CN105151583A - 一种易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对可挥发性易燃易爆物料容器采用惰性气体进行保护的装置，具体是物料罐顶部经溢气管道与液封槽连接，且溢气管道深入至液封槽底部，缓冲罐顶部经补气管道与物料罐顶部连接，缓冲罐顶部经惰性气体补气管线还与惰性气体补气装置连接，物料罐顶部还设置有紧急泄压管。该装置可确保物料罐上部空间实现高压自动排气、高氧含量自动补气、低压自动补气，且避免空气进入容器内部，减少容器发生爆炸事故的概率，具有结构简单、安全性高、成本低的特点，可以广泛应用于石油、化工等相关行业的油品、醇、醛等可挥发性易燃易爆物料容器防爆的预防保护。

Description

一种易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置

技术领域

本发明涉及一种易燃易爆容器的保护装置，具体为易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置。

背景技术

可挥发性易燃易爆物料容器（包含储罐和管道）发生爆炸是工业生产过程中常见的事故类型之一，爆炸极限是物料体系的一项重要参数，也是爆炸预防工作关注的重中之重。可挥发性易燃易爆物料容器顶部气相空间是一个组分复杂的混合系。对于单一可燃可爆物质，其爆炸极限一般而言具有固定范围；但是在多种组分的混合系中，其爆炸极限并不固定，不单是随着组分变化变化，与混合系初始温度、系统压力、惰介质含量、混合系存在空间及器壁材质以及点火能量的大小等都有关系，这些因素都能使爆炸极限发生变化。一般而言，具有如下规律：混合系中可燃爆的物料组分越多、含量越大、系统初始温度越高、压力越高、惰性气体含量越低，其爆炸极限范围越宽，形成爆炸性混合气体的风险也越大，混合体系容易发生爆炸；反之亦反。生产过程中，也可以通过控制物料组分和系统没温度、压力等指标缩小爆炸极限范围，但往往效果不佳或者可操作性不强，与生产工艺控制过程（参数）存在不一致甚至控制方向相反。

而采用惰性气体防爆是一种简便而有效的措施，不但可以降低混合系中可燃气体和氧气含量，还可以缩小爆炸极限范围。随着所含惰性气体量的增加，可燃可爆物料组分的气体浓度和氧气浓度逐步减小，混合系的爆炸极限范围也逐步变窄，爆炸可能性逐步减小，而且当惰性气体浓度提高到某一数值时混合系就不能发生爆炸。因此，能有效防爆。

目前，普遍采用的惰性气体保护装置，实际上只是在容器上设置了一个惰性气体气进气管，运行过程中间歇或连续对容器顶部气相空间充人氮气等惰性气体，后续通过容器气相压力平衡口排出。这种保护模式，惰性气体的消耗量极大；且不能解决容器在内部负压状态下吸入空气的隐患，保护的可靠性很差，容器内部因液位、温度变化、压力的变化或发生冷凝等相变导致容器内形成相对负压而吸入空气，与此同时容器内易燃易爆挥发性物质也不断地挥发到气相空间直到其蒸汽分压达到相应温度下的饱和蒸汽压，具有形成爆炸性混合气体的可能性。

发明内容

本发明通过一种惰性气体补气站、补气装置、缓冲罐、液封装置及氧含量监测仪、压力表与自动调节阀自动连锁控制系统的组合，可以避免上述问题的出现，对挥发性物料储罐、管道等容器形成持续性的保护，同时通过增大惰性气体组分缩小混合系爆炸极限范围，减少容器发生爆炸事故的概率，增大保护的可靠性，且可减小惰性气体消耗量。可以广泛应用于石油、化工等相关行业的油品、醇、醛等可挥发性易燃易爆物料容器防爆的预防保护。具体如下

一种易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置，该装置包括物料罐，物料罐顶部经溢气管道与液封槽连接，且溢气管道深入至液封槽底部，缓冲罐顶部经补气管道与物料罐顶部连接，缓冲罐顶部经惰性气体补气管线还与惰性气体补气装置连接，物料罐顶部还设置有紧急泄压管。

所述的物料罐底部还设置有物料泵；物料罐顶部内侧设置有氧含量检测表及第二压力表。

液封槽上部还设置有液封排空管及补液口，液封槽侧壁还设置有溢流口及排液口，溢流口在排液口之上，排液口上设置有排液泵。

所述的紧急泄压管上设置有第三调节阀，补气管道上设置有第三调节阀，惰性气体补气管线上设置有第一调节阀，且惰性气体补气管线上的调节阀还设置有检测缓冲罐内部压力的第一压力表。

通过该惰性气体保护装置具体是一种惰性气体补气装置、缓冲罐、液封装置及氧含量监测仪、压力表与自动调节阀自动连锁控制系统的组合，其特征及优势在于：

1、设置液封槽，物料罐顶部气相空间的气体溢气管道下探入液封槽内密封液底部，密封液对外界空气形成密封，以实现“物料罐顶部气相空间内混合气体可以溢出但外界空气不能进入物料罐内部”的目的和效果。同时，对液封槽放空尾气采取尾气吸收处理，对液封液及回收处理，避免尾气和废液对环境造成影响。

