CN110077745A - 储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统和方法，系统包括至少一台储罐、液环压缩机、储罐压力传感器、中央处理器、氧含量调节阀、氧含量传感器、回收管路压力传感器、紧急切断阀、压缩机入口压力传感器、油气回收管路和氮气管路。控制方法为：⑴通过中央处理器设定压力值和氧含量控制值；⑵联锁控制系统运行，检测压力和氧含量；⑶氧含量超过设定值，打开调节阀补充氮气；⑷储罐压力和回收管路压力同时超过高限值，打开紧急切断阀；⑸压力低于低限值，氧含量超过设定值，关闭紧急切断阀；⑹压缩机入口压力超过高限值，启动液环压缩机。本发明实现了油气回收系统压力和氧含量与切断阀及压缩机的联锁控制，提高了储罐VOCs油气回收的安全性。

Description

储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统和方法

技术领域

本发明属于化工自动化控制技术领域，涉及一种储罐VOCs油气回收安全 联锁控制系统和方法。

背景技术

储罐排放气是VOCs挥发性有机化合物的重要来源之一，长期接触VOCs能 损害人体某些器官，产生病变，甚至致癌，容易与臭氧等发生光化学反应，产 生光化学烟雾、雾霾、PM2.5的前体物，其中某些VOCs易燃易爆，给企业带来 很大隐患。

在生产过程中储罐顶部氮封压力过高，储罐来不及排气，对罐体本身会有 危险，需要及时打开油气连通线切断阀。压力过低，有抽瘪的风险，同时油气 连通线氧含量如果超标，当管道内介质流速过高或有静电时有爆炸风险，需要 及时切断油气连通线，避免发生爆炸等事故。联锁控制是实现超限动作，防止 事故发生的有效方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统，通过中央 处理器实现测量仪器与油气连通线阀门和压缩机的联锁，避免事故发生，提高 VOCs油气回收的安全性。本发明的另一目的是提供一种储罐VOCs油气回收安全 联锁控制的方法。

本发明的技术方案是：储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统，包括至少一 台储罐、液环压缩机、油气回收管路和氮气管路，储罐通过油气回收管路连接 到液环压缩机，氮气管路连接到储罐顶部氮气入口，氮气入口设有氮封阀。储 罐设有储罐压力传感器，连锁控制系统设有中央处理器、氧含量调节阀、氧含 量传感器、回收管路压力传感器、紧急切断阀和压缩机入口压力传感器。氮气 管路通过氧含量调节阀连接到油气回收管路，氧含量传感器、回收管路压力传 感器、紧急切断阀和压缩机入口压力传感器依次安装在油气回收管路上。储罐 压力传感器、回收管路压力传感器、压缩机入口压力传感器、氧含量调节阀、 氧含量传感器、紧急切断阀分别与中央处理器通信连通。

储罐压力传感器、回收管路压力传感器和压缩机入口压力传感器带有智能 差压型压力变送器。联锁控制系统设有复位按钮和手动复位按钮，复位按钮和 手动复位按钮与中央控制器、液环压缩机、紧急切断阀和氧含量调节阀连通。 油气回收管路设有疏水阀，疏水阀安装在紧急切断阀和压缩机入口压力传感器 之间。

本发明储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统连锁控制的方法，控制步骤如 下：

⑴通过中央处理器设定各储罐的储罐压力传感器的控制压力值，油气回收 管路的回收管路压力传感器、压缩机入口压力传感器控制压力值和氧含量传感 器(11)的氧含量控制值；压力设定值包括高限设定值和低限设定值；

⑵联锁控制系统运行，检测各储罐的压力、油气回收管路的氧含量和紧急 切断阀前、后的压力；

⑶如果氧含量测定值超过设定值，打开氧含量调节阀向油气回收管路补充 氮气；

⑷如果任一储罐压力传感器和回收管路压力传感器的测定压力值同时超过 高限设定值，打开紧急切断阀；进行工艺处理，消除故障，然后启动手动复位 按钮，返回步骤⑵；

⑸如果任一储罐压力传感器或回收管路压力传感器的测定压力值低于低限 设定值，氧含量测量值超过设定值，关闭紧急切断阀；进行工艺处理，消除故 障，然后启动手动复位按钮，返回步骤⑵；

