专利名称：水冷器泄漏在线监测报警装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电化学技术领域，涉及到一种水冷器泄漏在线报警装置。
背景技术：
换热器是石油化工系统中不可缺少的设备，长期运转容易遭受腐蚀而发生泄漏。在石化企业中常常采用循环水作为冷却介质，这类换热器常称为水冷器。水冷器如发生内部泄漏，就会使水中漏入换热物料，这不仅直接影响循环水水质，而且在循环水中还会滋生微生物并形成粘泥。粘泥的生成一方面增大设备的腐蚀速率，另一方面使设备产生严重结垢，影响换热效果。循环水系统的油料泄漏是困扰国内石化企业的一个普遍存在的问题。
CN1344365A公开了一种向换热器初级和次级提供含有荧光染料的溶液，而被循环的清澈液体则提供给相反一侧，从而换热器中存在泄漏可通过在清澈液体中检测到荧光染料而被证实的方法。在该方法中，由于要向换热物料中加入含有荧光染料的溶液，所以换热物料会受到污染。并且该方法不能实行在线实时监测。
CN2484552Y披露了一种利用油与水导电率的差异对水冷器泄漏实行在线监测报警的报警器，是对专利98242447.7公开的冷却器在线泄漏无线报警器的改进。该报警器包括分离室、与分离室相通的采样管及分离室上方的传感器、分离室中与外室相通的回流管。此报警器的结构仍很复杂，冷却水流动的能耗问题及漏油粘附于管壁的问题仍然存在。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单的在线实时监测水冷器内部泄漏的报警装置，从而克服现有技术的缺陷，为石化企业水冷器内部泄漏的实时监测提供有效的手段。
本发明的技术原理是在石油及石油产品中通常含有硫化氢，硫化氢具有还原性，当水冷器内部发生泄漏时硫化氢必然会随同物料一起进入循环水中引起其在循环水中浓度的变化，这一变化将引起电位的变化，因此可通过在循环水中测定电位是否发生变化而判断循环水中是否进入了硫化氢，进而判断水冷器内部是否发生了泄漏。
本发明的技术方案如下一种水冷器泄漏在线监测报警装置，该装置主要由信号检测系统和信号处理系统两大部分组成。信号检测系统由参比电极、指示电极、压盖、填料、护套和防护罩等构成；信号处理系统由放大器、A/D转换器、单片机、报警器、显示器等构成。其特征在于传感器由参比电极和指示电极构成，参比电极和指示电极分别与水冷器出口管道连接，在参比电极和指示电极上分别设有可拆卸的压盖，并在压盖的中间开孔，电极由开孔处穿过进行安装，压盖起密封和对电极定位的作用，并通过拆卸压盖对电极进行清洗与更换。在参比电极和指示电极的外部设有防护罩，对电极进行保护，使电极免遭外力破坏并可防腐蚀。在参比电极和指示电极外部还分别设有护套，用来保护电极免受流体冲击，并减少由于流体冲击引起的信号波动，减小测量误差。在参比电极和指示电极的护套与压盖间分别填充有填料，填料起密封作用，避免循环水由护套与电极之间的缝隙流出。参比电极和指示电极构成了传感器，经传感器发出的电信号通过导线传出，经信号放大器放大后，再经A/D转换器送入单片机，由单片机对数据处理后进行报警和显示。
上述水冷器泄漏在线监测报警装置中的指示电极是由铂、金、玻璃化炭黑、石墨等材料制成的惰性电极，也可以是硫离子选择电极，而参比电极为甘汞电极或双液接甘汞电极，上述参比电极和指示电极可以任意匹配。由于Hg+2离子会干扰S-2的检测，经研究，以铂电极为参比电极，双液接甘汞电极为指示电极构成的传感器结构更简单，灵敏度更高，检测信号更可靠。
上述水冷器泄漏在线监测报警装置的信号处理系统，属于常规信号处理技术。其中所用的放大器、A/D转换器、单片机、报警器、显示器等，属于通用元件与技术。
