CN105972437A - 一种液氨贮罐安全监控系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液氨贮罐安全监控系统及其使用方法。所述安全监控系统包括二套液氨贮罐液位远传系统、二套气动快开快关二位阀及升压泵停运联锁系统；液氨贮罐液位远传系统包括液氨贮罐和二套液位远传变送器；液位远传变送器的进口一路与液氨贮罐的气相管相连，另一路与液氨贮罐的液相管相连；气动快开快关二位阀及升压泵停运联锁系统包括二个气动快开快关二位阀、氨贮输送升压泵和DCS联锁监控设备；第一个气动快开快关二位阀与液氨贮罐的进口管相连，第二个气动快开快关二位阀与液氨贮罐的出口管相连；DCS联锁监控设备与二个液位远传变送器、二个气动快开快关二位阀和氨贮输送升压泵停运联锁相连。所述监控系统能够保证液氨的贮存和输送安全。

Description

一种液氨贮罐安全监控系统及其使用方法

技术领域

本发明属于安全监测和自动控制技术领域，具体涉及一种液氨贮罐安全监控系统及其使用方法。

背景技术

液氨，又称为无水氨，是一种无色液体，有强烈刺激性气味。氨作为一种重要的化工原料，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨易溶于水，溶于水后形成铵根离子NH₄ ⁺、氢氧根离子OH^-，呈碱性的溶液。液氨多储于耐压钢瓶或钢槽中，且不能与乙醛、丙烯醛、硼等物质共存。液氨在工业上应用广泛，具有腐蚀性且容易挥发，所以其化学事故发生率很高。氨进入人体后会阻碍三羧酸循环，降低细胞色素氧化酶的作用，致使脑氨增加，可产生神经毒作用，高浓度氨可引起组织溶解坏死作用。

液氨在使用过程中发生泄露须报警，探测报警装置应该符合国家消防技术监督和安检部门的要求。现有的氨气检测设备主要包括以下几类：一是便携式氨气检测仪，便携式氨气泄漏检测仪，可连续检测作业环境中氨气浓度；氨气检测仪为自然扩散方式检测气体浓度，采用进口电化学传感器，具有极好的灵敏度和出色的重复性；氨气检测仪采用嵌入式微控制技术，菜单操作简单，功能齐全，可靠性高。二是泵吸式氨气检测仪，泵吸式氨气检测仪采用内置吸气泵，可快速检测工作环境中氨气浓度；泵吸式氨气检测仪采用进口电化学传感器，具有非常清晰的大液晶显示屏，声光报警提示，保证在非常不利的工作环境下也可以检测危险气体并及时提示操作人员预防。三是固定式氨气检测探头，固定式氨气检测探头由报警控制器和氨气探测器组成，报警控制器可放置于值班室内，主要对各监测点进行控制，氨气探测器安装于气体最易泄露的地点，其核心部件为内置的气体传感器，传感器检测空气中气体的浓度；探测器将传感器检测到的氨气浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，气体浓度越高，电信号越强，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出报警信号，并可启动电磁阀、排气扇等外联设备，自动排除隐患；固定式氨气检测探头广泛应用于石油、化工、冶金、电力、煤矿、水厂等环境，有效防止中毒、爆炸等事故的发生。

我公司671氨库岗位始建上世纪七十年代，从卧罐到球罐不断更新，液氨库存量也在增大。现有200m³的氨球罐3个、400 m³ 的氨球罐1个、4000m³的氨球罐1个。氨球罐作为重大危险源，既是政府安监部门监管的重点，也是危险化学品企业管理的重心。近年来，随着生活水平的提高，人们对安全环保意识不断加强。近期某厂液氨冷冻库液氨大量泄漏造成人员伤亡的发生事故，国家安监局十分重视，要求对所有液氨贮罐设备实行排查，消除安全隐患。

如果上述的问题不能得到解决，企业生产将会存在重大安全隐患。但是，目前尚未出现针对液氨贮罐的监测与控制联动的成套安全防护设备，因此急需研究开发此类设备，以提高液氨贮存和输送过程的安全性。