⑹检测压缩机入口压力传感器的压力值是否超过高限设定值，如果压力测 量值高于高限设定值，启动液环压缩机；不超过设高限定值返回步骤⑵；

⑺当压缩机入口压力传感器压力测量值低于低限设定值，停止液环压缩机 工作；进行工艺处理，消除故障，然后启动手动复位按钮，返回步骤⑵。

高限设定值为≥1.0KPa，所述低限设定值为≤0.6KPa；氧含量传感器氧含 量的设定值为≥6％(v)。任一储罐压力传感器超过高限设定值，到步骤⑷；任 一储罐压力传感器低于低限设定值，到步骤⑸。

本发明储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统和方法通过中央处理器与测 量设备、调控设备通信连通，实现了储罐和油气回收管路的压力和氧含量测量 仪器与紧急切断阀与液环压缩机的联锁控制，一旦压力和氧含量指标超出设定 值，紧急切断阀和液环压缩机联锁动作，避免事故发生，提高了储罐VOCs油气 回收系统的安全性，保证系统的运行安全，有利于降低操作风险，保护工作环 境。整个过程由中央处理器控制进行，实现了储罐VOCs油气回收的自动化操作。

附图说明

图1为本发明储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统的流程示意图；

图2为本发明储罐VOCs油气回收安全联锁控制过程的流程示意图；

其中：1—储罐、2—数模变送器、3—氮封阀、4—安全阀、5—储罐压力传 感器、6—油气回收管路、7—氮气管路、8—阀门、9—氧含量调节阀、10—紧 急切断阀、11—氧含量传感器、12—回收管路压力传感器、13—中央处理器、 14—液环压缩机、15—智能差压型压力变送器、16—疏水阀、17—压缩机入口 压力传感器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实 施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保 护的范围。

本发明储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统如图1所示，包括4台储罐1、 液环压缩机14、油气回收管路6、中央处理器13、氧含量调节阀9、氧含量传 感器11、回收管路压力传感器12、紧急切断阀10和压缩机入口压力传感器17 和氮气管路7。储罐1设有储罐压力传感器5，储罐通过油气回收管路连接到液 环压缩机。氮气管路连接到储罐顶部氮气入口，氮气入口设有氮封阀3。氮气管 路7通过氧含量调节阀连接到油气回收管路6，氧含量传感器、回收管路压力传 感器、紧急切断阀和压缩机入口压力传感器依次安装在油气回收管路6上。各 储罐的储罐压力传感器、回收管路压力传感器和压缩机入口压力传感器分别通 过智能差压型压力变送器15与中央处理器通信连通。氧含量调节阀、氧含量传 感器、紧急切断阀通过变送器与中央处理器通信连通。联锁控制系统设有复位 按钮和手动复位按钮，复位按钮和手动复位按钮与中央控制器13、液环压缩机 14、紧急切断阀10和氧含量调节阀9连通。手动复位按钮连接到中央控制器和 被控制的紧急切断阀和液环压缩机。紧急切断阀10和压缩机入口压力传感器17 之间安装有疏水阀16。紧急切断阀为气动O型切断球阀，氧含量为在线U型激 光氧分析仪。

本发明储罐VOCs油气回收安全联锁控制的连锁控制过程，包括步骤如下：

⑴通过中央处理器设定各储罐1的储罐压力传感器5的控制压力值，油气 回收管路6的回收管路压力传感器12、压缩机入口压力传感器17控制压力值和 氧含量传感器11的氧含量控制值；压力设定值包括高限设定值和低限设定值； 高限设定值为≥1.0KPa，低限设定值为≤0.6KPa，氧含量传感器11氧含量的设 定值为≥6％(v)；

⑵联锁控制系统运行，检测各储罐1的压力、油气回收管路6的氧含量和 紧急切断阀10前、后的压力；

⑶如果氧含量测定值超过设定值，打开氧含量调节阀(9)向油气回收管路 6补充氮气；

⑷如果任一储罐压力传感器5和回收管路压力传感器12的测定压力值同时 超过高限设定值，打开紧急切断阀10；进行工艺处理，消除故障，然后启动手 动复位按钮，返回步骤⑵；

⑸如果任一储罐压力传感器5或回收管路压力传感器12的测定压力值低于 低限设定值，氧含量测量值超过设定值，关闭紧急切断阀10；进行工艺处理， 消除故障，然后启动手动复位按钮，返回步骤⑵；

