CN104528219A - 一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的方法及其装置 - Google Patents
一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的方法及其装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明主要针对原油储罐区外浮顶储罐一、二次密封间由于原油蒸发形成的易燃易爆油气空间的危险性，采用将原油蒸发抑制剂注入到原油的表面，由于抑制剂密度低于原油密度，因此会覆盖在原油的表面，且不会出现下沉以及静电聚集的问题，从而有效抑制了原油的蒸发，并通过抑制剂自身的蒸发所形成的不燃不爆气体，稀释了外浮顶储罐一、二次密封间内油气的浓度，从而达到了对油气空间的惰化保护。本发明实施工艺方便、简单，可应用于各种形状的外浮顶式油罐、储料罐的安全保护。
Description
技术领域
本发明属于石油石化行业消防安全领域，特别涉及一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的方法及其装置。
背景技术
根据美国石油协会（API）对储油罐火灾事故的统计，由于罐壁不规则变形，使外浮顶储罐一、二次密封间在正常运行时易形成爆炸性气体混合物的环境，故密封圈火灾占整个火灾的72.8%。引起大型石油储罐火灾的主要原因是雷击，首先出现闪爆，接着密封圈部分或完全着火，如不能迅速处置扑灭火灾，既有可能造成石油储罐坍塌变形，酿成严重火灾事故。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够有效抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气蒸发，达到消除油气燃爆隐患目的的方法及其装置。
本发明采用的技术方案是这样的：一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的方法，其特征在于：将原油蒸发抑制剂由外浮顶原油储罐一、二次密封空间注入到外浮顶原油储罐内的油面上，所述原油蒸发抑制剂在原油表面形成一层抑制剂液膜对原油进行覆盖，所述原油蒸发抑制剂与原油不溶且不发生反应，原油蒸发抑制剂蒸发后形成的气体为不燃不爆气体。
本发明所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的方法，其特通过气体检测机构对外浮顶原油储罐一、二次密封空间内的混合气体进行检测，若测得外浮顶原油储罐一、二次密封空间内混合气体中的可燃性气体浓度超过系统设定值时，系统将启动抑制剂补充装置通过管道向外浮顶原油储罐内的原油面上补充原油蒸发抑制剂，使外浮顶原油储罐一、二次密封空间内的可燃性气体浓度始终处于安全范围。
一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：包括控制装置、激光气体监测装置、抑制剂补充装置以及设置在外浮顶原油储罐二次密封板上的光纤气体传感器，所述激光气体监测装置通过多芯光缆与光纤气体传感器连接，所述光纤气体传感器的传感器光头置于外浮顶原油储罐一、二次密封空间内，所述抑制剂补充装置与设置有电控管路阀的输送管一端连接，所述输送管的另一端穿过外浮顶原油储罐二次密封板进入外浮顶原油储罐一、二次密封空间内，所述控制装置分别与激光气体监测装置、抑制剂补充装置以及电控管路阀电气连接。
本发明所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其所述光纤气体传感器包括光纤信号收发单元、光纤信号反射单元以及双向吹扫单元，所述光纤信号收发单元包括光纤组和双向透光镜，所述光纤信号反射单元包括反光镜以及反光镜盖，所述双向透光镜与反光镜之间保持一定焦距，所述光纤组中发光传导光纤的传导光信号经双向透光镜射出后，经反光镜反射，其反馈的光信号由光纤组中的接受传导光纤所接受，所述双向吹扫单元包括与外部高压气体源连接的气路接头，所述气路接头与主体连接，在所述主体上设置有与气路接头连通的自洁气路，所述反光镜盖朝向双向透光镜的端面呈圆弧斜面结构，高压气体经自洁气路对准反光镜的镜面吹扫，气体经反光镜盖的圆弧斜面结构反射后，又对着双向透光镜的镜面吹扫。
本发明所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特所述自洁气路包括设置在主体上且与气路接头连通的环形腔以及沿主体轴向贯通且呈一定倾斜角度的多个气孔，所述多个气孔均为分布在同一圆周之上且分别与环形腔连通。
本发明所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其所述气路接头与端盖连接，所述端盖与主体固定连接，在所述端盖与主体之间设置有密封垫。
