一种大型容器的多功能安全检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种大型容器的多功能安全检测系统，属于仪表自动化领域。


背景技术：

2.在焦化、石化、发电等行业，均存在大型的煤仓、储罐等容器以存储物料，作为生产的缓冲或长期存储物料，进出容器物料的高度需要控制防止溢出或空仓；物料在容器内流动产生摩擦形成热量、长期储存因分子的运动也产生热量，极易自燃。
3.作为工艺流程的一部分，就需要判断容器内部的物料量、高度、温度、运动产生的振动等等。由于大型容器的直径大也很高，而在生产现场，为节约土地各容器的布局较密集，对于各检测点来说，设置各种检测仪表受到很大局限，要完成所有检测任务，几乎空间就不能满足要求。
4.目前，温度的检测方法主要为在容器侧壁插入温度计，插入多深外部空间至少也是插入深度的长度，空间不够，也不美观，像个大“稻草人”；物位的检测方法有顶部安装的雷达、超声等，但因有发射角，极易产生误判，侧面安装的一般为开关，但其要求同温度检测要求；振动的检测方法一般无；物料量的检测方法一般在容器下部安装称重传感器检测，但维修是个大麻烦，怎么吊起来？又是采用间接计算法，但精度太差；等等。这么多测点维护也很麻烦，隐患也多，但不测又关联到安全问题。


技术实现要素：

5.为了保证大型容器的安全运行又美观，本实用新型提供了一种大型容器的多功能安全检测系统，包括：智能变送器、接线盒、传感器保护装置、安装单元、支撑单元、吹扫单元，所述的一种大型容器的多功能安全检测系统其特征在于：
6.传感器保护装置是多段式、固定的、一体化的结构，内含多种传感器。
7.所述的传感器保护装置是多段式，就是一节一节钢管组合到一起，每两节钢管之间用一个中间活套连接，就是一套组合钢管。即可便于运输、便于安装，又可防止因在布料时保护传感器。
8.所述的传感器保护装置内含多种传感器。就是在根据工艺的需要设置如温度、物位、振动、密度、重量检测；温度、物位、振动需要在不同的高度、同一高度不同的轴向上设置传感器，由于同一介质则在某一区域可设置密度传感器(对于液体而言)。就是将需要检测内容的相应传感器均布置在传感器保护装置上的不同位置，即传感器保护装置内含温度、物位、密度(液体)、振动传感器。即对于液体介质，包含温度、物位、振动、密度传感器；对于固体介质，包含温度、物位、振动传感器。各相关传感器即形成函数关系计算其他物理量，又形成矩阵，观察一目了然。
9.所述的温度传感器可以是热电阻、热电偶、光纤，光纤还可检测振动；所述的物位传感器可以是射频导纳、可以是电容；所述的密度(液体)传感器是压力传感器；所述的重量(液体)通过所测得的密度与物位来计算；采取温度、物位、振动形成矩阵方案，计算报警值、
预测超限趋势、实现预判采取措施，以保安全。
10.所述的安装单元，包含固定安装的法兰接管、弹性垫圈、固定钢块(14)。所述的法兰接管固定在仓顶，用以支撑整套检测装置。
11.所述的支撑单元，包含底部支撑单元、中部支撑单元。所述的底部支撑单元包含弹性支撑圈(28)、钢管、中间反丝活套、固定管件；所述的中部支撑单元包含包含膨胀螺栓、钢管、中间反丝活套。
12.所述的接线盒，因受现场布料的空间影响(布料器的振动、灰尘、跑料)，其内部仅有接线端子，固定在传感器保护装置的最上端；接线端子布置在接线盒两侧，中间可抽出传感器保护装置内的传感器，即传感器可在线更换。
13.所述的智能变送器，是多变量的变送器。将温度、物位、振动、密度(液体)物理量变成电信号传输至控制器。
14.所述的吹扫单元。就是当检测的温度接近自燃值时发出信号吹入n2进行隔离，包含压力计、宽量程比的抗振涡街流量计、控制阀，对吹入的n2实施计量。所述的宽量程比的抗振涡街流量计量程比至少1∶60，吹入的n2量因要求不同、点数不同(如多个容器共用一路)，流量变化很大，为保计量准确而设置。
