一种管道流体介质泄漏检测装置及工业成套设备的制作方法

本实用新型涉及工业成套设备的检测设备技术领域，更具体涉及一种管道流体介质泄漏检测装置及工业成套设备。

背景技术：

工业成套设备中存在大量对流体介质进行处理的设备或者装置，并通过复杂的管路予以连接。尤其在存在压力的场景中，对流体介质是否发生泄漏进行检测，就显得尤为重要。授权公告号cn205958201u的中国实用新型专利公开了一种汽化器氯气泄漏检测装置。

该现有技术所揭示的对流体介质进行处理的设备或者装置不仅只能对气体介质是否发生泄漏进行检测，无法对流体介质进行泄漏检测。同时，该现有技术通过内置于检测管中的检测探头进行检测，且检测管与气化罐呈分离状态。因此，该现有技术不仅存在结构不紧凑占地面积较大的缺陷，更为重要的是容易导致检测探头的被氯气的灼蚀，从而导致整个汽化器氯气泄漏检测装置的使用寿命较低。

因此，有必要对现有技术中密封容器或者管道中所存储或者流动的流体介质是否发生泄漏进行检测的装置予以改进，以克服现有技术所存在的诸多缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于公开一种管道流体介质泄漏检测装置，用以简化结构，并实现对流体介质在工业成套设备中是否发生泄漏进行检测，并存储泄漏的流体介质，同时还揭示了一种基于上述管道流体介质泄漏检测装置的工业成套设备。

为实现上述第一个目的，本实用新型提供了一种管道流体介质泄漏检测装置，包括：

底部配置下端盖并形成遮蔽腔体的收容桶，阀组，与阀组连接的检测组件，以及与遮蔽腔体连通并与阀组连接的导管；

所述下端盖形成供流体介质流入遮蔽腔体的流入通道以及供流体介质流出遮蔽腔体的流出通道，所述下端盖配置流出孔，所述流出孔通过阀组与检测组件建立第一采样路径，所述导管通过阀组与检测组件建立第二采样路径，所述检测组件比较第一采样路径与第二采样路径的物理信号变化情况，以至少对流体介质执行泄漏检测。

作为本实用新型的进一步改进，所述下端盖位于遮蔽腔体的一侧形成流入孔及流出孔；所述下端盖内部配置与流出孔连通的采样通道，所述采样通道通过采样管与检测组件连接，以通过阀组向检测组件输入基于第一采样路径所输入的流体介质，所述采样通道与流出通道连通。

作为本实用新型的进一步改进，还包括内置于遮蔽腔体内并与流出通道连通的溢流管，所述溢流管两端具敞口。

作为本实用新型的进一步改进，所述下端盖内置控制所述流入通道实现导通或者闭合的第一开关组件，所述下端盖内置控制所述流出通道实现导通或者闭合的第二开关组件；

其中，

第一开关组件呈常开状态，第二开关组件呈常闭状态。

作为本实用新型的进一步改进，所述下端盖形成与流入通道和/或流出通道连通的第一排残通道，并在第一排残通道的开口处嵌设第一堵头；

作为本实用新型的进一步改进，所述检测组件为液位变送器或者液位传感器；

所述第一开关组件与第二开关组件为机械阀、电磁阀或者液压阀。

作为本实用新型的进一步改进，至少将第二开关组件受控于控制组件，并在控制组件的控制下通过所述第二开关组件控制所述流出通道的导通或者闭合。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制组件为plc或者mcu。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀组配置第一阀组进口，第二阀组进口，第一阀组阀门，第二阀组阀门及第三阀组阀门；

所述检测组件配置第一检测口及第二检测口；

所述第一阀组进口与第一检测口位于第一采样路径中，所述第二阀组进口与第二检测口位于第二采样路径中。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀组配置第二堵头，所述阀组内置与第一采样路径和/或第二采样路径连通的第二排残通道，所述第二堵头用于封堵第二排残通道。

作为本实用新型的进一步改进，所述下端盖配置与流入通道连通的进管，并配置与所述流出通道连通的出管。

同时，本实用新型还揭示了一种工业成套设备，所述工业成套设备中形成至少一个供流体介质流动的流通通道，

所述流通通道中接入至少一个上述任一个实用新型所揭示的管道流体介质泄漏检测装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过本实用新型所揭示的一种管道流体介质泄漏检测装置，实现了对工业成套设备的管道中流动的流体介质是否发生泄漏进行在线检测、报警等诸多功能，并实现了泄漏至管道外的流体介质进行存储。

