CN104019373B - 撬装化全集成lng和lcng现场子站esd系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统属于液化或压缩气体供应系统，特别是撬装化全集成LNG和LCNG现场子站的安全系统。该ESD系统，其特征是：包括连接在LNG储存罐的气相出气管道上的ESD控制用气体管道，该管道上安装着电磁三通阀，电磁三通阀后的ESD控制用气体管道分别与气相出气管道紧急切断阀、液相管道紧急切断阀、增压器液相管道紧急切断阀的背压室相连，电磁三通阀的控制线连接在现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的控制输出电路上。该ESD系统可以实现自动巡检各传感器的数据，及时对异常现象进行判断并可根据异常数据的范围分别发出报警信号或自动采取紧急停车措施。
Description
技术领域
本发明属于液化或压缩气体供应系统，特别是撬装化全集成LNG和LCNG现场子站的安全系统。
背景技术
随着天然气在汽车领域的广泛使用LNG和LCNG撬装化现场子站的数量越来越多，现有的现场子站没有完善的ESD系统(即EmergencyShutdown Device紧急停车系统)，一般都是通过传感器测得有关数据，传送的控制室，有控制人员根据检测数据正常与否进行操作，当发现出现异常时，人工操作紧急停车，这种方式处理故障不及时，而且需要专门人员操作，不适合远程控制。
发明内容
为了克服现有的LNG和LCNG撬装化现场子站的不足,本发明提供一种撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统，该撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统可以实现自动巡检各传感器的数据，及时对异常现象进行判断并可根据异常数据的范围分别发出报警信号或自动采取紧急停车措施。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统，其特征是：包括连接在LNG储存罐的气相出气管道上的ESD控制用气体管道，该管道上安装着电磁三通阀，电磁三通阀与LNG储存罐之间装有控制气源阀，电磁三通阀后的ESD控制用气体管道分别与气相出气管道紧急切断阀、液相管道紧急切断阀、增压器液相管道紧急切断阀的背压室相连，电磁三通阀的控制线连接在现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的控制输出电路上，
所述的现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的控制输出电路上还连接着声光报警装置，
所述的现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的数据采集端连接着位于撬体各部分的传感器。
所述的位于撬体各部分的传感器包括至少一个安装在撬体上的检查泄漏探测器TE。
所述的位于撬体各部分的传感器包括至少一个安装在撬体上的可燃气体报警器AE。
所述的位于撬体各部分的传感器包括连接着安装在每个加气枪和/或加液枪管道上的压力传感器。
所述的位于撬体各部分的传感器包括连接着安装在LNG潜液泵和LCNG柱塞泵上的压力传感器。
撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统的使用方法，其特征是：在ESD系统逻辑图里，首先是系统上电和进行自检，系统正常后进行下面的逻辑判断；
A.第一系统检查泄漏探测器TE1、TE2、TE3、TE4、TE5、TE6，进行泄漏检测判断，
B.第二系统检查可燃气体报警器AE1、AE2、AE3、AE4、AE5、AE6，进行可燃气泄漏检测判断，
C.第三检查LNG潜液泵的输出压力，进行LNG泵出口压力判断，
D.第四检查LCNG柱塞泵的输出压力，进行LCNG泵出口压力判断，
E.第五检查LNG加液压力，进行LNG加液机压力判断，
F.第六检查CNG加气压力，进行CNG加气机压力判断，
