一種用于大型低溫儲罐的組合安全系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種設(shè)備的安全系統(tǒng)，用于大型低溫儲罐的安全保護(hù)，可以保證儲罐在工作時(shí)得到多重安全保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于儲存低溫液體(液氧、液氮、液氬、液態(tài)乙烯、LNG等)的大型低溫平底雙壁儲罐，其工作溫度低于-100°c，甚至可達(dá)-196°c。在儲存時(shí)，由于熱量的侵入引起低溫液體蒸發(fā)，儲罐內(nèi)的壓力會不斷升高。而大量排液時(shí)，氣相空間增加，儲罐內(nèi)的壓力又會不斷降低。當(dāng)儲罐的工作壓力超出設(shè)計(jì)范圍后，儲罐有可能由于壓力過高或負(fù)壓而產(chǎn)生破裂或失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致發(fā)生安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了確保儲罐內(nèi)的工作壓力在設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)，本實(shí)用新型提供一種組合安全系統(tǒng)，用于保證其工作壓力在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，當(dāng)儲罐的工作壓力超出設(shè)計(jì)范圍后，本安全系統(tǒng)自動啟動，保障儲觸的安全。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:采用由一組閥門、儀表、邏輯控制器、汽化器、管道組成的自動控制安全保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)儲罐的工作壓力超出設(shè)計(jì)范圍后，本安全系統(tǒng)自動啟動，保障儲罐的安全；本安全系統(tǒng)包括五部分，其組成及功能分別為:
[0005]①.頂部取壓點(diǎn)，與儲罐頂部連接，用于測量儲罐內(nèi)的壓力；
[0006]②.儲罐排放系統(tǒng)，由閥門及管道組成，與罐頂連接，用于儲罐超壓后排放罐內(nèi)蒸氣;
[0007]③.儲罐自增壓系統(tǒng)，由閥門和汽化器及管道組成，連接在罐頂與罐底之間，根據(jù)儲罐內(nèi)的壓力值，利用儲罐本身的液體物料汽化后回到儲罐進(jìn)行增壓；
[0008]④.儲罐補(bǔ)氣系統(tǒng)，由閥門及管道組成，與罐頂連接，根據(jù)儲罐內(nèi)的壓力值，由外部氣源補(bǔ)氣；
[0009]⑤.儲罐呼吸系統(tǒng)，由壓力/真空閥及管道組成，與罐頂連接，當(dāng)儲罐壓力超過設(shè)計(jì)范圍后，壓力/真空閥開啟，使儲罐呼氣或吸氣；
[0010]其中:
[0011]當(dāng)儲罐壓力高于正常工作壓力時(shí)，壓力達(dá)到設(shè)定值，排放系統(tǒng)接收到信號后打開，排放罐內(nèi)氣體使得罐內(nèi)壓力下降至工作壓力；如果儲罐壓力繼續(xù)上升，達(dá)到呼氣系統(tǒng)內(nèi)壓力/真空閥開啟壓力值，壓力/真空閥打開，將儲罐內(nèi)的氣體排出，使儲罐的壓力下降至設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)；
