CN107215580A - 外浮顶储罐密封圈监测及保护装置 - Google Patents

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甄永乾
贾光
陶彬
张玉平
程庆利
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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Abstract

本发明涉及一种外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，主要解决现有技术中安全性较差的问题。本发明通过采用一种外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，在外浮顶储罐上安装光纤浓度监测装置，在外浮顶储罐上安装真空抽气装置的技术方案较好地解决了上述问题，可用于外浮顶储罐密封圈监测及保护中。

Description

外浮顶储罐密封圈监测及保护装置
技术领域
本发明涉及一种外浮顶储罐密封圈监测及保护装置。
背景技术
大型原油罐区因其储存介质及其规模决定了一旦发生储罐事故，其后果极其严重。2010年，斯奈德公司发表的文章《Reducing the Cost of Tank Farm and Terminal OperationsSafety Compliance while Increasing Business Value》中指出，大部分石油公司在改善管理方面，油库管理的改善往往被忽略，从而导致大部分油库只能依赖人工现场操作，大部分监测工作依靠人工，信息反馈具有一定的滞后性，且人为活动导致失误风险的上升，这对油库的安全和环保具有很大影响。
浮顶油罐普遍采用采用二次密封技术，但并非完全密封，存在少量油气从密封圈泄漏的可能性，这些油气在太阳暴晒、雷击等自然情况下可能发生火灾。《Lees'Loss Preventionin the Process Industries(Fourth Edition)》指出，0.16％的储罐每年发生密封圈着火，其中95％是由闪电造成。
本发明旨在设计一种针对外浮顶储罐的二次密封空间保护装置，避免其着火和爆炸事故的发生。现有技术尚未有相关的专利或文献报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中安全性较差的问题，提供一种新的外浮顶储罐密封圈监测及保护装置。该装置用于外浮顶储罐密封圈监测及保护中，具有本质安全、密封性好的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，在外浮顶储罐上安装光纤浓度监测装置，在外浮顶储罐上安装真空抽气装置；其中，所述光纤浓度监测装置包括位于储罐附近的光纤传感控制箱(3)、位于地面及储罐罐壁的传输光纤(6)、位于外浮顶储罐二次密封空间中的光纤气体浓度传感器(7)和光纤压力传感器(8)；所述真空抽气装置包括位于储罐罐壁及密封圈处的抽气管线(5)、位于抽气管线上的电动阀门(4)、位于抽气管线上的真空泵(2)、位于抽气管线末端的活性炭罐(1)以及位于二次密封圈上的进气管线(9)。
上述技术方案中，优选地，通过光纤气体浓度传感器(7)监测外浮顶储罐二次密封空间的油气浓度，并采用抽真空装置抽出二次密封空间的油气，避免二次空间因油气积聚导致的燃烧和爆炸事故。
上述技术方案中，优选地，采用抽真空和活性炭吸附技术，将二次密封空间的油气抽到活性炭罐(1)并进行吸附。
上述技术方案中，优选地，外浮顶储罐二次密封空间安装有光纤压力传感器(8)，根据光纤压力传感器(8)的压力，利用变频器实时调节真空泵的转速。
上述技术方案中，优选地，外浮顶储罐二次密封空间安装有进气管线(9)，当抽真空时，空气通过进气管线(9)进入二次密封空间，从而保证二次密封空间的压力始终与外界一致。
本专利中，气体浓度传感器和压力传感器采用光纤传感技术，无源器件，抗电磁干扰，本质安全。采用的光纤气体浓度传感器将戊烷的光谱刻入光纤，利用光电转换和AD转换采集光纤气体浓度传感器的信号。采用抽真空和活性炭吸附技术，将二次密封空间的油气抽到活性炭罐并进行吸附。外浮顶储罐二次密封空间安装有压力传感器，根据压力传感器的压力，利用变频器实时调节真空泵的转速。外浮顶储罐二次密封空间安装有进气管线，当抽真空时，空气通过进气管线进入二次密封空间，从而保证二次密封空间的压力始终与外界一致，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述装置的结构示意图。
图1中，1表示活性炭罐，2表示真空泵，3表示光纤传感控制箱，4表示电动阀门，5表示抽气管线，6表示传输光纤，7表示光纤气体浓度传感器，8表示光纤压力传感器，9表示进气管线。
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】
本发明提供一种外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，如图1所示。在外浮顶储罐上安装光纤浓度监测装置，在外浮顶储罐上安装真空抽气装置；其中，所述光纤浓度监测装置包括位于储罐附近的光纤传感控制箱(3)、位于地面及储罐罐壁的传输光纤(6)、位于外浮顶储罐二次密封空间中的光纤气体浓度传感器(7)和光纤压力传感器(8)；所述真空抽气装置包括位于储罐罐壁及密封圈处的抽气管线(5)、位于抽气管线上的电动阀门(4)、位于抽气管线上的真空泵(2)、位于抽气管线末端的活性炭罐(1)以及位于二次密封圈上的进气管线(9)。
气体浓度传感器和压力传感器采用光纤传感技术，无源器件，抗电磁干扰，本质安全。采用的光纤气体浓度传感器将戊烷的光谱刻入光纤，利用光电转换和AD转换采集光纤气体浓度传感器的信号。采用抽真空和活性炭吸附技术，将二次密封空间的油气抽到活性炭罐并进行吸附。外浮顶储罐二次密封空间安装有光纤压力传感器(8)，根据光纤压力传感器(8)的压力，利用变频器实时调节真空泵(2)的转速。外浮顶储罐二次密封空间安装有进气管线(9)，当抽真空时，空气通过进气管线(9)进入二次密封空间，从而保证二次密封空间的压力始终与外界一致。
当光纤气体浓度传感器(7)监测到二次密封空间的油气浓度达到上限值后，光纤传感控制箱(3)控制抽气管线上的电动阀门(4)打开，并控制真空泵(2)开启，此时，二次密封空间的光纤压力传感器(8)实时监测二次密封空间内部的压力，一旦负压过大，会调节真空泵(2)的转速，真空泵(2)将二次密封空间的油气抽到活性炭罐(1)中进行吸附，再将进行吸附处理的油气通过活性炭罐(1)顶端出口排到大气中，此时二次密封空间处的进气管线(9)进入空气，从而保证二次密封空间油气浓度降低，消除燃烧和爆炸风险。
目前的专利中，主要采用点式光纤监测密封圈温度，只有发生密封圈着火事故后才能监测到，该装置实时监测密封圈中油气浓度，当油气浓度达到引燃浓度下限时就启动吸附装置将油气抽走，该装置能够实时控制密封圈的油气浓度在燃爆浓度下限，因此密封圈着火的事故几乎为零。

