CN112833330A - 实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法及系统，是液化烃储罐群的每个储罐底部引出管分别通过备用排污管阀进行备用排污和通过自动切水单元进行上游隔离氮气保护下的自动切水及尾气火炬消余；自动切水单元的切水罐和污水收集与密闭输送单元的污水罐分别设置高中低界面检测传感器，高界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀控制切水罐及污水罐的高蓄水位，中低界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀分别控制切水罐及污水罐的中切排限制水位用于备用切排水和低切排限制水位用于正常切排水。具有切水质量、切水效率和特别是切水安全性能满足大规模液化烃储罐群现代化生产要求的优点。

Description

实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输 送方法及系统

技术领域

本发明涉及一种储罐液化介质切水方法，特别是涉及一种实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法及系统。

背景技术

由于质量或工艺要求，需将液化烃储罐内沉降分离出的水介质排出储罐，该操作称为“切水”。多年来，由于液化烃介质的易燃易爆及储存压力大，介质流速快等特点，常规自动切水设备的安全性不能满足液化烃储罐自动切水的要求。目前国内外大部分液化烃球罐的切水操作均沿用人工手动切水模式，切水过程的开始及结束完全依靠操作人员经验，并且在人工打开阀门开始切水，到关闭阀门切水结束之前，操作人员不得离开现场。切水阀门的关闭完全依靠操作人员的主观判断。在人工手动切水操作时，每次切水操作所排液化烃的多少取决于操作人员的经验与责任心，所排液化烃介质不仅污染环境，而且由于液化烃比重大于空气而在切水口附近的低凹处聚集，而这些聚集的液化烃由于与空气混合则会产生易燃易爆的混合性爆炸气体，在遇明火或雷电时则导致爆炸。因此，手动切水操作所排出储罐的液化烃介质是液化烃储罐的安全隐患。另外，如果在切水过程出现操作人员擅自离岗或切水阀不能正常关闭状况，则大量易燃易爆的液化烃将在高压差作用下毫无限制的快速排出储罐，造成罐区重大安全事故，轻则伤人，重则发生爆炸。对于污水含有硫化氢的储罐切水，一旦出现过量硫化氢吸入，轻则导致健康伤害，重则导致操作人员伤亡。对于利用浮力原理的浮球式机械切水器，由于原理的限制，需要两个操作人员在现场进行人手动操作才能完成液化烃储罐的切水，并且在操作过程中同样存在上述安全隐患及环境污染。另外，由于没有配置具有信号远传功能的传感器，无论是人工手动操作还是通过浮球式机械切水器进行切水，切水过程的所有信息均不能自动远传至罐区控制系统，也不能接受罐区控制系统的远程监控。由于没有自动检测与信息远传功能，人工手动切水或机械浮球式切水成为储罐自动化、信息化、智能化、数字化盲区。

在中国专利号为ZL201810966300.3中，本人专利权人设计了一种利用缓冲罐实现高压容器内液体介质排放的方法及系统。该发明设计了利用缓冲罐实现高压容器内介质隔离、低压、定量、间歇排放方法及系统，该发明解决了高压差条件下介质排放时由于液体介质高速流动所导致的管线振动及静电问题，并使得相关的测量与控制变得容易。在中国专利号为ZL201510045194.1中，本发明设计了一种两种不同比重液体的排放方法及自动排放系统。该系统既具有非隔离式切水模式，又具有适用于液化气储罐的隔离式切水模式，即：切水时液化气储罐与切水罐连接管线上的进水控制阀始终处于关闭状态。该系统提供了一种排放时不会夹带上层介质的两种不同比重液体的排放方法及自动排放系统，解决了排水时夹带上层油或上层介质的问题。

但是，在应用于多储罐液化烃切水中仍然发现存在切水质量、切水效率和切水安全性不能同时满足大规模液化烃储罐群现代化生产质效要求的问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种切水质量、切水效率和特别是切水安全性能满足大规模液化烃储罐群现代化生产要求的实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法，本发明还涉及用于实现该方法的系统。

为实现上述目的，本发明实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法，其特别之处在于液化烃储罐群的每个储罐底部引出管分别通过备用排污管阀进行备用排污和通过自动切水单元进行上游隔离氮气保护下的自动切水及尾气火炬消余，各自动切水单元再通过各自配止逆阀的管阀共同延接污水收集与密闭输送单元进行上游隔离氮气保护下的自动排水及尾气火炬消余，自动排出的水通过管阀引向排污口；自动切水单元的切水罐和污水收集与密闭输送单元的污水罐分别设置高中低界面检测传感器，高界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀控制切水罐及污水罐的高蓄水位，中低界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀分别控制切水罐及污水罐的中切排限制水位用于备用切排水和低切排限制水位用于正常切排水；储罐底部引出管与其自动切水单元切水罐之间的管阀之间设置节流孔板用于防冲料。具有切水质量、切水效率和特别是切水安全性能满足大规模液化烃储罐群现代化生产要求的优点。

作为优化，储罐的引出管通过设分进水控制阀的分进水管阀联通切水罐顶部，切水罐底部通过设分排水控制阀的分排水管阀和设总进水控制阀的总进水管阀联通污水罐底部或中部，污水罐底部联通引向排污口的设总排水控制阀的总排水管阀；所述止逆阀设置在分排水控制阀出水口侧。

正常运行切水：分进水控制阀处于常开状态，分排水控制阀处于常闭状态；当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐；当切水罐内烃水界位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由油转为水信号，储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压作用下，自动排出切水罐至污水罐；当切水罐内的烃水界位到达低界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；在设备非正常运行期间：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

当储罐内介质既不能产生饱和蒸汽压，又不能采取非隔离式切水的情况下，采用低压运行切水：在切水罐内的水液位低于高位界面检测传感器位置时，分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态；当切水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出切水罐；当切水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；非正常运行切水：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水。界面检测传感器既可以是插入式，也可以是非插入式，既可以是超声波类传感器，也可以是电容、电磁或其他原理的传感器。所配控制阀是可用于石油化工管线上的电动控制阀或气动控制阀。所述引出管为手动引出管阀，储罐底部联通的手动引出管阀通过三通联通侧向手动备用排污管阀和分进水管，分进水管在节流孔板上游段设置的三通联通下向手动备用排污管阀；或者引出管为引出管阀，储罐底部联通的手动引出管阀联通的三通一端口联通下向手动备用排污管阀，另一端口联通分进水管，分进水管上游段上设置的三通一端口向下联通双手动阀备用排污管阀，另一端口联通设置节流孔板的分进水管下游段。所述高中低界面检测传感器都分别由A、B、C三个横向并列的界面检测传感器组成。总进水管通过侧引旁路管联通与总进水控制阀并列的双手动阀总进水备用管阀。

作为优化，分进水控制阀与切水罐之间的分进水管通过注氮气三通及注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；污水罐顶部通过注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；氮气补压控制阀的注氮气口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源；切水罐和污水罐顶部与底部之间分别通过管阀联通侧置液位显示管用于对界面检测传感器探测的界面情况进行视觉监控和校验，切水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通分排水管，污水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通总排水管；液位显示管以适用于特殊情况下的备用可视手动切水排水，如遇到复杂分界面情况下的或智能控制器及其附件检修或故障情况下的备用可视手动切水排水。

正常运行排水：在污水罐内的污水液位低于高位界面检测传感器位置时，总进水控制阀处于常开状态，污水罐底部的总排水控制阀处于常闭状态；当污水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，总进水控制阀自动关闭，系统转入排水状态，处于污水罐底部的总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水介质在污水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出污水罐；当污水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；非正常运行排水：当污水罐内的液位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

作为优化，切水罐顶部联通的分进水管与其底部联通的分排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管，污水罐顶部联通的注氮气管与其底部联通的总排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管；注氮气三通前后的分进水管和注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管或总放空管阀；污水罐顶部联通的上液位管与注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管阀或总放空管阀；切水罐配置的注氮气管与总放空管之间分别联通手动放空管阀，污水罐配置的注氮气管或者上液位管与总放空管之间分别联通手动放空管阀；泄压阀被动溢出和手动放空管阀主动释放的尾气经放空管后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。所述侧置液位显示管向下联通备用排污管阀进行可视液位的人工切排水或进行关闭上下液位管阀的前提下进行液位管冲洗清洁。

切水罐的手动放空管阀由自注氮气管向总放空管联通的手动放空管阀段和电连智能控制器并且切水结束时放空后关闭的氮气排放控制阀及手动放空管阀段构成；切水罐注氮气管的氮气源侧段由电连智能控制器并且切水时打开的氮气补压控制阀和两侧的手动注氮气管阀段构成；切水罐和污水罐配置的注氮气管上都设置有节流孔板；切水罐和污水罐配置的注氮气管上都设置有节流孔板；氮气排放控制阀和手动放空管阀主动释放的尾气经总放空管后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。分进水控制阀与切水罐之间的分进水管通过三通联通上液位管阀，分进水管在所述三通后的下游段与总放空管之间联通储罐侧手动放空管阀。

所述氮气补压控制阀为注水及氮气三通阀，注水及氮气三通阀的注水口通过设止逆阀的供水管联通压力水源，注水及氮气三通阀的注氮口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源。当遇到切水罐界面下层水里出现水溶或混性杂质或界面上层出现烃混性下沉杂质时，或者出现含杂质中间层时，使用注水及氮气三通阀切排水后的切水罐和污水罐进行冲补水，利用补冲水对使下层水里出现水溶或混性杂质里的混溶烃上升到界面上层烃里，使界面上层烃混性下沉杂质及水随冲水下沉到界面下层水里，促使含杂质中间层里的杂质及水下沉到下层水里，含杂质中间层里的烃回到上层烃里。根据需要这种冲水促分层过程，可以是每次切排水后的一次，也可以是多次。所述注的水优选具有盐析作用的含盐水。

