一种发油管道进气预警方法及预警系统与流程

1.本发明涉及油罐浮动出油装置进气预警技术领域，更具体地，涉及一种发油管道进气预警方法及预警系统。


背景技术：

2.每个油罐内均设有浮动吸油臂用于抽取油罐内上层品质较好的油进行发油作业，受制于材料及加工精度问题，浮动吸油臂万向节可能存在卡死或无法动作的状况，浮动吸油臂不能正常随液面下降会导致空气进入吸油臂内，最终汇入发油管段中。发油管道进气后，空气会随着发油管进入到机坪加油泵当中，导致机坪加油泵突然停止停止运行，进而致使飞机无法加油，最终延误航班。而加油泵进气急停后，重新启动不仅需要将加油泵中的空气排空，而且还要将整条发油管道中的油排空，再重新注入没有空气的油，使得整条管道和加油泵中均无空气而是充满油，这样才能保证重启后的加油泵能够正常运行加油，而这个过程的操作时间至少需要130分钟，同时需要多名工作人员的配合，对工作人员的职业素质要求也比较高，极大地加重了飞机加油后勤的负担。
3.有一种油罐浮动出油装置监控方法和装置。通过力传感器、倾角传感器、液位传感器等现代传感器技术，将浮动出油装置的运行参数转化为模拟信号，并将该信号远传至油库罐区控制室，工作人员在控制室可远程实时监控浮动出油装置的运行状态。当浮动出油装置的传感器信号发生突变或者超出设定阈值区间，预警装置会根据信号偏离区间范围发出不同等级预警，当信号值超出极限值区间，使之与控制中心联动实现阀门启闭、泵启停等。然而，上述方案中，监控方法和监控装置均是针对浮动出油装置的运行状态进行监测，而不能实现发油管道的进气预警。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的油罐浮动出油装置监控方法和装置不能对浮动出油装置出现故障后，发油管道进气预警的不足，提供一种发油管道进气预警方法及预警装置，本发明能够对发油管道出现进气的情况进行报警并切换到备用油罐，并把气体收集起来，避免气体进入到油泵中导致油泵故障。
5.本发明的目的可采用以下技术方案来达到：
6.一种发油管道进气预警方法，包括如下步骤：
7.s1：在各发油管道3选定合适的用于布置进气预警装置的位置，将进气预警装置中的连接管道与发油管道连通，使得与连接管道内部连通的集气腔位于连接管道的顶部，并建立包含油罐、发油管道和进气预警装置的管网模型。
8.每个油罐都连有发油管道分支，再汇入发油管道主干当中。油罐与发油管道之间设有阀门，可以通过开关阀门选择供油的油罐。在各个发油管道的分支上至少装有一个进气预警装置，也可在发油管道的主干上装设进气预警装置。设多个进气预警装置可以提高集气能力，不仅能更好地预防油罐中的出油装置出现故障进气，还可以在容易出现进气现
象的位置附近设置。进气预警装置均设于水平放置的发油管道中，通过连接管道连接在发油管道的上的某一处上，连接管道上连有的集气腔必须位于水平放置的连接管道的顶部。连接管道与集气腔组成一个类似于t型三通管的结构，且放置时为集气腔在顶部的倒t字型放置。
9.s2：通过发油管道进行发油作业，混有空气的油在通过所述连接管道时，密度低的空气升入到集气腔中被收集起来。
10.进气预警装置设于发油管道水平放置的管段上，由于空气的密度比油小的多，在浮力的作用下空气升入集气腔内后被收集起来。且集气腔由于与连接管道的连接处的面积较大，保证空气都能够被收集起来，而不是从集气腔下面“滑走”。
11.s3：进气预警装置检测到其集气腔中充有空气，将信号传输给控制器；同时满足以下条件时，控制器判断为进气，并转步骤s4。
12.集气腔内的压力下降，并且下降到低于控制器预先设定的压力阈值；
13.集气腔内的液位下降，并且下降到低于控制器预先设定的液位阈值；
14.s4：控制器控制报警装置进行报警且将该进气预警装置的位置信息及检测到的进气信息传送至远程控制装置，远程控制装置控制显示所述位置信息和进气信息。
15.可以对控制器设置阈值，当集气腔中的气体的量达到一定程度时，控制器接受到信号后判断是否超过阈值，若超过则控制报警装置进行报警。控制器不限于 plc、单片机、pc等，也可以接入原有的生产智能控制系统。将控制器与远程控制装置相连后，通过管网模型，进气的集气腔的位置及其对应的油罐可以直观的进行显示，实现智能检测控制。
