專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)噴淋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)噴琳的方法，適用于對(duì)合成氨貯存設(shè)備的有效監(jiān)控與應(yīng)急處理，將可能出現(xiàn)的環(huán)境污染事故降至最低程度。
背景技術(shù)：
作為化學(xué)工業(yè)原料及中間產(chǎn)品的合成氨，在貯存過(guò)程中，容易發(fā)生泄漏事故，而且突發(fā)性強(qiáng)，難以通過(guò)日常檢查監(jiān)控到位，一旦泄漏，立即擴(kuò)散為氣氨，現(xiàn)場(chǎng)煙霧彌漫，氣味刺鼻，難以準(zhǔn)確判斷泄漏點(diǎn)，因此難以制定出準(zhǔn)確、有效、快捷的應(yīng)急救援措施?，F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，合成氨對(duì)人體危害極大，救援人員即使防護(hù)措施完善，也難以安全出入事故現(xiàn)場(chǎng).合成氨管線與系統(tǒng)相連，必須切斷合成氨來(lái)源及與系統(tǒng)聯(lián)系，并用水噴淋。但現(xiàn)場(chǎng)閥門多為手動(dòng)，關(guān)閉難度大，且合成氨腐蝕性較強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)閥門難以保證完全切斷，泄漏難以徹底解決。儲(chǔ)罐區(qū)壓力高，泄漏量大，擴(kuò)散快，易造成大面積大氣環(huán)境污染。氨和空氣混合達(dá)到爆炸極限易會(huì)引起燃燒和爆炸，如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在，則危險(xiǎn)性更高。中國(guó)公開專利文獻(xiàn)中有一種目的類似裝置，名為“煙酸儲(chǔ)罐和氨反應(yīng)罐的泄漏檢測(cè)報(bào)警裝置”(申請(qǐng)?zhí)枮?CN204510013166. 8)的公開文本，它包括檢測(cè)氣體泄漏的檢測(cè)傳感器及變送器、報(bào)警器具以及泄漏信號(hào)收集發(fā)送單元、接收處理單元，中央處理器，多路選擇開關(guān)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，發(fā)送模塊、接收模塊，檢測(cè)變送器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器和RS232C接口等。據(jù)稱較為先進(jìn)，效果不錯(cuò)。但它完全是電子控制系統(tǒng)裝置，不同于本發(fā)明的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種用常規(guī)設(shè)備以裝備危化品貯存設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)貯存設(shè)備的有效監(jiān)控及對(duì)貯存設(shè)備突發(fā)外泄事故的有效處理，提高貯存設(shè)備的安全長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)施本方法的裝置簡(jiǎn)單、投資省、操作方便、運(yùn)行費(fèi)用低，能有效將危化品貯存設(shè)備的環(huán)境污染性降至最低，可取得很大的環(huán)保效益。本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟一、(1)合成氨儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)安裝攝像及氨氣在線分析儀組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，能在操作室遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)罐運(yùn)行情況，在發(fā)生氨氣泄漏時(shí)能遠(yuǎn)程獲取泄漏點(diǎn)位置，對(duì)應(yīng)急事故處理提供依據(jù)。(2)由快速氣動(dòng)截?cái)嚅y組成的遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)，能在最短時(shí)間內(nèi)切斷合成氨儲(chǔ)罐的進(jìn)出管線，并由噴淋系統(tǒng)產(chǎn)生水幕，將泄漏的氣氨噴洗成氨水，再由氨水泵輸送到其它工序作進(jìn)一步回收處理.二 .攝像頭為360度全方位遙控防爆攝像頭，氨氣在線分析儀安裝位置應(yīng)能代表罐區(qū)的典型大氣成分，并配以UPS電源，防止斷電造成對(duì)罐區(qū)監(jiān)視的中斷。三.由消防水、快速氣動(dòng)截?cái)嚅y及噴頭組成的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，能通過(guò)氨氣在線分析儀感知罐區(qū)大氣氨濃度超標(biāo)時(shí)發(fā)出聲訊報(bào)警，并自動(dòng)開啟快速氣動(dòng)截?cái)嚅y，由安裝于罐區(qū)的噴頭形成水幕，對(duì)泄漏點(diǎn)實(shí)施有效覆蓋，防止對(duì)大氣產(chǎn)生污染。四.氣動(dòng)截?cái)嚅y為快速動(dòng)作型并配手輪，在儀表壓縮空氣中斷時(shí)，能通過(guò)手輪進(jìn)行啟閉操作.五.合成氨罐進(jìn)出管線遠(yuǎn)程截?cái)嚅y，由總控室DCS及控制屏控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出氨罐截?cái)嚅y的冗余控制。六.對(duì)控制屏增設(shè)UPS電源。七.步驟⑵中所述的噴淋系統(tǒng)所形成的氨水廢液由罐區(qū)周圍所設(shè)的圍堰暫存.八.圍堰中暫存的氨水由專用的氨水泵輸送到氨水回收槽，由回收裝置回收再利用·九.