切水罐和污水罐底部分别向下设置通向排污口的备用排污管阀；所述中低界面检测传感器分别通讯连接智能控制器的备用切水限位信号输入端口和正常切水限位信号输入端口。所述总进水管分别通过手动支管阀联通各切水罐引出的分别设置手动阀的分排水管；所述中低界面检测传感器分别通讯连接智能控制器的备用切水限位信号输入端口和正常切水限位信号输入端口。当切排与水高混溶液化烃介质时，启用中界面检测传感器进行高限液位非正常切排，当切排普通液化烃介质时，启用低界面检测传感器进行低限液位正常切排，以确保切排中的安全及环保。在总进水控制阀与手动支管阀之间的总进水管段上设置手动阀和向下联通备用排污管阀的三通。在总进水控制阀与手动支管阀之间的总进水管段上自上游至下游依次设置手动阀和向下联通备用排污管阀的三通。

作为优化，切水罐和污水罐顶部分别通过管阀向上连接电连智能控制器的压力变送器，切水罐和污水罐顶部分别通过管阀连接出口设置温度传感变送器的安全阀，温度传感变送器用于感知液化烃泄漏并通讯连接智能控制器的安全阀泄漏信号接入端口；通过温度检测结果判断安全阀的液化烃介质是否泄漏，并将信号远传至罐区控制系统；压力变送器和温度传感变送器实现温度和压力的在线实时监测，并通过温度和压力信号的变化实现切水罐与污水罐的安全保护。

所述高中低界面检测传感器分别设置在切水罐和污水罐中部的上部和中部及下部。

所述排污口设置电连接智能控制器的可燃气体报警仪。所述排污口通过管线联通罐区污水系统。

用于实现本发明方法的系统是在于液化烃储罐群的每个储罐底通过引出管阀分别向下联通备用排污管阀和自动切水单元配管阀的上游隔离氮气保护下自动切水火炬消余切水罐，各储罐的切水罐再通过各自配止逆阀的管阀共同延接污水收集与密闭输送单元上游隔离氮气保护下自动排水火炬消余污水罐，污水罐通过管阀引向排污口；自动切水单元的切水罐和污水收集与密闭输送单元的污水罐分别设置高中低界面检测传感器，高界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀控制切水罐及污水罐的高蓄水位，中低界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀分别控制切水罐及污水罐的中切排限制水位用于备用切排水和低切排限制水位用于正常切排水；储罐与其自动切水单元切水罐之间联通的管线上设置节流孔板用于防冲料。具有切水质量、切水效率和特别是切水安全性能同时满足大规模液化烃储罐群现代化生产质效要求的优点。

作为优化，储罐的引出管通过设分进水控制阀的分进水管阀联通切水罐顶部，切水罐底部通过设分排水控制阀的分排水管阀和设总进水控制阀的总进水管阀联通污水罐底部或中部，污水罐底部联通引向排污口的设总排水控制阀的总排水管阀；所述止逆阀设置在分排水控制阀出水口侧。界面检测传感器既可以是插入式，也可以是非插入式，既可以是超声波类传感器，也可以是电容、电磁或其他原理的传感器。所配控制阀是可用于石油化工管线上的电动控制阀或气动控制阀。所述引出管为手动引出管阀，储罐底部联通的手动引出管阀通过三通联通侧向手动备用排污管阀和分进水管，分进水管在节流孔板上游段设置的三通联通下向手动备用排污管阀；或者引出管为引出管阀，储罐底部联通的手动引出管阀联通的三通一端口联通下向手动备用排污管阀，另一端口联通分进水管，分进水管上游段上设置的三通一端口向下联通双手动阀备用排污管阀，另一端口联通设置节流孔板的分进水管下游段。所述高中低界面检测传感器都分别由A、B、C三个横向并列的界面检测传感器组成。总进水管通过侧引旁路管联通与总进水控制阀并列的双手动阀总进水备用管阀。

正常运行切水：分进水控制阀处于常开状态，分排水控制阀处于常闭状态；当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐；当切水罐内烃水界位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由油转为水信号，储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压作用下，自动排出切水罐至污水罐；当切水罐内的烃水界位到达低界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；在设备非正常运行期间：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

当储罐内介质既不能产生饱和蒸汽压，又不能采取非隔离式切水的情况下，采用低压运行切水：在切水罐内的水液位低于高位界面检测传感器位置时，分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态；当切水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出切水罐；当切水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；非正常运行切水：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水。

作为优化，分进水控制阀与切水罐之间的分进水管通过注氮气三通及注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；污水罐顶部通过注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；氮气补压控制阀的注氮气口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源；切水罐和污水罐顶部与底部之间分别通过管阀联通侧置液位显示管用于对界面检测传感器探测的界面情况进行视觉监控和校验；切水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通分排水管，污水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通总排水管。以适用于特殊情况下的备用可视手动切水排水，如遇到复杂分界面情况下的或智能控制器及其附件检修或故障情况下的备用可视手动切水排水。

正常运行排水：在污水罐内的污水液位低于高位界面检测传感器位置时，总进水控制阀处于常开状态，污水罐底部的总排水控制阀处于常闭状态；当污水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，总进水控制阀自动关闭，系统转入排水状态，处于污水罐底部的总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水介质在污水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出污水罐；当污水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；非正常运行排水：当污水罐内的液位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

作为优化，切水罐顶部联通的分进水管与其底部联通的分排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管，污水罐顶部联通的注氮气管与其底部联通的总排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管；注氮气三通前后的分进水管和注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管或总放空管阀；污水罐顶部联通的上液位管与注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管或总放空阀；切水罐配置的注氮气管与总放空管之间分别联通手动放空管阀，污水罐配置的注氮气管或者上液位管与总放空管之间分别联通手动放空管阀；泄压阀被动溢出和手动放空管阀主动释放的尾气经总放空管后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。所述侧置液位显示管向下联通备用排污管阀进行可视液位的人工切排水或进行关闭上下液位管阀的前提下进行液位管冲洗清洁。

切水罐联通的手动放空管阀由自注氮气管向总放空管联通的手动放空管阀段和电连智能控制器并且切水结束时放空后关闭的氮气排放控制阀及手动放空管阀段构成；切水罐注氮气管的氮气源侧段由电连智能控制器并且切水时打开的氮气补压控制阀和两侧的手动注氮气管阀段构成；切水罐和污水罐配置的注氮气管上都的设置有节流孔板；氮气排放控制阀和手动放空管阀主动释放的尾气经放空管后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。分进水控制阀与切水罐之间的分进水管通过三通联通上液位管阀，分进水管在所述三通后的下游段与总放空管之间联通储罐侧手动放空管阀。

所述氮气补压控制阀为注水及氮气三通阀，注水及氮气三通阀的注水口通过设止逆阀的供水管联通压力水源，注水及氮气三通阀的注氮口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源。当遇到切水罐界面下层水里出现水溶或混性杂质或界面上层出现烃混性下沉杂质时，或者出现含杂质中间层时，使用注水及氮气三通阀切排水后的切水罐和污水罐进行冲补水，利用补冲水对使下层水里出现水溶或混性杂质里的混溶烃上升到界面上层烃里，使界面上层烃混性下沉杂质及水随冲水下沉到界面下层水里，促使含杂质中间层里的杂质及水下沉到下层水里，含杂质中间层里的烃回到上层烃里。根据需要这种冲水促分层过程，可以是每次切排水后的一次，也可以是多次。所述注的水优选具有盐析作用的含盐水。

切水罐和污水罐底部分别向下设置通向排污口的备用排污管阀；所述中低界面检测传感器分别通讯连接智能控制器的备用切水限位信号输入端口和正常切水限位信号输入端口。所述总进水管分别通过手动支管阀联通各切水罐引出的分别设置手动阀的分排水管；所述中低界面检测传感器分别通讯连接智能控制器的备用切水限位信号输入端口和正常切水限位信号输入端口。当切排与水高混溶液化烃介质时，启用中界面检测传感器进行高限液位非正常切排，当切排普通液化烃介质时，启用低界面检测传感器进行低限液位正常切排，以确保切排中的安全及环保。在总进水控制阀与手动支管阀之间的总进水管段上设置手动阀和向下联通备用排污管阀的三通。在总进水控制阀与手动支管阀之间的总进水管段上自上游至下游依次设置手动阀和向下联通备用排污管阀的三通。

作为优化，切水罐和污水罐顶部分别通过管阀向上连接电连智能控制器的压力变送器，切水罐和污水罐顶部分别通过管阀连接出口设置温度传感变送器的安全阀，温度传感变送器用于感知液化烃泄漏并通讯连接智能控制器的安全阀泄漏信号接入端口；通过温度检测结果判断安全阀的液化烃介质是否泄漏，并将信号远传至罐区控制系统；压力变送器和温度传感变送器实现温度和压力的在线实时监测，并通过温度和压力信号的变化实现切水罐与污水罐的安全保护。