[0012]當(dāng)儲罐壓力低于正常工作壓力時(shí)，第一步:壓力低至設(shè)定值時(shí)，儲罐自增壓系統(tǒng)接收到信號后打開，儲罐低溫液體通過汽化器蒸發(fā)成氣體，補(bǔ)充進(jìn)罐內(nèi)自動增壓；第二步:如果儲罐壓力還在繼續(xù)下降，儲罐補(bǔ)氣系統(tǒng)接收信號后打開，補(bǔ)充氣源將進(jìn)入儲罐，提高儲罐的壓力；第三歩:如果壓力繼續(xù)下降，達(dá)到儲罐呼吸系統(tǒng)壓力/真空閥的開啟壓力值，壓力/真空閥打開，將大氣吸進(jìn)儲罐內(nèi)，防止儲罐產(chǎn)生超出設(shè)計(jì)范圍的負(fù)壓，造成儲罐的破壞。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:確保儲罐內(nèi)工作壓力在設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)，且實(shí)現(xiàn)多重分級保護(hù)，從而避免由于壓力過高或負(fù)壓造成的儲罐破裂或失穩(wěn)破壞，避免安全事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0014]圖1是“大型低溫儲罐的組合安全系統(tǒng)”圖，其中各個(gè)符號所代表的元件為:V-1為自動調(diào)節(jié)閥，V-2為截止閥，V-3為切換閥，V-4為壓力/真空閥，V-5為壓力/真空閥，V-6為自動調(diào)節(jié)閥，V-7為自動調(diào)節(jié)閥，V-8為安全閥，V-9為截止閥，V-1O為截止閥，LE-A為空溫式汽化器，LE-B為空溫式汽化器，PV-1為截止閥，PV-2為截止閥，PV-3為截止閥，PICAS-1為壓力變送器，PICAS-2為壓力變送器，PICAS-3為壓力變送器，UZ為邏輯控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本安全系統(tǒng)包括五部分，分別為:①.頂部取壓點(diǎn)，PICAS-U PICAS-2、PICAS-3，與罐頂部相連，用于測量儲罐內(nèi)的壓力，在控制閥門動作時(shí)，采用壓力三選二進(jìn)行判斷，取三個(gè)壓力測點(diǎn)進(jìn)行對比選取一個(gè)準(zhǔn)確的值作為控制依據(jù)，防止儀表誤差引起的誤操作；②.儲罐排放系統(tǒng)，由閥門V-l、V-2及管道組成并與罐頂連接；③.儲罐自增壓系統(tǒng)，由閥門V-7、V-9、V-10和汽化器LE-A、LE-B及管道組成，連接在罐頂與罐底之間.儲罐補(bǔ)氣系統(tǒng)，由閥門V-6及管道組成，并與罐頂連接?’⑤.儲罐呼吸系統(tǒng)，由閥門V-3、V-4、V-5及管道組成，并與罐頂連接。
[0016]當(dāng)儲罐壓力高于正常工作壓力時(shí):第一步:壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，V-1閥接收到邏輯控制器傳來的信號后打開，排放罐內(nèi)氣體使得罐內(nèi)壓力下降至工作壓力；第二步:如果V-1閥出現(xiàn)故障或者排放的量不足以降低罐內(nèi)壓力時(shí)，儲罐壓力繼續(xù)上升，達(dá)到壓力變送器設(shè)定的報(bào)警值，控制室內(nèi)會發(fā)出警報(bào)聲，此時(shí)操作人員可以去現(xiàn)場手動操作V-1閥或者V-2閥，排放氣體使得壓力下降；第三步:如果前兩步還未將儲罐的壓力控制在正常工作壓力，儲罐壓力還在繼續(xù)上升，達(dá)到儲罐的壓力/真空閥開啟壓力值，V-4閥或者V-5閥打開，將儲罐內(nèi)的氣體排出，使儲罐的壓力下降至設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)。通過這三重超壓保護(hù)系統(tǒng)，可以保證罐內(nèi)壓力不會超過設(shè)計(jì)值，維持儲罐正常工作。
[0017]當(dāng)儲罐壓力低于正常工作壓力時(shí):第一步:壓力低至設(shè)定值時(shí)，V-7閥接收到邏輯控制器傳來的信號后自動打開，低溫液體通過汽化器LE-A或者LE-B蒸發(fā)成氣體，補(bǔ)充進(jìn)罐內(nèi)自動增壓，系統(tǒng)配套兩組汽化器LE-A與LE-B，互相切換工作。第二步:如果通過第一步的增壓，儲罐壓力還在繼續(xù)下降，V-6閥接收到邏輯控制器傳來的信號后自動打開，補(bǔ)充氣源將進(jìn)入儲罐，提高儲罐的壓力。第三歩:如果前兩步還未將儲罐的壓力控制在正常工作壓力，壓力繼續(xù)下降，達(dá)到壓力/真空閥的開啟壓力值，V-4閥或者V-5閥打開，將大氣吸進(jìn)儲罐內(nèi)，防止儲罐產(chǎn)生超出設(shè)計(jì)范圍的負(fù)壓，造成對儲罐的破壞。設(shè)置兩臺壓力/真空閥及一臺切換閥，可以實(shí)現(xiàn)在線調(diào)驗(yàn)。
