CN101101085A - 液氨储罐远程监控与自动喷淋系统的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液氨储罐远程监控与自动喷淋系统的实现方法。使用本系统能实时在线监控储罐的运行情况，有效提供对液氨突发外泄事故的快速远程处理，系统中的远程摄像监控系统能直观监视设备运行情况，在发生液氨泄漏时，首先由远程气动截断阀迅速将储罐从流程中切断出来，同时氨气在线监测仪与自动喷淋系统能将液氨、氨气喷淋稀释成废液，由废液泵输送到其它工序进行处理，能有效地减轻液氨泄漏对环境造成的污染，本发明作为一种安全环保措施，适合装备于液氨储罐，本系统装置简单，投资少，运行费用低，环保经济效益好。

Description

液氨储罐远程监控与自动喷淋系统的实现方法

技术领域

本发明涉及对有毒有害易挥发危险化学品贮存设备运行状态的远程监控、及对存贮设备突发外泄事故的远程处理，适用于对液氨贮存设备的有效监控与应急处理，将可能出现的环境污染事故降至最低。

背景技术

作为化学工业原料及中间产品的有毒有害物资的贮存，安全、应急救援措施可操作性难度大，几乎是所有化工生产单位所面临的课题。以常见的液氨贮存为例，液氨泄漏事故突发性强，难以通过巡回检查等措施全面监控，一旦泄漏，立即扩散为气氨，现场烟雾弥漫，气味刺鼻，难以准确判断泄漏点，因此难以制定出准确、有效、快捷的应急救援措施。现场环境恶劣，液氨对人体危害极大，救援人员即使防护措施完善，也难以安全出入事故现场。液氨管线与系统相连，必须切断液氨来源及与系统联系，并用水喷淋。但现场阀门多为手动，关闭难度大，且液氨腐蚀性较强，现场阀门难以保证完全切断，泄漏难以彻底解决。储罐区压力高，泄漏量大，扩散快，易造成大面积大气环境污染。氨和空气混合达到爆炸极限易会引起燃烧和爆炸，如有油类或其它可燃性物质存在，则危险性更高。中国公开专利文献中有一种目的类似装置，名为“烟酸储罐和氨反应罐的泄漏检测报警装置”(申请号为：CN200510013166.8)的公开文本，它包括检测气体泄漏的检测传感器及变送器、报警器具以及泄漏信号收集发送单元、接收处理单元，中央处理器，多路选择开关，模数转换电路，发送模块、接收模块，检测变送器，模数转换器和RS232C接口等。据称较为先进，效果不错。但它完全是电子控制系统装置，不同于本发明的液氨储罐远程监控与自动喷淋系统的实现方法。

发明内容

本发明的目的，是提供一种用常规设备以装备危化品贮存设备，加强对贮存设备的有效监控及对贮存设备突发外泄事故的有效处理，提高贮存设备的安全长周期稳定运行。实施本方法的装置简单、投资省、操作方便、运行费用低，能有效将危化品贮存设备的环境污染性降至最低，可取得很大的环保效益。

本系统的实现方法，包括如下步骤：

一.(1)氨储罐现场安装摄像及氨气在线分析仪组成远程监控系统，能在操作室远程实时监控储罐运行情况，在发生氨气泄漏时能远程获取泄漏点位置，对应急事故处理提供依据。

(2)由快速气动截断阀组成的远程操作系统，能在最短时间内切断液氨储罐的进出管线，并由喷淋系统产生水幕，将泄漏的气氨喷洗成氨水，再由氨水泵输送到其它工序作进一步回收处理。

二.摄像头为360度全方位遥控防爆摄像头，氨气在线分析仪安装位置应能代表罐区的典型大气成分，并配以UPS电源，防止断电造成对罐区监视的中断。

三.由消防水、快速气动截断阀及喷头组成的自动喷淋系统，能通过氨气在线分析仪感知罐区大气氨浓度超标时发出声讯报警，并自动开启快速气动截断阀，由安装于罐区的喷头形成水幕，对泄漏点实施有效覆盖，防止对大气产生污染。

四.气动截断阀为快速动作型并配手轮，在仪表压缩空气中断时，能通过手轮进行启闭操作。

五.氨罐进出管线远程截断阀，由总控室DCS及控制屏控制，实现对进出氨罐截断阀的冗余控制。

六.对控制屏增设UPS电源。

七.步骤(2)中所述的喷淋系统所形成的氨水废液由罐区周围所设的围堰暂存。

八.围堰中暂存的氨水由专用的氨水泵输送到氨水回收槽，由回收装置回收再利用。

九.回收装置由脱碳、脱氨装置组成、能将废液中的CO₂、NH₃先后进行分离，CO₂以气相输送回尿素装置，NH₃以液态送回氨罐。

本发明的有益效果是：

①  液氨储罐远程监控投用后，摄像监控与氨气监测仪准确可靠，方便查找事故原因，制定对策，为解决事故赢得宝贵的时间；

②  切断阀快速灵敏，保证与系统彻底隔离，防止事故进一步扩大；

③  自动喷淋系统动作可靠，形成的水幕防止了气氨扩散至大气，废水回收装置行之有效，杜绝了二次污染。经验证液氨储罐远程监控和自动喷林系统是一套行之有效的，能够防止液氨泄漏，并对储罐区液氨泄漏事故能够及时有效处理的配套装置，该系统完善液氨泄漏事故应急救援措施，保证储罐区重大危险源安全运行，经监控和喷淋系统的液氨储罐区是不会发生灾难性事故的。