所述高中低界面检测传感器分别设置在切水罐和污水罐中部的上部和中部及下部。

所述排污口设置电连接智能控制器的可燃气体报警仪。所述排污口通过管线联通罐区污水系统。

总之，本发明系统主要由如下部分组成：包括切水罐的自动切水单元、包含污水罐的污水收集与密闭输送单元及连通管线、手动阀门等附件。

本发明结构及运行方式如下：1.本发明的是应用液态液化烃介质的饱和蒸汽压提供排水压力，实现了隔离状态下密闭容器内比重较大的污水自动排放及水封控制方法。在本发明中，在切水罐高位界面检测传感器以上部分预留了适当容积，以留存足够的液态液化烃，当切水罐所配进水控制阀关闭并切断外部压力后，由所留存的液化烃的饱和蒸汽压提供排水压力，实现在隔离密闭状态下的污水自动排放。本发明的隔离切水过程如下。

2.在设备正常运行期间，自动切水单元所配分进水控制阀（气动或电动控制）处于常开状态，分排水控制阀（气动或电动控制）处于常闭状态。当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐。当切水罐内烃水界位低于高位油水界面检测传感器位置时，设备所配分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态。当切水罐内烃水界位达到高位油水界面检测传感器位置时，高位油水界面检测传感器的信号由“油”转为“水”信号，液化烃储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压作用下，自动排出切水罐。当切水罐内的烃水界位到达低位油水界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由“水”转为“油”信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束。

3.切水罐所配分排水控制阀的口径、分排水控制阀的关闭时间、切水罐与污水罐连通管线直径、孔板直径、污水罐所配总进水控制阀的口径、污水罐内的氮气压力应保证总排水控制阀关闭时，切水罐内液化烃介质不被排出切水罐，保证切水罐内液化烃被水封在切水罐内，保证所排污水中烃介质含量不大于烃介质在水中的溶解度。在分排水控制阀关闭后，分进水控制阀再次打开，液化烃储罐所析出的水通过连接管线再次进入切水罐。切水罐所排出的污水通过管线进入系统的污水收集与密闭输送单元的污水罐。自动切水单元的切水及污水排放过程在分进水控制阀、总排水控制阀关闭状态下完成，实现了隔离、水封自动切水。切水罐内所留置的液化烃介质的饱和蒸气压提供了密闭状态下介质排放的压力，设备的运行无需从外部引入其他液体或气体压力。

4.在本发明中应用一次性预置的氮气压力及隔离、水封控制，实现了污水罐内污水的隔离、低压无泵排放的方法。其过程如下。

在污水罐内的污水液位低于高位界面检测传感器位置时，总进水控制阀处于常开状态，污水罐底部的总排水控制阀（气动或电动控制）处于常闭状态。当污水罐内液位达到高位油水界面检测传感器位置时，高位油水界面检测传感器的信号由“气”转为“水”信号，污水收集与密闭输送单元所配总进水控制阀自动关闭，系统转入排水状态，处于污水罐底部的总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水介质在污水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出污水罐。当污水罐内的液位到达低位油水界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由“水”转为“气”信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束。污水罐内的排水压力由一次性注入在污水罐内的氮气所提供，所注入氮气压力的大小取决于切水罐内液化烃的饱和蒸气压及污水所输送的阻力。污水罐所配总排水控制阀的关闭时间、总排水控制阀的口径、管线直径、手动阀或孔板直径应保证污水罐内氮气不被排出污水罐，保证污水罐内氮气被水封在污水罐内。自动切水单元的分排水控制阀的关闭、污水收集与密闭输送单元所配总进水控制阀的关闭实现了系统的污水排放两级隔离。由于切水罐内所留置的液化烃饱和蒸气压小于储罐工作压力、污水罐内的氮气压力小于切水罐内液化烃饱和蒸气压，本系统确保了污水排放过程的两级减压，实现了污水介质的低压低速无泵输送。污水罐内所预置的氮气压力为污水输送提供动力。

在本发明中，在切水罐与污水罐连通管线上配置了口径合适的孔板，以保证液体介质在管线内的流速处于安全范围，保证切水罐内烃介质不被排出，并避免高速流动介质所引起的管线振动及静电产生。

5.在本发明中，依据配置在切水罐及污水罐的高液位、低液位界面检测传感器的检测信号变化判断罐内介质，并通过分进水控制阀、分排水控制阀、总进水控制阀、总排水控制阀的控制，实现罐内介质水封控制，确保切水罐内液化烃介质、污水罐内氮气不排出的方法。具体方法为。

当罐内的烃水界位或液位达到低位界面检测传感器位置时，配置于切水罐底部的分排水控制阀、配置于污水罐底部的总排水控制阀均快速自动关闭。通过对切水罐的分排水控制阀、污水罐的总排水控制阀的关闭时间、口径、切水罐与污水罐的连接管线直径、流动阻力、污水罐内的氮气压力的选择与控制，实现切水罐内液化烃介质、污水罐内污水排放低液位水封控制，确保系统所排放的污水烃含量不大于烃介质在水中的溶解度。

6.在本发明中，切水罐进水管线的上部空间所置留的烃介质的体积大小取决于烃介质本身及所需排放污水的体积，烃介质在压力释放过程中的最小压力应大于污水罐内的氮气压力及所排放污水在连接管线中的流动阻力。

7.在本发明中，在污水罐高界面检测传感器以上部分空间的体积大小取决于污水罐高低位传感器中间的体积、预注入氮气的压力及所排放污水的流动阻力。污水罐内一次性注入氮气的最大压力应小于切水罐内液化烃的饱和蒸气压。

8.在本发明中，应用液化烃介质由高压液态转为低压气态时的吸热物理规律，设计了在切水罐所配安全阀出口汇总管线配置了温度传感变送器，通过温度检测结果判断安全阀的液化烃介质是否泄漏，并将信号远传至罐区控制系统。

9.在本发明中，设计了一套污水收集及密闭输送单元可接入多套自动切水单元的机构。在本发明中，将不同储罐所配自动切水单元的分排水控制阀通过管线与污水收集与输送单元的总进水控制阀相连接，在各切水罐的分排水控制阀出口处配置了止逆阀，以避免不同压力的切水罐的分排水控制阀同时打开时，高压切水罐内的污水串入其他低压切水罐内的情况出现。本发明实现了多储罐污水集中密闭无泵远程输送。

10.在本发明中，切水罐与污水罐分别配置了压力变送器和温度传感变送器，并与智能控制器相连接，实现温度和压力的在线实时监测，并通过温度和压力信号的变化实现切水罐与污水罐的安全保护。

11.在本发明中，切水罐与污水罐的上部配置有氮气和水注入口。切水罐与污水罐的底部配置排污口。

12.在本发明中，所配界面检测传感器（S1、S2、S3）既可以是插入式，也可以是非插入式，既可以是超声波类传感器，也可以是电容、电磁或其他原理的传感器。所配控制阀是可用于石油化工管线上的电动控制阀或气动控制阀。

13.在本发明中，智能控制器是具有读取油水界面检测传感器信号并能控制阀门启闭，同时具有系统故障分析、数据传输功能及故障自诊断的智能控制器。

14.在本发明中，对于液态液化烃介质的饱和蒸气压太小，不足以提供切水压力的液化烃储罐，本专利权人设计了利用氮气补压控制阀（气动或电动控制）和氮气排放控制阀（气动或电动控制）补充及释放氮气的方法实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送。在本发明中，在切水罐上部增加一组氮气补压控制阀和氮气排放控制阀，通过对氮气补压控制阀和氮气排放控制阀的自动控制，实现在隔离密闭状态下的污水自动排放。本发明的隔离切水过程如下。

在设备正常运行期间，自动切水单元所配分进水控制阀处于常开状态，分排水控制阀处于常闭状态，氮气补压控制阀处于常闭状态，氮气排放控制阀处于常闭状态。当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐。当切水罐内烃水界位低于高位油水界面检测传感器位置时，设备所配分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态，氮气补压控制阀处于常闭状态，氮气排放控制阀处于常闭状态。当切水罐内烃水界位达到高位油水界面检测传感器位置时，高位油水界面检测传感器的信号由“油”转为“水”信号，液化烃储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，氮气补压控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在氮气压力作用下，自动排出切水罐。当切水罐内的烃水界位到达低位油水界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由“水”转为“油”信号，分排水控制阀自动关闭，氮气补压控制阀自动关闭，氮气排放控制阀自动打开，释放压力后自动关闭，切水过程结束。切水罐所配分排水控制阀的口径、分排水控制阀的关闭时间、切水罐与污水罐连通管线直径、孔板直径、污水罐所配总进水控制阀的口径、污水罐内的氮气压力应保证切水控制阀关闭时，切水罐内液化烃介质不被排出切水罐，保证切水罐内液化烃被水封在切水罐内，保证所排污水中烃介质含量不大于烃介质在水中的溶解度。在分排水控制阀关闭后，分进水控制阀再次打开，液化烃储罐所析出的水通过连接管线再次进入切水罐。切水罐所排出的污水通过管线进入系统的污水收集与密闭输送单元的污水罐。自动切水单元的切水及污水排放过程在分进水控制阀、总排水控制阀关闭状态下完成，实现了隔离、水封自动切水。

具体的运行过程是：在自动切水单元、污水收集与密闭输送单元投入运行后，各控制阀初始状态为：分进水控制阀处于打开状态；分排水控制阀处于关闭状态；总进水控制阀处于打开状态；总排水控制阀处于关闭状态。自动切水单元的工作过程由如下“进水过程”和“自动切水过程”所构成。

其中进水过程：当液化烃储罐内的液化烃介质有水析出时，由于水的密度与比重大于液化烃介质，所析出的水在重力作用下连续不断的通过储罐排水管线（管线下部）进入到切水罐内，由于液化烃的密度与比重小于水，在浮力的作用下，与进入到切水罐内的水体积相同的液化烃则通过储罐排水管线（管线上部）自动上浮返回到储罐，实现烃、水自动交换。当切水罐内的烃水界位达到高位界面传感器的安装位置时，传感器的检测信号由“烃”转为“水”，此时，分进水控制阀自动关闭，进水过程结束。

