一种液体管道冰塞冷冻隔离装置的制作方法

本发明涉及核电运行维修，特别是涉及一种液体管道冰塞冷冻隔离装置。

背景技术：

1、冰塞冷冻隔离技术是在液体管道外围安装冰塞夹套，通过在冰塞夹套内部注入液氮，液氮汽化吸热使管道内的液体凝固，从而可以对管道进行焊接和更换等维修。与传统机械隔离技术相比，冰塞冷冻隔离技术具有安全、环保、操作简便和管道内介质干扰小的优势，已逐渐得到行业内的普遍认同，但是相应的冰塞冷冻隔离装置一体化程度差，无法自动调节液氮流量和检测管道液体冷冻情况。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有液体管道冰塞冷冻隔离装置存在的一体化程度差，无法自动调节液氮流量和检测管道液体冷冻情况的问题，提供一种液体管道冰塞冷冻隔离装置，该装置一体化程度高，自动监控液体管道表面霜线长度和液氮流量，自动调节液氮阀门的开度来调节液氮流量。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种液体管道冰塞冷冻隔离装置，包括控制柜，安装在控制柜内部的三通电磁阀、计算机和流量计，与控制柜可拆卸连接的液氮罐推车，放置在液氮罐推车上的液氮罐，冰塞夹套，以及摄像装置；

4、所述冰塞夹套包覆在液体管道外表面，所述三通电磁阀入口与液氮罐出口管路连接，所述三通电磁阀出口与冰塞夹套入口管路连接，所述三通电磁阀入口与液氮罐出口连接的管路上设有流量计；

5、所述摄像装置可拆卸安装在冰塞夹套外侧，用于拍摄液体管道表面霜线视频并保存；

6、所述流量计用于测量三通电磁阀入口液氮流量并保存；

7、所述三通电磁阀保存三通电磁阀入口开度信息；

8、所述计算机分别与摄像装置、三通电磁阀和流量计无线通讯连接，分别用于获取液体管道表面霜线视频信息、三通电磁阀入口开度信息和三通电磁阀入口液氮流量信息，根据液体管道表面霜线视频信息计算液体管道表面霜线长度信息，根据液体管道表面霜线长度信息、三通电磁阀入口开度信息和三通电磁阀入口液氮流量信息控制三通电磁阀入口开度。

9、工作原理：启动摄像装置、三通电磁阀、流量计和计算机；摄像装置拍摄液体管道表面霜线视频并保存，流量计测量三通电磁阀入口液氮流量并保存；计算机获取液体管道表面霜线视频信息、三通电磁阀入口液氮流量和三通电磁阀开度信息，根据液体管道表面霜线视频信息计算液体管道表面霜线长度信息，从而自动监控液体管道表面霜线长度信息、三通电磁阀入口液氮流量信息和三通电磁阀入口开度信息；

10、在液体管道制冷阶段，计算机通过调节三通电磁阀入口开度来调节三通电磁阀入口液氮流量，使得液体管道表面霜线长度以稳定的速度增长，从而保持液体管道内液体温度以稳定的速度下降；

11、在液体管道维修阶段，计算机通过调节三通电磁阀入口开度来调节三通电磁阀入口液氮流量，使得液体管道表面霜线长度不变，从而保持冰塞的强度稳定，为液体管道维修人员提供更多的安全维修时间。

12、进一步地，所述计算机上安装液体管道表面霜线长度控制系统，所述液体管道表面霜线长度控制系统包括：

13、霜线长度计算模块，用于获取液体管道表面霜线视频信息，计算液体管道表面霜线长度信息并发送霜线长度控制模块；

14、液氮阀信息获取模块，用于获取三通电磁阀入口液氮流量信息和三通电磁阀入口开度信息并发送霜线长度控制模块；

15、霜线长度控制模块，用于接收所述液体管道表面霜线长度信息、三通电磁阀入口液氮流量信息和三通电磁阀入口开度信息，根据所述液体管道表面霜线长度信息、三通电磁阀入口液氮流量信息和三通电磁阀入口开度信息调节所述三通电磁阀入口开度。

16、进一步地，所述摄像装置内置第一电源模块和第一无线通讯模块，所述第一电源模块为摄像装置提供电源，所述摄像装置通过内置的第一无线通讯模块与计算机无线通讯连接。

17、进一步地，所述冰塞夹套为可拆卸圆筒，包括同心的内空心圆柱体和外空心圆柱体，内空心圆柱体和外空心圆柱体之间通过两端连接形成的空腔，以及设置在空腔内的流道；

18、所述内空心圆柱体内表面与液体管道外表面贴合连接；所述冰塞夹套一端设有与流道贯通的入口，另一端设有与流道贯通的出口；所述冰塞夹套入口与三通电磁阀出口管路连接。

19、进一步地，所述冰塞夹套包括轴向对称的两个半圆筒；所述半圆筒包括同心的内半空心圆柱体和外半空心圆柱体，内半空心圆柱体和外半空心圆柱体之间通过轴向两端和径向两端连接形成密闭的空腔，以及设置在空腔内的流道；