发明内容

为了解决因液氨贮罐安全监测不足，使得液氨贮罐存在安全隐患的问题，本发明提供一种液氨贮罐安全监控系统及其使用方法，通过所述液氨贮罐安全监控系统及其使用方法，可以实时准确地监测液氨贮罐的液位状态，实现液氨的安全储存和输送，一旦监测到异常液位，可以快速关闭液氨贮罐的进口和出口，使得液氨贮罐处于安全状态。

为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：

一种液氨贮罐安全监控系统，包括二套液氨贮罐液位远传系统、二套气动快开快关二位阀及升压泵停运联锁系统；所述液氨贮罐液位远传系统包括液氨贮罐和二套液位远传变送器；所述二套液位远传变送器的进口一路与液氨贮罐的气相管相连，另一路与液氨贮罐的液相管相连；所述气动快开快关二位阀及升压泵停运联锁系统包括二个气动快开快关二位阀、氨贮输送升压泵和DCS联锁监控设备；所述第一个气动快开快关二位阀与液氨贮罐进口管相连，所述第二个气动快开快关二位阀与液氨贮罐出口管相连；所述DCS联锁监控设备与二个液位远传变送器、二个气动快开快关二位阀和氨贮输送升压泵停运联锁相连。

一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述液氨贮罐设置二个远传液位计，用以显示液氨贮罐的真实液位；如只设置一个远传液位计，当这个远传液位计发生故障显示液位不准时，即错误地显示高液位联锁值或低液位联锁值时，势必要造成联锁动作，结果使液氨贮罐的进出口快关阀执行关闭动作，影响液氨贮罐正常生产使用。现设置二套液位计，仅当二个远传液位变送器同时将液氨贮罐液位真实有效地在DCS联锁监控设备上显示高液位联锁值或低液位联锁值时，联锁才能动作。这样就会大大降低开关阀误动作的概率，确保液氨贮罐的液位安全真实可靠。

一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述液位变送器一端与液氨贮罐的气相管相连，另一端与液氨贮罐的液相相连。通过气液相压差变化与液位高低变化之间相对应的关系，将液氨贮罐液位高低信号传递给DCS联锁监控设备。

所述的液氨贮罐的进口装有气动快关阀；同时，所述的液氨贮罐的出口也装有气动快关阀，目的是联锁动作时能迅速关闭进出管阀门。以确保液氨贮罐在正常指标下全封闭；

所述液氨贮罐的出口有升压泵，目的是当DCS联锁监控设备发出低液位联锁动作时，升压泵将停止运行；目的是防止将液氨贮罐液位抽空，液氨升压泵汽化。

一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述液氨贮罐的DCS联锁监控设备驱动所述与液氨贮罐的进口管相连的气动快开快关二位阀执行关闭操作的条件是以下四条中的任意一条成立：

1）所述二套液位变送器均指示高液位；

2）联锁旁路条件触发；

3）紧急手动关闭操作触发；

4）通过DCS遥控开关触发关闭操作。

一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述液氨贮罐的DCS联锁监控设备驱动所述与液氨贮罐的出口管相连的气动快开快关二位阀执行关闭操作的条件是以下四条中的任意一条成立：