2、物料槽顶部设置溢气管道，（溢气管道或者称之为气相自动泄压（溢气）管线）、惰性气体补气管线及紧急泄压管；设置压力监测表，并将数据反馈至调节阀（惰性气体补气管线上的调节阀）；设置氧含量监测表，并将检测数据反馈至调节阀（惰性气体补气管线上的调节阀）。可确保容器上部空间实现高压自动排气、高氧含量自动补气、低压自动补气。

3、设置缓冲罐，实现平稳供气，以避免惰性气体压力过高造成系统气相压力波动，确保系统平稳。

附图说明

图1为易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置，其中，1.物料罐，2.缓冲罐，3.液封槽，4.惰性气体补气装置，5.补气管道，6.溢气管道，7.紧急泄压管，8.液封排空管，9.补液口，10.溢流口，11.排液口，12.惰性气体补气管线，13.物料泵，14.氧含量检测表，15.第二压力表，16.第一压力表，17.第三调节阀，18.第二调节阀，19.第一调节阀，20.排液泵。

具体实施方式

一种易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置，该装置包括物料罐1，物料罐1顶部经溢气管道6与液封槽3连接，且溢气管道6深入至液封槽3底部，缓冲罐2顶部经补气管道5与物料罐1顶部连接，缓冲罐2顶部经惰性气体补气管线12还与惰性气体补气装置4连接，物料罐1顶部还设置有紧急泄压管7。

所述的物料罐1底部还设置有物料泵13；物料罐1顶部内侧设置有氧含量检测表14及第二压力表15。

所述的液封槽3上部还设置有液封排空管8及补液口9，液封槽3侧壁还设置有溢流口10及排液口11，溢流口10在排液口11之上，排液口11上设置有排液泵20。

所述的紧急泄压管7上设置有第三调节阀17，补气管道5上设置有第二调节阀18，惰性气体补气管线12上设置有第一调节阀19，且惰性气体补气管线12上的调节阀还设置有检测缓冲罐2内部压力的第一压力表16。

液封槽上部设置液封排空口，排除储罐在相对正压状态时溢出的气体，放空尾气视其性质予以放空或者采取尾气吸收等方式予以处理；底部设置排液口，上部设置补液口，中上部设置溢流口以避免液封装置漫液失效的问题；液封液在起液封作用的同时实现了对气相尾气的吸收和洗涤，液封液可回收其中的有价值物质。

惰性气体补气管线的作用及运行，当物料罐内部因液位下降、温度下降或发生冷凝等相变导致而导致压力下降时，惰性气体补气装置调节阀自动开启实现对物料罐进行补气以平衡容器系统内部压力，避免在相对负压状态下降空气吸入容器内部。

溢气管道的作用及运行，当物料罐内部因液位上升、温度上升或发生气化等相变导致而导致压力上升时，容器内气体通过气相溢出管线溢出到液封槽，通过液封槽进行排空，在实现系统泄压排气的同时避免了后续空气倒吸入放入可能性。

氧含量监测表的作用及运行，物料罐顶部设置氧含量监测表，当检测到容器顶部气相空间内氧含量超高（即可燃物达到爆炸极限范围）时，惰性气体补气装置调节阀自动开启实现对容器进行补气以降低气相氧含量，内置换的混合气体通过液封装置排空。

紧急泄压装置的作用及运行，物料罐上部设置压力表，顶部设置第三调节阀，第二压力表数据反馈到第三调节阀以实现连锁自控，确保在系统超压等情况下可以实现紧急放空。

设置缓冲罐，来自惰性气体补气装置的高压惰性气体在缓冲罐内进行缓冲降压。缓冲罐顶部设置压力监测表（第一压力表）。惰性气体补气装置（气源）至缓冲罐管线上设置调节阀（第一调节阀），将第一压力表信号反馈到第一调节阀，控制开度实现平稳供气，以避免惰性气体压力过高造成系统气相压力波动，确保系统平稳。

Claims (4)

1.一种易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置，该装置包括物料罐（1），其特征在于，物料罐（1）顶部经溢气管道（6）与液封槽（3）连接，且溢气管道（6）深入至液封槽（3）底部，缓冲罐（2）顶部经补气管道（5）与物料罐（1）顶部连接，缓冲罐（2）顶部经惰性气体补气管线（12）还与惰性气体补气装置（4）连接，物料罐（1）顶部还设置有紧急泄压管（7）。

2.根据权利要求1所述的易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置，其特征在于：物料罐（1）底部还设置有物料泵（13）；物料罐（1）顶部内侧设置有氧含量检测表（14）及第二压力表（15）。

3.根据权利要求1所述的易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置，其特征在于：液封槽（3）上部还设置有液封排空管（8）及补液口（9），液封槽（3）侧壁还设置有溢流口（10）及排液口（11），溢流口（10）在排液口（11）之上，排液口（11）上设置有排液泵（20）。

4.根据权利要求1所述的易燃易爆物料容器的惰性气体保护装置，其特征在于：紧急泄压管（7）上设置有第三调节阀（17），补气管道（5）上设置有第二调节阀（18），惰性气体补气管线（12）上设置有第一调节阀（19），且惰性气体补气管线（12）上的调节阀还设置有检测缓冲罐（2）内部压力的第一压力表（16）。