一种液化烃防泄漏注水系统及其注水方法技术方案

本发明专利技术涉及设备安全技术领域，尤其涉及一种液化烃防泄漏注水系统及其注水方法，液化烃防泄漏注水系统，包括与球罐连接的进出水单元、监测单元和控制单元，监测单元监测球罐是否泄露，控制单元控制进出水单元向球罐注水或者回水，进出水单元包括依次连接的缓冲水罐、第一变频泵和分布器，分布器连接球罐底部的进水管路，缓冲水罐由下至上分为液相区和气相区，液相区连接消防管网，气相区分别连接真空泵、氮气供给装置和火炬管网，真空泵的出气口连通火炬管网。本发明专利技术能够效避免液化烃大面积泄漏挥发而发生火灾爆炸，消除了液化烃与现有消防系统互窜的风险，提升了系统整体安全等级和应急时效性，避免能源浪费和环境污染。避免能源浪费和环境污染。避免能源浪费和环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种液化烃防泄漏注水系统及其注水方法


[0001]本专利技术涉及设备安全
，尤其涉及一种液化烃防泄漏注水系统及其注水方法。

技术介绍

[0002]液化烃，指的是通过加压或降低温度等方式变成液态的烃类，如乙烷、乙烯、丙烯、石油气等，一般储存在全压力式球罐中。液化烃气态密度是空气的1.5
‑
2倍，液态液化烃极易挥发，泄漏气化后体积迅速扩大250
‑
300倍。GB50160
‑
2008《石油化工企业设计防火规范》规定液化烃为甲A类物质，泄漏后一旦遇到点火源便会引起爆炸。液化烃球罐的进出料管线通常设置在球罐底部，液化烃物料泄漏也多发生在球罐底部，泄漏量较大时，液化烃迅速气化形成白雾，抢修人员无法靠近球罐进行堵漏作业。罐区大量泄漏液化烃易在大气中自然扩散，并向低洼区流动，聚集在不通风的低洼地带，遇到点火源或火花会引起巨大爆炸，造成严重伤亡，因此液化烃球罐泄漏是非常棘手的泄漏事故。
[0003]申请号为CN201811327581.4的专利技术专利公开了一种液化烃球罐泄漏防护装置及方法，采用监测单元监测球罐是否泄露，然后通过控制单元控制注水单元向球罐内注水，封堵泄漏点，然后抢修人员及时对泄漏点进行修补。上述技术方案存在以下问题：1、当泄漏点修补完成后，将球罐内的水排出球罐时，会携带部分液化烃离开球罐，造成资源浪费并污染水体；2、注水单元向球罐内注水时，水中的杂质会被带入球罐内，当水排出球罐后，部分杂质仍会挂壁残留在球罐内，污染球罐；3、当泄漏点位于球罐高位时，球罐内的液化烃被大量水压缩，导致球罐内压力过高，此时球罐顶部的泄压阀打开，释放部分液化烃以保证罐体内的压力处于安全范围，释放出的液化烃造成资源浪费并污染环境。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种液化烃防泄漏注水系统，包括与球罐连接的进出水单元、监测单元和控制单元，所述监测单元监测所述球罐是否泄露，所述控制单元控制所述进出水单元向所述球罐注水或者回水，所述进出水单元包括依次连接的缓冲水罐、第一变频泵和分布器，所述分布器连接球罐底部的进水管路，所述缓冲水罐由下至上分为液相区和气相区，所述液相区连接消防管网，所述气相区分别连接真空泵、氮气供给装置和火炬管网，所述真空泵的出气口连通所述火炬管网。
[0005]优选的，所述缓冲水罐外部设有加热装置，内部设有液位传感器，顶部设有气相压力传感器，一个入水口连通去离子水供给装置和所述消防管网，一个入水口连接所述分布器的总出水接口，一个出水口连接储水装置，一个出水口连接所述第一变频泵，一个进气口连接所述氮气供给装置，一个出气口连接所述真空泵，一个出气口连接所述火炬管网。
[0006]优选的，所述控制单元包括与HMI相连的PLC控制器；所述缓冲水罐与火炬管网之
间设有排气单向阀，所述缓冲水罐与第一变频泵、分布器的总出水管、真空泵、消防管网、火炬管网、去离子水供给装置、储水装置之间，第一变频泵与分布器的总进水接口之间，以及分布器的分支接口与球罐之间均设有电动阀，所述电动阀、第一变频泵、真空泵，液位传感器、气相压力传感器和监测单元分别连接所述PLC控制器。