其中自动切水过程：在分进水控制阀关闭后，系统进入自动切水过程。当系统内各检测点的温度、压力检测信号、其它控制阀的阀位信号、油水界面检测传感器信号均为正常值时，分排水控制阀自动打开、污水罐的总进水控制阀保持打开状态，此时切水罐内的水在液化烃的饱和蒸气压作用下经管线排入污水收集单元的污水罐，切水罐内的“烃水界面”平稳下降。当切水罐内的“烃水界面”下降至切水罐低位油水界面检测传感器的位置时，分排水控制阀自动关闭，本次切水过程结束。切水罐的切水过程同时是污水罐的进水过程。

特别说明：在切水过程中，液化烃储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀始终处于关闭状态，切水压力由留置在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压提供，实现了隔离自动切水。在此期间污水输送单元的总排水控制阀始终处于关闭状态。在上述切水过程中，分进水控制阀的关闭、低位水封的控制共同保证了切水过程的隔离、间歇、水封的实现。

污水收集与输送单元的工作过程由如下“进水过程”和“密闭排放与输送过程”所构成：其中进水过程：在切水单元自动切水过程中，切水单元的分进水控制阀关闭，分排水控制阀打开，污水单元的总进水控制阀保持打开状态，此时切水单元内的水在液化烃的饱和蒸气压作用下经管线排入污水收集单元的污水罐，污水收集单元进入进水过程。当污水罐内的液位上升至污水罐高位油水界面检测传感器的位置时，总进水控制阀自动关闭，污水罐内的液位停止上升，进水过程结束，系统转入污水密闭排放与输送过程。

其中密闭排放与输送过程：污水单元进水过程结束后，在系统检测点的温度、压力检测信号、其它控制阀的阀位信号、油水界面检测传感器信号均为正常值时，总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水在预置氮气的压力作用下经管线排入罐区污水系统，此时污水罐内的水位平稳下降。当污水罐内的水位下降至污水罐低位油水界面检测传感器的位置时，总排水控制阀自动关闭，本次污水密闭排放与输送过程结束。

特别说明：在污水单元密闭排放与输送过程中，污水单元与切水单元连通管线上的总进水控制阀始终处于关闭状态，排水压力由预置在污水单元上部的氮气提供，实现了密闭排放与输送。

对于液态液化烃介质的饱和蒸气压太小，不足以提供切水压力的液化烃储罐，具体实施方式（工作流程说明）：在自动切水单元、污水收集与密闭输送单元投入运行后，各控制阀初始状态为：分进水控制阀处于打开状态；分排水控制阀处于关闭状态；总进水控制阀处于打开状态；总排水控制阀处于关闭状态；氮气补压控制阀处于关闭状态；氮气排放控制阀处于关闭状态。

自动切水单元的工作过程由如下“进水过程”和“自动切水过程”所构成：进水过程：当液化烃储罐内的液化烃介质有水析出时，由于水的密度与比重大于液化烃介质，所析出的水在重力作用下连续不断的通过储罐排水管线（管线下部）进入到切水罐内，由于液化烃的密度与比重小于水，在浮力的作用下，与进入到切水罐内的水体积相同的液化烃则通过储罐排水管线（管线上部）自动上浮返回到储罐，实现烃、水自动交换。当切水罐内的烃水界位达到高位传感器的安装位置时，传感器的检测信号由“烃”转为“水”，此时，分进水控制阀自动关闭，进水过程结束。

自动切水过程：在分进水控制阀关闭后，系统进入自动切水过程。当系统内各检测点的温度、压力检测信号、其它控制阀的阀位信号、油水界面检测传感器信号均为正常值时，分排水控制阀自动打开、氮气补压控制阀自动打开，污水罐的总进水控制阀保持打开状态，此时切水罐内的水在氮气压力作用下经管线排入污水收集单元的污水罐，切水罐内的“烃水界面”平稳下降。当切水罐内的“烃水界面”下降至切水罐低位油水界面检测传感器的位置时，分排水控制阀自动关闭，氮气补压控制阀自动关闭，氮气排放控制阀自动打开，释放压力后自动关闭，本次切水过程结束。切水罐的切水过程同时是污水罐的进水过程。

特别说明：在切水过程中，储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀始终处于关闭状态，切水压力由通过氮气补压控制阀引入的氮气提供，实现了隔离自动切水。在此期间污水输送单元的总排水控制阀始终处于关闭状态。在上述切水过程中，分进水控制阀的关闭、低位水封的控制共同保证了切水过程的隔离、间歇、水封的实现。

污水收集与输送单元的工作过程由如下“进水过程”和“密闭排放与输送过程”所构成：进水过程：在切水单元自动切水过程中，切水单元的分进水控制阀关闭，分排水控制阀打开，污水单元的总进水控制阀保持打开状态，此时切水单元内的水在氮气压力作用下经管线排入污水收集单元的污水罐，污水收集单元进入进水过程。当污水罐内的液位上升至污水罐高位油水界面检测传感器的位置时，总进水控制阀自动关闭，污水罐内的液位停止上升，进水过程结束，系统转入污水密闭排放与输送过程。

密闭排放与输送过程：污水单元进水过程结束后，在系统检测点的温度、压力检测信号、其它控制阀的阀位信号、油水界面检测传感器信号均为正常值时，总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水在预置氮气的压力作用下经管线排入罐区污水系统，此时污水罐内的水位平稳下降。当污水罐内的水位下降至污水罐低位油水界面检测传感器的位置时，总排水控制阀自动关闭，本次污水密闭排放与输送过程结束。

特别说明：在污水单元密闭排放与输送过程中，污水单元与切水单元连通管线上的总进水控制阀始终处于关闭状态，排水压力由预置在污水单元上部的氮气提供，实现了密闭排放与输送。

采用上述技术方案后，本发明实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法及系统具有两级隔离、二级减压、低速、水封、无泵远程输送、多储罐集中无泵排水、安全阀出口温度监测等功能。有效减小管线振动，易于测量与控制，确保储罐内烃介质零排放，易于维护，本质安全。总之，具有切水质量、切水效率和特别是切水安全性能同时满足大规模液化烃储罐群现代化生产质效要求的优点。

附图说明

图1是本发明实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法及系统的结构示意图。图2和3分别是本发明实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法及系统第一、二种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法是液化烃储罐群的每个储罐底部引出管分别通过备用排污管阀进行备用排污和通过自动切水单元进行上游隔离氮气保护下的自动切水及尾气火炬消余，各自动切水单元再通过各自配止逆阀的管阀共同延接污水收集与密闭输送单元进行上游隔离氮气保护下的自动排水及尾气火炬消余，自动排出的水通过管阀引向排污口；自动切水单元的切水罐和污水收集与密闭输送单元的污水罐分别设置高中低界面检测传感器，高界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀控制切水罐及污水罐的高蓄水位，中低界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀分别控制切水罐及污水罐的中切排限制水位用于备用切排水和低切排限制水位用于正常切排水；储罐底部引出管与其自动切水单元切水罐之间的管阀之间设置节流孔板用于防冲料。具有切水质量、切水效率和特别是切水安全性能满足大规模液化烃储罐群现代化生产要求的优点。

储罐的引出管通过设分进水控制阀的分进水管阀联通切水罐顶部，切水罐底部通过设分排水控制阀的分排水管阀和设总进水控制阀的总进水管阀联通污水罐底部或中部，污水罐底部联通引向排污口的设总排水控制阀的总排水管阀；所述止逆阀设置在分排水控制阀出水口侧。

正常运行切水：分进水控制阀处于常开状态，分排水控制阀处于常闭状态；当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐；当切水罐内烃水界位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由油转为水信号，储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压作用下，自动排出切水罐至污水罐；当切水罐内的烃水界位到达低界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；在设备非正常运行期间：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

当储罐内介质既不能产生饱和蒸汽压，又不能采取非隔离式切水的情况下，采用低压运行切水：在切水罐内的水液位低于高位界面检测传感器位置时，分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态；当切水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出切水罐；当切水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；非正常运行切水：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水。

分进水控制阀与切水罐之间的分进水管通过注氮气三通及注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；污水罐顶部通过注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；氮气补压控制阀的注氮气口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源；切水罐和污水罐顶部与底部之间分别通过管阀联通侧置液位显示管用于对界面检测传感器探测的界面情况进行视觉监控和校验，切水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通分排水管，污水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通总排水管；液位显示管以适用于特殊情况下的备用可视手动切水排水，如遇到复杂分界面情况下的或智能控制器及其附件检修或故障情况下的备用可视手动切水排水。

正常运行排水：在污水罐内的污水液位低于高位界面检测传感器位置时，总进水控制阀处于常开状态，污水罐底部的总排水控制阀处于常闭状态；当污水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，总进水控制阀自动关闭，系统转入排水状态，处于污水罐底部的总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水介质在污水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出污水罐；当污水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；非正常运行排水：当污水罐内的液位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

切水罐顶部联通的分进水管与其底部联通的分排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管，污水罐顶部联通的注氮气管与其底部联通的总排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管；注氮气三通前后的分进水管和注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管或总放空管阀；污水罐顶部联通的上液位管与注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管阀或总放空管阀；切水罐配置的注氮气管与总放空管之间分别联通手动放空管阀，污水罐配置的注氮气管或者上液位管与总放空管之间分别联通手动放空管阀；泄压阀被动溢出和手动放空管阀主动释放的尾气经总放空管后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。所述侧置液位显示管向下联通备用排污管阀进行可视液位的人工切排水或进行关闭上下液位管阀的前提下进行液位管冲洗清洁。

