CN109901647A - 储罐喷淋控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种储罐喷淋控制方法及系统，属于石油化工技术领域，解决了现有技术中对储罐进行喷淋造成水资源浪费的问题。所述方法包括：每个温度传感器实时监测其安装位置处储罐的罐壁温度，并将监测得到的温度数据实时传送到终端；终端接收每组温度传感器实时传送的温度数据，并提取每组温度传感器的温度数据中的最高温度数据和组标识；终端根据最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令，并将控制指令送给控制器；控制器根据控制指令，控制与组标识对应的流量控制阀的水喷淋流量。本发明实施例适用于对储罐的喷淋控制过程中。

Description

储罐喷淋控制方法及系统

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体地涉及一种储罐喷淋控制方法及系统。

背景技术

近年来，随着石油化工行业的发展，罐区储罐数量越来越多，规模越来越大。当一个储罐发生火灾的时候，烃类火将会释放出强烈的热辐射，相邻储罐受到强烈热辐射作用，可能发生以下情况：一种是相邻储罐强度下降，罐壁撕裂，罐内液体泄漏，进而发生火灾；第二种是罐内介质挥发，罐内压力增大，发生物理性爆炸；第三种是罐内介质挥发，罐内压力增大，罐内气体从呼吸阀等处排放，遇火源发生燃烧。

因此，当储罐发生火灾时，有必要对相邻的储罐进行防护，防止储罐火灾事故蔓延。现有的火灾情况下相邻罐的保护的方法是施加水喷淋，即通过储罐顶部的固定水喷淋系统不停的朝罐壁喷冷却水，该装置虽然能起到保护相邻罐的作用，但由于喷淋的流量是固定不变的(国家标准：喷淋流量≥2.0L/(min.m2)),导致许多温度较低的地方和温度降低的时候，仍以该流量进行喷淋造成水资源浪费。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种储罐喷淋控制方法及系统，解决了现有技术中对储罐进行喷淋造成水资源浪费的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种储罐喷淋控制系统，所述系统包括：

水喷淋系统和监测控制系统，

其中，所述水喷淋系统包括通过管路依次连接的水源、水泵、流量控制阀、上水立管、喷水环管和喷头，

所述水喷淋系统至少包括四条所述喷水环管，所述至少四条喷水环管围成一圈，设置在所述储罐的罐壁四周的上部，每条喷水环管设置有对应的水泵、流量控制阀和上水立管，每条喷水环管上间隔固定距离设置有所述喷头，所述喷头正对所述储罐的罐壁，每个上水立管设置在所述储罐的罐壁上，

所述监测控制系统包括温度传感器、终端、发射器、接收器和控制器，

所述温度传感器设置在每条喷水环管正对的所述储罐的罐壁下方预设距离处，每个温度传感器通过数据线依次连接所述终端和所述发射器，所述发射器与所述接收器无线连接，所述控制器分别通过数据线与所述接收器和每个流量控制阀连接。

进一步地，每条喷水环管上间隔固定距离设置开口向所述储罐的罐壁的短管，每个短管上安装有所述喷头，所述喷头正对所述储罐的罐壁。

进一步地，与每条喷水环管对应的水泵和流量控制阀设置在距离所述储罐预设位置处。

进一步地，对应于每条喷水环管的温度传感器的个数与所述水喷淋系统包括的喷水环管的条数相关。

进一步地，当所述水喷淋系统包括四条喷水环管时，每条喷水环管设置对应的3个温度传感器，所述3个温度传感器分别设置在每条喷水环管正对的所述储罐的罐壁的两端和中间的下方预设距离处。

本发明实施例还提供一种储罐喷淋控制方法，所述方法应用于所述的储罐喷淋控制系统，所述方法包括：

每组温度传感器中的每个温度传感器实时监测其安装位置处所述储罐的罐壁温度，并将监测得到的温度数据实时传送到终端，所述温度数据中包括与每组温度传感器对应的组标识；

所述终端接收每组温度传感器实时传送的温度数据，并提取所述每组温度传感器的温度数据中的最高温度数据和组标识；

所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令，并将所述控制指令送给控制器，所述控制指令中包括所述组标识；