回收裝置由脫碳、脫氨裝置組成、能將廢液中的C0z、NH，先后進(jìn)行分離，GOz以氣相輸送回尿素裝置，NA,以液態(tài)送回氨罐.本發(fā)明的有益效果是①合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控投用后，攝像監(jiān)控與氨氣監(jiān)測(cè)儀準(zhǔn)確可靠，方便查找事故原因，制定對(duì)策，為解決事故贏得寶貴的時(shí)間；②切斷閥快速靈敏，保證與系統(tǒng)徹底隔離，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大；③自動(dòng)噴淋系統(tǒng)動(dòng)作可靠，形成的水幕防止了氣氨擴(kuò)散至大氣，廢水回收裝置行之有效，杜絕了二次污染。經(jīng)驗(yàn)證液氮儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)噴林系統(tǒng)是一套行之有效的，能夠防止合成氨泄漏，并對(duì)儲(chǔ)罐區(qū)合成氨泄漏事故能夠及時(shí)有效處理的配套裝置，該系統(tǒng)完善合成氨泄漏事故應(yīng)急救援措施，保證儲(chǔ)罐區(qū)重大危險(xiǎn)源安全運(yùn)行，經(jīng)監(jiān)控和噴淋系統(tǒng)的合成氨儲(chǔ)罐區(qū)是不會(huì)發(fā)生災(zāi)難性事故的。
具體實(shí)施例方式合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴淋系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟1.安裝遠(yuǎn)程攝像監(jiān)控系統(tǒng)和氨氣在線監(jiān)測(cè)儀，在3個(gè)重大危險(xiǎn)源儲(chǔ)罐區(qū)重要部位安裝6只監(jiān)控?cái)z像頭，16臺(tái)氨氣在線監(jiān)測(cè)儀，由總控室在線實(shí)時(shí)對(duì)合成氨儲(chǔ)罐區(qū)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)出泄漏氣體的方位，氣氨濃度> 70 111>即自動(dòng)報(bào)警，提醒操作人員采取處理措施。2.安裝遠(yuǎn)程快速切斷閥。在各儲(chǔ)罐產(chǎn)氨、用氨管線和合成氨充裝站，安裝氣動(dòng)快速切斷閥共計(jì)16臺(tái)，切斷閥均采用全不銹鋼材質(zhì)，并配備手輪裝置， 開關(guān)動(dòng)作完成小于5秒，并根據(jù)安全生產(chǎn)需要選擇快速切斷閥的作用方式，即使在氣源故障情況下仍能保證閥門正確的開關(guān)位置，出現(xiàn)險(xiǎn)情，可由總控操作人員遠(yuǎn)程快速關(guān)閉切斷閥，切斷進(jìn)出合成氨，減少合成氨泄漏量和對(duì)周邊環(huán)境污染。3.在儲(chǔ)罐區(qū)安裝多組消防栓和緊急水膜噴淋系統(tǒng)，包括38組噴淋頭和消防給水泵等，保證事故處理充足的水源.一旦氨氣監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)到儲(chǔ)罐區(qū)氨氣濃度超標(biāo)(90ppm)，即自動(dòng)打開消防水切斷閥，緊急噴淋系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)噴淋，也可由總控操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況手動(dòng)進(jìn)行操作。4.合理收集事故排放稀氨水。在儲(chǔ)罐區(qū)周圍制作圍堰，圍堰高1. 5米，由鋼精混凝土澆注而成，防止噴淋水泄漏至周邊環(huán)境，(以自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的噴水流量計(jì)，能保證48小時(shí)不致外泄)，安裝稀氨水廢液回收泵，并配管至氨水槽，通過(guò)稀氨水廢液回收泵將稀氨水回收至氨水槽，徹底杜絕事故排放稀氨水對(duì)水體污染.5.遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括所有切斷閥的控制均采用UPS不間斷電源供電，源供電，保證事故停電情況下，仍能進(jìn)行可靠監(jiān)控.6.針對(duì)步驟2，遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)均由總控室DCS控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制功能，一旦DCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)將癱瘓，甚至引發(fā)更為嚴(yán)重的安全事故(如切斷閥誤動(dòng)作)，因此，在總控室單獨(dú)增加控制屏，與DCS實(shí)現(xiàn)冗余控制，增加了系統(tǒng)的可靠性、安全性。針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中，往往會(huì)出現(xiàn)安全閥誤動(dòng)作的情況，一旦安全閥打開，人員難以靠近，要使其關(guān)閉非常困難，因此，在安全閥根部安裝氣動(dòng)遠(yuǎn)程快速切斷閥，安全閥一旦動(dòng)作，可由總控室遠(yuǎn)程切斷，同時(shí)，將安全閥排放管配管地坑，合成氨引至地坑排放，減輕排放環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1.合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)噴淋的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟(1)合成氨儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)安裝攝像頭及氨氣在線分析儀組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，能在操作室遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)罐運(yùn)行情況，在發(fā)生氨氣泄漏時(shí)能遠(yuǎn)程獲取泄漏點(diǎn)位置，為應(yīng)急事故處理提供依據(jù)；(2)由快速氣動(dòng)截?cái)嚅y組成的遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)，能在最短時(shí)間內(nèi)切斷合成氨儲(chǔ)罐的進(jìn)出管線，并由噴淋系統(tǒng)產(chǎn)生水幕，將泄漏的氨氣噴洗成氨水，再由氨水泵輸送到其它工序作進(jìn)一步回收處理.
