阅读说明：本技术 一种用于盾构机人仓气体检测的装置及检测方法 (Device and method for detecting gas in shield robot cabin ) 是由 阚龙 张满容 何奇 卢刘扬 陈传武 于 2020-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于盾构机人仓气体检测的装置及检测方法,用于盾构机人仓气体检测的装置包括：装置器件、安装支架、支架固定安装板和箱体,所述装置器件包括卡套直通球阀、过滤减压阀、空气干燥过滤筒、洁净气体过滤器、卡套三通球阀、玻璃转子流量计、卡套连接型针阀、典型气体探测器件等部件。本发明通过过滤减压阀调定人仓输出被测气体压力和流量满足探测器检测要求后,探测器会连续自动检测人仓输出气体中一氧化碳、氧气、二氧化碳、甲烷、硫化氢的质量模拟量,使盾构机人仓作业环境中有害气体实时连续自动监控,有利于作业人员人身安全,降低作业风险。(The invention provides a device and a method for detecting gas in a shield machine robot cabin, wherein the device for detecting gas in the shield machine robot cabin comprises the following steps: the device comprises a clamping sleeve direct-connection ball valve, a filtering pressure reducing valve, an air drying filter cylinder, a clean gas filter, a clamping sleeve three-way ball valve, a glass rotor flow meter, a clamping sleeve connection type needle valve, a typical gas detection device and the like. According to the invention, after the pressure and the flow of the gas output by the man-made cabin and detected by the filter pressure reducing valve are set to meet the detection requirements of the detector, the detector can continuously and automatically detect the quality analog quantity of carbon monoxide, oxygen, carbon dioxide, methane and hydrogen sulfide in the gas output by the man-made cabin, so that harmful gas in the operation environment of the shield machine man-made cabin can be continuously and automatically monitored in real time, the personal safety of operators is facilitated, and the operation risk is reduced.)

一种用于盾构机人仓气体检测的装置及检测方法

技术领域

本发明属于盾构施工领域，具体涉及一种用于盾构机人仓气体检测的装置及检测方法。

背景技术

盾构机长距离掘进过程中一直伴随着刀具磨损，或者刀具掉落，这样就严重影响刀盘的切削性能，降低盾构机掘进速度。为保证施工安全和效率，就需要开仓换刀。

然而，仓内环境复杂恶劣，并且换刀过程中经常伴随着动火作业，施工人员处于密闭空间，各种有害气体难以排出，容易造成进仓作业人员气体中毒，作业过程发生火灾事故，人工检测存在漏检和误检的风险。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种用于盾构机人仓气体检测的装置及检测方法。可实现构机人仓带压开仓作业环境中有害气体可实时连续自动监控，有利于保证带压开仓作业人员人身安全，降低作业风险。

一方面，本发明提供一种用于盾构机人仓气体检测的装置，包括：装置器件、安装支架、支架固定安装板和箱体，所述装置器件包括卡套直通球阀、过滤减压阀、空气干燥过滤筒、洁净气体过滤器、卡套三通球阀、玻璃转子流量计、卡套连接型针阀；所述卡套直通球阀包括第一卡套直通球阀和第二卡套直通球阀，分别连通人仓和辅助仓；所述第一卡套直通球阀、第二卡套直通球阀并联，后顺序连接过滤减压阀、空气干燥过滤筒、洁净气体过滤器，后与卡套三通球阀的第一通连接，后卡套三通球阀的第二通连接玻璃转子流量计，典型气体探测器件，后设有排气口；所述玻璃转子流量计与所述卡套三通球阀的间设有压力表；所述卡套连接型针阀与所述玻璃转子流量计并联，一端连接卡套三通球阀的第二通，另一端连接排气口，所述卡套连接型针阀和所述过滤减压阀用于调节人仓气体检测装置系统气体流量和压力；所述卡套三通球阀的第三通为标准气进口；所述装置器件通过所述安装支架用螺丝固定在支架固定安装板上，所述支架固定安装板放置在所述箱体内。

进一步地，所述典型气体探测器件包括一氧化碳探测器、氧气探测器、二氧化碳探测器、甲烷探测器、硫化氢探测器，所述一氧化碳探测器、氧气探测器、二氧化碳探测器、甲烷探测器、硫化氢探测器按顺序依次连接。

进一步地，所述第一卡套直通球阀、第二卡套直通球阀设有微动开关，用于控制人仓内气体检测。

进一步地，所述装置器件间通过精密无缝钢管和不锈钢卡套接头连接。

进一步地，所述装置器件与安装支架，安装支架与支架固定安装板通过螺丝连接。

另一方面，本发明提供了一种盾构机人仓气体检测装置的检测方法，包括：S1，将卡套三通球阀7开在右下导通位置，用对应标准气体将典型气体探测器件标定好，设定警报值；S2，打开卡套连接型针阀2，卡套三通球阀7开在上右导通位置，最后打开卡套直通球阀；S3，调节过滤减压阀4和卡套连接型针阀2，同时观察压力表3和玻璃转子流量计8，使人仓输出被测气体压力和流量符合探测器检测要求；S4，探测器开始连续自动检测人仓输出气体中一氧化碳、氧气、二氧化碳、甲烷、硫化氢的浓度值，并与设定报警值比较；S5，当检测气体发现气体中有任意一种气体浓度超标，对应探测器就会报警，同时报警信号可通过盾构机电气系统传输至盾构机操作室和地面监控室。

