CN113739074B - 球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法及装置，是球罐底部向下联通高位竖阀管和低位竖阀管，高位竖阀管下端联通的高位横管自上游至下游依次设置高位三通及高位手动阀，高位三通通过自上游至下游依次设置高位控制阀及合流三通的高位进水管联通自动切水单元，低位竖阀管下端联通的低位横管通过低位三通联通设置低位控制阀、端口联通合流三通的低位进水管，高位控制阀和低位控制阀电连自动切水单元的智能控制器；智能控制器通过控制高位控制阀及自动切水单元对球罐介质进行自动切水，智能控制器通过控制进行低位管线沉积水的自动识别与排除。具有球罐低位管道滞留水量的快速自动切除控制，在间歇与循环切水间自由选择的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种球罐管线积水排除方法，特别是涉及一种球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法及装置。
背景技术
由于质量或工艺要求，需将球罐内沉降分离出的水介质排出球罐，该操作称为“切水”。在球罐切水过程中，球罐底部低位进料管线总是滞留一定量的水分无法自动排出，会导致如下三个问题：第一，在北方比较冷的气候环境下，滞留在球罐底部低位进料管线的水会出现结冰的现象，导致进料管线冻裂；第二，部分硫化氢气体会溶于球罐底部低位进料管线中滞留的水中，轻则造成污染，重则危及生命；第三，当再次进料时，球罐底部低位进料管线中的水随着物料一同进入球罐中，需要二次沉降，耗费更多的时间。目前，石化罐区一般通过工作人员到现场手动切除球罐底部低位进料管线中的水量，费时费力。而且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，每次切水操作所排球罐介质的多少取决于操作人员的经验与责任心，所排球罐介质不仅污染环境，而且由于球罐介质在切水口附近的低凹处聚集，这些聚集的球罐介质由于与空气混合很可能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，手动手动切除球罐底部低位进料管线中的水量的操作所排出储罐的球罐介质是现场罐区的安全隐患。对于污水含有硫化氢的球罐切水，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。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能将球罐低位管道滞留水量自动切除的球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法，本发明还提供用于实现该方法的装置。
为实现上述目的，本发明球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法，其特别之处在于球罐底部向下联通高位竖阀管和低位竖阀管，高位竖阀管下端联通的高位横管自上游至下游依次设置高位三通及高位手动阀，高位三通通过自上游至下游依次设置高位控制阀及合流三通的高位进水管联通自动切水单元，低位竖阀管下端联通的低位横管通过低位三通联通设置低位控制阀、端口联通合流三通的低位进水管，高位控制阀和低位控制阀电连自动切水单元的智能控制器；智能控制器通过控制高位控制阀及自动切水单元对球罐介质进行自动切水，智能控制器通过控制低位控制阀及自动切水单元进行低位管线沉积水自动识别与排除。高位横管自上游至下游依次设置高位三通及前后串联的前高位手动阀和后高位手动阀。高位三通通过自上游至下游依次设置高位手动阀和高位控制阀及合流三通的高位进水管联通自动切水单元。所述自动识别与排除是优先于自动切水的自动识别与排除或者拌随自动切水的自动识别与排除。本发明是在切水罐进水管道加装三通及控制阀实现球罐低位管道水量自动切除的方法，实现了球罐出口低位管道滞留水量的快速自动切除，本方法具有自动控制、间歇、循环切水等功能。本方法的装置具有将球罐低位管道滞留的水量自动排出的控制功能，依据智能控制器对加装在三通旁路上的控制阀的开关控制，自动将滞留在球罐低位管道中的水间歇、循环切除。
作为优化，所述高位竖阀管及高位横管和低位竖阀管及低位横管分别为出料管路和进料管路；隔离切水时，低位竖阀管处于关闭状态下，智能控制器打开低位控制阀一定时间后关闭低位控制阀，再控制高位控制阀及自动切水单元进行隔离切水；连续切水时，自动切水单元的切水罐侧面设置上中下三个油水检测传感器，低位竖阀管和高位控制阀处于开启状态下，切水罐内水面升至上油水检测传感器位置时，智能控制器先打开切水控制阀，待切水罐内水面降至中油水检测传感器位置时，智能控制器打开低位控制阀、关闭高位控制阀，切水罐内水面降至下油水检测传感器位置时，智能控制器关闭切水控制阀和低位控制阀，打开高位控制阀。