16.s5：控制器切断油罐与发油管道，启用相应的备用油罐。
17.将发油管道与油罐相连的支管和主干切断，启用备用油罐后，可以对油罐内发生故障的发油装置进行检测维修，并对集气腔中聚集到的气体进行排气。
18.油罐内存储的油中，杂质和水分等会沉淀在油罐底部，为了抽取上层品质更好的油，通常每个油罐内均装设浮动出油装置，用于抽取油内上层的油，保证发出的油的品质。浮动出油装置吸取上层油后，通过发油管输送到用油端，但是浮动出油装置若出现故障，不能随油位的下降而下降，则会将空气吸入发油管内，会导致输油的加油泵进气产生故障。就算是在浮动出油装置上加装故障检测的装置，由于检测出故障时故障已经发生，浮动出油装置已经吸入一定的空气，所以通过收集和检测进入到发油管中的空气不仅能知道浮动出油装置是否发生故障，还能同时检测浮动出油装的故障是否已经造成进气。
19.进一步的，还包括如下步骤：
20.s5：检修油罐的发油装置；打开集气腔上的排气装置将集气腔内的气体排放出去，待空气排放完毕后关闭排气装置；控制器控制相应的备用油罐阀门关闭，且控制对应的油罐阀门恢复开启。
21.不设有集气腔时的排气作业是浮动出油装置维修完毕，手动放油把含有空气的油排空。此种做法费时费力，且至少需要半个小时，对工作人员的人数和职业素质要求较高。装设有集气腔的发油管，可以将进入的空气收集起来，并且通过设于所述集气腔上的排气装置直接将空气排出，操作简单方便用时短。
22.进一步的，排气作业时，采用人工排气的方式：将油桶放置到集气腔上的排气管出口处，打开排气管上的开关阀门排出气体，直到排气管中排出油，迅速关闭开关阀门。在连
通器的原理下，打开开关阀门气体先是被排出，若看到有油被排出则迅速关闭开关阀门。
23.进一步的，排气作业时，采用自动排气的方式：控制器控制排气管上的开关阀门打开将气体排出，直至排气管末端检测到有液态油排出，控制器控制开关阀门关闭。
24.进一步的，步骤s1中，每个油罐上都连有发油管支路，发油管支路再汇聚在发油管主路上连接到加油泵，每个油罐上的发油管支路都至少设有一个进气预警装置。
25.发油管道一般是由于油罐中的浮动出油装置故障，每个油罐通过发油管支路汇入发油管主路上，再通过发油管主路给用油端进行加油。发油管支路与油罐的连接处还设有与控制器连接的阀门，通过阀门控制油罐的开闭。
26.进一步的，步骤s3中，所述集气腔压力至少采用两种不同的检测方式进行检测。
27.这样对集气腔进行多种检测能够提高准确性，避免误触发。这两种不同的方式可以是对集气腔内的压力和液位的检测。
28.一种发油管道进气预警系统，包括若干设于发油管道选定位置的进气预警装置，所述进气预警装置包括连通于水平放置的发油管道上的连接管道，所述连接管道的顶部设有与所述连接管内部连通的集气腔，所述进气预警装置还包括用于确定位置信息的定位模块、设于所述集气腔上用于检测所述集气腔内气体压力和液体液位以判断有无气体的感应装置、与感应装置相连的控制器、以及与控制器相连的报警装置，若干定位模块及若干控制器均信号连接至远程控制装置，所述远程控制装置连接有可显示管网模型的显示模块。
29.连接管道用于与发油管道连接，使用时可以将发油管道中间截断或在两段发油管道之间，与发油管道密封连接，集气腔设在水平放置的发油管道的顶部，当感应装置检测到集气腔内进气后，控制器控制报警装置报警，报警装置可以设于多处，如设于集气腔的附近、值班人员的值班室或控制室。同时，显示模块中，管网模型上相应位置的油罐、发油管道及进气预警装置以红色显示以提醒值班人员报警进气预警装置的具体位置，而正常运行的发油管道则是以绿色显示，待机的备用油罐及其发油管道支路则以黄色显示。工作人员可以通过远程控制装置手动选择切换到制定备用油罐，也可以提前设定备用油罐的优先顺序系统自动切换。
30.进一步的，所述感应装置包括连通于所述集气腔的压力变送器、压力表以及物位开关。
31.若压力变送器低于设定值，压力表低于控制装置中设定的阈值，音叉物位开关被触发给出开关量信号，三者同时满足条件时，控制装置控制报警装置报警，同时控制装置可以加油泵以及油罐与发油管道之间的开关阀门关闭，然后打开备用油罐的开关阀门和加油泵，使用备用油罐进行加油作业。
