CN1053668A - 液化石油气贮灌系统 - Google Patents

Abstract

液化石油气贮灌系统。其特点是在通往贮罐、 泵、卸车台和分液缸的液相管路中设置液相阀门组， 液化气充装管线与液相阀门组的高压出口阀之间增 设分液缸，在气相阀门组与残液罐之间增加了残液阀 门组，为了消除由于流入量大于流出量造成设备和管 线震动，在液化气泵、分液缸的出入口管间装设回流 控制装置，在压缩机出入口管间接有气相平衡装置。 本发明能消除设备及管线震动，保证安全充装，便于 集中控制和事故段切断，操作维修方便，避免了因泄 漏和排放造成的环境污染。

Description

本发明属于为液化石油气卸车、贮存、灌装所设计的工艺流程系统。

目前，液化石油气贮灌系统的设计是：卸车台上的气相管经过气相阀门组连接气液分离器，经过分离的气体被压缩机压缩成高压气体;利用高压气体将液化气槽车中的液相压入液相管路并进入贮罐，当需要充装钢瓶时，由压缩机或泵将液化气加压输送到分液管线，最后由连在分液管线上的充枪进行充装钢瓶。该设计系统存在着以下主要缺点：①进行充装时的液化气泵出口流量（12米²/小时合每分钟流量是200升），远远大于充枪充入钢瓶的总流量（每分钟实际充入钢瓶的总流量只有71升），当液相不能全部输出时，会使液化气泵和管线发生强大震动，加之流速已超过1.5米/秒，流动中管路、泵和阀门之间、液化气分子之间发生摩擦，可产生高达7000-8000伏的静电压，由此可能发生火灾和爆炸事故;②卸车台的液相管中的液相受气温的影响，夏季会产生很高压力，常常高于槽车压力，不利于装卸，当检修时需要将管路中约1-2吨的液相排出，即浪费又不安全。冬季由于液化气组份不同，槽车和贮罐压力就不同，在这种情况下用泵充装、卸车很困难，必须经过加压处理，才能使泵正常工作。③压缩机、泵的流程中没有辅助安全装置，当安全阀失灵或检修时不能进行操作，设备及管线容易产生强大震动。④充装前钢瓶中的液化气残液全部扔掉，污染环境又不安全。⑤系统中缺少集中控制各部位液相流向的控制装置，不利于局部维修操作和事故段切断。贮罐上缺少有效的安全控制装置。⑥系统中的很多控制部位采用截止阀、开关速度慢，阀门填料因不耐腐蚀极易泄漏，发生事故时还容易搞错开关方向。

本发明的目的在于克服上述系统中所存在的缺陷与不足，设计一种能够安全贮存，充卸液化气，便于控制并切断事故及隐患部位，方便维修的液化石油气贮灌系统。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术措施是：在通往贮罐、泵、卸车台和分液缸的液相管路中设置液相阀门组，液化汽充装管线与液相阀门组的高压出口阀之间增设分液缸，液相阀门组的低压入口与分液缸的回流管相接，其高压出口端接分液缸入口。液相阀门组的低压出口阀与泵的入口相接，液相阀门组的高压入口阀与泵的出口连接。卸车台的气相管与气相阀门组的高压出口阀相接，卸车台液相管与液相阀门组的高压入口阀连接。在气相阀门组与残液罐之间增加了残液阀门组，气相阀门组的高压阀出口与残液阀门组的高压气相入口相连，残液阀门组的低压液相出口接残液罐。当由槽车卸车时液相阀门组分别接通卸车台和贮罐，充装液化气时由贮罐经汽相阀门组、气液分离器、压缩机、分离稳压器，再经液相阀门组与分液缸连接。

为了消除由于流入量大于流出量而造成的设备和管线震动，在液化汽泵、分液缸的出入口管间装有回流控制装置，在压缩机的出入口管间接有气相平衡装置。

因为紧急切断阀在流速过快或遇火灾升温时能起到自动切断的保护作用，在贮罐11气、液出口球阀上装有紧急切断阀[40]通过油管与油泵阀门组[4]串接，油泵阀门组接油泵。当充装液化气时油泵打出的油压达到3Mpa时，贮罐底部紧急切断已经被打开，充装完毕后关闭油泵，就切断了贮罐内的液化气路。如贮罐区发生火灾和爆炸及人不能进入贮罐区时，只要在75±5℃时紧急切断阀会因里面的易熔塞熔化而自动关闭。

由于槽车液相管高于卸车台液相管，管内液体不能排净，在卸下卸车接管时容易喷溅面部和身上造成冻伤。为了便于安全操作，应使卸车台高度达1.1-1.3米，即保证卸车台位置高于槽车气、液相接管高度。