本发明所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其在所述光纤组外套有护套，通过护套包覆的光纤组与定位套内孔相连，所述定位套与主体一侧端面定位后与之固定连接，所述双向透光镜与双向透光镜套筒一端连接，所述双向透光镜套筒另一端与主体另一侧端面定位后与之固定连接，所述双向透光镜通过双向透光镜盖固定在双向透光镜套筒端部，所述反光镜设置在支座上，并通过连接在支座上的连接压盖以及反光镜盖进行紧固，所述主体通过连接板与支座连接。
本发明所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其在所述连接板上设置有长条形的调节槽，所述双向透光镜与反光镜之间的焦距通过调节槽进行调整。
本发明所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其在所述双向透光镜与反光镜外设置有整体式防尘罩，所述防尘罩与支座连接。
本发明所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其所述高压气体源为惰性气体储气瓶，所述惰性气体储气瓶通过设置有电控气瓶阀的气路管与输气管连接，所述气路接头通过设置有压力延时阀的除污气体支管与输气管连接，所述控制装置与电控气瓶阀电气连接。
本发明主要针对原油储罐区外浮顶储罐一、二次密封间由于原油蒸发形成的易燃易爆油气空间的危险性，采用将原油蒸发抑制剂注入到原油的表面，由于抑制剂密度低于原油密度，因此会覆盖在原油的表面，且不会出现下沉以及静电聚集的问题，从而有效抑制了原油的蒸发，并通过抑制剂自身的蒸发所形成的不燃不爆气体，稀释了外浮顶储罐一、二次密封间内油气的浓度，从而达到了对油气空间的惰化保护。本发明实施工艺方便、简单，可应用于各种形状的外浮顶式油罐、储料罐的安全保护。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中的光纤气体传感器的结构示意图。
图3是图2的剖视图。
图4是设置有防尘罩的光纤气体传感器结构示意图。
图5是光纤气体传感器的光路和气路的原理图。
图中标记：1为控制装置，2为激光气体监测装置，3为抑制剂补充装置，4为外浮顶原油储罐二次密封板，5为光纤气体传感器，6为多芯光缆，7为外浮顶原油储罐一、二次密封空间，8为电控管路阀，9为输送管，10为光纤组，10a为发光传导光纤，10b为接受传导光纤，11为双向透光镜，12为反光镜，13为反光镜盖，14为气路接头，15为主体，16为环形腔，17为气孔，18为端盖，19为密封垫，20为定位套，21为双向透光镜套筒，22为双向透光镜盖，23为支座，24为连接压盖，25为连接板，26为调节槽，27为护套，28为防尘罩，29为惰性气体储气瓶，30为电控气瓶阀，31为气路管，32为压力延时阀，33为除污气体支管，34为紧定螺钉，35为被测气体，36为抑制剂液膜，37为原油，38为外浮顶原油储罐一次密封板，39为外浮顶储罐壁。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的方法，具体为：通过气体检测机构对外浮顶原油储罐一、二次密封空间内的混合气体进行检测，所述外浮顶原油储罐一、二次密封空间由外浮顶原油储罐二次密封板4、外浮顶原油储罐一次密封板38以及外浮顶储罐壁39形成，若测得外浮顶原油储罐一、二次密封空间内混合气体中的可燃性气体浓度超过系统设定值时，系统将启动抑制剂补充装置通过管道向外浮顶原油储罐内的原油面上补充原油蒸发抑制剂，所述原油蒸发抑制剂在原油表面形成一层抑制剂液膜36对原油37进行覆盖，所述原油蒸发抑制剂与原油不溶且不发生反应，易于分离，对原油不造成任何影响，而且原油蒸发抑制剂蒸发后形成的气体为不燃不爆气体，从而使外浮顶原油储罐一、二次密封空间内的可燃性气体浓度始终处于安全范围。
如图1所示， 一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，包括控制装置1、激光气体监测装置2、抑制剂补充装置3以及设置在外浮顶原油储罐二次密封板4上的光纤气体传感器5，所述激光气体监测装置2通过多芯光缆6与光纤气体传感器5连接，所述光纤气体传感器5的传感器光头置于外浮顶原油储罐一、二次密封空间7内，接线盒置于外浮顶原油储罐一、二次密封空间外，多芯光缆由设备屋到油罐部分段采用穿护套管埋地敷设，多芯光缆使用标准通讯光缆，插入式结构使得系统便于安装和维护，所述激光气体监测装置采用TDSL可调谐二极管激光光谱技术，可对不同吸收光谱线的气体进行探测，所支持的传感器数量32个点以上；所述抑制剂补充装置3与设置有电控管路阀8的输送管9一端连接，所述输送管9的另一端穿过外浮顶原油储罐二次密封板4进入外浮顶原油储罐一、二次密封空间7内，所述控制装置1分别与激光气体监测装置2、抑制剂补充装置3以及电控管路阀8电气连接。
如图2-5所示，所述光纤气体传感器5包括光纤信号收发单元、光纤信号反射单元以及双向吹扫单元。