附图说明

图1为本实用新型一种管道流体介质泄漏检测装置的爆炸图；

图2为装配后的管道流体介质泄漏检测装置的俯视图；

图3为管道流体介质泄漏检测装置中的下端盖的透视图；

图4为管道流体介质泄漏检测装置装配后的立体图；

图5为管道流体介质泄漏检测装置的阀组的立体图；

图6为管道流体介质泄漏检测装置的检测组件的立体图；

图7为本实用新型一种工业成套设备的结构示意图；

图8为本实用新型一种工业成套设备一种变形例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

实施例一：

请参图1至图6所示出的本实用新型一种管道流体介质泄漏检测装置的一种具体实施方式。

管道流体介质泄漏检测装置可对工业成套设备(例如石化行业中的蒸馏塔、碱洗塔、油站等)的压力容器或者管道中流动的流体介质是否发生泄漏进行检测，并对泄漏的流体介质进行储存等诸多功能。

在本实施方式中，一种管道流体介质泄漏检测装置100，包括：

底部配置下端盖10并形成遮蔽腔体的收容桶，阀组70，与阀组70连接的检测组件80，以及与遮蔽腔体连通并与阀组70连接的导管23。下端盖10形成供流体介质流入遮蔽腔体的流入通道以及供流体介质流出遮蔽腔体的流出通道，所述下端盖10配置流出孔102，流出孔102通过阀组70与检测组件80建立第一采样路径，导管23通过阀组70与检测组件80建立第二采样路径，检测组件80比较第一采样路径与第二采样路径的物理信号变化情况，以至少对流体介质执行泄漏检测。

简要而言，在本实施例中，通过采样管26及阀组70与检测组件80建立第一采样路径，导管23通过阀组70与检测组件80建立第二采样路径。同时，为了便于安装，可在侧壁20设置上下布置的支架24。

具体的，在本实施例中，第一采样路径是指由采样管26内部形成的通路、阀组70及检测组件80组成，通过第一采样路径采集遮蔽腔体内所形成的流体介质的流动路径。第二采样路径是指由导管23内部形成的通路、阀组70及检测组件80组成，通过第二采样路径采集由于遮蔽腔体中基于不同液位高度的流体介质所形成的气体介质的流动路径。第一采样路径接入检测组件80内部的高压容室，第二采样路径接入检测组件80内部的低压容室。如果压力容器或者管道中流动的流体介质未发生泄漏，则高压容室和低压容室两侧的两侧压力是稳定的，则检测组件80内部的中心膜片不发生形变；如果压力容器或者管道中流动的流体介质发生了流体介质的泄漏，则会导致高压容室与低压容室两侧的压力发生变化，从而使中心膜片发生形变，并通过检测组件80从而将压力差转化为电信号，从实现了管道中的流体介质是否发生泄漏、泄漏量进行在线监测，并可在遮蔽腔体中存储的流体介质的达到一定高度时，向上位机(例如plc或者工控机)发出泄漏报警信号。

检测组件80比较第一采样路径与第二采样路径中流体介质所产生的物理信号，以至少通过第二开关组件控制流出通道的导通或者闭合。上述物理信号可以是基于流体介质在遮蔽腔体中由于同时连接阀组70的导管23及采样管26所形成的压力差的物理信号，且上述物理信号既可以是压力数据，还可以是超声波数据或光电信号(例如采用液位传感器对遮蔽腔体中存储的流体介质的液位高度所获取的光电信号)。具体而言，在本实施例中，至少将第二开关组件受控于控制组件，并在控制组件的控制下通过所述第二开关组件控制所述流出通道的导通或者闭合。当然，也可将第一开关组件与第二开关组件配置为同时受控于控制组件。

结合图1及图3所示，在本实施例中，该阀组70具体为三阀组，以控制第一采样路径、第二采样路径及由收容桶与导管23及采样管26所组成的外循环路径的导通或者闭合。阀组70包括阀体71，其内置三个单阀(即下文所揭示的第一阀组阀门74，第二阀组阀门75及第三阀组阀门76)，以分别控制上述三个路径之间所流通的流体介质的导通或者截断。阀体71的侧部配置第一阀组进口72与第二阀组进口73。采样管26两端具外螺纹接头，一端延伸入采样通道17中并与下端盖10连接，采样管26的另一端延伸入阀组70的第一阀组进口72。第二阀组进口73通过卡套接头25与导管23的活动连接。

