[发明专利]一种输氢管道泄漏监测及保护控制系统

说明书

本发明公开了一种输氢管道泄漏监测及保护控制系统，包括输氢管道，输氢管道外层依次同轴布置金属镂空夹层、外管，所述金属镂空夹层和外管通过密封架支撑，形成环形空间；所述输氢管道外侧布置排空点火系统、检测控制装置、惰性气体保护装置和管道关断装置。本发明在不损害输氢管道本体结构的情况下，实时检测、定位、并处理氢气泄漏的监测系统，同时提供了对输氢管道本体的防护，降低了氢气泄漏的危害影响。

技术领域

本发明涉及输氢管道安全技术领域，具体涉及一种输氢管道泄漏监测及保护控制系统。

背景技术

输氢管道发展时间较晚，目前还没有确切的规范指导文献，由于氢气的物性特性与天然气相近，因此在氢气的实际工程作业中多借鉴天然气管理方法。目前天然气管道的泄漏监测主要通过直接检漏法、流量/质量平衡法、次声波法、光纤温度传感技术，泄漏燃气检测器布置原则参考GB/T 50493—2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》、GB/T 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》。

但由于氢的密度、可燃极限、燃烧速度、最小点火能量等燃爆特性与天然气差异很大，在同等条件下管道失效泄漏导致的氢气扩散、燃烧、爆炸机理十分不同，具有更高的危险性，因此在实际输氢管道设计、建造、使用、监测过程中，不宜直接参照天然气管道相关方案方法进行监测和防护。

公告号为CN 214948238 U的专利公开了一种氢气埋地管道套管装置，通过对氢气埋地管道外围设置保护套，与氢气管道之间形成环形空腔，用压力传感器监测送气管道支路压力变化判断是否泄漏。但由于送气管路位置单一，空腔内气体流向复杂，压力传感器用于高压管路不够敏感，很难及时检测到氢气泄漏，而且泄漏后没有关断气源的装置，即使关断气源，管道内存有的大量气体也会继续排出，安全风险依然很高，且维修不便，套管支撑架也会使管道出现应力集中，降低整体强度。公布号为CN 114413186 A的专利公开了一种氢气输送用复合管道及氢气泄漏监测方法，使用塑料管道并用聚合物材料包裹，通过传感器监测系统进行氢气泄漏监测。由于氢具有高渗透性，对聚合物材料尤为显著，在高压情况下很容易因此发生整体性泄漏，而且将传感器布置在包裹材料中，很难及时检测到氢气泄漏。

综上所述，针对输氢管道泄漏监测问题，现有的解决方法和措施并不能有效的实施，仍需要进一步改进。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种输氢管道泄漏监测及保护控制系统，在不损害输氢管道本体结构的情况下，实时检测、定位、并处理氢气泄漏的监测系统，同时提供了对输氢管道本体的防护，降低了氢气泄漏的危害影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种输氢管道泄漏监测及保护控制系统，包括输氢管道1，输氢管道1外层依次同轴心布置金属镂空夹层2、和外管3，所述输氢管道1和金属镂空夹层2通过密封支撑4支撑，形成环形空间5；

所述输氢管道1外侧布置排空点火系统16、管道防护密闭装置17、检测控制装置18。

所述外管3用于安装检测控制装置18，所述检测控制装置18包括环形空间排空点火系统12和输氢管道排空点火系统16，所述输氢管道排空点火系统16安装在输氢管道1上，输氢管道排空点火系统16连接电磁阀15，排空点火系统16上安装有喷嘴13；

所述环形空间排空点火系统12安装在外管3上，排空点火系统12连接电磁阀14。

所述电磁阀14和电磁阀15之间所对应金属镂空夹层2上安装有一个或多个氢气检测装置6，用于监测环形空间5内压力或气体浓度状态，同时能够对输氢管道1泄漏出来的高压氢气射流起到节流降压的作用，防止高压射流冲破外管3造成更大的危害；所述氢气检测装置6为压力传感器、光电检测装置；

所述氢气检测装置6安装于金属镂空夹层2上。