15.本实用新型的有益效果是：保证了大型容器的安全运行，检测内容一体化，美观实用，即使报警也在安全范围内，减少了安全隐患；是对大型容器安全运行、检测方面的改进与创新。
附图说明
16.图1表示本实用新型的实施例中大型容器的多功能安全检测系统结构示意图；
17.图2表示本实用新型的实施例中大型容器的多功能安全检测系统的传感器保护装置各段的构造示意图；
18.图3表示本实用新型的实施例中大型容器的多功能安全检测系统的底部支撑单元的构造示意图；
19.图4表示本实用新型的实施例中大型容器的多功能安全检测系统的中部支撑单元的构造示意图；
20.图5表示本实用新型的实施例中大型容器的多功能安全检测系统的吹扫系统结构示意图。
21.其中图中：1、容器；2、容器放料口；3、接线盒；4、智能变送器；5、电缆；6、传感器保护装置；7、温度传感器；8、温度传感器7的连接导线；9、物位传感器；10、物位传感器9的连接导线；11、光纤；12、中部支撑单元；13、底部支撑单元；14、固定钢块；15、法兰接管；16、垫圈；17、盲法兰；18、卸料车；19、卸料口；20、吹扫单元；38、n2吹入口；21、中间活套；22、导杆；23、末端导杆；24、头部导杆；25、导杆22的外丝；26、头部导杆24的外丝；40、末端导杆23的外丝；27、中间活套21的外丝；28、弹性环套；29、斜行固定管件；30、钢管；31、中间接头；32、固定管件；33、膨胀螺栓；34、吹扫n2管道；35、抗振涡街流量计；36、压力计；37、控制阀；39、物位传感器9与容器1的壁之间形成的电容。
具体实施方式
22.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限。相反，提供的实施例是为了能够更透切地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本实施例以大型煤仓为对象进行实施说明。
23.如图1、2所示，被测介质为煤，煤具有一定的腐蚀性，则材质要防腐。首先根据被测煤仓的高度选定物料检测范围决定传感器保护装置6的长度，根据检测内容的数量，确定传感器保护装置6的直径(如￠57x3.5)，传感器保护装置6是一节一节钢管组合到一起，一般钢管(304不锈钢管)是6米一根，再根据传感器保护装置6的长度决定钢管的根数(尾数分配到两端)；中间的每根钢管(也叫导杆22)两头外侧套丝，形成导杆22的外丝25；再做末端导杆23，并在其一端套丝，形成末端导杆23的外丝40；再做头部导杆24，并在其一端套丝，形成头部导杆24的外丝，26；再做中间活套21(如￠63x3的304不锈钢)，并在其两端套丝，形成中间活套21的内丝27，且内丝27与外丝25、26、40的丝距相同。传感器保护装置6的管件制作完毕。
24.继续参见图1、2、3，根据容器1的内径，确定弹性环套28的直径(二者形同)，如选择厚度3mm、宽度20mm的不锈钢(304)带，长度按容器1的内部周长计算，并焊接完成弹性环套28的制作；根据容器1的内径(弹性环套28的直径)、传感器保护装置6的重量、煤流量产生的压力确定钢管30的总长度(超过6米则用多根)及直径(如￠20)，钢管30两端均套丝，作法同导杆25，制作中间接头31，中间接头31内套反丝，用不锈钢管制作斜行固定管件29和固定管件32，完成底部支撑单元13的制作。
25.继续参见图1、2、4，根据容器1的内径、传感器保护装置6的重量、煤流量产生的压力确定钢管30的总长度(超过6米则用多根)及直径(如￠20)，钢管30两端均套丝，作法同导杆25，制作中间接头31，中间接头31内套反丝，购买膨胀螺栓33，完成中部支撑单元14的制作。