32.进一步的，所述集气腔顶部设有与所述集气腔内部连通的排气管和第二支管，所述感应装置包括设于所述排气管上的压力变送器和压力表、以及设于所述第二支管顶部的物位开关。
33.在集气腔的设上排气管和第二支管后，由于其横截面积变小，再在排气管和第二支管上设置传感器，可以将信号放大，使得测试结果更加灵敏，同时在排气的时候可以避免油跟着气体一起排出太多。
34.进一步的，所述排气装置包括设于所述排气管上的开关阀门，所述开关阀门为与所述控制装置相连的电控阀门。
35.排气时可以为手动排气也可以为自动排气。手动排气操作时，可以将油桶放到排气管出口处，打开开关阀门将气体排出，直到看到有油从排气管排出立刻关闭开关阀门。自动排气时，开关阀门与控制装置相连，感应装置识别到集气腔内的气体已经被排空后，则控制装置接收到信号后立刻控制开关阀门关闭。
36.进一步的，所述报警装置为设于所述集气腔上或所述集气腔附近的第一声光报警器，所述远程控制装置设于工作人员值班处且所述远程控制装置连接有第二声光报警器。
37.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
38.(1)能在浮动出油装置发生故障导致发油管进气时，将气体聚集起来，避免气体进入加油泵导致加油泵出现故障，并且能及时报警同时切换到备用油罐。
39.(2)通过集气腔上的排气管直接将聚集起来的气体排出，不用将发油管的油全部排出从而将气体挤出，操作简单用时短。
40.(3)操作方法简单，预警装置结构简单，使用成本低。
附图说明
41.图1为本发明发油管道进气预警方法流程图。
42.图2为本发明浮动出油装置进气预警系统示意图。
43.图3为本发明进气预警装置的结构示意图。
44.图4为本发明进气预警装置未进气的示意图。
45.图5为本发明进气预警装置已进气的示意图。
46.图示标记说明如下：
47.1-进气预警装置，10-连接管道，11-集气腔，12-排气管，13-第二支管，14
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压力变送器，15-物位开关，16-压力表，17-开关阀门，2-油罐，3-发油管道，31
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发油管支路，32-发油管主路，4-浮动出油装置，5-油罐阀门。
具体实施方式
48.下面结合具体实施方式对本发明作如图1至图3所示说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
49.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
50.实施例1
51.一种发油管道进气预警方法，包括如下步骤：
52.s1：在各发油管道3选定合适的用于布置进气预警装置1的位置，将进气预警装置1中的连接管道10与发油管道3连通，使得与连接管道10内部连通的集气腔11位于连接管道
10的顶部，并建立包含油罐2、发油管道3和进气预警装置1的管网模型。
53.每个油罐2都连有发油管道3分支，再汇入发油管道3主干当中。油罐2与发油管道3之间设有阀门，可以通过开关阀门17选择供油的油罐2。在各个发油管道3的分支上至少装有一个进气预警装置1，也可在发油管道3的主干上装设进气预警装置1。设多个进气预警装置1可以提高集气能力，不仅能更好地预防油罐2中的出油装置出现故障进气，还可以在容易出现进气现象的位置附近设置。进气预警装置1均设于水平放置的发油管道3中，通过连接管道10连接在发油管道3的上的某一处上，连接管道10上连有的集气腔11必须位于水平放置的连接管道10的顶部。连接管道10与集气腔11组成一个类似于t型三通管的结构，且放置时为集气腔在11顶部的倒t字型放置。
54.s2：通过发油管道3进行发油作业，混有空气的油在通过所述连接管道10 时，密度低的空气升入到集气腔11中被收集起来。
55.进气预警装置1设于发油管道3水平放置的管段上，由于空气的密度比油小的多，在浮力的作用下空气升入集气腔11内后被收集起来。且集气腔11由于与连接管道10的连接处的面积较大，保证空气都能够被收集起来，而不是从集气腔11下面“滑走”。
