CN111156410B - 用于液化烃装车区域的静电监测系统及静电监测方法 - Google Patents

用于液化烃装车区域的静电监测系统及静电监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及本发明涉及静电防护领域，公开了一种用于液化烃装车区域的静电监测系统及静电监测方法，该静电监测系统包括：开关装置，该开关装置安装于槽车入口与装卸臂尾端之间，用于导通或切断所述槽车端入口与所述装卸臂尾端间的管道，以开启或停止所述液化烃的装车作业；静电监测装置，用于监测所述开关装置周围的静电数据；以及控制装置，用于在所述静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道。本发明可防止在液态烃装车作业中因静电过高引起的燃爆事故，从而保证现场作业的安全性。

Description

用于液化烃装车区域的静电监测系统及静电监测方法
技术领域
本发明涉及静电防护领域，具体地涉及一种用于液化烃装车区域的静电监测系统及静电监测方法。
背景技术
目前，液化烃装卸作业多采用扳把式快速接头，快速接头材料为黄铜或者不锈钢，快速接头的公头和母头均采用直通型结构，槽车端接头利用后端球阀实现启闭，流体装卸臂端接头利用后端球阀实现启闭。该快速接头一旦发生脱落或泄露时，直通型接头无法实现快速切断阻止液化烃泄漏；另外，该快速接头在正常使用过程中也会出现液化烃残液泄漏。泄漏的液化烃气化形成引燃易爆气氛，一旦遇到点火源（明火、雷电及静电等）就可能发生爆炸，造成重大人员伤亡和经济损失。
液态烃装车区域属于易燃易爆场所，在装卸过程中因快速接头脱落（并未引起紧急拉断阀拉断）而出现液化烃泄漏的情况下，若无法快速阻止液化烃泄漏，则其会迅速气化形成爆炸空间，遇到火花便立即引起爆炸。由于人体静电放电是液态烃装车区域主要的点火源，故液态烃装卸作业人员需穿防静电鞋服，但通常这些防静电鞋服会因自身质量、长期清洗和/或超出使用时限而不符合安全标准。尤其在冬季干燥时节，液化烃作业场所必须杜绝人体静电过高事件发生，以防止人体静电放电引燃泄漏的液态烃。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于液化烃装车区域的静电监测系统及静电监测方法，其可防止在液态烃装车作业中因静电过高引起的燃爆事故，从而保证现场作业的安全性。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于液化烃装车区域的静电监测系统，该静电监测系统包括：开关装置，该开关装置安装于槽车入口与装卸臂尾端之间，用于导通或切断所述槽车端入口与所述装卸臂尾端间的管道，以开启或停止所述液化烃的装车作业；静电监测装置，用于监测所述开关装置周围的静电数据；以及控制装置，用于在所述静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道。
可选的，该静电监测系统还包括：接地监测装置，用于监测所述槽车的接地数据，所述控制装置还用于：在所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道。
可选的，所述开关装置包括：第一切断阀，该第一切断阀固定安装于所述装卸臂尾端，用于切断所述液化烃在所述装卸臂侧的管道；第二切断阀，该第二切断阀固定安装于所述槽车入口，用于切断所述液化烃在所述槽车侧的管道；以及接头，该接头安装于所述第一切断阀及所述第二切断阀之间。
可选的，所述静电监测装置包括多个静电监测单元，该多个静电监测单元以均匀或非均匀的方式分布在所述接头的周围。
可选的，所述静电监测单元包括非接触式静电传感器。
可选的，该静电监测系统还包括：报警装置，用于在所述静电数据超过预设静电阈值或所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，进行报警提示。
本发明另一方面提供一种用于液化烃装车区域的静电监测方法，该静电监测方法包括：监测安装于槽车入口与装卸臂尾端之间管道上的开关装置周围的静电数据；以及在所述静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道，从而停止所述液化烃的装车作业。
可选的，该静电监测方法还包括：监测所述槽车的接地数据；以及在所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道。
可选的，所述控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道包括：通过控制固定安装于所述装卸臂尾端的所述开关装置中的第一切断阀，切断所述液化烃在所述装卸臂侧的管道；以及通过控制固定安装于所述槽车入口的所述开关装置中的第二切断阀，切断所述液化烃在所述槽车侧的管道。
可选的，该静电监测方法还包括：在所述静电数据超过预设静电阈值或所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，进行报警提示。
通过上述技术方案，本发明创造性地通过静电监测装置监测安装在槽车入口与装卸臂尾端之间的开关装置周围的静电数据，并在该静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制该开关装置断开以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道，从而防止在液态烃装车作业中因静电过高引起的燃爆事故，保证现场作业的安全性。
附图说明
图1是本发明一种实施方式提供的用于液化烃装车区域的静电监测系统的结构图；
图2是本发明一种实施方式提供的用于液化烃装车区域的静电监测系统的结构图；
图3是本发明一种实施方式提供的静电监测装置的结构图；