优选的，在本实施例中导管23的一端与上端盖21通过卡套接头22连接。导管23内部中空，且两端开口。与卡套接头22连接的导管23所形成的开口在垂直方向的高度高于溢流管27顶部的敞口271，以防止遮蔽腔体中储存的流体介质被压入导管23中，以堵塞第二采样路径。当然，该导管23还可被配置为侧向接入收容桶，只要确保导管23位于遮蔽腔体中的开口在垂直方向的高度高于溢流管27顶部的敞口271即可。

具体的，在本实施例中，阀组70配置第一阀组进口72，第二阀组进口73，第一阀组阀门74，第二阀组阀门75及第三阀组阀门76。检测组件80配置第一检测口803及第二检测口804。第一阀组进口72与第一检测口803位于第一采样路径中，第二阀组进口73与第二检测口804位于第二采样路径中。阀组70配置第二堵头77，阀组70内置与第一采样路径和/或第二采样路径连通的第二排残通道(未示出)，第二堵头77用于封堵第二排残通道。通过设置该第二堵头77，可在对整个管道流体介质泄漏检测装置100进行检修时，通过移除该第二堵头77，以排出阀体71中残留的流体介质。

尤其需要说明的是，在本实施例中，所谓“第一阀组进口72与第一检测口803位于第一采样路径中”是指，第一阀组进口72与第一检测口803之间基于阀组70内部的管道所形成的供流体介质接入检测组件80内部的高压容室所形成的流体介质的流通路径。所谓“第二阀组进口73与第二检测口804位于第二采样路径中”是指，第二阀组进口73与第二检测口804之间基于阀组70内部的管道所形成的供流体介质接入检测组件80内部的低压容室所形成的流体介质的流通路径。

结合图5与图6所示，阀组70与检测组件80连接。阀组70的安装部形成上下布置的通孔79与通孔78，检测组件80(例如，选用液位变送器)配置盲孔801与盲孔802。从而可使用螺栓贯穿通孔78，并与盲孔802螺接固定，使用螺栓贯穿通孔79，并与盲孔801固定，从而将第一阀组进口72及第二阀组进口73所输入的流体介质分别通过第一检测口803及第二检测口804，以分别输送至检测组件80的高压容室(未示出)与低压容室(未示出)中，并通过高压容室与低压容室之间的中心膜片基于其中心膜片的形变量变化，以确定遮蔽腔体中的流体介质的液位是否发生变化，进而确定被检测的管道中的流体介质是否发生了泄漏，可通过中心膜片的形变量是否超过其设定的阈值，以触发报警信号(报警信号由中心膜片的形变量并经通过模数转换以生成数字信号)。此种报警信号既可以是通过检测组件80向外界发出，也可以通过有线或者无线方式传递至控制组件(参图8中的控制组件301)，并以声、光、图形、振动等形式进行显示。

优选的，该管道流体介质泄漏检测装置100，还包括内置于遮蔽腔体内的溢流管27，溢流管27与流出通道连通，溢流管27两端具敞口。溢流管27呈圆柱状，且内部中空。溢流管27的高度可根据流体介质的性质(例如密度、粘度)及检测组件80的量程确定。通过设置该溢流管27，使得被检测的管道中即使发生了严重的流体介质泄漏并使得遮蔽腔体中的储存的流体介质的液位超过溢流管27顶部的敞口271流入溢流管27并通过通道15排出；当被检测的管道中发生了轻微的泄漏，也能够通过该溢流管27及收容桶内部所形成的遮蔽腔体储存部分泄漏的流体介质。

当检测组件80控制阀组70中的外循环路径导通，并将第一采样路径、第二采样路径闭合时，可对检测组件80进行校零操作。当需要对压力容器或者管道中的流体介质进行泄漏检测时，第一采样路径、第二采样路径导通，并将外循环路径关闭；当需要对该管道流体介质泄漏检测装置进行排放检修时，可通过阀组70中的第一采样路径、第二采样路径及外循环路径全部导通。