26.继续参见图1、5，根据吹扫n2管道34的直径，购买符合要求的抗振涡街流量计35、压力计36和控制阀37。
27.现场安装过程如下：
28.在容器1的顶部打孔安装法兰接管15焊接固定(由现场安装)，放入盲法兰17，在盲法兰17的中心打孔(如￠20)。先完成底部支撑单元13的安装：在容器1的下部变径处放入弹性环套28，在弹性环套28焊接固定管件32两个，将钢管30套在固定管件32上，每两个钢管30之间用中间接头31连接，连接完毕，扭紧中间接头31，将力作用在弹性环套28上；在弹性环套28安放两个斜行固定管件29，将钢管30套在斜行固定管件29上，每两个钢管30之间用中间接头31连接，连接完毕，稍微扭紧中间接头31，保证钢管30不掉下来即可。再完成中部支撑单元14的安装：在容器1的中部某位置，且是固定管件32处打入膨胀螺栓33，将钢管30套在膨胀螺栓33上，每两个钢管30之间用中间接头31连接，连接完毕，扭紧中间接头31，将力作用在容器1的壁上，先完成直径方向上的钢管支撑架的安装。用中间活套21将末端导杆23、导杆22连接(通过其丝25、27、40连接)，通过盲法兰17、法兰接管15伸入容器1内，一节一节地安装，使整个传感器保护装置6均伸入容器1内；此时传感器保护装置6与底部支撑单元13存在交接，通过调整斜行固定管件29的位置，保证传感器保护装置6与底部支撑单元13正
交，在交接点处焊接，再将斜行固定管件29与弹性环套28焊接固定；在传感器保护装置6与中部支撑单元14的直径方向上的钢管支撑架的交接点处，且同平面垂直于直径方向上的钢管支撑架的容器1的壁上打入膨胀螺栓33，再将钢管30套在膨胀螺栓33上，每两个钢管30之间用中间接头31连接，连接完毕；在传感器保护装置6与中部支撑单元14的交接点处，进行焊接固定，再上紧中间接头31，将力作用在容器1的壁上。用中间活套21将头部导杆24、导杆22连接(通过其丝25、26、27连接)，拿下盲法兰17，在法兰接管15上依次放入垫圈16、盲法兰17并上紧，在头部导杆24的外侧同一轴面上(盲法兰17的上表面)正十字交叉地焊接四块钢块14，固定整个传感器保护装置6。在法兰接管15上打孔作为n2吹入口38；将完成基础安装。
29.通过头部导杆24将温度传感器7及其连接导线8、物位传感器9及其连接导线10、光纤11等依次按序放入传感器保护装置6内，将其连接导线接入接线盒3，并固定在头部导杆24上。接线盒3是ip65防爆等级，在现场某宽敞处固定智能变送器4，用电缆5将接线盒3与智能变送器4连接，形成信号通路，再连接到控制系统上(本图没有标出)，形成信号完整通路；根据工艺要求，依次分别安装吹扫单元20的抗振涡街流量计35、压力计36、控制阀37，注意若是有很多煤仓(容器1)，则抗振涡街流量计35安装在总管进行计量(选择量程比至少1∶60的原因)；系统安装完毕。
30.其正常工作过程如下：
31.当工作正常时，各变量均显示其检测值；温度直接感应检测、物位通过物位传感器9与容器1的壁之间形成的电容39来感应检测、光纤即可测温又可感应煤仓(容器1)内物料的振动。每一温度点对应煤仓(容器1)内的物理位置固定，控制系统显示时显示温度并指定高度，并与物位传感器显示相比较；煤仓(容器1)内的物位在上下限范围内，煤仓(容器1)处于放料状态，当超出上下限范围时，控制器系统发出信号进行加料或停止加料。当某点温度异常时，其显示变红并发出报警闪烁信号；控制器系统发出信号n2进行阻隔；通过一套检测保护装置实现了多种变量的检测，多功能一体化。
32.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。