CN110406818A - 一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油化工行业中油品储运的安全领域，尤其是涉及一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统及方法，其特征是：它包括：分布式高度监测单元、高度参考单元、数据采集处理单元；分布式高度监测单元，用于测量浮盘上的固定点到罐顶的距离、向数据采集处理单元提供浮盘上的固定点到罐顶的距离信息；高度参考单元，用于测试罐顶到浮盘上表面高度或者在沉盘状态下液位的高度、向数据采集处理单元提供罐顶到浮盘上表面高度或者在沉盘状态下液位的高度信息。它以便能降低固定顶贮罐物料蒸发损失最安全、降低油品的损耗，又减少了空气的污染，提高油品储运效率，减少环境污染，提高油区作业安全。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工行业中油品储运的安全领域，尤其是涉及一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统及方法。
背景技术
在石油化工炼化和储运企业，采用浮盘储罐，是降低固定顶贮罐物料蒸发损失最安全、最经济、最简便的结构形式，既降低油品的损耗，又减少了空气的污染，并能提高油品储运效率，减少环境污染，提高油区作业安全。
在浮盘的运行中由于多种原因经常造成浮盘倾斜、卡盘、泄漏甚至沉盘等一系列问题。如地基沉降造成储罐变形、浮盘与罐壁摩擦力增大，从而造成倾斜、卡盘，甚者造成沉盘事故；又如介质对浮盘造成的锈蚀，浮筒泄漏，支腿受力不均，也会造成浮盘倾斜或沉盘。沉盘事故的发生不仅会损耗油品，影响油罐的正常运行，还需要耗费大量的人力、物力和财力进行修复，甚至酝酿大的安全隐患，造成较大安全事故。
针对目前出现的浮盘造成沉盘问题，多数从浮盘设计、施工和管理等方面进行改善，即便如此，由于现场工况条件的复杂，使现场维护人员不可能观察到内浮盘在储罐内的运行情况，从而无法杜绝事故的发生，只能事后处理。
发明内容
本发明就是提供一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，以便能降低固定顶贮罐物料蒸发损失最安全、降低油品的损耗，又减少了空气的污染，提高油品储运效率，减少环境污染，提高油区作业安全。
本发明的目的这样实现的，一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，其特征是：它包括：分布式高度监测单元、高度参考单元、数据采集处理单元；
分布式高度监测单元，用于测量浮盘上的固定点到罐顶的距离、向数据采集处理单元提供浮盘上的固定点到罐顶的距离信息；
高度参考单元，用于测试罐顶到浮盘上表面高度或者在沉盘状态下液位的高度、向数据采集处理单元提供罐顶到浮盘上表面高度或者在沉盘状态下液位的高度信息；
所述的数据采集处理单元用于采集分布式高度监测单元和高度参考单元数据信息，依据上述数据信息获取浮盘的运行状态，当运行状态数据超过一定阈值1时，输出预报警信息；当运行状态数据超过阈值2或沉盘事故时，系统进行报警输出。
所述的高度参考单元是物位传感器，物位传感器是非接触式雷达液位仪或超声波液位仪。
所述的数据采集处理单元包括：处理器、数据显示单元和远程信息输出单元，数据显示单元、远程信息输出单元和处理器输出接口连接，处理器通过输入接口与高度参考单元和数据采集处理单元电连接。
所述的数据采集处理单元是单片机或嵌入式处理器或PC机或PLC可编程逻辑控制器，处理器采集三台钢带液位仪和雷达液位仪的数据，并进行运算处理，以得出浮盘的倾斜角度和倾斜方位以判断运行状态。
所述的分布式高度监测单元是由至少三个物位传感器组成，每个物位传感器均布于储罐内的浮盘外边缘附近，物位传感器的数据视储罐大小而定。
所述的物位传感器采用三台力平衡式的带远传变送器的钢带液位仪，钢带液位仪呈等边三角形均布在储罐四周的罐顶部，浮子提升钢丝直接固定在罐顶液位仪固定点的正下方浮盘上的对应位置。
一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐方法，其特征是：其步骤如下：1）在浮盘平稳运行过程中，三台钢带液位仪数据同步与雷达液位仪数据一致的，则浮盘为水平正常状态；2）在浮盘升降过程中，如果雷达液位仪高度高于钢带液位仪数据则说明浮盘处于沉盘状态；此时数据采集处理单元进行事故报警；3）钢带液位仪与雷达液位仪的高度数据基本一致，但三台钢带液位仪数据输出不同步，则说明存在卡阻现象；数据采集处理单元计算出浮盘的倾斜角度和方位角；4）当小于阈值2大于阈值1时，则进行预报警，进行事故前必要的检查，避免设备的进一步恶化；5）当倾角大于阈值2时，则进行报警，提示相关人员必须及时处理避免事故的发生。