收容桶的形状不限于图1所示出的圆柱体状，也可为立方体状或者其他形状，只要能形成容置泄漏的流体介质结构即可。例如，收容桶可由上端盖21、圆柱形的侧壁20及下端盖10围合而成。上端盖21可以与侧壁20呈一体式结构，也可呈分体式结构通过焊接、螺纹连接、法兰连接等方式进行组装。收容桶整体采用不锈钢制成。上端盖21形成通过卡套接头22与导管23连通的通孔。下端盖10配置与所述流入通道连通的进管52，并配置与流出通道连通的出管62，进管52的末端配置第一法兰51，所述出管62的末端配置第二法兰61。通过第一法兰51与第二法兰61接入工业成套设备300的流通通道200(参图7或者图8所示)中，以确定流通通道200是否发生流体介质的泄漏并存储泄漏的流体介质。进管52与接口部117卡接，出管62与接口部108卡接。需要说明的是，上述卡接的连接方式还可为焊接或者螺接等现有技术中的各种形式的连接方式。

同时，下端盖10形成与流入通道和/或流出通道连通的第一排残通道16，并在第一排残通道16的开口处嵌设第一堵头107。甚至，第一排残通道16还可不与流入通道及流出通道连通，并直接贯穿下端盖10。第一堵头107套设密封圈106，并部分嵌入第一排残通道16中。当需要对收容桶中所存储的流体介质进行排放时，可通过上位机或者其他能够控制检测组件80的设备，将阀组70中内置的三组通道均导通，即，同时将导管23与检测组件80、采样管26与检测组件80、导管23与采样管26之间的通路全部导通，以平衡内外压力，从而将遮蔽腔体中的流体介质通过该第一排残通道16排出收容桶。

具体的，该检测组件80为液位变送器或者液位传感器。本实施例中将检测组件80选用液位变送器，并作为典型范例予以详细阐述。

在本实施例中，所谓流体介质根据流通通道200中流经的流体介质的性质而定，并可为水、石油、经过蒸馏-分馏所形成的汽油/煤油/柴油/重油、黄油、酸液、碱液或者其他任何基于工业成套设备在执行其对应的工艺处理步骤所需要使用的其他任何流体介质。流体介质沿着图2中箭头a的方向通过下端盖10内部所形成的通道11及流入孔101，进入到遮蔽腔体中。

在本实施例中，第一开关组件呈常开状态，第二开关组件呈常闭状态。由于第一开关组件呈常开状态，因此流通通道200中的流体介质可依次通过进管52、通道11、通道13进入到遮蔽腔体中，并形成一定的液位高度。此时，第二开关组件呈常闭状态，以截断通道18与通道15之间的流通通道。从而将流体介质存储在遮蔽腔体中。如果流通通道200中的流体介质不发生泄漏，则遮蔽腔体中流体介质的液位高度是保持相对稳定的，甚至是液位基本不发生变化的。此时，第一采样路径与第二采样路径向检测组件80所分别输入的压力在高压容室与低压容室两侧所形成的压力是相对稳定的，因此检测组件80不会出泄漏检测信号。

由于第一开关组件呈常开状态，且第二开关组件呈常闭状态。由此使得流体介质被储存在遮蔽腔体中，并形成一定液位高度。流体介质基于重力在垂直方向上产生一定的压强。如果管道中的流体介质不发生泄漏，则遮蔽腔体中的流体介质的高度不发生变化；反之，如果管道中的流体介质发生了泄漏，则遮蔽腔体中所储存的流体介质的液位发生升高，并由此通过第一采样路径向检测组件80传递压强变化的物理信号，并与第二采样路径在流体介质的液位发生升高这一变化前后所导致的物理信号变化情况，以对流体介质执行泄漏检测。

优选的，该检测组件80既可以内置一控制组件，也可通道有线或者无线方式连接在物理上与检测组件80相互分离的控制组件，以通过该控制组件对管道中发生流体介质的泄漏情况、泄漏量进行报警，并对是否需要对遮蔽腔体中所存储的流体介质进行放空发出控制信号，从而通过该控制信号将采用电磁阀的第二开关组件打开，以将多余的流体介质通过流出孔102及通道15重新排放至流通通道200中(即沿图2中箭头b的方向，并结合图7或者图8所示)。具体的，在本实施例中，该控制组件可为plc(可编程逻辑控制器)，也可为mcu(单片机)。

当然，如果对管道泄漏量非常敏感的检测场景中，既使流体介质的高度没有超过溢流管27位于其顶部的敞口271时，也可通过手动或者基于控制组件的自动控制方式，将需要排放的流体介质通过流出孔102将多余的流体介质通过管道15进行排空处理，以降低遮蔽腔体中流体介质的液位高度。