作为优化，低位横管设置电连智能控制器的油水检测传感器，低位控制阀开启后，所述油水检测传感器检测不到水后，经过设定时间，关闭低位控制阀停止低位管线沉积水自动识别与排除。
作为优化，低位进水管在低位控制阀与合流三通之间设置多孔板。低位横管自低位三通处向低位横管两端逐渐升高。所述多孔板为间隔分布的双层多孔板。低位进水管自低位三通至低位控制阀之间依次设置前手动阀，和下联取样阀管的下引三通及前手动阀；所述取样阀管自上至下依次设置上手动阀和下手动阀。取样阀管用于对低位进水管排水情况进行取样检查，以进行适应性调整排水方式。
作为优化，所述自动切水单元是设置多个竖向并列油水检测传感器的切水罐顶部联通的顶横管向上联通设置注水管阀、安全阀、注氮气管阀；切水罐底部联通切水管，切水管上设置电连智能控制器的切水控制阀；高位进水管下游端联通切水罐上部或者联通顶横管。切水罐顶部中心通过上竖管联通上四通，上四通向上联通旁路管阀，上四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注水管阀、安全管阀，上四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注氮气管阀、安全管阀。切水罐底部中心通过下竖管联通下四通，下四通向一侧联通设置切水控制阀和切水管，下四通向相对的另一侧联通备用管阀。隔离切排时，智能控制器控制下先打开注氮气管阀向切水罐注入氮气，关闭注氮气管阀后，再打开切水控制阀，进行氮气助力保护下切水。
作为优化，高位进水管下游端联通切水罐上部时，三个竖向间隔分布的油水检测传感器分别设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下端、高位进水管下游端联通切水罐处所在高度的下方接近处，以及前两个油水检测传感器竖向中间处；高位进水管下游端联通顶横管时，三个竖向间隔分布油水检测传感器的一个设置在切水罐圆柱罐体部侧面的上部中间，另外竖向间隔分布的两个设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下部中线上下方。
作为优化，高位进水管下游端联通切水罐上部时用于隔离切水，高位进水管下游端联通顶横管时用于连续切水。
用于实现本发明所述球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法的装置是球罐底部向下联通高位竖阀管和低位竖阀管，高位竖阀管下端联通的高位横管自上游至下游依次设置高位三通及高位手动阀，高位三通通过自上游至下游依次设置高位控制阀及合流三通的高位进水管联通自动切水单元，低位竖阀管下端联通的低位横管通过低位三通联通设置低位控制阀、端口联通合流三通的低位进水管，高位控制阀和低位控制阀电连自动切水单元的智能控制器；智能控制器通过控制高位控制阀及自动切水单元对球罐介质进行自动切水，智能控制器通过控制低位控制阀及自动切水单元进行低位管线沉积水自动识别与排除。高位横管自上游至下游依次设置高位三通及前后串联的前高位手动阀和后高位手动阀。高位三通通过自上游至下游依次设置高位手动阀和高位控制阀及合流三通的高位进水管联通自动切水单元。所述自动识别与排除是优先于自动切水的自动识别与排除或者拌随自动切水的自动识别与排除。本发明是在切水罐进水管道加装三通及控制阀实现球罐低位管道水量自动切除的方法，实现了球罐出口低位管道滞留水量的快速自动切除，本方法具有自动控制、间歇、循环切水等功能。本方法的装置具有将球罐低位管道滞留的水量自动排出的控制功能，依据智能控制器对加装在三通旁路上的控制阀的开关控制，自动将滞留在球罐低位管道中的水间歇、循环切除。
作为优化，所述高位竖阀管及高位横管和低位竖阀管及低位横管分别为出料管路和进料管路；隔离切水时，低位竖阀管处于关闭状态下，智能控制器打开低位控制阀一定时间后关闭低位控制阀，再控制高位控制阀及自动切水单元进行隔离切水；连续切水时，自动切水单元的切水罐侧面设置上中下三个油水检测传感器，低位竖阀管和高位控制阀处于开启状态下，切水罐内水面升至上油水检测传感器位置时，智能控制器先打开切水控制阀，待切水罐内水面降至中油水检测传感器位置时，智能控制器打开低位控制阀、关闭高位控制阀，切水罐内水面降至下油水检测传感器位置时，智能控制器关闭切水控制阀和低位控制阀，打开高位控制阀。
低位横管设置电连智能控制器的油水检测传感器，低位控制阀开启后，所述油水检测传感器检测不到水后，经过设定时间，关闭低位控制阀停止低位管线沉积水自动识别与排除。
