[发明专利]一种便携式燃气置换装置及置换方法

说明书

技术领域

本申请属于燃气置换技术领域，具体地说，涉及一种便携式燃气置换装置，还涉及一种燃气置换方法。

背景技术

在现代城市燃气维修施工、维修以及检测过程中势必会造成空气滞留在管线中，由于天然气的密度小，相对密度一般为0.6左右，管道中的天然气和空气就会因密度差异发生分层现象，天然气在管道上部，空气在管道下部，滞留在供气管道内的空气中的氧气与天然气混合，有可能达到爆炸临界值，从而发生爆炸，造成巨大的经济损失和人员伤亡，其影响将非常恶劣。因而需要对供气管道中的气体进行置换(注：维修、检测施工前需要置换的是管道中的天然气，施工后需要置换的是管道中的空气)，目前主要有直接置换、间接置换、阻隔置换三种置换方式，各种方式的优缺点如下：

直接置换操作简便、经济；但置换必然会一部分天然气与空气直接接触，产生的混合气体很容易在外界因素诱发下(如管道内的钢渣、金属颗粒的滚动等)产生爆炸，危险性较大。

间接置换就是采用其它惰性气体置换出管道内的气体。此方法优点是可靠性好、安全系数高、成功率也高；但是缺点是换气时间长，工作量大，用于长管道时经济性较差。

阻隔置换是采用隔离设备将置换气体与驱替气体隔离，优点是经济性、安全性优势明显；缺点是技术要求高、操作难度大、对管线承压能力要求高，需采用专用加压设备，不方便携带。

在城市燃气施工实践表明，出于安全等因素考虑，城市燃气施工一般不采用直接置换；阻隔置换由于设备巨大，技术要求高、操作难度大、耗时长，城市燃气现场施工亦不采用；城市燃气施工现场一般采用间接置换的方式对燃气管道内的空气进行置换。

通过查阅相关资料和文献发现：燃气置换主要采用，如N₂、CO₂、He等惰性气体，最常采用的是N₂。目前市面上没有专门针对燃气管道间接置换的专门装置，现场施工一般直接将氮气瓶与管线连接，采用N₂气瓶供气的方式，如图1所示。气瓶标定是15Mpa，一般充装到12Mpa。常见的40L气瓶放出后相当于标准状态下约7m³，通常一瓶不能满足气体置换要求，需要更换氮气瓶，然而更换气瓶会造成供气中断，有可能导致N₂和空气重新混合，甚至发生回流；为了要达到良好的驱替效果，势必需要消耗更多的N₂，长此以往造成N₂的巨大大浪费。这种置换方式，由于气瓶中的气体减少、压力降低，造成供气压力逐渐降低、波动，换气时间长，工作量大，驱替效果不佳。

另外，现有技术氮气中的液体和微小的固体杂质会随着N₂进入置换管道，可能发生液体析出，对管道造成腐蚀，甚至因温度变化产生冰堵(冰堵由于压力降低引起温度或温度降低到临界点形成的天然气水合物堵塞管道)等问题。

发明内容

有鉴于此，本申请针对燃气置换中更换气瓶造成供气中断、供气压力波动大以以及气体中杂质进入置换管道造成管道腐蚀甚至产生冰堵的问题，提供了一种便携式燃气置换装置，供气压力稳定、气体压力波动小，可避免液体进入管道对管道产生腐蚀及产生冰堵，驱替效果好。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种便携式燃气置换装置，包括筒体，所述筒体内与进气端连接处设置有气体过滤器、筒体内与出气端连接处设置有除雾器，所述筒体的出气端连接紊流发生器且所述紊流发生器与所述除雾器相连通，所述筒体的进气端可同时连接多个气瓶；

由于筒体具有一定体积，当其中一个气瓶停止供气时筒体内压力基本维持不变，避免更换气瓶产生压力波动；经气体过滤器、筒体和除雾器对气体中固体及液体杂质的过滤，避免了杂质进入置换管道中对管道造成腐蚀，甚至产生冰堵。

进一步地，所述气体过滤器为一根管壁上分布有若干小孔的圆管。

进一步地，所述除雾器包括一根管壁上均匀分布有若干割缝的圆管，所述管壁上均匀分布有若干割缝的圆管外缠绕有塑料丝。

进一步地，所述紊流发生器包括两根直径不等相嵌套的圆管，直径较小的圆管管壁上随机分布有小孔，且小孔方向与气体流向呈一定夹角。

进一步地，所述筒体的进气端通过接头连接高压软管，所述高压软管与气瓶相连，所述接头包括但不限于：直接接头、三通接头、四通接头。

进一步地，还包括：保护外罩，所述保护外罩套于所述筒体外，所述保护外罩两端设置有粘连扣，所述保护外罩上设置有手提带，所述保护外罩上还设置有工具袋，所述保护外罩底部设置有支座。