一种试气天然气回收流程切换安全控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种试气天然气回收流程切换安全控制装置及方法，属于天然气钻采技术领域。

背景技术

国内现有工艺为防止输送气体超压通常在输送管线入口安装安全泄压阀，将气体快速释放到大气环境中，具有可燃性、有毒、有害气体扩散的风险。另一种常用解决方式同样为切换至放喷流程，但通常通过人为检查发现已发生超压问题，通过人工阀门切换和人工点火的方式，实现应急放喷，且需要待流程压力降至安全输送压力时再人工切换回天然气回收流程，该方法人为影响因素较大，不能在第一时间及时发现并处理超压问题，对输气管道安全性产生较大的威胁，流程切换至少需要2人以上密切配合，施工现场需有2人以上24小时不间断值守，耗费大量人力、物力。

发明内容

本发明设计开发了一种试气天然气回收流程切换安全控制装置，通过应急放喷系统，能够有效阻止大量可燃性、有毒、有害气体的扩散，防止燃烧会好，提高作业及其周围环境的安全性。

本发明还设计开发了一种试气天然气回收流程切换安全控制方法，根据设定的流程安全压力，实现放喷流程和回收流程的自动判断和切换，提高输气管道的安全性。

本发明提供的技术方案为：

一种试气天然气回收流程切换安全控制装置，包括：

天然气回收装置，其一端连通有试气天然气；

流程切换装置，其一端与所述天然气回收装置的另一端相连通；

应急放喷系统，其一端与所述流程切换装置相连通；

单流阀，其一端与所述流程切换装置的另一端相连通；

输气管道，其与所述单流阀的另一端相连通。

优选的是，所述流程切换装置包括：

压力控制器，其一端与所述天然气回收装置的另一端相连通；

气动隔膜阀，其通过控制管线连接在所述压力控制器的另一端。

优选的是，所述应急放喷系统包括：

火焰抑制器，其一端与所述气动隔膜阀相连通；

天然气燃烧火炬，其与所述火焰控制器相连通；

自动点火系统，其设置在所述天然气燃烧火炬上。

优选的是，所述自动点火系统内设置有可燃气体检测仪。

优选的是，所述压力控制器与所述流程管线之间设置有单流阀。

一种试气天然气回收流程切换安全控制方法，使用所述的试气天然气回收流程切换安全控制装置，包括：

试气天然气经过天然气回收装置流动到压力控制器，对流程压力进行监测；

当压力控制器监测到试气天然气的流程压力超过设定的流程安全压力时，气动隔膜阀开启，启动应急放喷流程，对天气进行燃烧处理；

当流程内的流程压力等于或低于流程安全压力时，压力控制器将气动隔膜阀关闭，结束应急放喷流程，流程内的气体将通过单流阀进入输送管道，继续进行天然气回收作业。

优选的是，所述应急放喷流程包括：

流程内的天然气经过控制管线输送到天然气燃烧火炬，天然气火炬上的自动点火系统检测到可燃性气体的浓度≥5％时，启动自动点火，点燃放喷天然气，对天然气进行燃烧处理。

本发明所述的有益效果：

(1)该装置的使用实现了流程压力的实时监测、自动控制、自动切换，避免了人工检查发现不及时或采取措施不当，对天然气运输管网安全造成威胁，有效提高输气管道的安全性。

(2)该装置的使用可实现放喷流程和回收流程的自动判断和自动切换，不需要人员不间断长期值守，极大节省了人力、物力投入。

(3)本发明采用天然气应急放喷燃烧处理的方式，有效阻止了大量可燃性、有毒、有害气体的扩散，加之天然气火焰抑制器的使用，防止燃烧回火，大大提高了作业及周围环境的安全性，保护生命财产不受损失。

