[发明专利]一种基于波纹管截止阀的高危介质零泄露系统

权利要求书

1.一种基于波纹管截止阀的高危介质零泄漏系统，其特征在于，包括：

阀体，用以输送高危介质，在阀体中设有截止阀，用以在中控单元判定系统中出现高危介质泄漏的情况时关闭阀体以停止高危介质的输送；

波纹管，用于输送介质，包括设置在阀体进口端的进口波纹管和设置在阀体出口的出口波纹管；在进口波纹管中设有用以检测进口波纹管中高危介质水压的进口水压传感器和用以检测进口波纹管中高危介质浓度的进口浓度传感器，在出口波纹管中设有用以检测出口波纹管中高危介质水压的出口水压传感器；

进口腔室，其设置于所述阀体的进口处并与所述进口波纹管相连，用于在中控单元判定需关闭截止阀时存储高危介质；在进口腔室中设有用以检测进口腔室温度的进口腔室温度传感器；

出口腔室，其设置于所述阀体的进口处并与所述进口波纹管相连，用以在阀门出口与波纹管的连接处泄漏时防止高危介质泄漏至系统外；

中控单元，其分别与所述进口水压传感器、出口水压传感器、进口腔室温度传感器和进口浓度传感器相连接，用于根据检测到的高危介质的实际水压控制设置在管道出水口的流量调节阀对系统内高危介质的流速进行调节，在初次完成对高危介质的流速的调节后、根据所述实际检测的水压对是否调节完成或是否出现故障进行判断、根据温度检测器检测的温度对是否需要水压调节进行判断或对阀门的开闭以及管道中相应参数进行控制和调节并根据温度和浓度对是否有爆炸风险进行判断以判定是否发出对应级别的爆炸警报；

所述中控单元设有预设水压标准P0，当系统运行时，中控单元控制所述水压传感器检测进口波纹管处高危介质的实际液面水压Pa和出口波纹管处高危介质的实际液面水压Pb并分别将Pa和Pb与P0进行比对，

若Pa＞P0且Pb＞P0，所述中控单元判定进口端和出口端都存在泄露风险，中控单元控制流量调节阀降低所述高危介质的流速；

若Pa＜P0且Pb＞P0，所述中控单元判定出口端存在泄漏风险，中控单元控制截止阀关闭并发出检修警报；

若Pa＞P0且Pb＜P0，所述中控单元判定进口端存在泄露风险，中控单元控进口腔室封闭并在封闭后控制温度传感器检测进口腔室中的温度；

若Pa＜P0且Pb＜P0，所述中控单元初步判定滤网堵塞、将Pa与Pb进行比对并根据比对结果将对应的参数调节至对应值；

所述中控单元设有第一预设进口端水压差值△Pa1、第二预设进口端水压差值△Pa2、第一预设流速调节系数α1和第二预设流速调节系数α2，其中，△Pa1＜△Pa2，1＞α1＞α2＞0，在Pa＞P0且Pb＞P0的情况下，所述中控单元计算所述进口波纹管中实际液面水压和预设水压标准的水压差值△Pa，并根据△Pa判定是否调节系统中液体介质的流速，设定△Pa=Pa-P0，

若△Pa＜△Pa1，所述中控单元判定水压差值符合要求，不对流速进行调节；

若△Pa1＜△Pa＜△Pa2，所述中控单元判定水压差值不符合要求，中控单元控制流量调节阀对系统内液体介质的流速进行调节并使用第二预设流速调节系数α2将系统内介质的流速调节至对应值；

若△Pa＞△Pa2，所述中控单元判定水压差值不符合要求，中控单元控制所述流量调节阀对系统内介质的流速进行调节并使用第一预设流速调节系数α1将系统内介质的流速调节至对应值；