液化气泵、分液缸的回流控制装置，压缩机的气相平衡管间和卸车台的气液相管上的控制阀均换装为球型阀，气相阀门组，液相阀门组，残液阀门组连在高压管与低压管间的阀门为球阀，因球阀中的填料为聚四氟乙烯，耐腐蚀，开启迅速，每分钟至少开关5个，方向单一，开闭角度为90°，密封好。在贮罐区与压缩间中间的液相管道上加有管道安全阀，当夏季阳光曝晒管内液化气超压时，高压液体经安全阀自动排泄。

下面通过附图对本发明作一详细描述。

图1为本发明工艺流程总图。

贮罐11的气、液相阀门分别接气相阀门组7的低压阀门入口和液相阀D组8的高压阀9出口，气相阀门组的低压阀D出口与气液分离器2，压缩机流程3中的压缩机23，分离稳压器2′相连通，气相阀门组的高压阀G与残液阀门组6的高压气相入口29相连，残液阀门组的低压液相出口28接残液罐10，卸车台1中的气相管12连在气相阀门组的高压阀出口，液相管13与液相阀门组的高压阀入口连接，气液分离器2的出口与压缩机入口连接，压缩机出口经分离稳压器2′与气相阀门组的高压阀G入口相通，泵工艺流程5中泵21的入口与液相阀门组8的低压阀d入口连通，泵21的出口连在液相阀门组的高压阀入口，液相阀门组的高压阀出口与分液缸9连通。贮罐11气相、液相出口阀上装有紧急切断阀40，切断阀通过油管与油泵阀门组4相串接。

图2为卸车台工艺流程示意图。

卸车台1有气相管12和液相管13，卸车时分别与槽车的气、液相接头相连，气、液相管上各装有气、液相平衡球阀[15f][15e]，压力表[16]和压力表阀，在气、液相平衡球阀之间跨接有气液相平衡管14，当夏季阳光暴晒或检修液化石油气管道时，用压缩机升至1.5MPa，打开气液相平衡球阀[15f]、[15e]，气体将液相通过液相阀门组全部推回贮罐，即节省了液化汽，又保证了安全。在压力表33与槽车气液相管接头之间增加了一套气液相球阀15f′、15e′，当这两个阀门出现故障或检修时，就关闭气液平衡管前面通向气、液相阀门组的备用截止阀。

图3为分液缸工艺流程示意图。

分液缸9入口接液相阀门组8的高压阀出口，分液缸的灌装出口20通过液管线与钢瓶30连接，分液缸的入口管上装有控制阀，控制阀为球阀15d，在通往液相阀门组低压入口阀与分液缸的出口管之间接有手动回流管16，手动回流管上接有止回阀18和手动回流球阀15b，在分液缸9与手动回流管间跨接自动回流管17，自动回流管上装有溢流阀19，溢流阀下部装有球阀15，分液缸上还装有压力表和压力表阀。当充装液化石油气时，将入口球阀15d，压力表阀和溢流阀打开，然后将待充钢瓶30连在分液缸的灌装出口20上。当泵的出口流量大于充装流量时，只要打开溢流阀下面的球阀15，多余的液化气会通过溢流阀、止回阀18回流到液化气贮罐或返回泵的入口，使泵保证正常运转。一旦溢流阀出现故障或失灵发生管线、泵震动时，只要将手动回流阀15b打开，震动就会马上消失，保证液化气安全充装。

图4为液化气泵的工艺流程示意图

泵21的入口与液相阀门组的低压阀门管32低压阀d入口相接，泵的出口接液相阀门组高压阀门管31的高压阀g入口。在泵的入口出口处装有控制阀，入口管上接球阀15d，出口管上接球阀15c，在两球阀之间接有手动回流管16和手动回流球阀15b，在泵的出口管与手动回流管间跨接自动回流管17，自动回流管上装有溢流阀19和自动回流球阀15a，泵的出口管与出口球阀15c间装有压力表。由槽车向贮罐卸液化气时，在卸车台气相管接通后将泵的出入口球阀[15c][15d]和自动回流管17上的球阀[15a]打开，如果贮罐内压力高于槽车压力，多余的压力从溢流阀19返回，一旦溢流阀失灵，泵又产生震动，这时只要将手动回流球阀[15b]打开一点震动便会消失。

