CN104973359A - 防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置及方法，主要解决现有技术中氮气消耗较大、安全性较差的问题。本发明通过采用一种防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置，所述至少两个储罐(9)的气相空间均通过尾气排放管线与总排放管线(10)相连，总排放管线(10)出口与缓冲罐(1)顶部相连，氧气含量检测仪(4)设置于缓冲罐(1)的气相空间上，补充氮气管线(5)与缓冲罐(1)的气相空间相连，调节阀门(3)设置于补充氮气管线(5)上，氧气含量检测仪(4)通过数据线与调节阀门(3)相连；其中，所述每个储罐上的尾气管线上设有阻火器(12)及方法的技术方案较好地解决了上述问题，可用于防止可燃液体储罐区火灾气相传播中。

Description

防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置及方法
技术领域
本发明涉及一种防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置及方法。
背景技术
可燃液体，如油品、烷烃、有机氧化物等，可燃液体储罐气相经常处于爆炸氛围，为了防止可燃液体储罐气相爆炸，目前最常规最有效的办法就是采用气相氮气保护的方法，从储罐呼吸阀不断补充氮气，随着储罐的运行，氮气不停地补入和呼出，使罐内气相保持无氧状态。目前常用的油品储罐容量为5000-10000立方米，因此，采用该种方法对氮气的需求量较大，对氮气不富足的企业来讲运行成本较高，通过调研，炼厂内1立方米氮气的成本约1元。因此目前常规方法将造成大量的氮气浪费，增加企业运行成本。油品储罐气相经常处于爆炸氛围，为了防止油品储罐气相爆炸，最有效的办法就是采用气相氮气保护的方法，从储罐呼吸阀补充氮气，随着储罐运行，氮气不停地补入和呼出。这种运行方式对于整个罐区的运行来说，氮气使用量巨大，这将造成大量的氮气浪费。为了节约氮气，经常采用储罐气相联通的运行方式，一旦发生火灾，这势必增加火焰传播、火灾蔓延的风险。
CN201410613961涉及一种保护储罐安全环保的方法，通过采用一种保护储罐安全环保的方法，将储罐中液体自身产生的气体通过气体总管、充气管进入压缩机，气体通过压缩机加压储存在缓冲罐中，作为正压保护气的一部分，当缓冲罐中储存的气体不满足各储罐的正压保护时，使用来自氮气入口管线的氮气进行补充，当缓冲罐内压力超过设计压力时，将多余气体通过去火炬或焚烧炉管线送火炬或焚烧。CN201320356393涉及一种用于化学品储罐的氮气压力控制系统，公开了一种用于化学品储罐的氮气压力控制系统，所述系统包括设置在储罐内的微压型传感器，设置在所述储罐上端与所述储罐相连通的补气阀，排气阀，所述补气阀与单向阀、过滤器、泄压阀、调压阀串联连接，所述调压阀与氮气罐连接，所述微压型传感器根据储罐内的压力将信号传递向PLC控制器，所述PLC控制器根据所接收的信号控制所述补气阀和排气阀的开启或闭合。CN201120095334涉及一种常压储罐氮气保护装置，包括常压储罐，还包括氮气储罐和氮封筒，常压储罐顶部安装有压力传感器，该压力传感器通过控制器与第一电磁阀和第二电磁阀连接，来保证常压储罐内氮气的基本稳定。
上述专利是通过压力传感器来监测氮气含量，进而控制氮气的补气与排气，使压力维持在设定的范围内。但是其实仅仅依靠压力无法精确保证储罐是否处于气相爆炸氛围，对储罐本身的密封性要求极高，若出现泄漏，或者对于存在呼吸阀的储罐，则存在一定的安全隐患。而且仅在一定程度上控制、减少了氮气用量，仍需消耗大量纯氮气。而且存在安全性较差的问题。且上述专利采用储罐气相联通的运行方式，一旦发生火灾，这势必增加火焰传播、火灾蔓延的风险。
本发明有针对性的解决了上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中氮气消耗较大、安全性较差的问题，提供一种新的防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置。该装置用于防止油品储罐区火灾气相传播中，具有氮气消耗较小、安全性较高的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相适应的新的防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺方法。