根据以上的检测，按照的过程参数和正常设定值的大小进行判断，如果是属于报警状态，根据报警状态的级别进行声光1级报警、声光2级和报警声光3级报警；如果是系统处在紧急情况下，ESD单元向LNG和LCNG子站做出紧急处理请求：切断LNG储罐的气相阀门和液相阀门；LNG和LCNG子站得到ESD单元请求后，按照程序执行以下操作：让PLC的DO卡板，FV-1电磁三通阀得电；在FV-1电磁三通阀得电以前，EMS-1、EMS-2、EMS-3紧急制动阀的背压室通过FV-1电磁三通阀与大气相通，紧急制动阀的背压室压力等于零；此时，EMS-1、EMS-2、EMS-3紧急制动阀为通路状态；在FV-1电磁三通阀得电以后，执行机构背压室通过FV-1电磁三通阀，与LNG储罐的顶部BOG联通。压力迅速提高，其压力等同于LNG储罐顶部压力，迅速关闭了EMS-1、EMS-2、EMS-3紧急制动阀。
在正常情况下，系统没有报警和异常状态。ESD系统(即EmergencyShutdown Device紧急停车系统)在实时监控之中，不会对LNG和LCNG撬装化全集成装置做出干预。但是当异常发生时，ESD系统按照逻辑程序做出判断，根据系统紧急状态做出相应的处理。例如声光报警、停泵停机、紧急放空和紧急关闭LNG液相和气相阀门等。
如果发现LNG和LCNG撬装化全集成装置，有泄漏现象、可燃气体高报警、加气枪有拉断等系统紧急异常现象。在ESD系统响应控制流程图里，ESD单元系统会对系统异常现象进行逻辑分析和判断，分清楚异常现象的级别，然后做出具体的干预措施。根据过程系统参数和正常设定值的差值大小分成1级报警、2级报警、3级报警和紧急停车。在ESD系统逻辑图里，首先是系统上电和进行自检，系统正常后进行下面的逻辑判断。
第一系统检查泄漏探测器TE1、TE2、TE3、TE4、TE5、TE6，
第二系统检查可燃气体报警器AE1、AE2、AE3、AE4、AE5、AE6，
第三检查LNG潜液泵的输出压力，
第四检查LCNG柱塞泵的输出压力，
第五检查LNG加液压力，
第六检查CNG加气压力，
根据以上的检测，按照的过程参数和正常设定值的大小进行判断，如果是属于报警状态，根据报警状态的级别进行声光1级报警、声光2级和报警声光3级报警。如果是系统处在紧急情况下，ESD单元向LNG和LCNG子站做出紧急处理请求：切断LNG储罐的气相阀门和液相阀门。LNG和LCNG子站得到ESD单元请求后，按照程序执行以下操作：让PLC的DO卡板，FV-1电磁三通阀得电。在FV-1电磁三通阀得电以前，EMS-1EMS-2EMS-3紧急制动阀的背压室通过FV-1电磁三通阀与大气相通，紧急制动阀的背压室压力等于零。此时，EMS-1EMS-2EMS-3紧急制动阀为通路状态。在FV-1电磁三通阀得电以后，执行机构背压室通过FV-1电磁三通阀，与LNG储罐的顶部BOG联通。压力迅速提高，其压力等同于LNG储罐顶部压力，迅速关闭了EMS-1EMS-2EMS-3紧急制动阀。在此情况下，LNG加气装置和LCNG加气装置，没有了原料来源，系统处于相对安全的模式下。
本发明的有益效果是该撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统可以实现自动巡检各传感器的数据，及时对异常现象进行判断并可根据异常数据的范围分别发出报警信号或自动采取紧急停车措施。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为ESD系统部分逻辑框图。
图中，1.LNG储存罐，2.气相出气管道，3.ESD控制用气体管道，4.电磁三通阀，41.电磁三通阀排空端，5.控制气源阀，6.气相出气管道紧急切断阀，7.液相管道紧急切断阀，8.增压器液相管道紧急切断阀，9.液相管道，10.增压器液相管道，11.气相接口，12.液相接口，13.增压器液相接口，21.系统上电自检，22.泄漏检测判断，23.可燃气泄漏检测判断，24.LNG泵出口压力判断，25.LCNG泵出口压力判断，26.LNG加液机压力判断，27.CNG加气机压力判断，28.声光报警装置，29.电磁三通阀控制设备，30.气相、液相、增压器液相紧急切断阀控制设备。
具体实施方式
本发明的具体实施方式是，如图所示：
实施例1，一种撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统，其特征是：包括连接在LNG储存罐1的气相出气管道2上的ESD控制用气体管道3，该管道上安装着电磁三通阀4，电磁三通阀与LNG储存罐之间装有控制气源阀5，电磁三通阀后的ESD控制用气体管道分别与气相出气管道紧急切断阀6、液相管道紧急切断阀7、增压器液相管道紧急切断阀8的背压室相连，电磁三通阀的控制线连接在现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的控制输出电路上，