图4是本发明一种实施方式提供的静电监测装置的结构图；以及
图5是本发明一种实施方式提供的用于液化烃装车区域的静电监测方法的流程图。
附图标记说明
1 开关装置 2 静电监测装置
3 控制装置 4 电阻传感器
5 声光报警器 10 快速切断阀
11 快速切断阀 12 快速接头
20 非接触式静电传感器 21 非接触式静电传感器
22 非接触式静电传感器 23 非接触式静电传感器
100 装卸臂 110 槽车
具体实施方式
以下结合附图对本发明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，并不用于限制本发明。
图1是本发明一实施例提供的用于液化烃装车区域的静电监测系统的结构图。如图1所示，本发明提供的用于液化烃装车区域的静电监测系统，该静电监测系统可包括：开关装置1，该开关装置1安装于槽车入口与装卸臂尾端之间，用于导通或切断所述槽车端入口与所述装卸臂尾端间的管道，以开启或停止所述液化烃的装车作业；静电监测装置2，用于监测所述开关装置1周围的静电数据；以及控制装置3，用于在所述静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制所述开关装置1断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道。本发明中的静电监测系统可通过静电监测装置监测安装在槽车入口与装卸臂尾端之间的开关装置周围的静电数据，并在该静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制该开关装置断开以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道，从而防止在液态烃装车作业中因静电过高引起的燃爆事故，保证现场作业的安全性。
所述开关装置1可包括：第一切断阀，该第一切断阀固定安装于所述装卸臂尾端，用于切断所述液化烃在所述装卸臂侧的管道；第二切断阀，该第二切断阀固定安装于所述槽车入口，用于切断所述液化烃在所述槽车侧的管道；以及接头，该接头安装于所述第一切断阀及所述第二切断阀之间。如图2所示，所述第一切断阀可为快速切断阀10；所述第二切断阀可为快速切断阀11；所述接头可包括快速接头12，该快速接头12可包含安装在与第一快速切断阀10相连的管道上的公头和安装在与第二快速切断阀11相连的管道上的母头，其中，所述公头及所述母头均采用截止阀设计，两者连接密闭后才能双向导通，可用于槽车110端入口与所述装卸臂100尾端间的管道的快速连接。
所述静电监测装置2可包括多个静电监测单元，该多个静电监测单元可以均匀或非均匀的方式分布在所述接头的周围。其中，所述静电监测单元可包括非接触式静电传感器。如图3-4所示，该静电监测装置2可包括非接触式静电传感器20、非接触式静电传感器21、非接触式静电传感器22及非接触式静电传感器23。上述四个非接触静电传感器20-23可以不同的方式分布在所述快速接头12的周围：1）以非均匀的方式分布，即四个非接触静电传感器20-23设置在以快速接头12为中心的矩形的顶点上，如图3所示；2）以均匀的方式分布，即四个非接触静电传感器20-23均匀地设置在以快速接头12为中心的圆周上，如图4所示。由此，所述静电监测装置2可监测的静电数据包括：所述快速接头12周围的一定空间范围内的空间电场变化值或静电电位（主要指人体静电电位）等等。
所述控制装置3可包括通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器（DSP）、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）电路、其他任何类型的集成电路（IC）、状态机等等。所述控制装置3可安装在现场的防爆接线盒内，也可安装在非防爆场所（如控制室）。
本发明提供的用于液化烃装车区域的静电监测系统还可包括：接地监测装置，用于监测所述槽车的接地数据，所述控制装置还用于：在所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道。其中，所述接地监测装置可为电阻传感器4，如图2所示。也就是说，如图2所示，在通过所述静电监测装置2监测所述快速接头12周围的人体静电电位及通过所述电阻传感器4监测所述槽车110的接地电阻的情况下，只要静电电位超过预设电位阈值或接地电阻超过预设电阻阈值（如4欧姆）中任一条件成立，所述控制装置3立刻控制所述快速切断阀10及所述快速切断阀11断开，以切断所述槽车110入口与所述装卸臂100尾端间的管道，从而停止向槽车110输出液化烃。
本发明提供的用于液化烃装车区域的静电监测系统还可包括：报警装置，用于在所述静电数据超过预设静电阈值或所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，进行报警提示。其中，所述报警装置可包括声音报警器、光报警器或声光报警器中的任一者。本发明中的报警装置选用声光报警器5，通过该声光报警器5可同时进行声音报警和光报警，能够使相关作业人员更及时得到报警提示，通知作业人员不允许进行液态烃装车作业，如图2所示。
上述静电监测系统的各个组成部件之间的连接电缆均为带绝缘护套的屏蔽电缆，其屏蔽层接地。该静电监测系统的安装、使用和维护应同时遵守产品说明书及下列相关标准、规范的要求：
（1）GB3836.13-2013爆炸性环境第13部分：设备的修理、检修、修复和改造；
（2）GB3836.15-2000爆炸性气体环境用电气设备第15部分：危险场所电气安装（煤矿除外）；
（3）GB3836.16-2006爆炸性气体环境用电气设备第16部分：电气装置的检查和维护（煤矿除外）；以及
（4）GB50257-2014 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范。