图5为压缩机工艺流程示意图。

压缩机23的入口与气相阀门组7低压阀门管37的低压阀出口连通，压缩机出口与气相阀门组高压阀门管38的高压阀入口相连通。压缩机出口和入口处装有控制阀，入口管上接入口球阀15d，出口管上装出口球阀15c，在出口阀15c和入口阀15d之间跨接气相平衡管16′和手动回流球阀15b，平衡管上装有安全阀22，安全阀下部装球阀15。有了手动回流球阀15b和入口球阀15d，当安全阀失灵产生震动，只要打开手动回流球阀15b，震动便会消失，安全阀校验也不影响回流系统工作，检验时可将安全阀22关闭，避免空气由压缩机进入系统。

图6为残液阀门组示意图。

残液阀门组的高压气相入口29与气相阀门组的高压阀出口相接，残液阀门组的低压液相出口28接残液罐10。残液阀门组6包括低压液相管24和高压气相管25，低压管24上接有一组残液阀27，高压管25上接有一组气相阀26，在残液阀27与气相阀26之间装有排气阀26′，连接残液阀和气相阀的中间接管上连有气线，气线与钢瓶30相接。回收残液时，将带有残液的钢瓶与气线相接，打开高压管25上的气相阀26，高压气体进入钢瓶并逐渐与系统压力平衡，压力相等时关闭。气相阀26，将钢瓶翻转底朝上，打开低压管上的残液阀27，使残液沿中间接管流入残液贮罐10，关闭残液阀27，再打开排气阀26′使钢瓶中高压余气排出室外，关上排气阀26′即可。

图7为液相阀门组示意图。

图8为气相阀门组示意图。

液相阀门组的低压管32入口34通过低压阀出口接泵的入口，液相阀门组的高压管31出口35通过高压阀入口接泵的出口，液相阀门组由低压阀门管32，高压阀门管31和高压阀g，低压阀d组成，低压管32通过中间接管以及连在中间接管上的高压阀g低压阀d与高压管31相连，液相阀门组出口分别与贮缸、分液缸、卸车台、泵通过各自的阀门相连接。

气相阀门组的低压阀门管37出口39与气液分离器2的入口连接，气相阀门组的高压阀门管38的入口36与压缩机的出口连通，阀门管38通过高低压阀门管的中间接管，接残液阀门组6的高压气相入口，气相阀门组7由低压阀门管37，高压阀门管38，高压阀G，低压阀D组成，高压阀门管38通过中间接管及连在管上的高压阀G、低压阀D连接低压阀门管37。

在气相阀门组、液相阀门组的高、低压阀门管上装有压力表33。为了使气相、液相阀门组和残液阀门组的高、低压阀门管端部受力均匀，高低压管两端为椭圆型管帽41。

利用本发明卸车、充装及回收残液的工作过程如下：

1、采用压缩机卸车、充装液化气钢瓶：

将槽车的气相、液相高压管与卸车台的气液相管连接，打开槽车和贮罐的紧急切断装置，打开贮罐的气相阀门和通往气相阀门组的低压阀，贮罐中的气相通过低压阀门进入气液分离器，进行气液分离，分离后的气体进入压缩机，被压缩的高压气体流进稳压分离器[2′]，使气体贮存稳压，以达到所需压力，高压气体经稳压分离后进入气相阀门组的高压阀门组管，并经卸车台的气相管去往槽车的高压阀门进入槽车，高压气体将槽车的液相经卸车台的液相管压入液相阀门组中的高压阀与低压阀中间接管，打开液相阀门组高压阀和贮罐高压阀，此时液化气流入贮罐。

当需要将液化气充装钢瓶时，将其中一个贮罐的气相阀门和气相阀门组的低压阀打开，气体经气相阀门组低压阀进入气液分离器，再经压缩机、稳压分离器，达到所需压力后高压气体经气相阀门组的高压阀进入另一个贮罐，将此贮罐通往液相阀门组的阀打开，液相经液相阀门组高压与低压阀的中间接管，打开高压阀，再打开通往分液缸的高压阀，液相流入分液缸，由连在分液缸上多根分液管上的充枪对钢瓶充装。

2、采用液化气泵卸车，充装液化气钢瓶。

将槽车的气相、液相用高压管与卸车台的气液相管相连接，打开槽车贮罐的紧急切断，槽车中的液相经卸车台液相管进入液相阀门组中的低压阀和高压阀接管，打开低压阀，液相经低压阀门组管流入泵中，经过加压的高压液体进入液相阀门组的高压与低压阀门接管，打开高压阀，液体经高压阀门组管及贮罐液相阀流入贮罐。

充装钢装时，打开贮罐的液相出口阀，液相进入液相阀门组的高低压阀中间按管，打开低压阀，液相经液相阀门组管进入泵，由泵流出的高压液体进入液相阀门组的高压阀，打开高压阀和分液缸入口阀，液相进入分液缸，并经分液管充枪对钢瓶充装。