56.s3：进气预警装置1检测到其集气腔11中充有空气，将信号传输给控制器；同时满足以下条件时，控制器判断为进气，并转步骤s4。
57.集气腔11内的压力下降，并且下降到低于控制器预先设定的压力阈值；
58.集气腔11内的液位下降，并且下降到低于控制器预先设定的液位阈值；
59.s4：控制器控制报警装置进行报警且将该进气预警装置1的位置信息及检测到的进气信息传送至远程控制装置，远程控制装置控制显示所述位置信息和进气信息。
60.可以对控制器设置阈值，当集气腔11中的气体的量达到一定程度时，控制器接受到信号后判断是否超过阈值，若超过则控制报警装置进行报警。控制器不限于plc、单片机、pc等，也可以接入原有的生产智能控制系统。将控制器与远程控制装置相连后，通过管网模型，进气的集气腔11的位置及其对应的油罐 2可以直观的进行显示，实现智能检测控制。
61.s5：控制器切断油罐2与发油管道3，启用相应的备用油罐2。
62.将发油管道3与油罐2相连的支管和主干切断，启用备用油罐2后，可以对油罐2内发生故障的发油装置进行检测维修，并对集气腔11中聚集到的气体进行排气。
63.油罐2内存储的油中，杂质和水分等会沉淀在油罐2底部，为了抽取上层品质更好的油，通常每个油罐2内均装设浮动出油装置4，用于抽取油罐2内上层的油，保证发出的油的品质。浮动出油装置4吸取上层油后，通过发油管输送到用油端，但是浮动出油装置4若出现故障，不能随油位的下降而下降，则会将空气吸入发油管内，会导致输油的加油泵进气产生故障。就算是在浮动出油装置4 上加装故障检测的装置，由于检测出故障时故障已经发生，浮动出油装置4已经吸入一定的空气，所以通过收集和检测进入到发油管中的空气不仅能知道浮动出油装置4是否发生故障，还能同时检测浮动出油装置4的故障是否已经造成进气。
64.如图1至图3所示，还包括如下步骤：
65.s5：检修油罐2的发油装置；打开集气腔11上的排气装置将集气腔11内的气体排放出去，待空气排放完毕后关闭排气装置；控制器控制相应的备用油罐阀门5关闭，且控制对应的油罐阀门5恢复开启。
66.不设有集气腔11时的排气作业是浮动出油装置4维修完毕，手动放油把含有空气的油排空。此种做法费时费力，且至少需要半个小时，对工作人员的人数和职业素质要求较高。装设有集气腔11的发油管，可以将进入的空气收集起来，并且通过设于所述集气腔11上的排气装置直接将空气排出，操作简单方便用时短。
67.如图1至图3所示，排气作业时，采用人工排气的方式：将油桶放置到集气腔11上的排气管12出口处，打开排气管12上的开关阀门17排出气体，直到排气管12中排出油，迅速关闭开关阀门17。在连通器的原理下，打开开关阀门17 气体先是被排出，若看到有油被排出则迅速关闭开关阀门17。
68.如图1至图3所示，排气作业时，采用自动排气的方式：控制器控制排气管 12上的开关阀门17打开将气体排出，直至排气管12末端检测到有液态油排出，控制器控制开关阀门17关闭。
69.如图1至图3所示，步骤s1中，每个油罐2上都连有发油管支路31，发油管支路31再汇聚在发油管主路32上连接到加油泵，每个油罐2上的发油管支路 31都至少设有一个进气预警装置1。
70.发油管道3一般是由于油罐2中的浮动出油装置4故障，每个油罐2通过发油管支路31汇入发油管主路32上，再通过发油管主路32给用油端进行加油。发油管支路31与油罐2的连接处还设有与控制器连接的阀门，通过阀门控制油罐2的开闭。
71.如图1至图3所示，步骤s3中，所述集气腔11压力至少采用两种不同的检测方式进行检测。
72.这样对集气腔11进行多种检测能够提高准确性，避免误触发。这两种不同的方式可以是对集气腔11内的压力和液位的检测。
73.实施例2
74.一种发油管道进气预警系统，包括若干设于发油管道3选定位置的进气预警装置1，所述进气预警装置1包括连通于水平放置的发油管道3上的连接管道10，所述连接管道10的顶部设有与所述连接管10内部连通的集气腔11，所述进气预警装置1还包括用于确定位置信息的定位模块、设于所述集气腔11上用于检测所述集气腔11内气体压力和液体液位以判断有无气体的感应装置、与感应装置相连的控制器、以及与控制器相连的报警装置，若干定位模块及若干控制器均信号连接至远程控制装置，所述远程控制装置连接有可显示管网模型的显示模块。