[0007]优选的，所述分布器包括集水罐和分水罐，所述集水罐一侧由下到上依次设有总进水接口和总出水接口，另一侧介于所述总进水接口和总出水接口之间设有连通所述分水罐的进水管，顶部设有连通所述分水罐的回水管，所述进水管上设有进水单向阀，所述回水管上设有回水单向阀，所述集水罐的底部设有锥形的沉积槽，所述沉积槽的底部出口处设有密封盖，所述分水罐上设有多个分支接口。
[0008]优选的，所述集水罐内总进水接口和进水管之间水平设有滤网，所述滤网上方设有第一限位块，所述总出水接口上方设有第二限位块，清扫机构滑动设于所述第一限位块和第二限位块之间，弹簧一端固定于所述集水罐顶部，另一端连接所述清扫机构，所述清扫机构面向所述回水管一端设有涡轮叶片，面向所述滤网一端设有毛刷，初始状态下，所述清扫机构封堵所述总出水接口，在向下的水压作用下，可下移封堵所述进水管并旋转清扫所述滤网。
[0009]优选的，所述球罐的顶部设有泄压阀和进气单向阀，所述泄压阀连接出气管，所述进气单向阀连接进气管，所述出气管和进气管连通进出气管，所述进出气管连通储气装置的进出气口。
[0010]优选的，所述储气装置的底部设有所述进出气口，顶部设有与第二变频泵连通的进水口和与所述缓冲水罐连通的出水口，所述进水口和出水口处均设有电动阀，所述第二变频泵连接所述缓冲水罐，所述储气装置内设有气囊，所述气囊的囊口固定于所述进出气口处，初始状态下，所述储气装置内注满水，所述气囊处于扁平状态。
[0011]优选的，所述储气装置内腔上方设有位移传感器和限制水向上流动的第一阻尼机构，所述第一阻尼机构下方设有可沿所述储气装置内腔竖直密封滑动的活塞机构，所述活塞机构面向所述气囊处设有液化气传感器，所述活塞机构与所述储气装置内侧壁抵接处设有第二阻尼机构。
[0012]本专利技术提供了一种液化烃防泄漏注水系统的注水方法，包括以下步骤：步骤S100、注水前，缓冲水罐的液相区内盛有去离子水，气相区内充有氮气，并且液相区的液位和气相区的压力均保持在设定参数范围内；步骤S200、注水，监测单元检测到球罐泄露后，将信号传输给PLC控制器，PLC控制器控制打开消防管网
‑
缓冲水罐
‑
第一变频泵
‑
分布器
‑
发生泄漏的球罐之间的注水通路，通过第一变频泵将缓冲水罐内的水从发生泄露的球罐底部的进水管路泵入球罐中；当水将球罐的泄漏点封堵后，及时对球罐的泄漏点进行修复；步骤S300、回水，球罐修复完毕后，PLC控制器控制关闭注水通路，并打开球罐
‑
分布器
‑
缓冲水罐
‑
储水装置之间的回水通路，球罐内的水回流至缓冲水罐和储水装置中；步骤S400、缓冲水罐内的液位和压力调节，在注水和回水过程中，缓冲水罐内的液位传感器监测液相区的液位变化， PLC控制器根据液位变化及时调整消防管网与第一变频泵之间的进出水流量或分布器与储水装置之间的进出水流量，使液相区的液位保持在设定参数范围内，气相压力传感器监测气相区的压力变化，PLC控制器根据压力变化及时进行氮
气补充或抽真空，使气相区的压力保持在设定参数范围内；步骤S500、液化烃燃烧处理，回水时回流水中携带的液化烃进入缓冲水罐的气相区后气化，排入火炬管网后进行高空燃烧处理；步骤S600、去离子水回填，球罐内的水全部回流完毕后，PLC控制器关闭回水通路，同时打开去离子水供给装置
‑
缓冲水罐
‑
储水装置之间的通路，向缓冲水罐的液相区内通入去离子水，直至去离子水全部置换缓冲水罐内的消防水及回流水后，关闭循环通路，缓冲水罐恢复至初始状态。