一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐方法，其特征是：它包括：分布式高度监测单元、高度参考单元、数据采集处理单元；所述的数据采集处理单元用于采集分布式高度监测单元和高度参考单元数据信息，依据上述数据信息获取浮盘的运行状态，当运行状态数据超过一定阈值1时，输出预报警信息；当运行状态数据超过阈值2或沉盘事故时，系统进行报警输出；数据采集处理单元用于存贮上述数据，存贮的历史数据用于分析浮盘卡盘、运行不畅原因。
本发明的有益效果：
本发明通过储罐内浮盘运行状态监测系统让现场人员能远程实时在线监测浮盘运行状态，把浮盘的运行状态一目了然地置于设备管理前台，对浮盘亚健康状态进行早期预警，及时采取措施进行处置和修复，避免安全事故发生。
本发明有以下优点：可以实时在线提供浮盘的运行状态，当运行状态数据超过一定阈值1时，输出亚健康预报警信息；当运行状态数据超过阈值2或沉盘事故时，系统进行报警输出，及时通知相关人员进行维修维护，防止事故扩大；系统具有历史数据存储和数据回放功能，帮助分析浮盘卡盘、运行不畅的根本原因，已采取必要准确的预防措施。
附图说明
图1是储罐内浮盘健康状态的监测系统在内浮盘上的安装示意图；
图2是储罐内浮盘健康状态的监测系统给单元信号流向示意图。
图中，1、分布式高度监测单元；2、高度参考单元；3、数据采集处理单元；4、处理器；5、数据显示单元；6、远程信息输出单元；7、储罐；8、浮盘。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，本发明提供一种储罐内浮盘健康状态的监测系统，它包括：分布式高度监测单元1、高度参考单元2、数据采集处理单元3；分布式高度监测单元1和高度参考单元2分别与数据采集处理单元3接口电连接。
所述的分布式高度监测单元1是由三台力平衡式的带远传变送器的钢带液位仪，钢带液位仪呈等边三角形均布在储罐7四周的罐顶部，浮子提升钢丝直接固定在罐顶液位仪固定点的正下方浮盘8上的对应位置；分布式高度监测单元1用于测量浮盘上的固定点到罐顶的距离；向数据采集处理单元3提供浮盘上的固定点到罐顶的距离信息；高度参考单元2是非接触式雷达液位仪，固定在储罐7的中心顶部，用于测量罐顶到浮盘8上表面高度或者浮盘8在沉盘状态下液位的高度；向数据采集处理单元3提供罐顶到浮盘上表面高度或者在沉盘状态下液位的高度信息；数据采集处理单元3是PLC可编程逻辑控制器。PLC可编程逻辑控制器通过输入接口三个钢带液位仪数据输出口电连接，PLC可编程逻辑控制器通过输入接口连接非接触式雷达液位仪数据输出口电连接，PLC可编程逻辑控制器通过检测三个钢带液位仪和非接触式雷达液位仪实时数据进行处理：
一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐方式：步骤如下：1）在浮盘平稳运行过程中，三台钢带液位仪数据同步与雷达液位仪数据一致的，则浮盘为水平正常状态；2）在浮盘升降过程中，如果雷达液位仪高度高于钢带液位仪数据则说明浮盘处于沉盘状态；此时PLC可编程逻辑控制器进行事故报警；3）钢带液位仪与雷达液位仪的高度数据基本一致，但三台钢带液位仪数据输出不同步，则说明存在卡阻现象；PLC可编程逻辑控制器计算出浮盘的倾斜角度和方位角；4）当小于阈值2大于阈值1时，则进行预报警，进行事故前必要的检查，避免设备的进一步恶化；5）当倾角大于阈值2时，则进行报警，提示相关人员必须及时处理避免事故的发生。
实施例2
如图1和图2所示，本发明提供一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，它包括：分布式高度监测单元1、高度参考单元2、数据采集处理单元3；分布式高度监测单元1和高度参考单元2分别与数据采集处理单元3接口电连接。
所述的分布式高度监测单元1是由三台力平衡式的带远传变送器的钢带液位仪，钢带液位仪呈等边三角形均布在储罐7四周的罐顶部，浮子提升钢丝直接固定在罐顶液位仪固定点的正下方浮盘8上的对应位置；分布式高度监测单元1用于测量浮盘上的固定点到罐顶的距离；向数据采集处理单元3提供浮盘上的固定点到罐顶的距离信息；高度参考单元2是超声波液位仪，固定在储罐7的中心顶部，用于测量罐顶到浮盘8上表面高度或者浮盘8在沉盘状态下液位的高度；向数据采集处理单元3提供罐顶到浮盘上表面高度或者在沉盘状态下液位的高度信息；数据采集处理单元3是嵌入式处理器。嵌入式处理器通过输入接口三个钢带液位仪数据输出口电连接，嵌入式处理器通过输入接口连接超声波液位仪数据输出口电连接，嵌入式处理器通过检测三个钢带液位仪和超声波液位仪实时数据进行处理：