为解决上述问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置，包括至少两个储罐(9)、缓冲罐(1)、呼吸阀(2)、氧气含量检测仪(4)、补充氮气管线(5)、调节阀门(3)，所述至少两个储罐(9)的气相空间均通过尾气排放管线与总排放管线(10)相连，总排放管线(10)出口与缓冲罐(1)顶部相连，呼吸阀(2)一端与缓冲罐(1)的气相空间相连，呼吸阀(2)上设有空气入口(6)和尾气出口(7)，其特征在于氧气含量检测仪(4)设置于缓冲罐(1)的气相空间上，补充氮气管线(5)与缓冲罐(1)的气相空间相连，调节阀门(3)设置于补充氮气管线(5)上，氧气含量检测仪(4)通过数据线与调节阀门(3)相连；其中，所述每个储罐上的尾气管线上设有阻火器(12)。
上述技术方案中，优选地，所述补充氮气管线(5)上的调节阀门(3)为气动阀。
上述技术方案中，优选地，所述储罐(9)顶部不设置呼吸阀。
为解决上述问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺方法，所述储罐中装有可燃液体，采用本发明所述的工艺装置，根据氧气含量检测仪的检测数据调节补充氮气管线上的调节阀门，当缓冲罐内气相氧气体积含量高于10.0％时，打开所述调节阀门通入氮气；当缓冲罐内气相氧气体积含量低于10.0％时，关闭所述调节阀门停止通入氮气，保证各储罐的气相中的氧气体积含量低于10.0％。
上述技术方案中，优选地，所述可燃液体为芳烃时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.0％；当可燃液体为油品时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.0％；当可燃液体为烷烃时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.6％；当可燃液体为有机酯类时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.5％；当可燃液体为有机醇类时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.0％；当可燃液体为有机酸类时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于5.1％；当可燃液体为有机醛类时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于6.7％。
上述技术方案中，优选地，所述芳烃为苯、甲苯、二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、混苯、乙苯、C9以上重芳烃；所述烷烃为戊烷、己烷、环己烷、己烷油、戊烷油；所述油品为汽油、煤油、柴油、污油、石脑油、溶剂油、原油；所述有机醇类为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、异辛醇；所述有机醛类为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、异丁醛；所述有机酸类为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、异辛酸；所述有机酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯。
本专利将罐区的储罐尾气排放管线连接起来，最终经过一个出口统一排放，由于各储罐呼吸频率不同，各储罐气相之间可以互相平衡，使用氧气含量检测仪，根据油品的燃爆特点，采用部分氮气与空气混合，通过精确控制气相氧气体积含量低于9.0％，就可达到防止气相燃爆的目的，做到本质安全。这将在保护储罐本质安全的前提下，大大减少氮气的使用量。同时，在每个储罐尾气管线上加装阻火器，防止火焰的传播，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
1为缓冲罐；2为呼吸阀；3为调节阀门；4为氧气含量检测仪；5为补充氮气管线；6为空气入口；7为尾气出口；8为数据线；9为储罐；10为总排放管线；11为储罐尾气排放管线；12为阻火器。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
一种防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置，用于油品储罐，所述油品包括汽油、煤油、柴油、污油、石脑油、溶剂油、原油等，所述装置包括两个储罐(9)、缓冲罐(1)、呼吸阀(2)、氧气含量检测仪(4)、补充氮气管线(5)、调节阀门(3)，两个储罐(9)的气相空间均通过尾气排放管线与总排放管线(10)相连，总排放管线(10)出口与缓冲罐(1)顶部相连，呼吸阀(2)一端与缓冲罐(1)的气相空间相连，呼吸阀(2)上设有空气入口(6)和尾气出口(7)，氧气含量检测仪(4)设置于缓冲罐(1)的气相空间上，补充氮气管线(5)与缓冲罐(1)的气相空间相连，调节阀门(3)设置于补充氮气管线(5)上，氧气含量检测仪(4)通过数据线与调节阀门(3)相连。所述每个储罐上的尾气管线上设有阻火器(12)。