切水罐的手动放空管阀由自注氮气管向总放空管联通的手动放空管阀段和电连智能控制器并且切水结束时放空后关闭的氮气排放控制阀及手动放空管阀段构成；切水罐注氮气管的氮气源侧段由电连智能控制器并且切水时打开的氮气补压控制阀和两侧的手动注氮气管阀段构成；切水罐和污水罐配置的注氮气管上都设置有节流孔板；切水罐和污水罐配置的注氮气管上都设置有节流孔板；氮气排放控制阀和手动放空管阀主动释放的尾气经放空管后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。分进水控制阀与切水罐之间的分进水管通过三通联通上液位管阀，分进水管在所述三通后的下游段与总放空管之间联通储罐侧手动放空管阀。

所述氮气补压控制阀为注水及氮气三通阀，注水及氮气三通阀的注水口通过设止逆阀的供水管联通压力水源，注水及氮气三通阀的注氮口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源。当遇到切水罐界面下层水里出现水溶或混性杂质或界面上层出现烃混性下沉杂质时，或者出现含杂质中间层时，使用注水及氮气三通阀切排水后的切水罐和污水罐进行冲补水，利用补冲水对使下层水里出现水溶或混性杂质里的混溶烃上升到界面上层烃里，使界面上层烃混性下沉杂质及水随冲水下沉到界面下层水里，促使含杂质中间层里的杂质及水下沉到下层水里，含杂质中间层里的烃回到上层烃里。根据需要这种冲水促分层过程，可以是每次切排水后的一次，也可以是多次。所述注的水优选具有盐析作用的含盐水。

切水罐和污水罐底部分别向下设置通向排污口的备用排污管阀；所述中低界面检测传感器分别通讯连接智能控制器的备用切水限位信号输入端口和正常切水限位信号输入端口。所述总进水管分别通过手动支管阀联通各切水罐引出的分别设置手动阀的分排水管；所述中低界面检测传感器分别通讯连接智能控制器的备用切水限位信号输入端口和正常切水限位信号输入端口。当切排与水高混溶液化烃介质时，启用中界面检测传感器进行高限液位非正常切排，当切排普通液化烃介质时，启用低界面检测传感器进行低限液位正常切排，以确保切排中的安全及环保。在总进水控制阀与手动支管阀之间的总进水管段上设置手动阀和向下联通备用排污管阀的三通。在总进水控制阀与手动支管阀之间的总进水管段上自上游至下游依次设置手动阀和向下联通备用排污管阀的三通。

切水罐和污水罐顶部分别通过管阀向上连接电连智能控制器的压力变送器，切水罐和污水罐顶部分别通过管阀连接出口设置温度传感变送器的安全阀，温度传感变送器用于感知液化烃泄漏并通讯连接智能控制器的安全阀泄漏信号接入端口；通过温度检测结果判断安全阀的液化烃介质是否泄漏，并将信号远传至罐区控制系统；压力变送器和温度传感变送器实现温度和压力的在线实时监测，并通过温度和压力信号的变化实现切水罐与污水罐的安全保护。

所述高中低界面检测传感器分别设置在切水罐和污水罐中部的上部和中部及下部。

所述排污口设置电连接智能控制器的可燃气体报警仪。所述排污口通过管线联通罐区污水系统。

如图1和2所示，用于实现本发明方法的系统，实施例一是液化烃球形储罐1群的每个储罐1底通过引出管16分别向下联通备用排污管10阀和自动切水单元配管阀的上游隔离氮气保护下自动切水火炬消余切水罐2，各储罐1的切水罐2再通过各自配止逆阀的管阀共同延接污水收集与密闭输送单元上游隔离氮气保护下自动排水火炬消余污水罐3，污水罐3通过管阀引向排污口；自动切水单元的切水罐2和污水收集与密闭输送单元的污水罐3分别设置高中低界面检测传感器S1、S2、S3，高界面检测传感器S1通过智能控制器及其控制阀控制切水罐2及污水罐3的高蓄水位，中低界面检测传感器S2、S3通过智能控制器及其控制阀分别控制切水罐2及污水罐3的中切排限制水位用于备用切排水和低切排限制水位用于正常切排水；储罐1与基自动切水单元切水罐2之间联通的管线上设置节流孔板12用于防冲料。界面检测传感器既可以是插入式，也可以是非插入式，既可以是超声波类传感器，也可以是电容、电磁或其他原理的传感器。所配控制阀是可用于石油化工管线上的电动控制阀或气动控制阀。引出管16为手动引出管16阀，储罐1底部联通的引出管16阀通过三通联通侧向手动备用排污管10阀和分进水管21，分进水管21在节流孔板12上游段设置的三通联通下向双手动阀备用排污管10。所述高中低界面检测传感器都分别由A、B、C三个横向并列的界面检测传感器组成。

储罐1的引出管16通过设分进水控制阀24的分进水管21阀联通切水罐2顶部，切水罐2底部通过设分排水控制阀23的分排水管22阀和设总进水控制阀34的总进水管31阀联通污水罐3底部或中部，污水罐3底部联通引向排污口的设总排水控制阀33的总排水管32阀；所述止逆阀设置在分排水控制阀23出水口侧。

正常运行切水：分进水控制阀处于常开状态，分排水控制阀处于常闭状态；当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐；当切水罐内烃水界位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由油转为水信号，储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压作用下，自动排出切水罐至污水罐；当切水罐内的烃水界位到达低界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；在设备非正常运行期间：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

当储罐内介质既不能产生饱和蒸汽压，又不能采取非隔离式切水的情况下，采用低压运行切水：在切水罐内的水液位低于高位界面检测传感器位置时，分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态；当切水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出切水罐；当切水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；非正常运行切水：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水。

分进水控制阀24与切水罐2之间的分进水管21通过注氮气三通及注氮气管41联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；污水罐3顶部通过注氮气管41联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；氮气补压控制阀的注氮气口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源；切水罐2和污水罐3顶部与底部之间分别通过管阀联通侧置液位显示管5用于对界面检测传感器探测的界面情况进行视觉监控和校验；切水罐2配置的侧置液位显示管5下端通过液位排污管阀联通分排水管22，污水罐3配置的侧置液位显示管5下端通过液位排污管阀联通总排水管32，以适用于特殊情况下的备用可视手动切水排水，如遇到复杂分界面情况下的或智能控制器及其附件检修或故障情况下的备用可视手动切水排水。所述侧置液位显示管5向下联通末端设置封堵拦盘的备用排污管10阀。

正常运行排水：在污水罐内的污水液位低于高位界面检测传感器位置时，总进水控制阀处于常开状态，污水罐底部的总排水控制阀处于常闭状态；当污水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，总进水控制阀自动关闭，系统转入排水状态，处于污水罐底部的总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水介质在污水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出污水罐；当污水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；非正常运行排水：当污水罐内的液位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

切水罐2顶部联通的分进水管21与其底部联通的分排水管22之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管5，污水罐3顶部联通的注氮气管41与其底部联通的总排水管32之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管5；注氮气三通前后的分进水管21和注氮气管41分别通过下放空管42阀联通前后泄压阀40，前后泄压阀40分别通过上放空管43阀联通延接火炬的总放空管44阀；污水罐3顶部联通的上液位管与注氮气管41分别通过下放空管42阀联通前后泄压阀40，前后泄压阀40分别通过上放空管43阀联通延接火炬的总放空管44阀；切水罐2和污水罐3配置的注氮气管41与总放空管44之间分别联通手动放空管45阀；泄压阀40被动溢出和手动放空管45阀主动释放的尾气经总放空管44后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。所述侧置液位显示管5向下联通备用排污管10阀进行可视液位的人工切排水或进行关闭上下液位管阀的前提下进行液位管冲洗清洁。分进水控制阀24与切水罐2之间的分进水管21气源侧与总放空管44之间联通手动放空管45阀。

切水罐2的手动放空管45阀由自注氮气管41向总放空管44联通的手动放空管45阀段和电连智能控制器并且切水结束时放空后关闭的氮气排放控制阀46及手动放空管45阀段构成；切水罐2注氮气管41的氮气源侧段由电连智能控制器并且切水时打开的氮气补压控制阀47和两侧的手动注氮气管41阀段构成；切水罐2和污水罐3配置的注氮气管41上都设置有节流孔板12；氮气排放控制阀46和手动放空管45阀主动释放的尾气经总放空管44后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。分进水控制阀24与切水罐2之间的分进水管21通过三通联通上液位管阀，分进水管21在所述三通后的下游段与总放空管44之间联通储罐1侧手动放空管45阀。

所述氮气补压控制阀为注水及氮气三通阀4，注水及氮气三通阀4的注水口通过设止逆阀的供水管联通压力水源，注水及氮气三通阀4的注氮口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源。当遇到切水罐界面下层水里出现水溶或混性杂质或界面上层出现烃混性下沉杂质时，或者出现含杂质中间层时，使用注水及氮气三通阀切排水后的切水罐和污水罐进行冲补水，利用补冲水对使下层水里出现水溶或混性杂质里的混溶烃上升到界面上层烃里， 使界面上层烃混性下沉杂质及水随冲水下沉到界面下层水里，促使含杂质中间层里的杂质及水下沉到下层水里，含杂质中间层里的烃回到上层烃里。根据需要这种冲水促分层过程，可以是每次切排水后的一次，也可以是多次。所述注的水优选具有盐析作用的含盐水。