具体实施方式

液氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，包括如下步骤：

1.安装远程摄像监控系统和氨气在线监测仪，在3个重大危险源储罐区重要部位安装6只监控摄像头，16台氨气在线监测仪，由总控室在线实时对液氨储罐区设备进行监控，能够及时准确的检测出泄漏气体的方位，气氨浓度＞70ppm，即自动报警，提醒操作人员采取处理措施。

2.安装远程快速切断阀。在各储罐产氨、用氨管线和液氨充装站，安装气动快速切断阀共计16台，切断阀均采用全不锈钢材质，并配备手轮装置，开关动作完成小于5秒，并根据安全生产需要选择快速切断阀的作用方式，即使在气源故障情况下仍能保证阀门正确的开关位置，出现险情，可由总控操作人员远程快速关闭切断阀，切断进出液氨，减少液氨泄漏量和对周边环境污染。

3.在储罐区安装多组消防栓和紧急水膜喷淋系统，包括38组喷淋头和消防给水泵等，保证事故处理充足的水源。一旦氨气监测仪监测到储罐区氨气浓度超标(90ppm)，即自动打开消防水切断阀，紧急喷淋系统自动启动，进行连续喷淋，也可由总控操作人员根据现场情况手动进行操作。

4.合理收集事故排放稀氨水。在储罐区周围制作围堰，围堰高1.5米，由钢精混凝土浇注而成，防止喷淋水泄漏至周边环境，(以自动喷淋系统的喷水流量计，能保证48小时不致外泄)，安装稀氨水废液回收泵，并配管至氨水槽，通过稀氨水废液回收泵将稀氨水回收至氨水槽，彻底杜绝事故排放稀氨水对水体污染。

5.远程监控系统包括所有切断阀的控制均采用UPS不间断电源供电，源供电，保证事故停电情况下，仍能进行可靠监控。

6.针对步骤2，远程操作系统均由总控室DCS控制系统实现控制功能，一旦DCS系统出现故障，整个监控系统将瘫痪，甚至引发更为严重的安全事故(如切断阀误动作)，因此，在总控室单独增加控制屏，与DCS实现冗余控制，增加了系统的可靠性、安全性。针对实际生产中，往往会出现安全阀误动作的情况，一旦安全阀打开，人员难以靠近，要使其关闭非常困难，因此，在安全阀根部安装气动远程快速切断阀，安全阀一旦动作，可由总控室远程切断，同时，将安全阀排放管配管地坑，液氨引至地坑排放，减轻排放环境污染。

Claims (9)

1.液氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，包括如下步骤：

(1)氨储罐现场安装摄像及氨气在线分析仪组成远程监控系统，能在操作室远程实时监控储罐运行情况，在发生氨气泄漏时能远程获取泄漏点位置，对应急事故处理提供依据；

(2)由快速气动截断阀组成的远程操作系统，能在最短时间内切断液氨储罐的进出管线，并由喷淋系统产生水幕，将泄漏的气氨喷洗成氨水，再由氨水泵输送到其它工序作进一步回收处理。

2.根据权利要求1所述的液氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：所述摄像头为360度全方位遥控防爆摄像头，氨气在线分析仪安装位置应能代表罐区的典型大气成分，并配以UPS电源，防止断电造成对罐区监视的中断。

3.根据权利要求1所述的液氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：由消防水、快速气动截断阀及喷头组成的自动喷淋系统，能通过氨气在线分析仪感知罐区大气氨浓度超标时发出声讯报警，并自动开启快速气动截断阀，由安装于罐区的喷头形成水幕，对泄漏点实施有效覆盖，防止对大气产生污染。

4.根据权利要求3所述的液氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：所述气动截断阀为快速动作型并配手轮，在仪表压缩空气中断时，能通过手轮进行启闭操作。

5.根据权利要求1所述的液氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：所述的氨罐进出管线远程截断阀，由总控室DCS及控制屏控制，实现对进出氨罐截断阀的冗余控制。

6.根据权利要求5所述的液氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：对控制屏增设UPS电源。

7.根据权利要求1所述的液氨储罐远程监控与喷淋系统的实现方法，其特征在于：步骤(2)中所述的喷淋系统所形成的氨水废液由罐区周围所设的围堰暂存。

8.根据权利要求7所述的液氨储罐远程监控与喷淋系统实现方法，其特征在于：围堰中暂存的氨水由专用的氨水泵输送到氨水回收槽，由回收装置回收再利用。

9.根据权利要求1和8所述的液氨储罐远程监控与喷淋系统实现方法，其特征在于：所述回收装置由脱碳、脱氨装置组成、能将废液中的CO₂、NH₃先后进行分离，CO₂以气相输送回尿素装置，NH₃以液态送回氨罐。