[0013]优选的，步骤S200还包括液化烃从球罐排入储气装置的过程，具体包括以下步骤：步骤S210、PLC控制器控制储气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液化烃防泄漏注水系统，包括与球罐（1）连接的进出水单元（2）、监测单元和控制单元，所述监测单元监测所述球罐（1）是否泄露，所述控制单元控制所述进出水单元（2）向所述球罐（1）注水或者回水，其特征在于，所述进出水单元（2）包括依次连接的缓冲水罐（21）、第一变频泵（22）和分布器（23），所述分布器（23）连接球罐（1）底部的进水管路，所述缓冲水罐（21）由下至上分为液相区和气相区，所述液相区连接消防管网（3），所述气相区分别连接真空泵（24）、氮气供给装置（7）和火炬管网（4），所述真空泵（24）的出气口连通所述火炬管网（4）；所述球罐（1）连接储气装置（8），所述储气装置（8）的底部设有进出气口（81），顶部设有与第二变频泵（28）连通的进水口（82）和与所述缓冲水罐（21）连通的出水口（83），所述进水口（82）和出水口（83）处均设有电动阀，所述第二变频泵（28）连接所述缓冲水罐（21），所述储气装置（8）内设有气囊（84），所述气囊（84）的囊口（841）固定于所述进出气口（81）处，初始状态下，所述储气装置（8）内注满水，所述气囊（84）处于扁平状态；所述储气装置（8）内腔上方设有位移传感器（85）和限制水向上流动的第一阻尼机构（86），所述第一阻尼机构（86）下方设有可沿所述储气装置（8）内腔竖直密封滑动的活塞机构（87），所述活塞机构（87）面向所述气囊（84）处设有液化气传感器（88），所述活塞机构（87）与所述储气装置（8）内侧壁抵接处设有第二阻尼机构（89）。2.根据权利要求1所述的一种液化烃防泄漏注水系统，其特征在于，所述缓冲水罐（21）外部设有加热装置（27），内部设有液位传感器（25），顶部设有气相压力传感器（26），一个入水口连通去离子水供给装置（5）和所述消防管网（3），一个入水口连接所述分布器（23）的总出水接口（2312），一个出水口连接储水装置（6），一个出水口连接所述第一变频泵（22），一个进气口连接所述氮气供给装置（7），一个出气口连接所述真空泵（24），一个出气口连接所述火炬管网（4）。3.根据权利要求2所述的一种液化烃防泄漏注水系统，其特征在于，所述控制单元包括与HMI相连的PLC控制器；所述缓冲水罐（21）与火炬管网（4）之间设有排气单向阀，所述缓冲水罐（21）与第一变频泵（22）、分布器（23）的总出水管、真空泵（24）、消防管网（3）、火炬管网（4）、去离子水供给装置（5）、储水装置（6）之间，第一变频泵（22）与分布器（23）的总进水接口（2311）之间，以及分布器（23）的分支接口（2321）与球罐（1）之间均设有电动阀，所述电动阀、第一变频泵（22）、真空泵（24），液位传感器（25）、气相压力传感器（26）和监测单元分别连接所述PLC控制器。4.根据权利要求3所述的一种液化烃防泄漏注水系统，其特征在于，所述分布器（23）包括集水罐（231）和分水罐（232），所述集水罐（231）一侧由下到上依次设有总进水接口（2311）和总出水接口（2312），另一侧介于所述总进水接口（2311）和总出水接口（2312）之间设有连通所述分水罐（232）的进水管（2313），顶部设有连通所述分水罐（232）的回水管（2314），所述进水管（2313）上设有进水单向阀（2315），所述回水管（2314）上设有回水单向阀（2316），所述集水罐（231）的底部设有锥形的沉积槽（2317），所述沉积槽（2317）的底部出口处设有密封盖（2318），所述分水罐（232）上设有多个分支接口（2321）。5.根据权利要求4所述的一种液化烃防泄漏注水系统，其特征在于，所述集水罐（231）内总进水接口（2311）和进水管（2313）之间水平设有滤网（233），所述滤网（233）上方设有第一限位块（234），所述总出水接口（2312）上方设有第二限位块（235），清扫机构（236）滑动设
于所述第一限位块（234）和第二限位块（235）之间，弹簧（237）一端固定于所述集水罐（231）顶部，另一端连接所述清...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松光，李志东，刘晓飞，贾川，
申请(专利权)人：山东神驰化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：