一種法蘭偏轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及法蘭的監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種法蘭偏轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]法蘭連接是石油化工設(shè)備中常用的連接方式，因其具有易于拆卸安裝的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石化、核電、冶金、制藥等行業(yè)的壓力容器及管道中。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供應(yīng)的矛盾日益突出，煉油及化工技術(shù)迅速發(fā)展，各種煉化裝置中普遍存在高溫高壓工況。而在高溫操作條件下，法蘭可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)、翹曲、蠕變等變化。法蘭在高溫下泄漏是石油化工等企業(yè)發(fā)生重大事故的主要原因之一，而法蘭的泄漏與法蘭盤(pán)的偏轉(zhuǎn)角(即剛度)有著直接的聯(lián)系，為避免高溫法蘭泄漏事故的發(fā)生，有必要設(shè)計(jì)一種法蘭偏轉(zhuǎn)角測(cè)試系統(tǒng)，以對(duì)高溫法蘭的偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并配置高危高溫法蘭的緊密性健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)預(yù)警，以有效地控制高溫法蘭的泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種可應(yīng)用于各種高溫工況下的法蘭偏轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以準(zhǔn)確測(cè)試法蘭盤(pán)的偏轉(zhuǎn)角，并在偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全極限時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，及時(shí)預(yù)警，從而有效地減少高溫法蘭的泄漏事故。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種法蘭偏轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該法蘭包括通過(guò)若干緊固件連接的第一法蘭盤(pán)和第二法蘭盤(pán)，所述第一法蘭盤(pán)和第二法蘭盤(pán)分別設(shè)有用于安裝所述緊固件的第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平面板，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:
[0006]一偏轉(zhuǎn)位移放大裝置，其連接至所述第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平面板，以感知并放大所述第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平面板的偏轉(zhuǎn)位移，并將放大后的所述偏轉(zhuǎn)位移輸出；
[0007]一報(bào)警裝置；以及
[0008]一連接在所述偏轉(zhuǎn)位移放大裝置與所述報(bào)警裝置之間的遠(yuǎn)程控制裝置，其根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)位移放大裝置輸出的所述偏轉(zhuǎn)位移計(jì)算所述第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平面板的偏轉(zhuǎn)角，并根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)角控制所述報(bào)警裝置執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警操作。
[0009]進(jìn)一步地，所述偏轉(zhuǎn)位移放大裝置包括:
[0010]至少兩對(duì)引伸桿，每對(duì)所述引伸桿的一端分別對(duì)稱地設(shè)置在所述第一對(duì)接平面板和所述第二對(duì)接平面板的相背的外表面上；
[0011]至少兩個(gè)對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)，每個(gè)所述對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)的兩個(gè)采樣節(jié)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)地連接至一對(duì)所述引伸桿的另一端；
[0012]至少兩個(gè)光學(xué)傳感器，每個(gè)所述光學(xué)傳感器分別對(duì)應(yīng)地連接至一所述對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)的中間節(jié)點(diǎn)，以檢測(cè)并輸出所述中間節(jié)點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)位移；
[0013]一連接在所述至少兩個(gè)光學(xué)傳感器與所述遠(yuǎn)程控制裝置之間的測(cè)距儀，其接收所述至少兩個(gè)光學(xué)傳感器輸出的所述偏轉(zhuǎn)位移，并將所述偏轉(zhuǎn)位移放大后輸出至所述遠(yuǎn)程控制裝置。
[0014]優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括連接至所述遠(yuǎn)程控制裝置的顯示屏。
[0015]優(yōu)選地，所述報(bào)警裝置為聲光報(bào)警器。
[0016]進(jìn)一步地，所述引伸桿由碳纖維板、鈦合金或高分子塑料制成。
[0017]進(jìn)一步地，所述測(cè)距儀與所述控制裝置通過(guò)無(wú)線方式或物聯(lián)網(wǎng)方式進(jìn)行通信。