75.连接管道10用于与发油管道3连接，使用时可以将发油管道3中间截断或在两段发油管道3之间，与发油管道3密封连接，集气腔11设在水平放置的发油管道的顶部，当感应装置检测到集气腔11内进气后，控制器控制报警装置报警，报警装置可以设于多处，如设于集气腔11的附近、值班人员的值班室或控制室。同时，显示模块中，管网模型上相应位置的油罐2、发油管道3及进气预警装置1以红色显示以提醒值班人员报警进气预警装置1的具体位置，而正常运行的发油管道3则是以绿色显示，待机的备用油罐2及其发油管道3支路则以黄色显示。工作人员可以通过远程控制装置手动选择切换到制定备用油罐2，也可以提前设定备用油罐2的优先顺序系统自动切换。
76.如图1至图3所示，所述感应装置包括连通于所述集气腔11的压力变送器 14、压力表16以及物位开关15。
77.若压力变送器14低于设定值，压力表16低于控制装置中设定的阈值，音叉物位开关15被触发给出开关量信号，三者同时满足条件时，控制装置控制报警装置报警，同时控制装置可以加油泵以及油罐2与发油管道3之间的开关阀门 17关闭，然后打开备用油罐2的开关阀门17和加油泵，使用备用油罐2进行加油作业。
78.如图1至图3所示，所述集气腔11顶部设有与所述集气腔11内部连通的排气管12和第二支管13，所述感应装置包括设于所述排气管12上的压力变送器 14和压力表16、以及设于所述第二支管顶部的物位开关15。
79.在集气腔11的设上排气管12和第二支管13后，由于其横截面积变小，再在排气管12和第二支管13上设置传感器，可以将信号放大，使得测试结果更加灵敏，同时在排气的时候可以避免油跟着气体一起排出太多。
80.如图1至图3所示，所述压力变送器14和压力表16均设于所述排气管12 上，所述压力表16为电接点压力表，所述物位开关15设于所述第二支管13上。
81.如图1至图3所示，所述排气装置包括设于所述排气管12上的开关阀门17。操作时，可以将油桶放到排气管12出口处，打开开关阀门17将气体排出，直到看到有油从排气管12排出立刻关闭开关阀门17。
82.如图1至图3所示，所述报警装置为设于所述集气腔11上或所述集气腔11 附近的第一声光报警器，所述远程控制装置设于工作人员值班处且所述远程控制装置连接有第二声光报警器。
83.如图4所示，为本发明进气预警装置未进气的示意图，阴影部分代表充满油，且排气管12和第二支管13内也充满油。如图5所示，为本发明进气预警装置已进气的示意图，由于气体的密度远小于油，集气腔11顶部以及排气管12和第二支管13内均充满空气，底部阴影部分为油。
84.实施例3
85.本实施例与实施例2类似，所不同之处在于，本实施例中，所述开关阀门 17为电控阀门，所述开关阀门17与所述控制装置相连。感应装置识别到集气腔 11内的气体已经被排空后，则控制装置接收到信号后立刻控制开关阀门17关闭。所述集气腔11顶部设有与所述集气腔11内部连通的排气管12和第二支管13，所述感应装置包括设于所述排气管12上的压力变送器14和压力表16、设于所述第二支管13顶部的物位开关15，所述排气管12上还设有排气装置。
86.实施例4
87.本实施例与实施例2类似，所不同之处在于，本实施例中，集气腔11还可以是直角三通倒置呈“t”形放置时顶部的通路，此时三通左右通路分别与发油管连接作为连接管道10，顶部的通路密封之后作为集气腔11。三通管道作为管道连接件本身就方便连接和安装，在管道的侧壁上设置一个空腔十分不方便加工，而三通管件自带的第三个通道直接作为集气腔11，十分简单省事。所述直角三通顶部上设有用于密封的第一盲板，所述第一盲板上设有与直角三通内部连通的第二支管12，所述第一支管12的出口处设有第二盲板。本发明使用在机场加油管路等场所时，为了安全考虑，开关阀门17的密封性能难以保证，则在第二支管12的出口处设置第二盲板，第二盲板既可以是用来代替开关阀门17 的，通过拆装第二盲板来起到开关阀门17的开闭作用；也可以在设有开关阀门 17的基础上，加装一个第二盲
板，进一步保证密封性能和安全性能。使用直角三通便于安装与管路之中。
88.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。