所述控制器根据所述控制指令，控制与所述组标识对应的流量控制阀的水喷淋流量。

进一步地，所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令包括：

判断所述最高温度数据是否大于正常温度数据；

当所述最高温度数据大于所述正常温度数据时，确定所述控制指令，所述控制指令中还包括流量控制阀开启指令。

进一步地，所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令包括：

当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，在第一设定时间段内获取的所述最高温度数据的变化量为正值时，根据所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系，查找所述最高温度数据的变化量对应的水喷淋流量的增加值；

确定所述控制指令，所述控制指令中还包括所述水喷淋流量的增加值。

进一步地，所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令包括：

当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，在第二设定时间段内获取的所述最高温度数据的变化量为负值时，根据所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系，查找所述最高温度数据的变化量对应的水喷淋流量的减少值；

确定所述控制指令，所述控制指令中还包括所述水喷淋流量的减少值。

进一步地，所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令包括：

当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，在第三设定时间段内获取的所述最高温度数据小于等于所述正常温度数据时，确定所述控制指令，所述控制指令中还包括流量控制阀关闭指令。

通过上述技术方案，每组温度传感器中的每个温度传感器实时监测其安装位置处所述储罐的罐壁温度，并将监测得到的温度数据实时传送到终端，然后所述终端接收每组温度传感器实时传送的温度数据，并提取所述每组温度传感器的温度数据中的最高温度数据和组标识，然后根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令，并将所述控制指令送给控制器，所述控制器根据所述控制指令，控制与所述组标识对应的流量控制阀的水喷淋流量。本发明实施例解决了现有技术中对储罐进行喷淋造成水资源浪费的问题，实现了根据储罐的罐壁实际温度变化情况自动调节水喷淋流量，既满足了水喷淋防护的要求，又能够有效的利用水资源，避免浪费。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种储罐喷淋控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种储罐喷淋控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1示出了本发明实施例提供的一种储罐喷淋控制系统的结构示意图。如图1所示，所述系统包括水喷淋系统11和监测控制系统12。

其中，所述水喷淋系统11包括通过管路依次连接的水源111、水泵112、流量控制阀113、上水立管114、喷水环管115和喷头116。

所述水喷淋系统11至少包括四条(图中未示)所述喷水环管115，所述至少四条喷水环管115围成一圈，设置在所述储罐的罐壁四周的上部，每条喷水环管115设置有对应的水泵112、流量控制阀113和上水立管114，每条喷水环管115上间隔固定距离设置有所述喷头116，所述喷头116正对所述储罐的罐壁，每个上水立管114设置在所述储罐的罐壁上。

其中，对于目前现有容量的储罐来说，例如容积为五千立方的储罐，周长为60米左右，使用的喷水环管条数过少可能会出现水量供应不上的现象，所以所述水喷淋系统至少包括四条所述喷水环管，对于一些容积更大的储罐，例如五万立方，甚至十万立方，设置的喷水环管的条数会多余四条，具体条数并不限定。

另外，所述每条喷水环管均有对应的水泵、流量控制阀和上水立管，且所述每条喷水环管上间隔固定距离设置有所述喷头，具体喷头的个数并不限定，从而可以得到所述水喷淋系统至少包括四组水泵、流量控制阀、上水立管、喷水环管和喷头。

另外，所述监测控制系统12包括温度传感器121、终端122、发射器123、接收器124和控制器125。

所述温度传感器121设置在每条喷水环管115正对的所述储罐的罐壁下方预设距离处，每个温度传感器121通过数据线依次连接所述终端122和所述发射器123，所述发射器123与所述接收器124无线连接，所述控制器125分别通过数据线与所述接收器124和每个流量控制阀113连接。

其中，为了避免喷淋水对温度传感器的测温有影响，需要将所述温度传感器设置在每条喷水环管正对的所述储罐的罐壁下方预设距离处，例如，设置在每条喷水环管正对的所述储罐的罐壁下方十公分处，且所述温度传感器具有防水功能，具体设置位置并不限定，只要能够保证测量所述储罐的罐壁温度，又不受所述喷水环管喷淋水的影响即可。