(4)本发明在流程压力低于压力控制器设定压力时，能够快速自动切换回天然气回收流程，大大减小了天然气的无效燃烧，提高天然气的回收率的同时降低环境污染。

附图说明

图1为本发明所述的试气天然气回收流程切换安全控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供一种试气天然气回收流程切换安全控制装置，包括：试气天然气1、天然气回收装置2、流程管线3、压力控制器4、控制管线5、气动隔膜阀6、火焰抑制器7、天然气燃烧火炬8、自动点火系统9、单流阀10、输气管道11。

天然气回收装置2的一端连通有试气天然气1，另一端与流程切换装置的一端相连通，流程切换装置的另一端与单流阀10的一端相连通，单流阀10的另一端与输气管道相连通，应急放喷系统的一端与流程切换装置相连通。

流程切换装置包括：压力控制器4、控制管线5、气动隔膜阀6，应急放喷系统包括：火焰抑制器7、天然气燃烧火炬8、自动点火系统9。压力控制器4的一端与天然气回收装置的另一端相连通，气动隔膜阀6通过控制管线5与压力控制器4的另一端相连通。火焰抑制器7的一端与气动隔膜阀6相连通，火焰抑制器7的另一端与天然气燃烧火炬8相连通，在天然气燃烧火炬8上设置有自动点火系统，用于点燃天然气燃烧火炬8。火焰抑制器7安装在天然气燃烧火炬8的入口处，防止发生回火现象。

在自动点火系统9内设置有可燃气体检测仪，用于对高浓的可燃气体进行检测，同时，在压力控制器4与流程管线3之间设置有单流阀，防止管道内气体回流。

本装置安装在天然气输送管道入口，通过压力控制器4设定流程安全压力，当流程压力超过压力控制器设定压力，压力控制器4将控制气动隔膜阀6开启应急放喷流程，天然气通过管线输送至天然气燃烧火炬8，天然气燃烧火炬8上的自动点火系统9检测到有高浓度的可燃性气体的存在，将启动自动点火，点燃放喷天然气，对天然气进行燃烧处理，防止有毒、有害气体扩散。压力控制器4与输气管道入口设置安全单流阀，防止管道内气体回流。

本发明还提供一种试气天然气回收流程切换安全控制方法，能够根据设定的流程安全压力，实现放喷流程和回收流程的自动判断和切换，提高输气管道的安全性，包括：

试气天然气经过天然气回收装置流动到压力控制器，对流程压力进行监测；

当压力控制器监测到试气天然气的流程压力超过设定的流程安全压力时，气动隔膜阀开启，启动应急放喷流程，对天气进行燃烧处理，包括：

流程内的天然气经过控制管线输送到天然气燃烧火炬，天然气火炬上的自动点火系统检测到有高浓度(可燃性气体的浓度≥5％)时，启动自动点火，点燃放喷天然气，对天然气进行燃烧处理。

当流程内的流程压力等于或低于流程安全压力时，压力控制器4将气动隔膜阀关闭，结束应急放喷流程，流程内的气体将通过单流阀进入输送管道，继续进行天然气回收作业。

具体包括：

试气天然气1经天然气回收装置处理2后分别经过压力控制器4和单流阀10进入输气管道11，流程3处压力超过压力控制器4设定压力值后，压力控制器4通过控制管线5控制隔膜阀6开启阀门，流程气体通过气动隔膜阀6流经火焰抑制器7进入天然气燃烧火炬8，火炬自动点火系统9检测到有高浓度可燃性气体触发自动点火，点燃火焰，进行天然气燃烧处理。单流阀10可防止输气管道11内的气体回流。当流程3压力降至低于控制器4设定压力值后，压力控制器4通过控制管线5控制隔膜阀6关闭阀门，流程内的天然气经过单流阀10进入输气管道11，再次进行天然气回收作业。天然气燃烧火炬8处可燃性气体浓度降低火焰熄灭，自动点火系统9也不会触发，火焰抑制器7防止回火。

其中，火焰抑制器7、天然气燃烧火炬9、自动点火系统9共同组成应急放喷系统；压力控制器4、控制管线5、隔膜阀6共同组成流程控制切换装置。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。