切水罐2和污水罐3底部分别向下设置通向排污口的末端设置封堵拦盘的备用排污管10阀；所述中低界面检测传感器S2、S3分别通讯连接智能控制器的备用切水限位信号输入端口和正常切水限位信号输入端口。所述总进水管31分别通过手动支管39阀联通各切水罐2引出的分别设置手动阀的分排水管22。所述中低界面检测传感器S2、S3分别通讯连接智能控制器的备用切水限位信号输入端口和正常切水限位信号输入端口。当切排与水高混溶液化烃介质时，启用中界面检测传感器S2进行高限液位非正常切排，当切排普通液化烃介质时，启用低界面检测传感器S3进行低限液位正常切排，以确保切排中的安全及环保。

切水罐2和污水罐3顶部分别通过管阀向上连接电连智能控制器的压力变送器6，切水罐2和污水罐3顶部分别通过管阀连接出口设置温度传感变送器的安全阀7，温度传感变送器用于感知液化烃泄漏并通讯连接智能控制器的安全阀泄漏信号接入端口；通过温度检测结果判断安全阀的液化烃介质是否泄漏，并将信号远传至罐区控制系统；压力变送器6和温度传感变送器实现温度和压力的在线实时监测，并通过温度和压力信号的变化实现切水罐2与污水罐3的安全保护。

所述高中低界面检测传感器S1、S2、S3分别设置在切水罐2和污水罐3中部的上部和中部及下部。

所述排污口设置电连接智能控制器的可燃气体报警仪8。所述排污口通过管线联通罐区污水系统。

图1还在图2基础上额外设计了：总进水管31通过侧引旁路管联通与总进水控制阀34并列的双手动阀总进水备用管36阀。

实施例二，如图1和3所示，用于实现本发明方法的系统与上述实施例一的区别仅是：切水罐2底部通过分排水管22阀和总进水管31阀联通污水罐3中部。引出管16为引出管16阀，储罐1底部联通的手动引出管16阀联通的三通一端口联通下向手动排污管10阀，另一端口联通分进水管21，分进水管上游段上设置的三通一端口向下联通双手动阀排污管10阀，另一端口联通设置节流孔板11的分进水管21下游段。位于切水罐2气源侧的手动放空管45阀由自注氮气管41向总放空管44联通的手动放空管45阀段和电连智能控制器并且切水结束时放空后关闭的氮气排放控制阀46及手动放空管45阀段构成；切水罐注氮气管41的氮气源侧段由电连智能控制器并且切水时打开的氮气补压控制阀47和两侧的手动注氮气管41阀段构成。切水罐2和污水罐3配置的总放空管44上都设置有节流孔板12。分进水控制阀24与切水罐2之间的分进水管21通过三通联通上液位管阀，分进水管21在所述三通后的下游段与总放空管之间联通储罐侧手动放空管45阀。所述排污口没有设置电连接智能控制器的可燃气体报警仪。所述侧置液位显示管5没有向下联通备用排污管阀。

注氮气三通前后的分进水管21和注氮气管41分别通过下放空管42阀联通前后泄压阀40，前后泄压阀40分别通过上放空管43阀联通延接火炬的总放空管44阀；污水罐3顶部联通的上液位管与注氮气管41分别通过下放空管42阀联通前后泄压阀40，前后泄压阀40分别通过上放空管43阀联通延接火炬的总放空管44阀。在总进水控制阀34与手动支管39阀之间的总进水管31段上自上游至下游依次设置手动阀和向下联通备用排污管10阀的三通。

总之，本发明系统主要由如下部分组成：包括切水罐的自动切水单元、包含污水罐的污水收集与密闭输送单元及连通管线、手动阀门等附件。

本系统的结构及方法如下：1.本发明的是应用液态液化烃介质的饱和蒸汽压提供排水压力，实现了隔离状态下密闭容器内比重较大的污水自动排放及水封控制方法。在本发明中，在切水罐高位界面检测传感器以上部分预留了适当容积，以留存足够的液态液化烃，当切水罐所配进水控制阀关闭并切断外部压力后，由所留存的液化烃的饱和蒸汽压提供排水压力，实现在隔离密闭状态下的污水自动排放。本发明的隔离切水过程如下。

2.在设备正常运行期间，自动切水单元所配分进水控制阀（气动或电动控制）处于常开状态，分排水控制阀（气动或电动控制）处于常闭状态。当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐。当切水罐内烃水界位低于高位油水界面检测传感器位置时，设备所配分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态。当切水罐内烃水界位达到高位油水界面检测传感器位置时，高位油水界面检测传感器的信号由“油”转为“水”信号，液化烃储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压作用下，自动排出切水罐。当切水罐内的烃水界位到达低位油水界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由“水”转为“油”信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束。

3.切水罐所配分排水控制阀的口径、分排水控制阀的关闭时间、切水罐与污水罐连通管线直径、孔板直径、污水罐所配总进水控制阀的口径、污水罐内的氮气压力应保证总排水控制阀关闭时，切水罐内液化烃介质不被排出切水罐，保证切水罐内液化烃被水封在切水罐内，保证所排污水中烃介质含量不大于烃介质在水中的溶解度。在分排水控制阀关闭后，分进水控制阀再次打开，液化烃储罐所析出的水通过连接管线再次进入切水罐。切水罐所排出的污水通过管线进入系统的污水收集与密闭输送单元的污水罐。自动切水单元的切水及污水排放过程在分进水控制阀、总排水控制阀关闭状态下完成，实现了隔离、水封自动切水。切水罐内所留置的液化烃介质的饱和蒸气压提供了密闭状态下介质排放的压力，设备的运行无需从外部引入其他液体或气体压力。

4.在本发明中应用一次性预置的氮气压力及隔离、水封控制，实现了污水罐内污水的隔离、低压无泵排放的方法。其过程如下：

在污水罐内的污水液位低于高位界面检测传感器位置时，总进水控制阀处于常开状态，污水罐底部的总排水控制阀（气动或电动控制）处于常闭状态。当污水罐内液位达到高位油水界面检测传感器位置时，高位油水界面检测传感器的信号由“气”转为“水”信号，污水收集与密闭输送单元所配总进水控制阀自动关闭，系统转入排水状态，处于污水罐底部的总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水介质在污水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出污水罐。当污水罐内的液位到达低位油水界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由“水”转为“气”信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束。污水罐内的排水压力由一次性注入在污水罐内的氮气所提供，所注入氮气压力的大小取决于切水罐内液化烃的饱和蒸气压及污水所输送的阻力。污水罐所配总排水控制阀的关闭时间、总排水控制阀的口径、管线直径、手动阀或孔板直径应保证污水罐内氮气不被排出污水罐，保证污水罐内氮气被水封在污水罐内。自动切水单元的分排水控制阀的关闭、污水收集与密闭输送单元所配总进水控制阀的关闭实现了系统的污水排放两级隔离。由于切水罐内所留置的液化烃饱和蒸气压小于储罐工作压力、污水罐内的氮气压力小于切水罐内液化烃饱和蒸气压，本系统确保了污水排放过程的两级减压，实现了污水介质的低压低速无泵输送。污水罐内所预置的氮气压力为污水输送提供动力。

在本发明中，在切水罐与污水罐连通管线上配置了口径合适的孔板，以保证液体介质在管线内的流速处于安全范围，保证切水罐内烃介质不被排出，并避免高速流动介质所引起的管线振动及静电产生。

5.在本发明中，依据配置在切水罐及污水罐的高液位、低液位界面检测传感器的检测信号变化判断罐内介质，并通过分进水控制阀、分排水控制阀、总进水控制阀、总排水控制阀的控制，实现罐内介质水封控制，确保切水罐内液化烃介质、污水罐内氮气不排出的方法。具体方法为。

当罐内的烃水界位或液位达到低位界面检测传感器位置时，配置于切水罐底部的分排水控制阀、配置于污水罐底部的总排水控制阀均快速自动关闭。通过对切水罐的分排水控制阀、污水罐的总排水控制阀的关闭时间、口径、切水罐与污水罐的连接管线直径、流动阻力、污水罐内的氮气压力的选择与控制，实现切水罐内液化烃介质、污水罐内污水排放低液位水封控制，确保系统所排放的污水烃含量不大于烃介质在水中的溶解度。

6.在本发明中，切水罐进水管线的上部空间所置留的烃介质的体积大小取决于烃介质本身及所需排放污水的体积，烃介质在压力释放过程中的最小压力应大于污水罐内的氮气压力及所排放污水在连接管线中的流动阻力。

7.在本发明中，在污水罐高界面检测传感器以上部分空间的体积大小取决于污水罐高低位传感器中间的体积、预注入氮气的压力及所排放污水的流动阻力。污水罐内一次性注入氮气的最大压力应小于切水罐内液化烃的饱和蒸气压。

8.在本发明中，应用液化烃介质由高压液态转为低压气态时的吸热物理规律，设计了在切水罐所配安全阀出口汇总管线配置了温度传感变送器，通过温度检测结果判断安全阀的液化烃介质是否泄漏，并将信号远传至罐区控制系统。

9.在本发明中，设计了一套污水收集及密闭输送单元可接入多套自动切水单元的机构。在本发明中，将不同储罐所配自动切水单元的分排水控制阀通过管线与污水收集与输送单元的总进水控制阀相连接，在各切水罐的分排水控制阀出口处配置了止逆阀，以避免不同压力的切水罐的分排水控制阀同时打开时，高压切水罐内的污水串入其他低压切水罐内的情况出现。本发明实现了多储罐污水集中密闭无泵远程输送。