在储罐(9)运行过程中，缓冲罐(1)上的呼吸阀(2)根据出料和进料要求，仍然正常吸入、呼出空气。只是在缓冲罐(1)气相设置氧气含量检测仪(4)，检测气相氧含量的变化；在缓冲罐顶部设置补充氮气管线(5)，该管线加装气动调节阀门(3)，该控制阀门根据罐内氧含量检测数据进行调节。当缓冲罐内气相氧气含量高于9.0％时，自动打开阀门通入氮气，直至缓冲罐内气相氧体积含量低于9.0％；当气相氧气体积含量低于9.0％时，自动关闭阀门停止通入氮气。通过以上的控制回路，保证缓冲罐气相的氧体积含量低于9.0％。在节省氮气的情况下，防止油品储罐气相发生燃爆和火灾传播。
采用本发明的装置，与完全使用氮气保护储罐比较，至少可以节省71.5％的氮气，而达到的安全效果完全一致。同时若与其他使用压力传感器来监测控制氮气的补气与排气的情况相比，不仅可以节省氮气，安全性也大大提高。
【实施例2】
按照实施例1所述的条件，只是将所述装置应用于烷烃储罐，所述烷烃包括戊烷、己烷、环己烷、戊烷油等。当缓冲罐内气相氧气含量高于9.6％时，自动打开阀门通入氮气，直至缓冲罐内气相氧体积含量低于9.6％；当气相氧气体积含量低于9.6％时，自动关闭阀门停止通入氮气。通过以上的控制回路，保证储罐气相的氧体积含量低于9.6％。在节省氮气的情况下，防止烷烃储罐气相发生燃爆和火灾传播。
采用本发明的装置，与完全使用氮气保护储罐比较，至少可以节省72.9％的氮气，而达到的安全效果完全一致。
【实施例3】
按照实施例1所述的条件，只是将所述装置应用于有机酸储罐，所述有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、异辛酸等。当缓冲罐内气相氧气含量高于5.1％时，自动打开阀门通入氮气，直至缓冲罐内气相氧体积含量低于5.1％；当气相氧气体积含量低于5.1％时，自动关闭阀门停止通入氮气。通过以上的控制回路，保证储罐气相的氧体积含量低于5.1％。在节省氮气的情况下，防止有机酸储罐气相发生燃爆和火灾传播。
采用本发明的装置，与完全使用氮气保护储罐比较，至少可以节省62.2％的氮气，而达到的安全效果完全一致。
【实施例4】
按照实施例1所述的条件，只是将所述装置应用于有机醛储罐，所述有机醛包括甲醛、乙醛、丙醛、丁醛等。当缓冲罐内气相氧气含量高于6.7％时，自动打开阀门通入氮气，直至罐内气相氧体积含量低于6.7％；当气相氧气体积含量低于6.7％时，自动关闭阀门停止通入氮气。通过以上的控制回路，保证储罐气相的氧体积含量低于6.7％。在节省氮气的情况下，防止油品储罐气相发生燃爆和火灾传播。
采用本发明的装置，与完全使用氮气保护储罐比较，至少可以节省66％的氮气，而达到的安全效果完全一致。
【实施例5】
按照实施例1所述的条件，只是储罐数量为3个，至少可以节省81％的氮气，而达到的安全效果完全一致。
【实施例6】
按照实施例1所述的条件，只是储罐数量为4个，至少可以节省85.8％的氮气，而达到的安全效果完全一致。
【实施例7】
按照实施例1所述的条件，只是将所述装置应用于有机酯储罐，所述有机酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯。当罐内气相氧气含量高于9.5％时，自动打开阀门通入氮气，直至罐内气相氧体积含量低于9.5％；当气相氧气体积含量低于9.5％时，自动关闭阀门停止通入氮气。通过以上的控制回路，保证储罐气相的氧体积含量低于9.5％。在节省氮气的情况下，防止有机酯储罐气相发生燃爆和火灾传播。
采用本发明的装置，与完全使用氮气保护储罐比较，至少可以节省72.7％的氮气，而达到的安全效果完全一致。
【实施例8】
按照实施例1所述的条件，只是将所述装置应用于有机醇储罐，所述有机醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、异辛醇。当罐内气相氧气含量高于9.0％时，自动打开阀门通入氮气，直至罐内气相氧体积含量低于9.0％；当气相氧气体积含量低于9.0％时，自动关闭阀门停止通入氮气。通过以上的控制回路，保证储罐气相的氧体积含量低于9.0％。在节省氮气的情况下，防止有机醇储罐气相发生燃爆和火灾传播。
采用本发明的装置，与完全使用氮气保护储罐比较，至少可以节省71.5％的氮气，而达到的安全效果完全一致。
【实施例9】