⑹检测压缩机入口压力传感器17的压力值是否超过设定值，如果压力测量 值高于设定值，启动液环压缩机；不超过设高限定值返回步骤⑵；

⑺压缩机入口压力传感器17压力测量值低于设定值，停止液环压缩机工作； 进行工艺处理，消除故障，然后启动手动复位按钮，返回步骤⑵。

任一储罐压力传感器5超过高限设定值，到步骤⑷；任一储罐压力传感器5 低于低限设定值，到步骤⑸。

开阀条件：各台储罐的储罐压力传感器和紧急切断阀前的回收管路压力传 感器联锁控制，当各台储罐的和油气回收管路的压力同时达到高限设定值时打 开切断阀。

关阀条件：各台储罐的储罐压力传感器、紧急切断阀前的回收管路压力传 感器和氧含量传感器联锁控制，当储罐压力传感器或回收管路压力传感器的压 力测量值低于低限设定值时，油气回收管路的氧含量高于设定值时关闭切断阀。

启机条件：液环压缩机入口压力测量值超过高限设定值联锁启液环压缩机。

停机条件：液环压缩机入口压力测量值低于低限设定值联锁停液环压缩机。

Claims (7)

1.一种储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统，包括至少一台储罐(1)、液环压缩机(14)、油气回收管路(6)和氮气管路(7)，所述储罐通过油气回收管路连接到液环压缩机，所述氮气管路连接到储罐顶部氮气入口，氮气入口设有氮封阀(3)；其特征是：所述储罐(1)设有储罐压力传感器(5)，所述连锁控制系统设有中央处理器(13)、氧含量调节阀(9)、氧含量传感器(11)、回收管路压力传感器(12)、紧急切断阀(10)和压缩机入口压力传感器(17)；所述氮气管路(7)通过氧含量调节阀连接到油气回收管路(6)，所述氧含量传感器、回收管路压力传感器、紧急切断阀和压缩机入口压力传感器依次安装在油气回收管路(6)上；所述储罐压力传感器、回收管路压力传感器、压缩机入口压力传感器、氧含量调节阀、氧含量传感器、紧急切断阀分别与中央处理器通信连通。

2.根据权利要求1所述的储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统，其特征是：所述储罐压力传感器(5)、回收管路压力传感器(12)和压缩机入口压力传感器(17)带有智能差压型压力变送器(15)。

3.根据权利要求1所述的储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统，其特征是：所述联锁控制系统设有复位按钮和手动复位按钮，所述复位按钮和手动复位按钮与中央控制器(13)、液环压缩机(14)、紧急切断阀(10)和氧含量调节阀(9)连通。

4.根据权利要求1所述储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统，其特征是：所述油气回收管路(6)设有疏水阀(16)，所述疏水阀安装在紧急切断阀(10)和压缩机入口压力传感器(17)之间。

5.一种权利要求1所述储罐VOCs油气回收安全联锁控制系统的连锁控制方法，控制步骤如下：

⑴通过中央处理器设定各储罐(1)的储罐压力传感器(5)的控制压力值，油气回收管路(6)的回收管路压力传感器(12)、压缩机入口压力传感器(17)的控制压力值和氧含量传感器(11)的氧含量控制值；所述压力设定值包括高限设定值和低限设定值；

⑵所述联锁控制系统运行，检测各储罐(1)的压力、油气回收管路(6)的氧含量和紧急切断阀(10)前、后的压力；

⑶如果氧含量测定值超过设定值，打开氧含量调节阀(9)向油气回收管路(6)补充氮气；

⑷如果任一储罐压力传感器(5)和回收管路压力传感器(12)的测定压力值同时超过高限设定值，打开紧急切断阀(10)；进行工艺处理，消除故障，然后启动手动复位按钮，返回步骤⑵；

⑸如果任一储罐压力传感器(5)或回收管路压力传感器(12)的测定压力值低于低限设定值，氧含量测量值超过设定值，关闭紧急切断阀(10)；进行工艺处理，消除故障，然后启动手动复位按钮，返回步骤⑵；

⑹检测压缩机入口压力传感器(17)的压力值是否超过设定值，如果压力测量值高于设定值，启动液环压缩机；不超过设高限定值返回步骤⑵；

⑺压缩机入口压力传感器(17)压力测量值低于设定值，停止液环压缩机工作；进行工艺处理，消除故障，然后启动手动复位按钮，返回步骤⑵。

6.根据权利要求1所述的储罐VOCs油气回收安全连锁控制方法，其特征是：所述高限设定值为≥1.0KPa，所述低限设定值为≤0.6KPa；所述氧含量传感器(11)氧含量的设定值为≥6％(v)。

7.根据权利要求6所述的储罐VOCs油气回收安全连锁控制方法，其特征是：

所述任一储罐压力传感器(5)超过高限设定值，到步骤⑷；任一储罐压力传感器(5)低于低限设定值，到步骤⑸。