本发明的有益效果在于：

本发明通过过滤减压阀调定人仓输出被测气体压力和流量满足探测器检测要求后，探测器会连续自动检测人仓输出气体中一氧化碳、氧气、二氧化碳、甲烷、硫化氢的质量模拟量，探测器通过与设定的报警值比较，检测值高于报警值探测器发出报警信号，报警信号可通过盾构机电气系统传输至盾构机操作室和地面监控室，使得盾构机人仓带压开仓作业环境中有害气体可实时连续自动监控，有利于保证带压开仓作业人员人身安全，降低作业风险。

附图说明

图1为本发明的人仓气体检测装置的原理图；

图2为本发明的人仓气体检测装置的器件布置安装图；

图3为本发明人仓气体检测装置的检测方法流程图；

图4为本发明的人仓气体检测装置的箱体。

附图标记：1卡套直通球阀，2卡套连接型针阀，3压力表，4过滤减压阀，5空气干燥过滤筒，6洁净气体过滤器，7卡套三通球阀，8玻璃转子流量计，9一氧化碳气体探测器，10氧气探测器，11二氧化碳气体探测器，12甲烷气体探测器，13硫化氢气体探测器，14卡套直通球阀，15支架固定安装板。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种用于盾构机人仓气体检测的装置，包括：装置器件、安装支架、支架固定安装板15和箱体，所述装置器件包括卡套直通球阀、过滤减压阀4、空气干燥过滤筒5、洁净气体过滤器6、卡套三通球阀7、玻璃转子流量计8、卡套连接型针阀2；所述卡套直通球阀包括第一卡套直通球阀1和第二卡套直通球阀14，分别连通人仓和辅助仓；所述第一卡套直通球阀1、第二卡套直通球阀14并联，后顺序连接过滤减压阀4、空气干燥过滤筒5、洁净气体过滤器6，后与卡套三通球阀7的第一通连接，后卡套三通球阀7的第二通连接玻璃转子流量计8，典型气体探测器件，后设有排气口；所述卡套连接型针阀2与所述玻璃转子流量计8并联，一端连接卡套三通球阀7的第二通，另一端连接排气口，所述卡套连接型针阀2和所述过滤减压阀4用于调节人仓气体检测装置系统气体流量和压力；所述卡套三通球阀7的第三通为标准气进口；所述装置器件通过所述安装支架用螺丝固定在支架固定安装板15上，所述支架固定安装板15放置在所述箱体内。

所述玻璃转子流量计8与所述卡套三通球阀7间设有压力表3；典型气体探测器件包括一氧化碳探测器9、氧气探测器10、二氧化碳探测器11、甲烷探测器12、硫化氢探测器13，所述一氧化碳探测器9、氧气探测器10、二氧化碳探测器11、甲烷探测器12、硫化氢探测器13按顺序依次连接。

所述第一卡套直通球阀1、第二卡套直通球阀14设有微动开关，设有微动开关，用于控制人仓内气体检测。

装置器件间通过精密无缝钢管和不锈钢卡套接头连接，以防止气体外泄，保证其安全性。

装置器件与安装支架，安装支架与支架固定安装板15通过螺丝连接。

如图2和图3所示，本发明提供了一种用于盾构机人仓气体检测的装置的检测方法：

S1，将卡套三通球阀7开在右下导通位置，用对应标准气体通过卡套三通球阀7标气进口分别将一氧化碳探测器9、氧气探测器10、二氧化碳探测器11、甲烷探测器12、硫化氢探测器13标定好，设定报警值，检测气体报警值数据由探测器厂家提供，具体数据如下表所示：

表1相关气体检测报警值

检测气体类型	高报警值	低报警值
			硫化氢	15μmol/mol	10μmol/mol
甲烷	50％LEL	20％LEL
			二氧化碳	2000μmol/mol	1500μmol/mol
氧气	23.5％VOL	19.5％VOL
			一氧化碳	200μmol/mol	35μmol/mol

S2，打开卡套连接型针阀2，将卡套三通球阀7开在上右导通位置，最后打开第一卡套直通球阀1、第二卡套直通球阀14，人仓内气体进入；

S3，调节过滤减压阀4和卡套连接型针阀2，同时观察压力表3和玻璃转子流量计8，使人仓输出被测气体压力和流量符合探测器检测要求；

S4，探测器开始连续自动检测人仓输出气体中一氧化碳、氧气、二氧化碳、甲烷、硫化氢气体的浓度值，并与设定报警值比较；

S5，当发现气体中任意一种气体浓度超标时，对应探测器报警，同时报警信号通过盾构机电气系统传输至盾构机操作室和地面监控室。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认定用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所做的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。