按照实施例1所述的条件，只是将所述装置应用于芳烃储罐，所述芳烃为苯、甲苯、二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、混苯、乙苯、C9以上重芳烃。当罐内气相氧气含量高于9.0％时，自动打开阀门通入氮气，直至罐内气相氧体积含量低于9.0％；当气相氧气体积含量低于9.0％时，自动关闭阀门停止通入氮气。通过以上的控制回路，保证储罐气相的氧体积含量低于9.0％。在节省氮气的情况下，防止芳烃储罐气相发生燃爆和火灾传播。
采用本发明的装置，与完全使用氮气保护储罐比较，至少可以节省71.5％的氮气，而达到的安全效果完全一致。

Claims (6)

1.一种防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置，包括至少两个储罐(9)、缓冲罐(1)、呼吸阀(2)、氧气含量检测仪(4)、补充氮气管线(5)、调节阀门(3)，所述至少两个储罐(9)的气相空间均通过尾气排放管线与总排放管线(10)相连，总排放管线(10)出口与缓冲罐(1)顶部相连，呼吸阀(2)一端与缓冲罐(1)的气相空间相连，呼吸阀(2)上设有空气入口(6)和尾气出口(7)，氧气含量检测仪(4)设置于缓冲罐(1)的气相空间上，补充氮气管线(5)与缓冲罐(1)的气相空间相连，调节阀门(3)设置于补充氮气管线(5)上，氧气含量检测仪(4)通过数据线与调节阀门(3)相连；其中，所述每个储罐上的尾气管线上设有阻火器(12)。
2.根据权利要求1所述防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置，其特征在于所述补充氮气管线(5)上的调节阀门(3)为气动阀。
3.根据权利要求1所述防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺装置，其特征在于所述储罐(9)顶部不设置呼吸阀。
4.一种防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺方法，所述储罐中装有可燃液体，采用权利要求1所述的工艺装置，根据氧气含量检测仪的检测数据调节补充氮气管线上的调节阀门，当缓冲罐内气相氧气体积含量高于10.0％时，打开所述调节阀门通入氮气；当缓冲罐内气相氧气体积含量低于10.0％时，关闭所述调节阀门停止通入氮气，保证各储罐的气相中的氧气体积含量低于10.0％。
5.根据权利要求4所述防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺方法，其特征在于所述可燃液体为芳烃时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.0％；当可燃液体为油品时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.0％；当可燃液体为烷烃时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.6％；当可燃液体为有机酯类时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.5％；当可燃液体为有机醇类时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于9.0％；当可燃液体为有机酸类时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于5.1％；当可燃液体为有机醛类时，保证储罐的气相中的氧气体积含量低于6.7％。
6.根据权利要求5所述防止可燃液体储罐区火灾气相传播的工艺方法，其特征在于所述芳烃为苯、甲苯、二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、混苯、乙苯、C9以上重芳烃；所述烷烃为戊烷、己烷、环己烷、己烷油、戊烷油；所述油品为汽油、煤油、柴油、污油、石脑油、溶剂油、原油；所述有机醇类为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、异辛醇；所述有机醛类为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、异丁醛；所述有机酸类为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、异辛酸；所述有机酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯。
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