嵌入式处理器处理方式如下：1）在浮盘平稳运行过程中，三台钢带液位仪数据同步与超声波液位仪数据一致的，则浮盘为水平正常状态；2）在浮盘升降过程中，如果超声波液位仪高度高于钢带液位仪数据则说明浮盘处于沉盘状态；此时嵌入式处理器进行事故报警；3）钢带液位仪与超声波液位仪的高度数据基本一致，但三台钢带液位仪数据输出不同步，则说明存在卡阻现象；嵌入式处理器计算出浮盘的倾斜角度和方位角；4）当小于阈值2大于阈值1时，则进行预报警，进行事故前必要的检查，避免设备的进一步恶化；5）当倾角大于阈值2时，则进行报警，提示相关人员必须及时处理避免事故的发生。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，其特征是：它包括：分布式高度监测单元(1)、高度参考单元(2)、数据采集处理单元(3)；
分布式高度监测单元(1)，用于测量浮盘上的固定点到罐顶的距离、向数据采集处理单元（3）提供浮盘上的固定点到罐顶的距离信息；
高度参考单元(2)，用于测试罐顶到浮盘上表面高度或者在沉盘状态下液位的高度、向数据采集处理单元（3）提供罐顶到浮盘上表面高度或者在沉盘状态下液位的高度信息；
所述的数据采集处理单元（3）用于采集分布式高度监测单元（1）和高度参考单元（2）数据信息，依据上述数据信息获取浮盘的运行状态，当运行状态数据超过一定阈值1时，输出预报警信息；当运行状态数据超过阈值2或沉盘事故时，系统进行报警输出。
2.根据权利要求1所述的一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，其特征是：所述的高度参考单元（2）是物位传感器，物位传感器是非接触式雷达液位仪或超声波液位仪。
3.根据权利要求1所述的一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，其特征是：所述的数据采集处理单元（3）包括：处理器（4）、数据显示单元（5）和远程信息输出单元（6），数据显示单元（5）、远程信息输出单元（6）和处理器（4）输出接口连接，处理器（4）通过输入接口与高度参考单元（2）和数据采集处理单元（3）电连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，其特征是：所述的数据采集处理单元（3）是单片机或嵌入式处理器或PC机或PLC可编程逻辑控制器，处理器（4）采集三台钢带液位仪和雷达液位仪的数据，并进行运算处理，以得出浮盘的倾斜角度和倾斜方位以判断运行状态。
5.根据权利要求1所述的一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，其特征是：所述的分布式高度监测单元（1）是由至少三个物位传感器组成，每个物位传感器均布于储罐(7)内的浮盘(8)外边缘附近，物位传感器的数据视储罐大小而定。
6.根据权利要求5所述的一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐系统，其特征是：所述的物位传感器采用三台力平衡式的带远传变送器的钢带液位仪，钢带液位仪呈等边三角形均布在储罐四周的罐顶部，浮子提升钢丝直接固定在罐顶液位仪固定点的正下方浮盘上的对应位置。
7.一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐方法，其特征是：其步骤如下：1）在浮盘平稳运行过程中，三台钢带液位仪数据同步与雷达液位仪数据一致的，则浮盘为水平正常状态；2）在浮盘升降过程中，如果雷达液位仪高度高于钢带液位仪数据则说明浮盘处于沉盘状态；此时数据采集处理单元进行事故报警；3）钢带液位仪与雷达液位仪的高度数据基本一致，但三台钢带液位仪数据输出不同步，则说明存在卡阻现象；数据采集处理单元计算出浮盘的倾斜角度和方位角；4）当小于阈值2大于阈值1时，则进行预报警，进行事故前必要的检查，避免设备的进一步恶化；5）当倾角大于阈值2时，则进行报警，提示相关人员必须及时处理避免事故的发生。
8.根据权利要求1所述的一种具有储罐浮盘状态输出能力的浮盘式储罐方法，其特征是：它包括：分布式高度监测单元（1）、高度参考单元（2）、数据采集处理单元（3）；所述的数据采集处理单元（3）用于采集分布式高度监测单元（1）和高度参考单元（2）数据信息，依据上述数据信息获取浮盘的运行状态，当运行状态数据超过一定阈值1时，输出预报警信息；当运行状态数据超过阈值2或沉盘事故时，系统进行报警输出；数据采集处理单元（3）用于存贮上述数据，存贮的历史数据用于分析浮盘卡盘、运行不畅原因。
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