10.在本发明中，切水罐与污水罐分别配置了压力变送器和温度传感变送器，并与智能控制器相连接，实现温度和压力的在线实时监测，并通过温度和压力信号的变化实现切水罐与污水罐的安全保护。

11.在本发明中，切水罐与污水罐的上部配置有氮气和水注入口。切水罐与污水罐的底部配置排污口。

12.在本发明中，所配界面检测传感器（S1、S2、S3）既可以是插入式，也可以是非插入式，既可以是超声波类传感器，也可以是电容、电磁或其他原理的传感器。所配控制阀是可用于石油化工管线上的电动控制阀或气动控制阀。

13.在本发明中，智能控制器是具有读取油水界面检测传感器信号并能控制阀门启闭，同时具有系统故障分析、数据传输功能及故障自诊断的智能控制器。

14.在本发明中，对于液态液化烃介质的饱和蒸气压太小，不足以提供切水压力的液化烃储罐，本专利权人设计了利用氮气补压控制阀（气动或电动控制）和氮气排放控制阀（气动或电动控制）补充及释放氮气的方法实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送。在本发明中，在切水罐上部增加一组氮气补压控制阀和氮气排放控制阀，通过对氮气补压控制阀和氮气排放控制阀的自动控制，实现在隔离密闭状态下的污水自动排放。本发明的隔离切水过程如下。

在设备正常运行期间，自动切水单元所配分进水控制阀处于常开状态，分排水控制阀处于常闭状态，氮气补压控制阀处于常闭状态，氮气排放控制阀处于常闭状态。当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐。当切水罐内烃水界位低于高位油水界面检测传感器位置时，设备所配分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态，氮气补压控制阀处于常闭状态，氮气排放控制阀处于常闭状态。当切水罐内烃水界位达到高位油水界面检测传感器位置时，高位油水界面检测传感器的信号由“油”转为“水”信号，液化烃储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，氮气补压控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在氮气压力作用下，自动排出切水罐。当切水罐内的烃水界位到达低位油水界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由“水”转为“油”信号，分排水控制阀自动关闭，氮气补压控制阀自动关闭，氮气排放控制阀自动打开，释放压力后自动关闭，切水过程结束。切水罐所配分排水控制阀的口径、分排水控制阀的关闭时间、切水罐与污水罐连通管线直径、孔板直径、污水罐所配总进水控制阀的口径、污水罐内的氮气压力应保证切水控制阀关闭时，切水罐内液化烃介质不被排出切水罐，保证切水罐内液化烃被水封在切水罐内，保证所排污水中烃介质含量不大于烃介质在水中的溶解度。在分排水控制阀关闭后，分进水控制阀再次打开，液化烃储罐所析出的水通过连接管线再次进入切水罐。切水罐所排出的污水通过管线进入系统的污水收集与密闭输送单元的污水罐。自动切水单元的切水及污水排放过程在分进水控制阀、总排水控制阀关闭状态下完成，实现了隔离、水封自动切水。

在自动切水单元、污水收集与密闭输送单元投入运行后，各控制阀初始状态为：分进水控制阀处于打开状态；分排水控制阀处于关闭状态；总进水控制阀处于打开状态；总排水控制阀处于关闭状态。自动切水单元的工作过程由如下“进水过程”和“自动切水过程”所构成。

其中进水过程：当液化烃储罐内的液化烃介质有水析出时，由于水的密度与比重大于液化烃介质，所析出的水在重力作用下连续不断的通过储罐排水管线（管线下部）进入到切水罐内，由于液化烃的密度与比重小于水，在浮力的作用下，与进入到切水罐内的水体积相同的液化烃则通过储罐排水管线（管线上部）自动上浮返回到储罐，实现烃、水自动交换。当切水罐内的烃水界位达到高位界面传感器的安装位置时，传感器的检测信号由“烃”转为“水”，此时，分进水控制阀自动关闭，进水过程结束。

其中自动切水过程：在分进水控制阀关闭后，系统进入自动切水过程。当系统内各检测点的温度、压力检测信号、其它控制阀的阀位信号、油水界面检测传感器信号均为正常值时，分排水控制阀自动打开、污水罐的总进水控制阀保持打开状态，此时切水罐内的水在液化烃的饱和蒸气压作用下经管线排入污水收集单元的污水罐，切水罐内的“烃水界面”平稳下降。当切水罐内的“烃水界面”下降至切水罐低位油水界面检测传感器的位置时，分排水控制阀自动关闭，本次切水过程结束。切水罐的切水过程同时是污水罐的进水过程。

特别说明：在切水过程中，液化烃储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀始终处于关闭状态，切水压力由留置在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压提供，实现了隔离自动切水。在此期间污水输送单元的总排水控制阀始终处于关闭状态。在上述切水过程中，分进水控制阀的关闭、低位水封的控制共同保证了切水过程的隔离、间歇、水封的实现。

污水收集与输送单元的工作过程由如下“进水过程”和“密闭排放与输送过程”所构成：其中进水过程：在切水单元自动切水过程中，切水单元的分进水控制阀关闭，分排水控制阀打开，污水单元的总进水控制阀保持打开状态，此时切水单元内的水在液化烃的饱和蒸气压作用下经管线排入污水收集单元的污水罐，污水收集单元进入进水过程。当污水罐内的液位上升至污水罐高位油水界面检测传感器的位置时，总进水控制阀自动关闭，污水罐内的液位停止上升，进水过程结束，系统转入污水密闭排放与输送过程。

其中密闭排放与输送过程：污水单元进水过程结束后，在系统检测点的温度、压力检测信号、其它控制阀的阀位信号、油水界面检测传感器信号均为正常值时，总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水在预置氮气的压力作用下经管线排入罐区污水系统，此时污水罐内的水位平稳下降。当污水罐内的水位下降至污水罐低位油水界面检测传感器的位置时，总排水控制阀自动关闭，本次污水密闭排放与输送过程结束。

特别说明：在污水单元密闭排放与输送过程中，污水单元与切水单元连通管线上的总进水控制阀始终处于关闭状态，排水压力由预置在污水单元上部的氮气提供，实现了密闭排放与输送。

对于液态液化烃介质的饱和蒸气压太小，不足以提供切水压力的液化烃储罐，具体实施方式（工作流程说明）：在自动切水单元、污水收集与密闭输送单元投入运行后，各控制阀初始状态为：分进水控制阀处于打开状态；分排水控制阀处于关闭状态；总进水控制阀处于打开状态；总排水控制阀处于关闭状态；氮气补压控制阀处于关闭状态；氮气排放控制阀处于关闭状态。

自动切水单元的工作过程由如下“进水过程”和“自动切水过程”所构成：进水过程：当液化烃储罐内的液化烃介质有水析出时，由于水的密度与比重大于液化烃介质，所析出的水在重力作用下连续不断的通过储罐排水管线（管线下部）进入到切水罐内，由于液化烃的密度与比重小于水，在浮力的作用下，与进入到切水罐内的水体积相同的液化烃则通过储罐排水管线（管线上部）自动上浮返回到储罐，实现烃、水自动交换。当切水罐内的烃水界位达到高位传感器的安装位置时，传感器的检测信号由“烃”转为“水”，此时，分进水控制阀自动关闭，进水过程结束。

自动切水过程：在分进水控制阀关闭后，系统进入自动切水过程。当系统内各检测点的温度、压力检测信号、其它控制阀的阀位信号、油水界面检测传感器信号均为正常值时，分排水控制阀自动打开、氮气补压控制阀自动打开，污水罐的总进水控制阀保持打开状态，此时切水罐内的水在氮气压力作用下经管线排入污水收集单元的污水罐，切水罐内的“烃水界面”平稳下降。当切水罐内的“烃水界面”下降至切水罐低位油水界面检测传感器的位置时，分排水控制阀自动关闭，氮气补压控制阀自动关闭，氮气排放控制阀自动打开，释放压力后自动关闭，本次切水过程结束。切水罐的切水过程同时是污水罐的进水过程。

特别说明：在切水过程中，储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀始终处于关闭状态，切水压力由通过氮气补压控制阀引入的氮气提供，实现了隔离自动切水。在此期间污水输送单元的总排水控制阀始终处于关闭状态。在上述切水过程中，分进水控制阀的关闭、低位水封的控制共同保证了切水过程的隔离、间歇、水封的实现。

污水收集与输送单元的工作过程由如下“进水过程”和“密闭排放与输送过程”所构成：进水过程：在切水单元自动切水过程中，切水单元的分进水控制阀关闭，分排水控制阀打开，污水单元的总进水控制阀保持打开状态，此时切水单元内的水在氮气压力作用下经管线排入污水收集单元的污水罐，污水收集单元进入进水过程。当污水罐内的液位上升至污水罐高位油水界面检测传感器的位置时，总进水控制阀自动关闭，污水罐内的液位停止上升，进水过程结束，系统转入污水密闭排放与输送过程。

密闭排放与输送过程：污水单元进水过程结束后，在系统检测点的温度、压力检测信号、其它控制阀的阀位信号、油水界面检测传感器信号均为正常值时，总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水在预置氮气的压力作用下经管线排入罐区污水系统，此时污水罐内的水位平稳下降。当污水罐内的水位下降至污水罐低位油水界面检测传感器的位置时，总排水控制阀自动关闭，本次污水密闭排放与输送过程结束。