所述的现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的控制输出电路上还连接着声光报警装置，
所述的现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的数据采集端连接着位于撬体各部分的传感器。
所述的位于撬体各部分的传感器包括至少一个安装在撬体上的检查泄漏探测器。
所述的位于撬体各部分的传感器包括至少一个安装在撬体上的可燃气体报警器。
所述的位于撬体各部分的传感器包括连接着安装在每个加气枪和/或加液枪管道上的压力传感器。
所述的位于撬体各部分的传感器包括连接着安装在LNG潜液泵和LCNG柱塞泵上的压力传感器。
Claims (6)
1.一种撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统，其特征是：包括连接在LNG储存罐的气相出气管道上的ESD控制用气体管道，该管道上安装着电磁三通阀，电磁三通阀与LNG储存罐之间装有控制气源阀，电磁三通阀后的ESD控制用气体管道分别与气相出气管道紧急切断阀、液相管道紧急切断阀、增压器液相管道紧急切断阀的背压室相连，电磁三通阀的控制线连接在现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的控制输出电路上，
所述的现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的控制输出电路上还连接着声光报警装置，
所述的现场子站控制器的系统报警与应急处理单元的数据采集端连接着位于撬体各部分的传感器。
2.根据权利要求1所述的撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统，其特征是：所述的位于撬体各部分的传感器包括至少一个安装在撬体上的检查泄漏探测器TE。
3.根据权利要求1所述的撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统，其特征是：所述的位于撬体各部分的传感器包括至少一个安装在撬体上的可燃气体报警器AE。
4.根据权利要求1所述的撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统，其特征是：所述的位于撬体各部分的传感器包括连接着安装在每个加气枪和/或加液枪管道上的压力传感器。
5.根据权利要求1所述的撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统，其特征是：所述的位于撬体各部分的传感器包括连接着安装在LNG潜液泵和LCNG柱塞泵上的压力传感器。
6.权利要求1—5之一所述的撬装化全集成LNG和LCNG现场子站ESD系统的使用方法，其特征是：在ESD系统逻辑图里，首先是系统上电和进行自检，系统正常后进行下面的逻辑判断；
A.第一系统检查泄漏探测器TE1、TE2、TE3、TE4、TE5、TE6，进行泄漏检测判断，
B.第二系统检查可燃气体报警器AE1、AE2、AE3、AE4、AE5、AE6，进行可燃气泄漏检测判断，
C.第三检查LNG潜液泵的输出压力，进行LNG泵出口压力判断，
D.第四检查LCNG柱塞泵的输出压力，进行LCNG泵出口压力判断，
E.第五检查LNG加液压力，进行LNG加液机压力判断，
F.第六检查CNG加气压力，进行CNG加气机压力判断,
根据以上的检测，按照的过程参数和正常设定值的大小进行判断，如果是属于报警状态，根据报警状态的级别进行声光1级报警、声光2级和报警声光3级报警；如果是系统处在紧急情况下，ESD单元向LNG和LCNG子站做出紧急处理请求：切断LNG储罐的气相阀门和液相阀门；LNG和LCNG子站得到ESD单元请求后，按照程序执行以下操作：让PLC的DO卡板，FV-1电磁三通阀得电；在FV-1电磁三通阀得电以前，EMS-1、EMS-2、EMS-3紧急制动阀的背压室通过FV-1电磁三通阀与大气相通，紧急制动阀的背压室压力等于零；此时，EMS-1、EMS-2、EMS-3紧急制动阀为通路状态；在FV-1电磁三通阀得电以后，执行机构背压室通过FV-1电磁三通阀，与LNG储罐的顶部BOG联通；压力迅速提高，其压力等同于LNG储罐顶部压力，迅速关闭了EMS-1、EMS-2、EMS-3紧急制动阀。
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