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴淋系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 所述攝像頭為360度全方位遙控防爆攝像頭，氨氣在線分析儀安裝位置應(yīng)能代表罐區(qū)的典型大氣成分，并配以UPS電源，防止斷電造成對(duì)罐區(qū)監(jiān)視的中斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴淋系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 由消防水、快速氣動(dòng)截?cái)嚅y及噴頭組成的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，能通過(guò)氨氣在線分析儀感知罐區(qū)大氣氨濃度超標(biāo)時(shí)發(fā)出聲訊報(bào)警，并自動(dòng)開啟快速氣動(dòng)截?cái)嚅y，由安裝于罐區(qū)的噴頭形成水幕，對(duì)泄漏點(diǎn)實(shí)施有效覆蓋，防止對(duì)大氣產(chǎn)生污染。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴淋系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 所述氣動(dòng)截?cái)嚅y為快速動(dòng)作型并配手輪，在儀表壓縮空氣中斷時(shí)，能通過(guò)手輪進(jìn)行啟閉操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴淋系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 所述的氨罐進(jìn)出管線遠(yuǎn)程截?cái)嚅y，由總控室DCS及控制屏控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出氨罐截?cái)嚅y的冗余控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴淋系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 對(duì)控制屏增設(shè)UPS電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴淋系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 步驟O)中所述的噴淋系統(tǒng)所形成的氨水廢液由罐區(qū)周圍所設(shè)的圍堰暫存.
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴琳系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于圍堰中暫存的氨水由專用的氨水泵輸送到氨水回收槽，由回收裝置回收再利用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和8所述的合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與噴淋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 所述回收裝置由脫碳、脫氨裝置組成、能將廢液中的C02、NH3，先后進(jìn)行分離，C02以氣相輸送回尿素裝置，NH3以液態(tài)送回氨罐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)合成氨儲(chǔ)罐遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)噴淋的方法。使用本方法能實(shí)時(shí)在線監(jiān)控儲(chǔ)罐的運(yùn)行情況，有效提供對(duì)合成氨突發(fā)外泄事故的快速遠(yuǎn)程處理，系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程攝像監(jiān)控系統(tǒng)能直觀監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況，在發(fā)生合成氨泄漏時(shí)，首先由遠(yuǎn)程氣動(dòng)截?cái)嚅y迅速將儲(chǔ)罐從流程中切斷出來(lái)，同時(shí)氨氣在線監(jiān)測(cè)儀與自動(dòng)噴淋系統(tǒng)能將合成氨、氨氣噴淋稀釋成廢液，由廢液泵輸送到其它工序進(jìn)行處理，能有效地減輕合成氨泄漏對(duì)環(huán)境造成的污染，本發(fā)明作為一種安全環(huán)保措施，適合裝備于合成氨儲(chǔ)罐或合成氨生產(chǎn)車間，本系統(tǒng)裝置簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益好。
文檔編號(hào)C01C1/04GK102540948SQ201010588310
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者龐兵 申請(qǐng)人:張家港凱納信息技術(shù)有限公司