1）所述二套液位变送器均指示低液位；

2）联锁旁路条件触发；

3）紧急手动关闭操作触发；

4）通过DCS遥控开关触发关闭操作。

一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：导致所述氨贮输送升压泵停止运行的条件有两个：

1）当所述与液氨贮罐的出口管相连的气动快开快关二位阀执行关闭操作时，所述氨贮输送升压泵停止运行；

2）通过DCS遥控开关控制所述氨贮输送升压泵停止运行。

一种液氨贮罐安全监控系统及其使用方法，其特征在于：所述使用方法包括如下步骤：

1）将液氨贮罐处于备用状态；

2）打开现场液位计的气、液相联通阀；

3）调试所述安全监控系统的液氨贮罐的进、出口气动快开快关阀是否好用，然后将液氨贮罐的进、出口气动快开快关阀控制在全开位置；

4）建立液氨贮罐的液位监控系统；

5）将DCS联锁监控设备调试正常；

6）完成系统正常组态；

7）通过手动进口阀缓慢将液氨引入液氨罐，并通过现场液位计将液位手动控制在正常指标40%-60%；

8）缓慢打开二套液位变送器的气相阀，使气相管线与液氨贮罐的气相管相连；

9）缓慢打开二套液位变送器的液相阀，使液相管线与液氨贮罐的液相相连；

10）当DCS联锁监控设备的液位显示与现场液位计显示都一致时，启动氨升压泵向用户单位输送液氨。

本发明的优点和有益效果为：能够安全有效地实现液氨的贮存和输送至各用户单位，从而大大降低了液氨在贮存和输送过程中的危险。所用设备投资少，工艺简单，安全可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明所述一种液氨贮罐安全监控系统结构图。

图中，1是手动进口阀，2是液氨贮罐出口阀，3是现场液位计的气相联通阀，4是现场液位计的液相联通阀，5和9是液位变送器13的气相阀，6和11是液位变送器14的气相阀，7和10是液位变送器13的液相阀，8和12是液位变送器14的液相阀，13和14是二套液位远传变送器，15和16是二个气动快开快关二位阀，17是氨贮输送升压泵，18是DCS联锁监控设备，19是现场液位计，20是液氨贮罐，21是气相管。

图2为本发明所述液氨贮罐DCS监控联锁图。

具体实施方式

实施例

参见附图1，一种液氨贮罐安全监控系统，包括二套氨贮罐液位远传系统、二套气动快开快关二位阀及升压泵停运联锁系统；所述氨贮罐液位远传系统包括氨贮罐（20）和二套液位远传变送器（13，14）；所述二套液位远传变送器（13，14）的进口一路与氨贮罐（20）的气相管（21）相连，另一路与氨贮罐（20）的液相管相连；所述气动快开快关二位阀及升压泵停运联锁系统包括二个气动快开快关二位阀（15，16）、氨贮输送升压泵（17）和DCS联锁监控设备（18）；所述第一个气动快开快关二位阀（15）与氨罐进口管相连，所述第二个气动快开快关二位阀（16）与氨罐出口管相连；所述DCS联锁监控设备（18）与二个液位远传变送器（13，14）、二个气动快开快关二位阀（15，16）和氨贮输送升压泵停运联锁（17）相连。

一种液氨贮罐安全监控系统，其使用方法包括如下步骤：

1）将液氨贮罐（20）处于备用状态；

2）打开现场液位计（19）的气、液相联通阀（3、4）；

3）调试所述安全监控系统的液氨贮罐（20）的进、出口气动快开快关阀（15、16）是否好用，然后将液氨贮罐（20）的进、出口气动快开快关阀（15、16）控制在全开位置；

4）建立液氨贮罐（20）的液位监控系统（13、14）；

5）将DCS联锁监控设备（18）调试正常；

6）完成系统正常组态；

7）通过手动进口阀（1）缓慢将液氨引入液氨罐（20），并通过现场液位计（19）将液位手动控制在正常指标40%-60%；

8）缓慢打开二套液位变送器（13、14）的气相阀（5、9，6、11），使气相管线与液氨贮罐（20）的气相管相连；

9）缓慢打开二套液位变送器（13、14）的液相阀（7、10，8、12），使液相管线与液氨贮罐（20）的液相相连；

10）当DCS联锁监控设备（18）的液位显示与现场液位计（19）显示都一致时，启动氨升压泵（17）向用户单位输送液氨。

参见附图2，所述液氨贮罐DCS联锁监控设备（18）驱动所述与液氨贮罐（20）的进口管相连的气动快开快关二位阀（15）执行关闭操作的条件是以下四条中的任意一条成立：

1）所述二套液位变送器（13、14）均指示高液位；

2）联锁旁路条件触发；

3）紧急手动关闭操作触发；

4）通过DCS遥控开关触发关闭操作。

参见附图2，所述液氨贮罐DCS联锁监控设备（18）驱动所述与液氨贮罐（20）的出口管相连的气动快开快关二位阀（16）执行关闭操作的条件是以下四条中的任意一条成立：