[0018]在儲罐發(fā)生超出設(shè)計(jì)范圍的高壓或者低壓的情況時(shí)，這套組合安全系統(tǒng)均能在不同的壓力值下做出相應(yīng)反應(yīng)來處理可能發(fā)生的安全問題。即使出現(xiàn)一些波及儲罐的機(jī)械故障或者操作失誤，在這套組合安全系統(tǒng)的保護(hù)下都仍能保證儲罐以及工作人員的安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于大型低溫儲罐的組合安全系統(tǒng)，用于保證其工作壓力在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)；其特征是:當(dāng)儲罐的工作壓力超出設(shè)計(jì)范圍后，本安全系統(tǒng)自動啟動，保障儲罐的安全；本安全系統(tǒng)包括五部分，其組成及功能分別為: ①.頂部取壓點(diǎn)，與儲罐頂部連接，用于測量儲罐內(nèi)的壓力； ②.儲罐排放系統(tǒng)，由閥門及管道組成，與罐頂連接，用于儲罐超壓后排放罐內(nèi)蒸氣； ③.儲罐自增壓系統(tǒng)，由閥門和汽化器及管道組成，連接在罐頂與罐底之間，根據(jù)儲罐內(nèi)的壓力值，利用儲罐本身的液體物料汽化后回到儲罐進(jìn)行增壓； ④.儲罐補(bǔ)氣系統(tǒng)，由閥門及管道組成，與罐頂連接，根據(jù)儲罐內(nèi)的壓力值，由外部氣源補(bǔ)氣； ⑤.儲罐呼吸系統(tǒng)，由壓力/真空閥及管道組成，與罐頂連接，當(dāng)儲罐壓力超過設(shè)計(jì)范圍后，壓力/真空閥開啟，使儲罐呼氣或吸氣； 其中: 當(dāng)儲罐壓力高于正常工作壓力時(shí)，壓力達(dá)到設(shè)定值，排放系統(tǒng)接收到信號后打開，排放罐內(nèi)氣體使得罐內(nèi)壓力下降至工作壓力；如果儲罐壓力繼續(xù)上升，達(dá)到呼氣系統(tǒng)內(nèi)壓力/真空閥開啟壓力值，壓力/真空閥打開，將儲罐內(nèi)的氣體排出，使儲罐的壓力下降至設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)； 當(dāng)儲罐壓力低于正常工作壓力時(shí)，第一步:壓力低至設(shè)定值時(shí)，儲罐自增壓系統(tǒng)接收到信號后打開，儲罐低溫液體通過汽化器蒸發(fā)成氣體，補(bǔ)充進(jìn)罐內(nèi)自動增壓；第二步:如果儲罐壓力還在繼續(xù)下降，儲罐補(bǔ)氣系統(tǒng)接收信號后打開，補(bǔ)充氣源將進(jìn)入儲罐，提高儲罐的壓力；第三歩:如果壓力繼續(xù)下降，達(dá)到儲罐呼吸系統(tǒng)壓力/真空閥的開啟壓力值，壓力/真空閥打開，將大氣吸進(jìn)儲罐內(nèi)，防止儲罐產(chǎn)生超出設(shè)計(jì)范圍的負(fù)壓，造成儲罐的破壞。
【專利摘要】一種用于大型低溫儲罐的組合安全系統(tǒng)，本系統(tǒng)主要由儲罐頂部取壓點(diǎn)、儲罐排放系統(tǒng)、儲罐自增壓系統(tǒng)、儲罐補(bǔ)氣系統(tǒng)、儲罐呼吸系統(tǒng)五部分組成。這五個(gè)部分通過編程設(shè)定的邏輯控制器協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)多重分級保護(hù)，確保儲罐內(nèi)工作壓力處于設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)，保證儲罐的安全運(yùn)行。
【IPC分類】F17C13/12
【公開號】CN204829283
【申請?zhí)枴緾N201520609496
【發(fā)明人】凝晶, 張敏, 周麗
【申請人】浙江新銳空分設(shè)備有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月14日