特别说明：在污水单元密闭排放与输送过程中，污水单元与切水单元连通管线上的总进水控制阀始终处于关闭状态，排水压力由预置在污水单元上部的氮气提供，实现了密闭排放与输送。

本发明实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法及系统具有两级隔离、二级减压、低速、水封、无泵远程输送、多储罐集中无泵排水、安全阀出口温度监测等功能。有效减小管线振动，易于测量与控制，确保储罐内烃介质零排放，易于维护，本质安全。总之，具有切水质量、切水效率和特别是切水安全性能满足大规模液化烃储罐群现代化生产要求的优点。

Claims (10)

1.一种实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法，其特征在于液化烃储罐群的每个储罐底部引出管分别通过备用排污管阀进行备用排污和通过自动切水单元进行上游隔离氮气保护下的自动切水及尾气火炬消余，各自动切水单元再通过各自配止逆阀的管阀共同延接污水收集与密闭输送单元进行上游隔离氮气保护下的自动排水及尾气火炬消余，自动排出的水通过管阀引向排污口；自动切水单元的切水罐和污水收集与密闭输送单元的污水罐分别设置高中低界面检测传感器，高界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀控制切水罐及污水罐的高蓄水位，中低界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀分别控制切水罐及污水罐的中切排限制水位用于备用切排水和低切排限制水位用于正常切排水；储罐与其自动切水单元切水罐之间的管线上设置节流孔板用于防冲料。

2.根据权利要求1所述实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法，其特征在于储罐的引出管通过设分进水控制阀的分进水管阀联通切水罐顶部，切水罐底部通过设分排水控制阀的分排水管阀和设总进水控制阀的总进水管阀联通污水罐底部或中部，污水罐底部联通引向排污口的设总排水控制阀的总排水管阀；所述止逆阀设置在分排水控制阀出水口侧；

正常运行切水：分进水控制阀处于常开状态，分排水控制阀处于常闭状态；当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐；当切水罐内烃水界位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由油转为水信号，储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压作用下，自动排出切水罐至污水罐；当切水罐内的烃水界位到达低界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；在设备非正常运行期间：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水；

当储罐内介质既不能产生饱和蒸汽压，又不能采取非隔离式切水的情况下，采用低压运行切水：在切水罐内的水液位低于高位界面检测传感器位置时，分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态；当切水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出切水罐；当切水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；非正常运行切水：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水。

3.根据权利要求2所述实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法，其特征在于分进水控制阀与切水罐之间的分进水管通过注氮气三通及注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；污水罐顶部通过注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；氮气补压控制阀的注氮气口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源；切水罐和污水罐顶部与底部之间分别通过管阀联通侧置液位显示管用于对界面检测传感器探测的界面情况进行视觉监控和校验，切水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通分排水管，污水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通总排水管；

正常运行排水：在污水罐内的污水液位低于高位界面检测传感器位置时，总进水控制阀处于常开状态，污水罐底部的总排水控制阀处于常闭状态；当污水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，总进水控制阀自动关闭，系统转入排水状态，处于污水罐底部的总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水介质在污水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出污水罐；当污水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；非正常运行排水：当污水罐内的液位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

4.根据权利要求3所述实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法，其特征在于切水罐顶部联通的分进水管与其底部联通的分排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管，污水罐顶部联通的注氮气管与其底部联通的总排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管；注氮气三通前后的分进水管和注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管或总放空管阀；污水罐顶部联通的上液位管与注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管阀；切水罐配置的注氮气管与总放空管之间分别联通手动放空管阀，污水罐配置的注氮气管或者上液位管与总放空管之间分别联通手动放空管阀；泄压阀被动溢出和手动放空管阀主动释放的尾气经放空管后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。

5.根据权利要求2所述实现液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法，其特征在于切水罐和污水罐顶部分别通过管阀向上连接电连智能控制器的压力变送器，切水罐和污水罐顶部分别通过管阀连接出口设置温度传感变送器的安全阀，温度传感变送器用于感知液化烃泄漏并通讯连接智能控制器的安全阀泄漏信号接入端口；通过温度检测结果判断安全阀的液化烃介质是否泄漏，并将信号远传至罐区控制系统；压力变送器和温度传感变送器实现温度和压力的在线实时监测，并通过温度和压力信号的变化实现切水罐与污水罐的安全保护。

6.用于实现权利要求1所述液化烃储罐自动隔离切水及多储罐污水无泵远程密闭输送方法的系统，其特征在于液化烃储罐群的每个储罐底通过引出管分别向下联通备用排污管阀和自动切水单元配管阀的上游隔离氮气保护下自动切水火炬消余切水罐，各储罐的切水罐再通过各自配止逆阀的管阀共同延接污水收集与密闭输送单元上游隔离氮气保护下自动排水火炬消余污水罐，污水罐通过管阀引向排污口；自动切水单元的切水罐和污水收集与密闭输送单元的污水罐分别设置高中低界面检测传感器，高界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀控制切水罐及污水罐的高蓄水位，中低界面检测传感器通过智能控制器及其控制阀分别控制切水罐及污水罐的中切排限制水位用于备用切排水和低切排限制水位用于正常切排水；储罐与其自动切水单元切水罐之间联通的管线上设置节流孔板用于防冲料。

7.根据权利要求6所述系统，其特征在于储罐的引出管通过设分进水控制阀的分进水管阀联通切水罐顶部，切水罐底部通过设分排水控制阀的分排水管阀和设总进水控制阀的总进水管阀联通污水罐底部或中部，污水罐底部联通引向排污口的设总排水控制阀的总排水管阀；所述止逆阀设置在分排水控制阀出水口侧；

正常运行切水：分进水控制阀处于常开状态，分排水控制阀处于常闭状态；当储罐内介质有水析出时，在比重差的作用下，储罐内比重较大的水与切水罐内比重较小的烃介质自动交换：储罐内的水通过连接管线自动沉入切水罐，切水罐内比重较小的烃介质通过连接管线自动上浮返回储罐；当切水罐内烃水界位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由油转为水信号，储罐与切水罐连通管线上的分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐上部的液化烃饱和蒸气压作用下，自动排出切水罐至污水罐；当切水罐内的烃水界位到达低界面检测传感器位置时，低位油水界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；在设备非正常运行期间：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水；

当储罐内介质既不能产生饱和蒸汽压，又不能采取非隔离式切水的情况下，采用低压运行切水：在切水罐内的水液位低于高位界面检测传感器位置时，分进水控制阀处于常开状态，切水罐底部的分排水控制阀处于常闭状态；当切水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，分进水控制阀自动关闭，系统转入切水状态，处于切水罐底部的分排水控制阀自动打开，切水罐内的污水介质在切水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出切水罐；当切水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；非正常运行切水：当切水罐内的烃水界位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为油信号，分排水控制阀自动关闭，切水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水。

8.根据权利要求7所述系统，其特征在于分进水控制阀与切水罐之间的分进水管通过注氮气三通及注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；污水罐顶部通过注氮气管联通电连智能控制器的氮气补压控制阀；氮气补压控制阀的注氮气口通过设止逆阀的供氮气管联通压力氮气源；切水罐和污水罐顶部与底部之间分别通过管阀联通侧置液位显示管用于对界面检测传感器探测的界面情况进行视觉监控和校验，切水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通分排水管，污水罐配置的侧置液位显示管下端通过液位排污管阀联通总排水管；

正常运行排水：在污水罐内的污水液位低于高位界面检测传感器位置时，总进水控制阀处于常开状态，污水罐底部的总排水控制阀处于常闭状态；当污水罐内液位达到高界面检测传感器位置时，高界面检测传感器的信号由气转为水信号，总进水控制阀自动关闭，系统转入排水状态，处于污水罐底部的总排水控制阀自动打开，污水罐内的污水介质在污水罐一次性注入的氮气压力作用下，自动排出污水罐；当污水罐内的液位到达低界面检测传感器位置时，低界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；非正常运行排水：当污水罐内的液位到达中界面检测传感器位置时，中界面检测传感器的信号由水转为气信号，总排水控制阀自动关闭，排水过程结束；所述非正常运行包括与水易混溶的液化烃切水和高于储罐普通运行压力的液化烃切水。

9.根据权利要求8所述系统，其特征在于切水罐顶部联通的分进水管与其底部联通的分排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管，污水罐顶部联通的注氮气管与其底部联通的总排水管之间分别通过上下液位管阀联通侧置液位显示管；注氮气三通前后的分进水管和注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管或总放空管阀；污水罐顶部联通的上液位管与注氮气管分别通过下放空管阀联通前后泄压阀，前后泄压阀分别通过上放空管阀联通延接火炬的总放空管阀或总放空管阀；切水罐配置的注氮气管与总放空管之间分别联通手动放空管阀，污水罐配置的注氮气管或者上液位管与总放空管之间分别联通手动放空管阀；泄压阀被动溢出和手动放空管阀主动释放的尾气经放空管后再通过储罐群设置的火炬燃烧消余。

10.根据权利要求7所述系统，其特征在于切水罐和污水罐顶部分别通过管阀向上连接电连智能控制器的压力变送器，切水罐和污水罐顶部分别通过管阀连接出口设置温度传感变送器的安全阀，温度传感变送器用于感知液化烃泄漏并通讯连接智能控制器的安全阀泄漏信号接入端口；通过温度检测结果判断安全阀的液化烃介质是否泄漏，并将信号远传至罐区控制系统；压力变送器和温度传感变送器实现温度和压力的在线实时监测，并通过温度和压力信号的变化实现切水罐与污水罐的安全保护。

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