Claims (5)

1.一种外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，在外浮顶储罐上安装光纤浓度监测装置，在外浮顶储罐上安装真空抽气装置；其中，所述光纤浓度监测装置包括位于储罐附近的光纤传感控制箱(3)、位于地面及储罐罐壁的传输光纤(6)、位于外浮顶储罐二次密封空间中的光纤气体浓度传感器(7)和光纤压力传感器(8)；所述真空抽气装置包括位于储罐罐壁及密封圈处的抽气管线(5)、位于抽气管线上的电动阀门(4)、位于抽气管线上的真空泵(2)、位于抽气管线末端的活性炭罐(1)以及位于二次密封圈上的进气管线(9)。
2.根据权利要求1所述外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，其特征在于通过光纤气体浓度传感器(7)监测外浮顶储罐二次密封空间的油气浓度，并采用抽真空装置抽出二次密封空间的油气，避免二次空间因油气积聚导致的燃烧和爆炸事故。
3.根据权利要求1所述外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，其特征在于采用抽真空和活性炭吸附技术，将二次密封空间的油气抽到活性炭罐(1)并进行吸附。
4.根据权利要求1所述外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，其特征在于外浮顶储罐二次密封空间安装有光纤压力传感器(8)，根据光纤压力传感器(8)的压力，利用变频器实时调节真空泵(2)的转速。
5.根据权利要求1所述外浮顶储罐密封圈监测及保护装置，其特征在于外浮顶储罐二次密封空间安装有进气管线(9)，当抽真空时，空气通过进气管线(9)进入二次密封空间，从而保证二次密封空间的压力始终与外界一致。
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