其中，所述光纤信号收发单元包括光纤组10和双向透光镜11，在所述光纤组10外套有护套27，通过护套27包覆的光纤组10与定位套20内孔相连，所述定位套20与主体15一侧端面定位后与之固定连接，所述定位套与主体通过螺纹进行紧固；所述双向透光镜11与双向透光镜套筒21一端连接，所述双向透光镜套筒21另一端与主体15另一侧端面定位后，通过紧定螺钉34与主体15进行紧固，所述双向透光镜11通过双向透光镜盖22固定在双向透光镜套筒21端部，所述双向透光镜盖与双向透光镜套筒螺纹连接并将双向透光镜压紧在双向透光镜套筒端部。
所述光纤信号反射单元包括反光镜12，所述反光镜12设置在支座23上，并通过连接在支座23上的连接压盖24以及反光镜盖13进行紧固，所述反光镜与支座螺纹连接，所述支座与连接压盖采用孔面定位后再用螺钉紧固，所述反光镜被压紧在连接压盖与反光镜盖之间；所述主体15通过连接板25与支座23连接，使所述双向透光镜11与反光镜12之间保持一定焦距，在所述连接板25上设置有长条形的调节槽26，所述双向透光镜11与反光镜12之间的焦距通过调节槽26进行调整。
所述光纤组10中发光传导光纤10a的传导光信号经双向透光镜11射出，穿过位于双向透光镜与反光镜之间的被测气体35，光信号由反光镜12反射，其反馈的光信号再次经过被测气体空间区域，然后再次通过双向透光镜，并由光纤组10中的接受传导光纤10b所接受，最终将光信号反馈到控制系统进行处理，因不同被测介质气体的吸收的光谱线不一样，使得通过被测介质气体后所反馈的光信号不一样，从而实现了对不同介质气体浓度的探测。
所述双向吹扫单元包括一端与外部高压气体源连接的气路接头14，所述气路接头14的另一端与端盖18螺纹连接，所述端盖18与主体15通过螺钉紧固，在所述端盖18与主体15之间设置有密封垫19对吹扫气体进行密封防护，在所述主体15上设置有与气路接头14连通的自洁气路，所述反光镜盖13朝向双向透光镜11的端面呈圆弧斜面结构，高压气体经自洁气路对准反光镜12的镜面吹扫，气体经位于反光镜外围的反光镜盖13的圆弧斜面结构反射后，又对着双向透光镜11的镜面吹扫，从而实现双向自清洁的功能；所述高压气体源为惰性气体储气瓶29，所述惰性气体储气瓶29通过设置有电控气瓶阀30的气路管31与输气管9连接，所述气路接头14通过设置有压力延时阀32的除污气体支管33与输气管9连接，所述控制装置1与电控气瓶阀30电气连接。
其中，所述自洁气路包括设置在主体15上且与气路接头14连通的环形腔16以及沿主体15轴向贯通且呈一定倾斜角度的多个气孔17，所述气孔的出气口端向主体的轴向中心靠拢形成倾斜，所述多个气孔17均为分布在同一圆周之上且分别与环形腔16连通。
如图4所示，根据使用场所的需要，在所述双向透光镜11与反光镜12外设置有整体式防尘罩28，所述防尘罩28与支座23螺纹连接，所述双向吹扫单元的高压气体能够同时实现对防尘罩上附着物进行吹扫清洁。即本发明双向自洁的功能既适用于无防尘罩的结构也适用于设置有防尘罩的结构两种情形。
本发明的工作原理：所述激光气体监测装置通过多芯光缆和光纤气体传感器对外浮顶原油储罐一、二次密封空间内气体进行探测、分析，当测得密封空间中可燃气体的浓度超标时，控制装置开启电控管路阀启动抑制剂补充装置通过输送管向储罐内原油油面补充抑制剂，使抑制剂液膜能充分覆盖油面，抑制油气的蒸发。
当激光气体监测装置测得密封空间中可燃气体的浓度达到安全范围时，控制装置关闭电控管路阀控制抑制剂补充装置停止补液，由于对流体的压力进行控制，在补液过程中，除污气体支管上的压力延时阀不会被打开，在补液完成后，控制装置打开电控气瓶阀通过气路管用带压氮气对输送管内的残液进行定时吹除，同时，在一定气压下除污气体支管上的压力延时阀被打开，氮气通过除污气体支管对光纤气体传感器光头进行除污吹扫。
以上过程完成后，系统将恢复到正常的检测运行状态，激光气体监测装置可以24小时不间断工作，也可以定时间断工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1. 一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的方法，其特征在于：将原油蒸发抑制剂由外浮顶原油储罐一、二次密封空间注入到外浮顶原油储罐内的油面上，所述原油蒸发抑制剂在原油表面形成一层抑制剂液膜对原油进行覆盖，所述原油蒸发抑制剂与原油不溶且不发生反应，原油蒸发抑制剂蒸发后形成的气体为不燃不爆气体。
2. 根据权利要求1所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的方法，其特征在于：通过气体检测机构对外浮顶原油储罐一、二次密封空间内的混合气体进行检测，若测得外浮顶原油储罐一、二次密封空间内混合气体中的可燃性气体浓度超过系统设定值时，系统将启动抑制剂补充装置通过管道向外浮顶原油储罐内的原油面上补充原油蒸发抑制剂，使外浮顶原油储罐一、二次密封空间内的可燃性气体浓度始终处于安全范围。
