将会提高火灾、爆炸事故的发生几率，威胁人身及设备财产安全。

根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)可知，供氢管道的接口如果在正常运行时没有可燃物质泄漏，则可视为二级连续释放源，如果在正常运行时偶尔会发生可燃物质泄漏，则可视为一级连续释放源。由于氢气属于易燃易爆气体，一旦泄漏就会提升主厂房的危险等级，如果不考虑其他因素，仅仅从爆炸物质释放源来考虑，则主厂房区域很可能处于爆炸2区甚至1区。随着主厂房区域危险指数的增加，主厂房内各种设备的防爆等级也需要进行相应的提升，这也对工艺、电气及控制设备选型提出了较高的防爆要求，增加设计难度和采购成本。

现有的发电机氢油水仪表控制系统仅在发电机周边设置漏氢检测点，并没有针对主厂房内的供氢管道进行漏氢检测，由于主厂房内的供氢管道有较长一段距离，如果只在发电机周边进行漏氢检测并不能检测主厂房内氢气管线的泄漏。基于这种技术背景下，本发明提出了一种方法，可以有效地检测供氢管道的泄漏，防止氢气直接向主厂房泄漏，从而可降低供氢管道在主厂房区域的危险等级。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种检测主厂房内供氢管道泄漏和降低爆炸危险的结构。

本实用新型的技术方案通过如下措施来实施的：一种检测主厂房内供氢管道泄漏和降低爆炸危险的结构，它包括主厂房、氢冷发电机和制氢站；所述的氢冷发电机位于所述的主厂房内，所述的制氢站位于所述的主厂房的一侧，所述的制氢站与所述的氢冷发电机之间通过供氢管道连接，在所述的供氢管道上安装有管道阀门，在所述的管道阀门上包裹有套管，所述的套管一端套在所述的供氢管道的起始端，另一端伸出所述的主厂房套在所述的供氢管道的末端；在主厂房内的一端套管上开有气源注入口，在所述的主厂房外部的一端套管上开有排气口，在所述的排气口上安装有相配套的氢气检测仪。

在上述技术方案中：所述的气源为压缩空气，压力为0.3-0.6Mpa。

在上述技术方案中：所述的套管的材质为不锈钢材质，所述的套管的壁厚为0.5-1.5mm。

本实用新型具有如下技术优点：1、整个氢气管道直接向主厂房泄漏氢气的几率将极大减小，而且在泄漏初期就可通知运行、维修人员及时处理，避免泄漏的浓度达到危险程度；因此，理论上可以将整个氢气管道区域视为“非爆炸危险区域”，从而降低该区域所有设备的防爆等级。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：主厂房1、氢冷发电机2、制氢站3、套管4、管道阀门5、气源注入口6、排气口7、氢气检测仪8、供氢管道9。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已，同时通过说明本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。

参照图1所示：一种检测主厂房内供氢管道泄漏和降低爆炸危险的结构，它包括主厂房1、氢冷发电机2和制氢站3；所述的氢冷发电机2位于所述的主厂房1内，所述的制氢站3位于所述的主厂房 1的一侧，所述的制氢站3与所述的氢冷发电机2之间通过供氢管道 9连接，在所述的供氢管道9上安装有管道阀门5，(此处的阀门并不是仅仅的是指管道的阀门，还包括节点，转角处，接口等容易泄露氢气的地方)，在所述的管道阀门5上包裹有套管4，所述的套管4 一端套在所述的供氢管道9的起始端，另一端伸出所述的主厂房1套在所述的供氢管道9的末端；在主厂房1内的一端套管4上开有气源注入口6，在所述的主厂房1外部的一端套管4上开有排气口7，在所述的排气口7上安装有相配套的氢气检测仪8；

所述的气源为厂房内现有的压缩空气，气源压力为0.6-0.8MPa, 经过过滤减压阀调整后进入密封管内的空气压力为0.3-0.6Mpa。

所述的套管4的材质为0Cr18Ni9Ti不锈钢材质，所述的套管4 的壁厚为0.5-1.5mm。并在套管4最低处设置一至两套排水管道及阀门。

选取位于主厂房内部的供氢管道，用一套密封性强的套管4对整个供氢管道9进行密封。在套管4的一端连续注入压缩气源，在套管 4另外一端对气流进行氢气含量检测，(如图1所示)。通过对密封套管4与氢气管之间的气流中氢气含量的分析，即可获知氢气管道是否发生了泄漏，如氢气含量增大，就可在氢气大量泄漏前及时提醒维修人员采取相应的措施，避免漏氢事故发生。

采用这种方法之后，整个氢气管道直接向主厂房1泄漏氢气的几率将极大减小，而且在泄漏初期就可通知运行、维修人员及时处理，避免泄漏的浓度达到危险程度。因此，理论上可以将整个氢气管道区域视为“非爆炸危险区域”，从而降低该区域所有设备的防爆等级。

具体的技术方案如下：

1.用套管4将主厂房1内的供氢管道9部分套住并完全密封，套管4与氢气管道9外壁存在一定的间隙。

2.在供氢管道靠近发电机的一侧向套管4与氢气管道9外壁的间隙内注入压缩空气(或者其他安全气体)。

3.在套管4另一头(主厂房1外)安装一台氢气检测仪，对套管 4出口气流中氢气含量进行连续检测。

4.根据氢气检测仪的含氢量数据，采取相应措施：

(1)含氢量接近为零时，说明管道运行正常；

(2)当含氢量较少时，说明供氢管道9外壁存在少量氢气泄漏，此时泄露的氢气会随着压缩空气被吹出主厂房1外，从而防止主厂房 1内由于氢气管道9泄漏造成的氢气积累；

(3)当含氢量较高或者增长过快时，说明供氢管道9破损，则需要立即采取事故处理措施，从而防止供氢管道9泄漏发生事故。

通过这种方案便可及时检测到主厂房1内的供氢管道9氢气泄露，再加上发电机本体有氢油水仪表控制系统对发电机本体的氢气泄漏进行防护，则主厂房1内氢气的泄漏几率和泄漏量会大大降低，甚至可以完全消除。此外主厂房1内具有良好的通风措施，根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)，基本可以判定主厂房 1内为非爆炸危险区域，避免设计和选用价格昂贵、防爆等级高的工艺、电气、控制设备。

上述未详细说明的部分均为现有技术。