1）所述二套液位变送器（13、14）均指示低液位；

2）联锁旁路条件触发；

3）紧急手动关闭操作触发；

4）通过DCS遥控开关触发关闭操作。

参见附图2，导致所述氨贮输送升压泵（17）停止运行的条件有两个：

1）当所述与液氨贮罐（20）的出口管相连的气动快开快关二位阀（16）执行关闭操作时，所述氨贮输送升压泵（17）停止运行；

2）通过DCS遥控开关控制所述氨贮输送升压泵（17）停止运行。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述安全监控系统包括二套液氨贮罐液位远传系统、二套气动快开快关二位阀及升压泵停运联锁系统；所述液氨贮罐液位远传系统包括液氨贮罐和二套液位远传变送器；所述二套液位远传变送器的进口一路与液氨贮罐的气相管相连，另一路与液氨贮罐的液相管相连；所述气动快开快关二位阀及升压泵停运联锁系统包括二个气动快开快关二位阀、氨贮输送升压泵和DCS联锁监控设备；所述第一个气动快开快关二位阀与液氨贮罐的进口管相连，所述第二个气动快开快关二位阀与液氨贮罐的出口管相连；所述DCS联锁监控设备与二个液位远传变送器、二个气动快开快关二位阀和氨贮输送升压泵停运联锁相连。

2.如权利要求1所述的一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述液氨贮罐设置二个远传液位计，仅当二个远传液位变送器同时将液氨贮罐液位真实有效地在DCS联锁监控设备上显示高液位联锁值或低液位联锁值时，联锁才能动作。

3.如权利要求1或2所述的一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述液位变送器一端与液氨贮罐的气相管相连，另一端与液氨贮罐的液相相连。

4.如权利要求1所述的一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述液氨贮罐的DCS联锁监控设备驱动所述与液氨贮罐的进口管相连的气动快开快关二位阀执行关闭操作的条件是以下四条中的任意一条成立：

1）所述二套液位变送器均指示高液位；

2）联锁旁路条件触发；

3）紧急手动关闭操作触发；

4）通过DCS遥控开关触发关闭操作。

5.如权利要求1所述的一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：所述液氨贮罐的DCS联锁监控设备驱动所述与液氨贮罐的出口管相连的气动快开快关二位阀执行关闭操作的条件是以下四条中的任意一条成立：

1）所述二套液位变送器均指示低液位；

2）联锁旁路条件触发；

3）紧急手动关闭操作触发；

4）通过DCS遥控开关触发关闭操作。

6.如权利要求1所述的一种液氨贮罐安全监控系统，其特征在于：导致所述氨贮输送升压泵停止运行的条件有两个：

1）当所述与液氨贮罐的出口管相连的气动快开快关二位阀执行关闭操作时，所述氨贮输送升压泵停止运行；

2）通过DCS遥控开关控制所述氨贮输送升压泵停止运行。

7.一种液氨贮罐安全监控系统使用方法，其特征在于：所述使用方法包括如下步骤：

1）将液氨贮罐处于备用状态；

2）打开现场液位计的气、液相联通阀；

3）调试所述安全监控系统的液氨贮罐的进、出口气动快开快关阀是否好用，然后将液氨贮罐的进、出口气动快开快关阀控制在全开位置；

4）建立液氨贮罐的液位监控系统；

5）将DCS联锁监控设备调试正常；

6）完成系统正常组态；

7）通过手动进口阀缓慢将液氨引入液氨罐，并通过现场液位计将液位手动控制在正常指标40%-60%；

8）缓慢打开二套液位变送器的气相阀，使气相管线与液氨贮罐的气相管相连；

9）缓慢打开二套液位变送器的液相阀，使液相管线与液氨贮罐的液相相连；

10）当DCS联锁监控设备的液位显示与现场液位计显示都一致时，启动氨升压泵向用户单位输送液氨。