然后，通过流出孔102进入下端盖10内部所形成的通道15，并最终沿图2中箭头b的方向流出该管道流体介质泄漏检测装置100。当流通通道200中的流体介质不发生泄漏时，收容桶内部所形成的流体介质在垂直方向上的高度保持相对稳定。这种高度保持稳定的状态所形成的压力差能够被检测组件80所感知，从而通过该检测组件80确定流通通道200中的流体介质是否发生泄漏。

具体的，下端盖10位于遮蔽腔体的一侧形成流入孔101及流出孔102。流入孔101与流入通道连通。下端盖10的内部形成与采样管26连通的采样通道17，采样通道17与流出通道连通。采样通道17与流出孔102始终保持连通，以供流体介质被输送至阀组70及检测组件80。

下端盖10设置与进管52活动连接或者固定连接的接口部117，下端盖10设置与出管62活动连接或者固定连接的接口部108。下端盖10内部配置与流出孔102连通的采样通道17，所述采样通道(17)通过采样管26与检测组件80连接，以通过阀组70向检测组件80输入基于第一采样路径所输入的流体介质，采样通道17与流出通道连通。同时，第二开关组件仅用于控制该流出通道实现导通或者闭合，并始终不对采样通道17向阀组70输送的流体介质予以截断。

本实施例所揭示的流入通道由通道11、通道13组成，且通道11与通道13彼此连通，并能够被第一开关组件控制，以起到导通或者闭合流入通道的作用。同时，本实施例所揭示的流出通道由通道18、通道15组成，且通道18与通道15彼此连通，并能够被第二开关组件控制，以起到导通或者闭合流出通道的作用。在本实施例中，无论第二开关组件是否截断通道18与通道15之间的通路，采样通道17始终被导通，将保持第一采样路径始终保持畅通，并将流体介质输送至第一检测口803，以被检测装置80检测到。

具体的，该第一开关组件与第二开关组件为机械阀、电磁阀或者液压阀，并且第一开关组件与第二开关组件可为不同类型的阀门形式，例如，将第一开关组件配置为机械阀，将第二开关组件配置为电磁阀，并可被控制控制组件进行控制，以根据遮蔽腔体中流体介质所形成的液位高度，自动地导通或者闭合流出通道。

在本实施例中，下端盖10内置控制所述流入通道实现导通或者闭合的第一开关组件，所述下端盖10内置控制所述流出通道实现导通或者闭合的第二开关组件。结合图1与图3所示。下端盖10的侧部形成接口部104与接口部105。接口部104水平向内延伸形成供第一开关组件插入的通道12，接口部105水平向内延伸形成供第二开关组件插入的通道14。

第一开关组件包括纵向布置的手轮31、置于通道12中的阀杆32及密封圈33。阀杆32的末端顶入通道11与通道13的交汇处，并通过手动转动手轮31，以起到对流入通道中的流体介质进行导通与截止的作用。同理所示，第二开关组件包括纵向布置的手轮41、置于通道14中的阀杆42及密封圈43，阀杆42的末端顶入通道18与通道15的交汇处，以起到对流出通道中的流体介质进行导通与截止的作用。

需要说明的是，流入孔101中的技术限定“流入”是指：流体介质流入遮蔽腔体，流出孔102中的技术限定“流出”是指：流体介质流出遮蔽腔体。

实施例二：

结合图7所示，本实施例揭示了一种工业成套设备300，所述工业成套设备中形成至少一个供流体介质流动的流通通道200。流通通道200中接入至少一个如实施例一所揭示的管道流体介质泄漏检测装置100。

本实施例所揭示的工业成套设备300中的管道流体介质泄漏检测装置100参实施例一所示，在此不再赘述。

实施例三：

结合图8所示，本实施例揭示了一种工业成套设备300，所述工业成套设备中形成至少一个供流体介质流动的流通通道200。流通通道200中接入至少一个如实施例一所揭示的管道流体介质泄漏检测装置100。

本实施例所揭示的工业成套设备300与实施例二相比，其主要区别在于，在本实施例中，该管道流体介质泄漏检测装置100连接上位机。该上位机可为plc、基于mcu的控制系统或者具数据采集卡的pc。

本实施例所揭示的工业成套设备300中的管道流体介质泄漏检测装置100参实施例一所示，在此不再赘述。上位机301为实施例一中所揭示控制组件的下位概念。工业成套设备300可以是石化行业中的蒸馏塔、碱洗塔、油站等的压力容器，或者用于输送流体介质的管道或者系统。流体介质可以是水、汽油、柴油、黄油、重油、润滑油、液态或者呈其他流动性较好的各种流体介质。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。