3、利用残液回收装置对钢瓶残液回收：

打开贮罐的气相阀，气相经气相阀门组的低压阀，气液分离器，压缩机，稳压分离器然后进入气相阀门组高压阀，再进入残液阀门组的气相高压阀26与残液阀27的中间接管，中间接管的气线与钢瓶相连，打开气相高压阀26和钢瓶角阀，使高压气体进入钢瓶，当钢瓶与系统等压时，关闭高压阀26，将钢瓶翻转底座朝上，打开残液阀27，残液由钢瓶排入残液罐。最后打开排气阀26′，使多余气体排出室外，关闭排气阀26′。

本发明与原液化气贮灌系统比较有如下优点：

1、由于加装了分液缸和泵的回流装置，可随时消除设备及管线震动，保证液化气安全充装;

2、加装了液相阀门组，紧急切断等安全控制装置，便于集中控制和事故段切断，方便维修。

3、在液相管道、残液管道上都设有安全阀和辅助控制阀门，由原来的截止阀换成球阀，方便了操作，保证了安全。

4、在贮罐区与压缩房中间的液相管道上加有管道安全阀，当夏季阳光曝晒，管内液化气超压时经安全阀自动排泄。避免因季节变化造成事故。

5、回收了残液，消除了由排出残液造成的环境污染。

Claims (9)

1、液化石油气贮灌系统，包括卸车台1，气液分离器2，压缩机装置，液化气泵装置，残液回收装置，气、液管路设备控制装置及贮存装置，卸车台1的气相管12与气相阀门组7的高压出口阀相接，气相阀门组的低压阀出口经气液分离器2，压缩机23与分离稳压器2′，入口连通，分离稳压器的出口与气相阀门组的高压阀入口相接，贮罐11的气相阀与气相阀门组的低压阀入口相通，本发明的特征是在通往贮罐、泵、卸车台和分液缸的液相管路中设置液相阀门组8，液化气充装管线与液相阀门组的高压出口阀之间装设分液缸9，液相阀门组的低压入口端与分液缸的回流装置相接，其高压出口端，接分液缸入口，液相阀门组的低压出口阀与泵的入口相接，其高压入口阀与泵21的出口连接，卸车台的液相管13与液相阀门组的高压入口阀连接，气相阀门组的高压阀出口与残液阀门组6的高压气相入口29相连，残液阀门组的低压液相出口28接残液罐10，在液化气泵，分液缸的出入口管间设有回流控制装置，压缩机出入口管间接有气相平衡装置。

2、按照权利要求所述的液化气贮灌系统，其特征在于所说的回流控制装置为自动回流控制和手动回流控制。

3、按照权利要求2所述的液化气贮灌系统，其特征在于泵的入口、出口管的控制阀间接有手动回流管16，和手动球阀15b。在泵的出口管与手动回流管间跨接自动回流管17，自动回流管上装有溢流阀19和自动回流球阀15a。

4、按照权利要求2所述的液化气贮灌系统，其特征在于分液缸9的入口管上装有控制阀，在通往液相阀门组低压入口阀与分液缸的出口管之间接有手动回流管16，手动回流管上接有止回阀18和手动回流球阀15b，在分液缸与手动回流管间跨接自动回流管17，自动回流管上装有溢流阀19，溢流阀下部装有球阀15。

5、按照权利要求1所述的液化气贮罐系统，其特征在于压缩机出入口管的控制阀之间跨接气相平衡管16′和手动回流球阀15b，平衡管上装有安全阀22和球阀，在贮罐区与压缩间中间的液相管道上加有管道安全阀。

6、按照权利要求1所述的液化气贮灌系统，其特征在于卸车台气相管和液相管的控制阀之间跨接有气液相平衡管14，卸车台高度为1.1-1.3米且高于槽车的气、液相接管高度。

7、按照权利要求1、3、4、5、6所述的液化气贮灌系统，其特征在于所说的控制阀为球阀，气相阀门组、液相阀门组、残液阀门组连在高压管与低压管间的阀门为球阀。

8、按照权利要求1所述的液化气贮灌系统，其特征在于贮罐的气、液相出口处装有紧急切断阀40，切断阀通过油管与紧急切断装置的油泵阀门组4相串接，油泵阀门组与油泵连接。

9、按照权利要求1所述的液化气贮灌系统，其特征在于残液阀门组中的高压管25通过气相阀26，残液阀27与低压管24连接，气相阀26与残液阀27间接有排气阀26′。

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