[0018]綜上所述，本發(fā)明首先通過(guò)偏轉(zhuǎn)位移放大裝置感知并放大所述第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平面板的偏轉(zhuǎn)位移，然后由遠(yuǎn)程控制裝置根據(jù)放大后的偏轉(zhuǎn)位移計(jì)算法蘭的第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平面板的偏轉(zhuǎn)角，當(dāng)該偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全極限時(shí)，則向報(bào)警裝置輸出一相應(yīng)的控制指令，報(bào)警裝置收到該控制指令后立即執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警操作，從而可以在未發(fā)生法蘭泄漏的情況下提醒相關(guān)工作人員進(jìn)行再次的螺栓預(yù)緊；在發(fā)生法蘭泄漏的情況下，又可提醒相關(guān)工作人員立即關(guān)閉泄漏部位前后的控制開(kāi)關(guān)，并通知相關(guān)設(shè)備維護(hù)部門(mén)進(jìn)行搶修，及時(shí)疏散廠區(qū)工作人員。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的法蘭偏轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1-螺栓、2-墊片、3-第一法蘭盤(pán)、4-第一內(nèi)側(cè)引伸桿、5-第一外側(cè)引伸桿、
6-第一對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)、7-第一光學(xué)傳感器、8-測(cè)距儀、9-第二光學(xué)傳感器、10-第二對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)、11-第二外側(cè)引伸桿、12-第二內(nèi)側(cè)引伸桿、13-第二法蘭盤(pán)、14-信號(hào)塔、15-信號(hào)發(fā)射裝置、16-物聯(lián)網(wǎng)、17-信號(hào)接收裝置、18-遠(yuǎn)程控制裝置、19-報(bào)警裝置、20-顯示屏、21-法蘭狀態(tài)控制鍵、22-遠(yuǎn)程控制中心、23-采樣節(jié)點(diǎn)、24中心節(jié)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。
[0023]圖1示出了本發(fā)明的法蘭偏轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其監(jiān)測(cè)對(duì)象為法蘭，該法蘭包括通過(guò)若干緊固件(即螺栓I)連接的第一法蘭盤(pán)3和第二法蘭盤(pán)13，且第一法蘭盤(pán)3和第二法蘭盤(pán)13之間設(shè)有一墊片2，其中，第一、第二法蘭盤(pán)3、13分別設(shè)有用于安裝螺栓I的相對(duì)的第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平面板。
[0024]上述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括一偏轉(zhuǎn)位移放大裝置以及一與偏轉(zhuǎn)位移放大裝置信號(hào)連接的遠(yuǎn)程控制中心。
[0025]其中，如圖1所示，偏轉(zhuǎn)位移放大裝置包括兩對(duì)分別沿法蘭的縱長(zhǎng)方向設(shè)置的引伸桿4和12、5和11、兩個(gè)對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)6、10、兩個(gè)光學(xué)傳感器7、9以及一測(cè)距儀8，下面分別對(duì)其各個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0026]在本實(shí)施例中，第一對(duì)引伸桿包括第一內(nèi)側(cè)引伸桿4和第二內(nèi)側(cè)引伸桿12，第二對(duì)引伸桿包括第一外側(cè)引伸桿5和第二外側(cè)引伸桿11。每對(duì)引伸桿4和12、5和11的一端分別對(duì)稱地焊接在第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平面板的相背的外表面上(圖中示出為引伸桿4、5焊接在第一對(duì)接平面板的上表面，引伸桿11、12焊接在第二對(duì)接平面板的下表面)。其中，各引伸桿4、5、11、12均需選用硬度高、強(qiáng)度大、耐高溫的材料，可直接與高溫下的法蘭接觸，同時(shí)可以有效地散失熱量，以保證測(cè)量不受高溫的影響；同時(shí)，各引伸桿4、5、11、12還需選用重量輕而堅(jiān)硬的材料，避免因重力影響而產(chǎn)生初始變形，以保證結(jié)果測(cè)量準(zhǔn)確。綜合以上幾點(diǎn)因素考慮，本發(fā)明的引伸桿優(yōu)選選用碳纖維板、鈦合金或高分子塑料等材料制成。
[0027]本實(shí)施例中采用的對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)6、10為現(xiàn)有的位移放大機(jī)構(gòu)，由ouyang等人提出，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，呈M形，當(dāng)其末端的兩個(gè)采樣節(jié)點(diǎn)23發(fā)生位移時(shí)，即引起其中間節(jié)點(diǎn)24產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的放大的位移。再次參閱圖1，本實(shí)施例中的第一對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)6的兩個(gè)采樣節(jié)點(diǎn)分別連接至第一對(duì)引伸桿4和12的自由端，第二對(duì)稱五桿式位移放大機(jī)構(gòu)10的兩個(gè)采樣節(jié)點(diǎn)分別連接至第二對(duì)引伸桿5和11的自由端，以感知并放大第一對(duì)接平面板和第二對(duì)接平