天然氣泄露緊急處理裝置的研究設(shè)計

邢婧

摘要：為了預(yù)防天然氣泄漏后火災(zāi)和中毒事故的發(fā)生，本文研究設(shè)計集濃度檢測、報警裝置、聯(lián)動控制裝置于一體的天然氣泄露緊急處理裝置。當(dāng)天然氣發(fā)生泄漏，室內(nèi)濃度達到限定值時，反饋聲光報警，實現(xiàn)控制天然氣閥門的自動關(guān)閉、通風(fēng)門窗的自動開啟等功能，有效降低室內(nèi)天然氣濃度，減少爆炸及窒息事故的發(fā)生。在天然氣泄漏時將自動報警的聲音信號和光信號轉(zhuǎn)為動作信號，實現(xiàn)自動關(guān)閉管道閥門、開窗通風(fēng)等聯(lián)動控制功能，無需人員操作，自動處理泄漏事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：天然氣;泄露;報警;通風(fēng);聯(lián)動

在封閉環(huán)境中，天然氣泄漏聚集，達到爆炸極限，遇點火源，將引起威力巨大的爆炸。此外，天然氣泄漏到居室內(nèi)會造成空氣中氧濃度降低，空氣中甲烷含量達10%時，會使人體窒息。因此，及時發(fā)現(xiàn)泄漏、防止天然氣聚集顯得尤為重要。目前市面上絕大多數(shù)家用天然氣安全裝置只能起到報警作用，并無聯(lián)動控制裝置。為提高天然氣安全裝置的安全性能和可靠性，本文設(shè)計了天然氣濃度檢測、報警裝置、聯(lián)動控制裝置于一體的天然氣泄露緊急處理裝置。當(dāng)天然氣發(fā)生泄漏，室內(nèi)濃度達到限定值時，反饋聲光報警，實現(xiàn)控制天然氣閥門的自動關(guān)閉、通風(fēng)門窗的自動開啟等功能，有效降低室內(nèi)天然氣濃度，減少爆炸及窒息事故的發(fā)生。

天然氣作為較為清潔的能源，已經(jīng)進入千家萬戶。然而隨著天然氣的快速普及，其引發(fā)的事故也觸動了人們的神經(jīng)。即使探測到了天然氣泄漏事故的發(fā)生，市面上的安全裝置依然無法處理事故。只能依靠人員操作處理，而研究表明人在事故發(fā)生后處于慌亂的狀態(tài)，人的可靠性較低，處理事故的能力一般。該裝置能夠在天然氣泄漏濃度達到限制時，在反饋聲光報警的同時，自動處理泄漏事故。

一、裝置設(shè)計

（一）自動報警與關(guān)閉閥門設(shè)計

當(dāng)天然氣的泄露濃度達到1.25%時，通過裝置的自動報警功能讓人覺察天然氣的泄露，在人不在房間的時候通過閥門的切斷降低天然氣繼續(xù)泄露的風(fēng)險。

裝置自動報警和關(guān)閉閥門的設(shè)計原理如圖1所示：檢測器1的檢測信號的輸入端與控制器2的檢測信號的輸入端聯(lián)通。控制器2的無線報警啟動控制信號的輸出端與無線發(fā)送器4的報警啟動控制信號的輸出端聯(lián)通。控制器2的顯示信號的輸出端與顯示器5的顯示信號的輸入端聯(lián)通。控制器2的報警啟動控制信號的輸出端與報警器6的報警啟動控制信號的輸入端聯(lián)通。無線發(fā)送器4的關(guān)閉電磁閥控制信號的輸出端通過無線通信和無線接收器8的關(guān)閉電磁閥控制信號的輸入端聯(lián)通。無線接收器8的關(guān)閉電磁閥控制信號的輸出端與電磁閥7的關(guān)閉控制信號的輸入端聯(lián)通。

（二）自動開窗通風(fēng)設(shè)計

當(dāng)天然氣發(fā)生泄露后，即使通過切斷閥門仍然不能降低室內(nèi)天然氣的濃度。通過裝置使得天然氣濃度達到1.25%時，窗戶自動開啟，當(dāng)感應(yīng)層接收到圖1無線發(fā)送器4信號時，將源信號傳給接收轉(zhuǎn)換器，經(jīng)轉(zhuǎn)換器處理后，轉(zhuǎn)化為電信號，再傳給控制器，其中控制器設(shè)定閥值，室內(nèi)天然氣濃度達到1.25%，控制器將啟動傳動裝置中的電機，從而達到開、關(guān)窗的作用。有效地進行室內(nèi)通風(fēng)，降低事故發(fā)生概率，保證人員和財產(chǎn)安全。

二、結(jié)論

根據(jù)天然氣泄漏導(dǎo)致事故發(fā)生的機理分析，進行天然氣泄漏處理裝置的研究設(shè)計，通過天然氣泄露自動報警的聲光信號轉(zhuǎn)為動作信號，得出以下結(jié)論：

1.該裝置能夠在天然氣泄漏濃度達到1.25%時，在反饋聲光報警的同時，能夠自動處理泄漏事故。

2.針對煤氣泄漏事故采用天然氣閥門的自動關(guān)閉或自動開窗的冗余設(shè)置，提高系統(tǒng)的安全性。

3.對于煤氣泄漏的處理采用自動化的方式，無需人員操作，更大程度上地提高了煤氣裝置的可靠性，最終達到系統(tǒng)本質(zhì)安全化的目的。

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