本发明实施例解决了现有技术中对储罐进行喷淋造成水资源浪费的问题，实现了根据储罐的罐壁实际温度变化情况自动调节水喷淋流量，既满足了水喷淋防护的要求，又能够有效的利用水资源，避免浪费。

在本发明的一种实施方式中，为了使喷淋水与所述储罐的罐壁距离更近，每条喷水环管上间隔固定距离设置开口向所述储罐的罐壁的短管，每个短管上安装有所述喷头，所述喷头正对所述储罐的罐壁。由于短管的设置，使得喷头与罐壁的距离更近，喷淋效果更好。

在本发明的另一种实施方式中，为了避免储罐温度对水泵和流量控制阀的影响，需要将水泵和流量控制阀设置在远离储罐的位置，即与每条喷水环管对应的水泵和流量控制阀设置在距离所述储罐预设位置处，所述预设位置的具体设置根据罐区的大小实际情况而定。

在本发明的一种实施方式中，对应于每条喷水环管的温度传感器的个数与所述水喷淋系统包括的喷水环管的条数相关。即当喷水环管的条数较少时，每条喷水环管的长度就会较长，为了考虑储罐温度的监测范围，对应于每条喷水环管的温度传感器的个数设置较多，而当喷水环管的条数较多时，每条喷水环管的长度就会较短，对应于每条喷水环管的温度传感器的个数就设置少一些。例如当设置有四条喷水环管时，每条喷水环管的长度大概在十多米左右，对应于每条喷水环管就可以设置3个温度传感器。当每条喷水环管的长度大概在一到两米时，对应于每条喷水环管就可以设置1个温度传感器。当然，在每条喷水环管的长度在十米左右时，对应于每条喷水环管也可以设置2个温度传感器。

在本发明的一种实施方式中，当所述水喷淋系统包括四条喷水环管时，每条喷水环管设置对应的3个温度传感器，所述3个温度传感器分别设置在每条喷水环管正对的所述储罐的罐壁的两端和中间的下方所述预设距离处。

相应的，图2示出了本发明实施例提供的一种储罐喷淋控制方法的流程图。如图2所示，所述方法应用于所述储罐喷淋控制系统，所述方法包括如下步骤：

步骤201、每组温度传感器中的每个温度传感器实时监测其安装位置处所述储罐的罐壁温度，并将监测得到的温度数据实时传送到终端，所述温度数据中包括与每组温度传感器对应的组标识。

根据所述储罐喷淋控制系统中所述的对应于每条喷水环管的温度传感器的个数存在一个到三个的情况，即对应于每条喷水环管的温度传感器为一组温度传感器，每组温度传感器的数量存在1、2或3个。每个温度传感器实时监测其安装位置处所述储罐的罐壁温度，并将监测得到的温度数据通过数据线实时传送到所述终端。其中，所述温度数据中包括与每组温度传感器对应的组标识，即得到温度数据的温度传感器属于哪一组温度传感器的标注。

步骤202、所述终端接收每组温度传感器实时传送的温度数据，并提取所述每组温度传感器的温度数据中的最高温度数据和组标识。

所述终端接收每组温度传感器实时传送的温度数据之后，为了尽可能的保证所述储罐的罐壁温度在控制范围内，需要比较所述每组温度传感器的温度数据，并提取所述每组温度传感器的温度数据中的最高温度数据，以及组标识。

步骤203、所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令，并将所述控制指令送给控制器，所述控制指令中包括所述组标识。

所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，来确定控制指令，例如，所述最高温度数据是否高于正常温度数据，或者当温度数据变化量为正值时，增大水喷淋流量，或者当温度数据变化量为负值时，减小水喷淋流量等等。另外，所述终端还要将所述最高温度数据中的组标识携带在所述控制指令中，便于所述控制器根据所述组标识设置对应的流量控制阀。