3. 一种抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：包括控制装置（1）、激光气体监测装置（2）、抑制剂补充装置（3）以及设置在外浮顶原油储罐二次密封板（4）上的光纤气体传感器（5），所述激光气体监测装置（2）通过多芯光缆（6）与光纤气体传感器（5）连接，所述光纤气体传感器（5）的传感器光头置于外浮顶原油储罐一、二次密封空间（7）内，所述抑制剂补充装置（3）与设置有电控管路阀（8）的输送管（9）一端连接，所述输送管（9）的另一端穿过外浮顶原油储罐二次密封板（4）进入外浮顶原油储罐一、二次密封空间（7）内，所述控制装置（1）分别与激光气体监测装置（2）、抑制剂补充装置（3）以及电控管路阀（8）电气连接。
4. 根据权利要求3所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：所述光纤气体传感器（5）包括光纤信号收发单元、光纤信号反射单元以及双向吹扫单元，所述光纤信号收发单元包括光纤组（10）和双向透光镜（11），所述光纤信号反射单元包括反光镜（12）以及反光镜盖（13），所述双向透光镜（11）与反光镜（12）之间保持一定焦距，所述光纤组（10）中发光传导光纤（10a）的传导光信号经双向透光镜（11）射出后，经反光镜（12）反射，其反馈的光信号由光纤组（10）中的接受传导光纤（10b）所接受，所述双向吹扫单元包括与外部高压气体源连接的气路接头（14），所述气路接头（14）与主体（15）连接，在所述主体（15）上设置有与气路接头（14）连通的自洁气路，所述反光镜盖（13）朝向双向透光镜（11）的端面呈圆弧斜面结构，高压气体经自洁气路对准反光镜（12）的镜面吹扫，气体经反光镜盖（13）的圆弧斜面结构反射后，又对着双向透光镜（11）的镜面吹扫。
5. 根据权利要求4所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：所述自洁气路包括设置在主体（15）上且与气路接头（14）连通的环形腔（16）以及沿主体（15）轴向贯通且呈一定倾斜角度的多个气孔（17），所述多个气孔（17）均为分布在同一圆周之上且分别与环形腔（16）连通。
6. 根据权利要求4所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：所述气路接头（14）与端盖（18）连接，所述端盖（18）与主体（15）固定连接，在所述端盖（18）与主体（15）之间设置有密封垫（19）。
7. 根据权利要求4所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：在所述光纤组（10）外套有护套（27），通过护套（27）包覆的光纤组（10）与定位套（20）内孔相连，所述定位套（20）与主体（15）一侧端面定位后与之固定连接，所述双向透光镜（11）与双向透光镜套筒（21）一端连接，所述双向透光镜套筒（21）另一端与主体（15）另一侧端面定位后与之固定连接，所述双向透光镜（11）通过双向透光镜盖（22）固定在双向透光镜套筒（21）端部，所述反光镜（12）设置在支座（23）上，并通过连接在支座（23）上的连接压盖（24）以及反光镜盖（13）进行紧固，所述主体（15）通过连接板（25）与支座（23）连接。
8. 根据权利要求7所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：在所述连接板（25）上设置有长条形的调节槽（26），所述双向透光镜（11）与反光镜（12）之间的焦距通过调节槽（26）进行调整。
9. 根据权利要求7所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：在所述双向透光镜（11）与反光镜（12）外设置有整体式防尘罩（28），所述防尘罩（28）与支座（23）连接。
10. 根据权利要求4至9中任意一项所述的抑制外浮顶原油储罐一、二次密封空间油气燃爆的装置，其特征在于：所述高压气体源为惰性气体储气瓶（29），所述惰性气体储气瓶（29）通过设置有电控气瓶阀（30）的气路管（31）与输气管（9）连接，所述气路接头（14）通过设置有压力延时阀（32）的除污气体支管（33）与输气管（9）连接，所述控制装置（1）与电控气瓶阀（30）电气连接。
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Denomination of invention: A method and device for suppressing oil and gas explosion in the primary and secondary sealing spaces of external floating roof crude oil storage tanks Granted publication date: 20170616 Pledgee: Bank of Sichuan Co.,Ltd. Pledgor: VITALONG FIRE SAFETY GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2024510000042 |
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