低位进水管在低位控制阀与合流三通之间设置多孔板。低位横管自低位三通处向低位横管两端逐渐升高。所述多孔板为间隔分布的双层多孔板。低位进水管自低位三通至低位控制阀之间依次设置前手动阀，和下联取样阀管的下引三通及前手动阀；所述取样阀管自上至下依次设置上手动阀和下手动阀。取样阀管用于对低位进水管排水情况进行取样检查，以进行适应性调整排水方式。
作为优化，所述自动切水单元是设置多个竖向并列油水检测传感器的切水罐顶部联通的顶横管向上联通设置注水管阀、安全阀、注氮气管阀；切水罐底部联通切水管，切水管上设置电连智能控制器的切水控制阀；高位进水管下游端联通切水罐上部或者联通顶横管。切水罐顶部中心通过上竖管联通上四通，上四通向上联通旁路管阀，上四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注水管阀、安全管阀，上四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注氮气管阀、安全管阀。切水罐底部中心通过下竖管联通下四通，下四通向一侧联通设置切水控制阀和切水管，下四通向相对的另一侧联通备用管阀。隔离切排时，智能控制器控制下先打开注氮气管阀向切水罐注入氮气，关闭注氮气管阀后，再打开切水控制阀，进行氮气助力保护下切水。
高位进水管下游端联通切水罐上部时，三个竖向间隔分布的油水检测传感器分别设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下端、高位进水管下游端联通切水罐处所在高度的下方接近处，以及前两个油水检测传感器竖向中间处；高位进水管下游端联通顶横管时，三个竖向间隔分布油水检测传感器的一个设置在切水罐圆柱罐体部侧面的上部中间，另外竖向间隔分布的两个设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下部中线上下方。高位进水管下游端联通切水罐上部时用于隔离切水，高位进水管下游端联通顶横管时用于连续切水。
总之，1、本发明方法的装置主要由如下部分组成：自动切水单元、控制阀、智能控制器、油水检测传感器、三通及连通管线、手动阀门等附件。
2、在本发明中，切水罐高位进水管道装配了高位控制阀，高位控制阀电连至智能控制器。当设备需要连续切水时，高位控制阀保持常开状态，实现球罐内水分快速切除；当设备需要隔离切水时，高位控制阀保持关闭状态，实现低压、隔离、间歇、水封切水。
3、在本发明中，切水罐低位进水管道装配了三通及低位控制阀，低位控制阀电连至智能控制器。智能控制器通过对低位控制阀的自动控制，实现球罐低位管道滞留水量的自动切除，保证了球罐低位管道不会滞留过多水量。具体过程如下。
(1)当球罐所配自动切水单元为隔离切水时，低位竖阀管关闭状态下，首先打开低位控制阀，保持开启状态3分钟左右，在压力作用下，将球罐低位管道中滞留的水全部自动输送至自动切水单元的切水罐，3分钟后关闭低位控制阀，打开高位控制阀，此时，当球罐内的烃类介质有水析出时，由于水的密度与比重大于烃介质，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，由于烃介质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烃介质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，高位控制阀自动关闭，进水过程结束。
在高位控制阀关闭后，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、油水检测传感器信号均为正常值时，切水控制阀自动打开，此时切水罐内的水在饱和蒸气压作用下经管线排入下一级工艺装置，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检测传感器的位置时，切水控制阀自动关闭，本次切水过程结束。循环重复上述操作。
(2)当球罐所配自动切水单元为连续切水时，低位竖阀管打开状态下，当球罐内的烃类介质有水析出时，由于水的密度与比重大于烃介质，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，由于烃介质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烃介质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，高位控制阀保持打开状态，进水过程结束。