当所述中控单元使用αi将系统内介质的流速V调节至对应值时，设定i=1，2，调节后的介质的流速记为V’，设定V’=V0×αi；

当所述中控单元将系统内介质的流速调节至V’时，中控单元控制所述水压传感器重新检测进口端水压Pa’，

当Pa’＞P0时，所述中控单元控制所述流量调节阀对介质的流速重新进行调节直至进口端水压小于等于预设标准水压；

当Pa’＜P0时，所述中控单元控制水压传感器重新检测出口端水压Pb’，若Pb’＜P0，所述中控单元判定调节完成，若Pb’＞P0，所述中控单元判定调节后出口端水压仍不符合标准，中控单元控制截止阀关闭并发出截止阀检修警报；

所述中控单元设有第一预设进口腔室温度T1、第一预设进口腔室温度T2、第一预设水压调节系数β1和第二预设水压调节系数β2，其中，T1＜T1，0＜β1＜β2＜1，在Pa＞P0且Pb＜P0情况下，中控单元控制所述温度传感器检测进口腔室温度T并根据T判定是否将预设水压标准调节至对应值，

若T≤T1，所述中控单元判定进口腔室温度符合预设标准，中控单元不对水压进行调整；

若T1＜T≤T2，所述中控单元判定进口腔室温度不符合预设标准，中控单元使用β1将预设水压标准调节至对应值；

若T＞T2，所述中控单元判定进口腔室温度不符合预设标准，中控单元使用β2将预设水压标准值调节至对应值；

当所述中控单元使用βi将系统内介质的水压调节至对应值时，设定i=1，2，调节后的水压记为P’，设定P’=P0×βi；

所述中控单元设有预设进口端水压允许差值△Pa0和预设出口端水压允许差值△Pb0，在初次完成对高危介质流速的调节和泄露风险评估后，中控单元根据进口端水压传感器和出口端水压传感器分别测得的实际水压分别与所述预设进口端水压允许差值和预设出口端水压允许差值进行比对并根据这两个比对结果对进口端或出口端是否存在相关风险进行进一步判定，

若Pa＞P0，设定△Pa=Pa-P0，若Pa＜P0，设定△Pa=P0-Pa，若Pb＞P0，设定△Pb=Pb-P0,若Pb＜P0，设定△Pb=P0-Pb;

当△Pa≤△Pa0且△Pb≤△Pb0时，所述中控单元判定水压符合标准，检测温度和浓度以判定是否存在爆炸风险；

当△Pa≤△Pa0且△Pb＞△Pb0时，所述中控单元判定出口端存在泄露风险；中控单元关闭截止阀并对截止阀进行检修；

当△Pa＞△Pa0且△Pb≤△Pb0时，所述中控单元判定进口端存在泄露风险；封闭进口腔室，封闭后检测进口腔室中的温度；

当△Pa＞△Pa0且△Pb＞△Pb0时，所述中控单元判定进口和出口端均存在泄露风险，中控单元控制速度调节器降低所述高危介质的流速；

当△Pa≤△Pa0且△Pb≤△Pb0时，所述中控单元判定水压符合标准，检测温度T和浓度Q以判定是否存在爆炸风险；所述中控单元设有预设标准温度T0和预设标准浓度Q0，

若T＜T0且Q＜Q0，所述中控单元判定检测温度和浓度均符合预设标准，中控单元判定不存在爆炸风险；

若T＜T0且Q＞Q0，所述中控单元判定爆炸风险为三级，中控单元发出三级爆炸警报；

若T＞T0且Q＜Q0，所述中控单元判定爆炸风险为二级，中控单元发出二级爆炸警报；

若T＞T0且Q＞Q0，所述中控单元判定爆炸风险为一级，中控单元发出一级爆炸警报并向工厂集控平台上报险情；

所述中控单元还设有预设爆炸警报时间E0,若在发出爆炸警报后工厂集中控制平台无反应，中控单元根据爆炸警报时间对是否发出二次警报进行判断，

若E＜E0，所述中控单元判定爆炸警报时间符合预设标准，不发出二次爆炸警报；

若E＞E0，所述中控单元判定爆炸警报时间不符合预设标准并发出二次爆炸警报。