本发明的效果和益处是水冷器泄漏在线监测报警装置，结构简单。由于采用电化学方法，所以检测的灵敏度、选择性和准确性都很高。又由于传感器输出的是电信号，因而易于实现自动化和连续分析。本装置可广泛适用于石油化工企业水冷器内部泄漏的检测报警。
图1是水冷器泄漏在线监测报警装置的结构示意图。
图中1参比电极；2指示电极；3压盖；4填料；5护套；6防护罩；7放大器；8 A/D转换器；9单片机；10报警器；11显示器图2是水冷器泄漏在线监测报警装置侧视图。
具体实施例方式
下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式
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在图1中参比电极1、指示电极2、压盖3、填料4、护套5和防护罩6组成了信号检测系统；信号放大器7、A/D转换器8、单片机9、报警器10、显示器11组成了信号处理系统。由该信号检测系统和信号处理系统构成了本发明所述的水冷器泄漏在线报警装置。
首先将电极护套5与带有开孔的水冷器出口管道以焊接或螺纹的方式连接，再将压盖3与护套5螺纹连接，且将填料4装于压盖3与护套5之间，然后将参比电极1、指示电极2通过压盖3的中间开孔插入护套5中，使电极探头与出口管道中的循环水接触。将防护罩6与护套5以螺纹连接的方式进行安装，并将两电极的导线引出与信号处理系统连接。
当水冷器内部发生泄漏时，硫化氢就会随同物料一起进入循环水中，引起其在循环水中浓度的变化，这一变化将引起电位变化，通过两电极测定的电位变化值，经信号处理系统对信号放大处理后即可报警和显示，从而实现对水冷器内部泄漏的在线实时监测。
护套5用于保护电极免受流体冲击，并减少由于流体冲击引起的信号波动，减小测量误差，同时防护罩6以螺纹连接的方式安装于护套5上，用于防止电极遭受外力破坏，并可防腐蚀。填料4被压盖3压紧后能起到密封的作用，防止循环水由护套5与电极1、2之间的缝隙流出。压盖3以螺纹连接的方式与护套5连接，压紧填料4使之起到密封的作用，并对电极1、2予以定位。
当拆除该装置或清洗、更换电极时，只需将防护罩6、压盖3拆下，抽出电极1、2，并将丝堵安装于护套5上即可。
权利要求
1.一种水冷器泄漏在线监测报警装置，该装置主要由信号检测系统和信号处理系统两大部分组成，信号检测系统由参比电极、指示电极、压盖、填料、护套和防护罩等组成；信号处理系统由信号放大器、A/D转换器、单片机、报警器和显示器等组成，其特征在于(1)参比电极和指示电极分别与水冷器出口管道连接，在参比电极和指示电极上分别设有可拆卸的压盖，并在压盖的中间开孔，电极由开孔处穿过进行安装；(2)在参比电极和指示电极的外部分别设有可拆卸的防护罩；(3)在参比电极和指示电极的外部分别设有护套，并在护套和压盖之间分别填充有填料。
2.根据权利要求1所述的一种水冷器泄漏在线监测报警装置，其特征在于所使用的参比电极为双液接甘汞电极，指示电极为铂电极。
全文摘要
本发明属于电化学技术领域，涉及到一种水冷器泄漏在线监测报警装置。其特征是该装置主要由信号检测系统和信号处理系统两大部分组成。信号检测系统由参比电极1、指示电极2、压盖3、填料4、护套5和防护罩6等组成；信号处理系统由信号放大器7、A/D转换器8、单片机9、报警器10、显示器11组成。该装置是将参比电极和指示电极作为传感器插入循环水中，通过跟踪电位变化对水冷器内部泄漏进行监测。本发明的效果和益处是，具有测量数据准确、灵敏度高、报警及时、可靠等特点。该装置广泛适用于石油化工企业水冷器内部泄漏的检测报警。
文档编号G01M3/00GK1657895SQ20051004605
公开日2005年8月24日 申请日期2005年3月17日 优先权日2005年3月17日
发明者苏兴冶, 李志义 申请人:大连理工大学