20、所述半圆筒的一径向端设有与半圆筒流道一端口贯通的入口，另一径向端设有与半圆筒流道另一端口贯通的出口；

21、两个半圆筒的轴向端外表面贴合连接形成圆筒并通过卡扣固定；所述冰塞夹套一入口与三通电磁阀一出口管路连接，另一入口与三通电磁阀另一出口管路连接。

22、进一步地，所述冰塞夹套一入口通过第一金属软管和第四金属软管与三通电磁阀一出口连接；所述冰塞夹套另一入口通过第二金属软管和第五金属软管与三通电磁阀另一出口连接；所述液氮罐上设有贯通的出口，所述液氮罐出口通过第三金属软管和第六金属软管与三通电磁阀入口连接。

23、进一步地，所述第一金属软管、第二金属软管、第三金属软管、第四金属软管、第五金属软管和第六金属软管的一端均设有内螺纹，另一端均设有快速接头；所述控制柜外侧设有第一快速插头、第二快速插头和第三快速插头，所述液氮罐出口设有第四快速插头；所述冰塞夹入口、三通电磁阀出口和三通电磁阀入口均设有外螺纹；所述外螺纹与内螺纹相匹配；所述第一快速插头、第二快速插头、第三快速插头和第四快速插头与快速接头相匹配；

24、所述第一金属软管一端与冰塞夹套一入口螺纹连接，另一端与控制柜上的第一快速插头连接；所述第四金属软管一端与控制柜上的第一快速插头连接，另一端与三通电磁阀一出口螺纹连接；

25、所述第二金属软管一端与冰塞夹套另一入口螺纹连接，另一端与控制柜上的第二快速插头连接；所述第五金属软管一端与控制柜上的第二快速插头连接，另一端与三通电磁阀另一出口螺纹连接；

26、所述第三金属软管一端与液氮罐出口的第四快速插头连接，另一端与控制柜上的第三快速插头连接；所述第六金属软管一端与控制柜上的第三快速插头连接，另一端与三通电磁阀入口螺纹连接；

27、所述三通电磁阀入口与第六金属软管连接的管路上设有流量计和流量显示器。

28、进一步地，所述三通电磁阀内部设有第一集成芯片，所述第一集成芯片内部设有第二无线通讯模块、第一数据采集模块和第二电源模块；

29、所述第一数据采集模块用于采集三通电磁阀入口开度信息；所述第二电源模块为三通电磁阀和第一集成芯片提供电源；

30、所述第一集成芯片通过内部的第二无线通讯模块与计算机无线通讯连接。

31、进一步地，所述流量计内部均设有第二集成芯片，所述第二集成芯片内部设有第三无线通讯模块、第二数据采集模块和第三电源模块；

32、所述第二数据采集模块用于采集三通电磁阀入口液氮流量信息；所述第三电源模块为流量计和第二集成芯片提供电源；

33、所述第二集成芯片通过内部的第三无线通讯模块与计算机无线通讯连接。

34、在其中一个实施例中，所述液体管道冰塞冷冻隔离装置，还包括安装在控制柜内部的流量显示器；

35、所述流量显示器安装在三通电磁阀入口与液氮罐出口连接的管路上；

36、所述流量显示器与流量计无线通讯连接，用于显示三通电磁阀入口液氮流量信息。

37、进一步地，所述计算机和流量显示器均由外部电源供电。

38、进一步地，所述液体管道冰塞冷冻隔离装置，还包括安装在控制柜外侧的触摸面板；所述触摸面板为全触屏，不设键盘和鼠标；所述触摸面板与计算机无线通讯连接；

39、所述计算机还用于发送液体管道表面霜线长度信息、三通电磁阀入口液氮流量信息和三通电磁阀入口开度信息至触摸面板；

40、所述触摸面板用于接收计算机发送的液体管道表面霜线长度信息、三通电磁阀入口液氮流量信息和三通电磁阀入口开度信息并显示。

41、进一步地，所述液氮罐推车上设有液压起重器；所述液压起重器与液氮罐可拆卸连接；通过液氮罐推车上的液压起重器将液氮罐抬升在半空，方便拆卸搬运。

42、进一步地，所述液体管道冰塞冷冻隔离装置，还包括管道支架和法兰；所述液体管道放置在管道支架上，所述液体管道两端分别安装法兰。

43、本发明的有益技术效果：

44、本发明的液体管道冰塞冷冻隔离装置一体化程度高，安装、拆装、搬运方便，提高了液体管道维修效率；自动监控液体管道表面霜线长度、三通电磁阀入口开度和三通电磁阀入口液氮流量；在液体管道制冷阶段，通过自动调节三通电磁阀入口开度来调节三通电磁阀入口液氮流量，使得液体管道内液体温度以稳定的速度下降，从而保护液体管道不被冻坏；在液体管道维修阶段，通过自动调节三通电磁阀入口开度来调节三通电磁阀入口液氮流量，使得冰塞的强度稳定，为液体管道维修人员提供更多的安全维修时间。