阀门开关状态在线监测装置及方法与流程

专利2026-06-06  6


本发明涉及石油工业钻采设备安全监测,尤指一种阀门开关状态在线监测装置及方法。


背景技术:

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、阀门是石油化工装置中重要的压力管道元件之一,由于石油化工装置内主要是腐蚀性强、有毒以及易燃易爆的介质,一旦出现阀门泄漏的情况不仅会造成严重的原料和产品的浪费,还会对周围环境造成严重的破坏,甚至会导致安全事故的发生,所以阀门开关状态的监测至关重要。

3、近年来,阀门作为石油钻井行业中数量最多的承压设备,是石油化工项目数字化交付的重要组成部分。然而,在石油工业钻采中大量使用的手动阀没有阀位监测功能。因此,远程控制中心或工厂管理层无法实时监测手动阀的工作状态,需人工检查、记录并上报,若未定期开关阀门,将会降低阀门的使用寿命。因此,这些没有阀位监测功能的手动阀已成为工业管道介质传送的一大隐患。据统计分析,阀门事故的发生主要来自于阀门无阀位监测功能。在石油钻井行业中,若现场发生井控险情,在应急抢险过程中及时准确的判断阀门的位置和状态,是快速处理复杂紧急事故的重要保障。

4、目前,石油钻井行业中的阀门开关状态监测往往采用在阀门处定点安装阀门开度传感器对阀门开度进行实时监测。但石油钻井行业中压力管道的阀门体积普遍较大,相关人员在日常工作中,时常需要使用大型工具才能开展阀门开关操作和阀门运维检修,在使用大型工具进行阀门开关操作和阀门运维检修时,阀门会产生较大强度的振动,定点安装在阀门上的阀门开度传感器也会随之产生较大强度振动,尤其是在阀门长期未开关、检修、或生锈等情况下,使用大型工具时造成的相关振动强度也会增加,容易造成阀门开度传感器产生松动、脱落等异常位移甚至故障,导致得到的监测数据不具备可靠性。


技术实现思路

1、在本发明实施例提出了一种阀门开关状态在线监测装置,用以监测阀门开度传感器是否出现异常,提高阀门开关状态监测数据的可靠性,该装置包括:主控制模块、阀门振动强度检测模块、传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块、传感器输出检测模块;其中,

2、主控制模块,用于控制阀门振动强度检测模块、传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块和传感器输出检测模块的开关状态;

3、阀门振动强度检测模块,用于检测阀门产生的实时振动强度是否异常;

4、传感器松动检测模块,用于检测阀门开度传感器是否发生松动;

5、传感器旋转检测模块,用于检测阀门开度传感器是否发生旋转;

6、传感器位移检测模块,用于检测阀门开度传感器是否发生位移;

7、传感器输出检测模块,用于检测阀门开度传感器的数据输出是否异常。

8、在本发明实施例提出了一种应用上述阀门开关状态在线监测装置进行阀门开关状态在线监测的方法,用以监测阀门开度传感器是否出现异常,提高阀门开关状态监测数据的可靠性,该方法包括:

9、主控制模块控制阀门振动强度检测模块、传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块和传感器输出检测模块的开关状态;

10、阀门振动强度检测模块检测阀门产生的实时振动强度是否异常;

11、传感器松动检测模块检测阀门开度传感器是否发生松动;

12、传感器旋转检测模块检测阀门开度传感器是否发生旋转;

13、传感器位移检测模块检测阀门开度传感器是否发生位移;

14、传感器输出检测模块检测阀门开度传感器的数据输出是否异常。

15、本发明实施例提出的阀门开关状态在线监测装置及方法可以解决阀门开度传感器产生松动、脱落等异常位移甚至故障,导致监测数据不具备可靠性的问题,通过阀门振动强度检测模块、传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块、传感器输出检测模块可监测阀门开度传感器是否出现异常,提高阀门开关状态在线监测数据的可靠性,能够高效定位出阀门开度传感器出现的异常或故障。



技术特征:

1.一种阀门开关状态在线监测装置,其特征在于,包括:主控制模块、阀门振动强度检测模块、传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块、传感器输出检测模块;其中,

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,主控制模块具体用于:控制阀门振动强度检测模块常开,控制传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块、传感器输出检测模块常闭。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述阀门振动强度检测模块具体用于:

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,阀门振动强度检测模块具体用于:

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,主控制模块具体用于:在区间匹配结果为第一基准振动强度区间时,控制传感器旋转检测模块开启;

6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,主控制模块具体用于:在区间匹配结果为第二基准振动强度区间时,控制传感器松动检测模块开启;

7.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,主控制模块具体用于:在区间匹配结果为第三基准振动强度区间时,控制传感器位移检测模块开启;

8.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,主控制模块具体用于:在区间匹配结果为第四基准振动强度区间时,控制传感器输出检测模块开启;

9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:

10.一种应用权利要求1至9任一所述装置进行阀门开关状态在线监测的方法,其特征在于,包括:

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,主控制模块控制阀门振动强度检测模块、传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块和传感器输出检测模块的开关状态,包括:

12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,阀门振动强度检测模块检测阀门产生的实时振动强度是否异常,包括:

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,还包括:

14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,主控制模块根据区间匹配结果对应将传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块、或传感器输出检测模块开启,包括:

15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,主控制模块根据区间匹配结果对应将传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块、或传感器输出检测模块开启,包括:

16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,主控制模块根据区间匹配结果对应将传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块、或传感器输出检测模块开启,包括:

17.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,主控制模块根据区间匹配结果对应将传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块、或传感器输出检测模块开启,包括:

18.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括:


技术总结
本发明提出了一种阀门开关状态在线监测装置及方法,涉及石油工业钻采设备安全监测技术领域,该装置包括:主控制模块,用于控制阀门振动强度检测模块、传感器松动检测模块、传感器旋转检测模块、传感器位移检测模块和传感器输出检测模块的开关状态;阀门振动强度检测模块,用于检测阀门产生的实时振动强度是否异常;传感器松动检测模块,用于检测阀门开度传感器是否发生松动;传感器旋转检测模块,用于检测阀门开度传感器是否发生旋转;传感器位移检测模块,用于检测阀门开度传感器是否发生位移;传感器输出检测模块,用于检测阀门开度传感器的数据输出是否异常。本发明可监测阀门开度传感器是否出现异常或故障。

技术研发人员:王仕强,喻建胜,于佩航,何莎,刘辉,冯晓辉,徐强,侯晓梅,俞嘉敏,郭萌梦,赵琪月,何雨洁,李盛林
受保护的技术使用者:中国石油天然气集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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