现以快速切断阀10、快速切断阀11、快速接头12、静电监测装置2、电阻传感器4及控制装置3组成的静电监测系统为例来解释本发明提供的用于液化烃装车区域的静电监测过程，如图2所示。
通过静电监测装置2实时监测所述快速接头12周围（因为该区域为液化烃可能发生泄露的区域）的人体静电电位，通过电阻传感器4实时监测所述槽车110的接地电阻，并将所述人体静电电位及所述接地电阻的数据实时发送至所述控制装置3。若监测到所述人体静电电位低于预设电位阈值且所述接地电阻低于预设电阻阈值，则所述控制装置3不动作，以保持所述快速切断阀10及所述快速切断阀11开启，继续液化烃的装车作业。一旦监测到所述人体静电电位超过预设电位阈值或所述接地电阻超过预设电阻阈值，所述控制装置3立刻控制所述快速切断阀10及所述快速切断阀11断开，以切断所述槽车110入口与所述装卸臂100尾端间的管道，停止液化烃的装车作业。与此同时，控制所述声光报警器5报警，以提示作业人员不允许进行液态烃装车作业。该静电监测过程可防止人体静电放电或者槽车接地不良引燃挥发性液化烃，从而确保现场人员和设备安全。
综上所述，本发明创造性地通过静电监测装置监测安装在槽车入口与装卸臂尾端之间的开关装置周围的静电数据，并在该静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制该开关装置断开以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道，从而防止在液态烃装车作业中因静电过高引起的燃爆事故，保证现场作业的安全性。
相应地，如图5所示，本发明另一方面还提供一种用于液化烃装车区域的静电监测方法，该静电监测方法包括：步骤S501，监测安装于槽车入口与装卸臂尾端之间管道上的开关装置周围的静电数据；以及步骤S502，在所述静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道，从而停止所述液化烃的装车作业。
有关本发明提供的用于液化烃装车区域的静电监测方法的具体细节及益处可参阅上述针对用于液化烃装车区域的静电监测系统的描述，于此不再赘述。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明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的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于液化烃装车区域的静电监测系统，其特征在于，该静电监测系统包括：
开关装置，该开关装置安装于槽车入口与装卸臂尾端之间，用于导通或切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道，以开启或停止所述液化烃的装车作业；
静电监测装置，用于监测所述开关装置周围的静电数据；以及
控制装置，用于在所述静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道，
其中，所述开关装置包括：
第一切断阀，该第一切断阀固定安装于所述装卸臂尾端，用于切断所述液化烃在所述装卸臂侧的管道；
第二切断阀，该第二切断阀固定安装于所述槽车入口，用于切断所述液化烃在所述槽车侧的管道；以及
接头，该接头安装于所述第一切断阀及所述第二切断阀之间。
2.根据权利要求1所述的用于液化烃装车区域的静电监测系统，其特征在于，该静电监测系统还包括：
接地监测装置，用于监测所述槽车的接地数据，
所述控制装置还用于：在所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道。
3.根据权利要求2所述的用于液化烃装车区域的静电监测系统，其特征在于，该静电监测系统还包括：
报警装置，用于在所述静电数据超过预设静电阈值或所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，进行报警提示。
4.根据权利要求1所述的用于液化烃装车区域的静电监测系统，其特征在于，所述静电监测装置包括多个静电监测单元，该多个静电监测单元以均匀或非均匀的方式分布在所述接头的周围。
5.根据权利要求4所述的用于液化烃装车区域的静电监测系统，其特征在于，所述静电监测单元包括非接触式静电传感器。
6.一种用于液化烃装车区域的静电监测方法，其特征在于，该静电监测方法包括：
监测安装于槽车入口与装卸臂尾端之间管道上的开关装置周围的静电数据；以及
在所述静电数据超过预设静电阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道，从而停止所述液化烃的装车作业，
其中，所述控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道包括：
通过控制固定安装于所述装卸臂尾端的所述开关装置中的第一切断阀，切断所述液化烃在所述装卸臂侧的管道；以及
通过控制固定安装于所述槽车入口的所述开关装置中的第二切断阀，切断所述液化烃在所述槽车侧的管道。
7.根据权利要求6所述的用于液化烃装车区域的静电监测方法，其特征在于，该静电监测方法还包括：
监测所述槽车的接地数据；以及
在所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，控制所述开关装置断开，以切断所述槽车入口与所述装卸臂尾端间的管道。
8.根据权利要求7所述的用于液化烃装车区域的静电监测方法，其特征在于，该静电监测方法还包括：
在所述静电数据超过预设静电阈值或所述接地数据超过预设接地阈值的情况下，进行报警提示。
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