其中，所述终端通过所述发射器将所述控制指令发出，并通过接收器接收所述控制指令，并通过数据线传送给所述控制器。

步骤204、所述控制器根据所述控制指令，控制与所述组标识对应的流量控制阀的水喷淋流量。

其中，由于每组温度传感器均对应于喷水环管，在所述控制器获取到所述控制指令中的组标识之后，即可以得知需要控制的对应于每组温度传感器的喷水环管对应的流量控制阀。然后所述控制器根据所述控制指令中的具体内容控制流量控制阀的水喷淋流量。

本发明实施例解决了现有技术中对储罐进行喷淋造成水资源浪费的问题，实现了根据储罐的罐壁实际温度变化情况自动调节水喷淋流量，既满足了水喷淋防护的要求，又能够有效的利用水资源，避免浪费。

对于步骤203，具体存在以下四种实施方式，下面将逐一进行说明。

第一种实施方式，所述终端判断所述最高温度数据是否大于正常温度数据，当所述最高温度数据大于所述正常温度数据时，确定所述控制指令，所述控制指令中还包括流量控制阀开启指令。

例如，所述正常温度数据设置为60℃，当所述最高温度数据大于60℃时，确定所述控制指令中还包括流量控制阀开启指令，所述流量控制阀的开启程度，可以按照档位进行设置，例如，流量控制阀开启指令时，可以为初级档位，水喷淋流量为2.0L/(min.m²)。

第二种实施方式，当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，所述终端在第一设定时间段内获取的所述最高温度数据的变化量为正值时，根据所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系，查找所述最高温度数据的变化量对应的水喷淋流量的增加值，确定所述控制指令，所述控制指令中还包括所述水喷淋流量的增加值。

对于与所述组标识对应的已经开启的流量控制阀，所述终端还是会收到与所述组标识对应的每组温度传感器实时监测的温度数据，当在第一设定时间段内获取的所述最高温度数据的变化量为正值时，即在第一设定时间段内所述最高温度数据还在上升，需要加大水喷淋流量，则根据所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系，查找所述最高温度数据的变化量对应的水喷淋流量的增加值，例如，当所述最高温度数据的变化量为5时，所述水喷淋流量的增加值为1，即当所述流量控制阀开启时，所述水喷淋流量为2.0L/(min.m²)，则所述水喷淋流量的增加值设置之后，所述水喷淋流量为3.0L/(min.m²)，所述最高温度数据的变化量为10时，所述水喷淋流量的增加值为2，则所述水喷淋流量为4.0L/(min.m²)，所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系视具体情况而定，这里不做限定。其中，所述第一设定时间段根据实际情况而定，这里不做限定。

第三种实施方式，当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，所述终端在第二设定时间段内获取的所述最高温度数据的变化量为负值时，根据所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系，查找所述最高温度数据的变化量对应的水喷淋流量的减少值，确定所述控制指令，所述控制指令中还包括所述水喷淋流量的减少值。

参考所述第二种实施方式的处理方法，当在第二设定时间段内获取的所述最高温度数据的变化量为负值时，即在第二设定时间段内所述最高温度数据在下降，可以减小水喷淋流量，则根据所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系，查找所述最高温度数据的变化量对应的水喷淋流量的减少值。所述第二设定时间段与所述第一设定时间段可以相同，也可以不同。当根据所述水喷淋流量的减少值设置所述流量控制阀之后，当再次获取到最高温度数据升高后，可以参考所述第二种实施方式进行处理。

第四种实施方式，当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，所述终端在第三设定时间段内获取的所述最高温度数据小于等于所述正常温度数据时，确定所述控制指令，所述控制指令中还包括流量控制阀关闭指令。

例如，所述正常温度数据设置为60℃，当所述最高温度数据小于等于60℃时，确定所述控制指令中还包括流量控制阀关闭指令，即可以关闭所述流量控制阀。所述流量控制阀关闭后，其对应的温度传感器仍然在实时监测所述储罐的罐壁温度，当罐壁温度有所上升后，可以参考上述实时方式进行处理。

通过本发明实施例，可以实时监测储罐的罐壁表面温度，并根据温度的变化情况自动调节水喷淋的流量大小，从而既满足了水喷淋防护的要求，又能够有效的利用水资源，避免了浪费。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种储罐喷淋控制系统，其特征在于，所述系统包括：

