采油井场用便携式天然气检测报警器的研制与应用

2023-01-28

采油井现场难免存在一定量的天然气体, 但由于某种原因导致天然气超过一定安全浓度时 (如井场气管道漏气等) , 会对人体造成危害或容易引起生产事故。目前, 采油井现场均不安装检测天然气浓度装置, 无法检测天然气的浓度是否超标, 不利于采油工人的安全, 也不利于油田安全生产。针对这一难点我设计发明了这种新型便携式天然气报警器。其设计合理、结构简单、体积小、检测可靠, 实用性强。其能在安全人员用手持方式, 对采油井场的天然气浓度进行检测, 有效杜绝因天然气浓度超标而引起对人体造成危害或引发生产事故的现象发生。

便携式天然气报警器的结构及工作原理

采油井场用便携式天然气检测报警器, 包括电池、开关、电阻、可调电阻、传感器、电容集成电路、发光二极管和喇叭, 电池的正极通过开关与传感器的一感应端、传感器的一预热端、可调电阻的一端、第三电阻的一端、第五电阻的一端、第一集成电路的8脚及第二集成电路的8脚相连接, 传感器的另一感应端与第一电阻的一端及第一集成电路的3脚相连接, 可调电阻的另一端与第二电阻的一端及第一集成电路的2脚相连接, 第一集成电路的1脚与相连接第二集成电路的4脚相连接, 第二集成电路的2脚与第二集成电路的6脚、第四电阻的一端及第一电容的正极相连接, 第四电阻的另一端与第二集成电路的7脚及第三电阻的另一端相连接, 第二集成电路的3脚与第二电容的正极相连接, 第二电容的负极与喇叭的一端及发光二极管的负极相连接, 发光二极管的正极与第五电阻的另一端相连接;所述电池的负极与传感器的另一预热端、第一电阻的另一端、第二电阻的另一端、第一集成电路的4脚、第一电容的负极、第二集成电路的1脚及喇叭的另一端相连接。

其中, 所述第一集成电路的型号为LM393。所述第二集成电路的型号为NE555。所述电池的电压为9—12V。

具体实施方式

参照图1, 一种采油井场用便携式天然气检测报警器, 包括电池DC、开关K、电阻、可调电阻W、传感器M、电容集成电路、发光二极管D和喇叭L, 电池DC的正极通过开关K与传感器M的一感应端、传感器M的一预热端、可调电阻W的一端、第三电阻R3的一端、第五电阻R5的一端、第一集成电路IC1的8脚及第二集成电路IC2的8脚相连接, 传感器M的另一感应端与第一电阻R1的一端及第一集成电路IC1的3脚相连接, 可调电阻W的另一端与第二电阻R2的一端及第一集成电路IC1的2脚相连接, 第一集成电路IC1的1脚与相连接第二集成电路IC2的4脚相连接, 第二集成电路IC2的2脚与第二集成电路IC2的6脚、第四电阻R4的一端及第一电容C1的正极相连接, 第四电阻R4的另一端与第二集成电路IC2的7脚及第三电阻R3的另一端相连接, 第二集成电路IC2的3脚与第二电容C2的正极相连接, 第二电容C2的负极与喇叭L的一端及发光二极管D的负极相连接, 发光二极管D的正极与第五电阻R5的另一端相连接;所述电池DC的负极与传感器M的另一预热端、第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的另一端、第一集成电路IC1的4脚、第一电容C1的负极、第二集成电路IC2的1脚及喇叭L的另一端相连接。其中, 所述第一集成电路IC1的型号为LM393。所述第二集成电路IC2的型号为NE555。所述电池DC的电压为9—12V。所述传感器M为可燃气体传感器。

制作和设计该报警器时, 将电路安装在一壳体内, 开关K和发光二极管D设置在壳体面板上, 传感器M安装在壳体上部并露出感应头即可。当传感器M感应到天然气达到或超过一定浓度时, 喇叭L及发光二极管D即会发出声光报警, 提示工作人员注意。

工作参数:

充电时间:4~6小时

充电电压:DC5V (直流)

使用时间:可燃气15个小时左右, 其他气体一个星期以上

检测气体:氧气、可燃气、一氧化碳、天然气等有毒有害气体

工作环境:温度-20℃~50℃;相对湿度<95%

响应时间:氧气<30S;一氧化碳<40s;可燃气<20S;硫化氢<40S

(其他略) 。

报警音量:≥80d B

报警方式:声、光、报警

现场试验:在辛25X9, X辛138, 辛162X9, 辛17P5, 辛111XN5等油井一个多月的现场应用中, 该报警器反应灵敏, 显示准确, 安全可靠。实验证明, 该报警器也可同时应用于计量站, 油泵房等油气集输场所。通过使用可大大降低安全事故的发生。认识及结论

1.该装置体积小, 重量轻, 携带方便, 安全性好, 实现了现场应用时安全第一的理念。

2.开机自动检测, 具有先进的诊断报警功能。

3.检测时间短, 检测准确, 检测范围宽。

4.以自然扩散方式检测气体浓度, 采用催化燃烧式传感器, 具有极好的灵敏度和出色的重复性;传感器拆卸方便, 便于更换。

5.声、光报警相结合 (也可加装振动装置) 。

摘要：针对现有便携式天然气报警器存在的缺陷, 该论文介绍了一种新型采油井场用便携式天然气检测报警器。本报警器在设计方面与现有技术相比较, 具有以下优点:设计合理、结构简单、体积小、检测可靠, 实用性强。其能在安全人员用手持方式, 对采油井场的天然气浓度进行检测, 能有效杜绝因天然气浓度超标而引起对人体造成危害或引发生产事故的现象发生。

关键词：采油井场,便携式,天然气,报警器,安全