水喷淋系统和监测控制系统，

其中，所述水喷淋系统包括通过管路依次连接的水源、水泵、流量控制阀、上水立管、喷水环管和喷头，

所述水喷淋系统至少包括四条所述喷水环管，所述至少四条喷水环管围成一圈，设置在所述储罐的罐壁四周的上部，每条喷水环管设置有对应的水泵、流量控制阀和上水立管，每条喷水环管上间隔固定距离设置有所述喷头，所述喷头正对所述储罐的罐壁，每个上水立管设置在所述储罐的罐壁上，

所述监测控制系统包括温度传感器、终端、发射器、接收器和控制器，

所述温度传感器设置在每条喷水环管正对的所述储罐的罐壁下方预设距离处，每个温度传感器通过数据线依次连接所述终端和所述发射器，所述发射器与所述接收器无线连接，所述控制器分别通过数据线与所述接收器和每个流量控制阀连接。

2.根据权利要求1所述的储罐喷淋控制系统，其特征在于，每条喷水环管上间隔固定距离设置开口向所述储罐的罐壁的短管，每个短管上安装有所述喷头，所述喷头正对所述储罐的罐壁。

3.根据权利要求1所述的储罐喷淋控制系统，其特征在于，与每条喷水环管对应的水泵和流量控制阀设置在距离所述储罐预设位置处。

4.根据权利要求1所述的储罐喷淋控制系统，其特征在于，对应于每条喷水环管的温度传感器的个数与所述水喷淋系统包括的喷水环管的条数相关。

5.根据权利要求1所述的储罐喷淋控制系统，其特征在于，当所述水喷淋系统包括四条喷水环管时，每条喷水环管设置对应的3个温度传感器，所述3个温度传感器分别设置在每条喷水环管正对的所述储罐的罐壁的两端和中间的下方所述预设距离处。

6.一种储罐喷淋控制方法，其特征在于，所述方法应用于所述权利要求1-5任一项所述的储罐喷淋控制系统，所述方法包括：

每组温度传感器中的每个温度传感器实时监测其安装位置处所述储罐的罐壁温度，并将监测得到的温度数据实时传送到终端，所述温度数据中包括与每组温度传感器对应的组标识；

所述终端接收每组温度传感器实时传送的温度数据，并提取所述每组温度传感器的温度数据中的最高温度数据和组标识；

所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令，并将所述控制指令送给控制器，所述控制指令中包括所述组标识；

所述控制器根据所述控制指令，控制与所述组标识对应的流量控制阀的水喷淋流量。

7.根据权利要求6所述的储罐喷淋控制方法，其特征在于，所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令包括：

判断所述最高温度数据是否大于正常温度数据；

当所述最高温度数据大于所述正常温度数据时，确定所述控制指令，所述控制指令中还包括流量控制阀开启指令。

8.根据权利要求6所述的储罐喷淋控制方法，其特征在于，所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令包括：

当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，在第一设定时间段内获取的所述最高温度数据的变化量为正值时，根据所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系，查找所述最高温度数据的变化量对应的水喷淋流量的增加值；

确定所述控制指令，所述控制指令中还包括所述水喷淋流量的增加值。

9.根据权利要求6所述的储罐喷淋控制方法，其特征在于，所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令包括：

当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，在第二设定时间段内获取的所述最高温度数据的变化量为负值时，根据所述温度数据变化量与水喷淋流量的关系，查找所述最高温度数据的变化量对应的水喷淋流量的减少值；

确定所述控制指令，所述控制指令中还包括所述水喷淋流量的减少值。

10.根据权利要求7所述的储罐喷淋控制方法，其特征在于，所述终端根据所述每组温度传感器对应的最高温度数据，以及温度数据变化量与水喷淋流量的关系，确定控制指令包括：

当与所述组标识对应的流量控制阀开启后，在第三设定时间段内获取的所述最高温度数据小于等于所述正常温度数据时，确定所述控制指令，所述控制指令中还包括流量控制阀关闭指令。