系统进入自动切水过程后，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、油水检测传感器信号均为正常值时，切水控制阀自动打开，高位控制阀保持打开状态，此时切水罐内的水在压力作用下经管线排入下一级工艺装置，切水罐内的“烃水界面”平稳下降。当切水罐内的“烃水界面”下降至切水罐中位油水检测传感器的位置时，高位控制阀自动关闭，低位控制阀自动打开，切水控制阀保持打开状态，切水罐继续切水。当切水切水罐内的“烃水界面”下降至切水罐低位油水检测传感器的位置时，切水控制阀自动关闭，低位控制阀自动关闭，高位控制阀自动打开，本次切水过程结束。循环重复上述操作。
4、在本发明中，自动切水单元的切水罐配置了高中低位检测传感器，高中低位检测传感器分别电连至智能控制器，智能控制器通过识别切水罐上高中低位检测传感器检测的信号变化判断罐内介质，并通过高位控制阀、低位控制阀及切水控制阀的控制，实现球罐低位管道滞留水量的自动切除及切水罐内介质水封控制，确保了球罐低位管道无滞留水分以及切水罐内烃介质零排放。
采用上述技术方案后，本发明球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法及装置具有实现了球罐低位管道滞留水量的快速自动切除，做到自动控制，能在间歇与循环切水间自由选择的优点。
附图说明
图1是本发明球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法及装置第一种实施方式隔离切水的结构示意图；图2是本发明球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法及装置第二种实施方式连续切水的结构示意图。
具体实施方式
本发明球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法是球罐底部分别向下联通高位竖阀管和低位竖阀管，高位竖阀管下端联通的高位横管自上游至下游依次设置高位三通及前后串联的前高位手动阀和后高位手动阀，高位三通通过自上游至下游依次设置高位手动阀和高位控制阀及合流三通的高位进水管联通自动切水单元，低位竖阀管下端联通的低位横管通过低位三通联通设置低位控制阀、端口联通合流三通的低位进水管，高位控制阀和低位控制阀电连自动切水单元的智能控制器；智能控制器通过控制高位控制阀及自动切水单元对球罐介质进行自动切水，智能控制器通过控制低位控制阀及自动切水单元进行低位管线沉积水自动识别与排除。所述自动识别与排除是优先于自动切水的自动识别与排除或者拌随自动切水的自动识别与排除。本发明是在切水罐进水管道加装三通及控制阀实现球罐低位管道水量自动切除的方法，实现了球罐出口低位管道滞留水量的快速自动切除，本方法具有自动控制、间歇、循环切水等功能。本方法的装置具有将球罐低位管道滞留的水量自动排出的控制功能，依据智能控制器对加装在三通旁路上的控制阀的开关控制，自动将滞留在球罐低位管道中的水间歇、循环切除。
所述高位竖阀管及高位横管和低位竖阀管及低位横管分别为出料管路和进料管路；；隔离切水时，低位竖阀管处于关闭状态下，智能控制器打开低位控制阀一定时间后关闭低位控制阀，再控制高位控制阀及自动切水单元进行隔离切水；连续切水时，自动切水单元的切水罐侧面设置上中下三个油水检测传感器，低位竖阀管和高位控制阀处于开启状态下，切水罐内水面升至上油水检测传感器位置时，智能控制器先打开切水控制阀，待切水罐内水面降至中油水检测传感器位置时，智能控制器打开低位控制阀、关闭高位控制阀，切水罐内水面降至下油水检测传感器位置时，智能控制器关闭切水控制阀和低位控制阀，打开高位控制阀。
低位横管设置电连智能控制器的油水检测传感器，低位控制阀开启后，所述油水检测传感器检测不到水后，经过设定时间，关闭低位控制阀停止低位管线沉积水自动识别与排除。
低位进水管在低位控制阀与合流三通之间设置多孔板。低位横管自低位三通处向低位横管两端逐渐升高。所述多孔板为间隔分布的双层多孔板。切水罐顶部中心通过上竖管联通上四通，上四通向上联通旁路管阀，上四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注水管阀、安全管阀，上四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注氮气管阀、安全管阀。切水罐顶部中心通过下竖管联通下四通，下四通向一侧联通设置切水控制阀和切水管，下四通向相对的另一侧联通备用管阀。隔离切排时，智能控制器控制下先打开注氮气管阀向切水罐注入氮气，关闭注氮气管阀后，再打开切水控制阀，进行氮气助力保护下切水。
所述自动切水单元是设置多个竖向并列油水检测传感器的切水罐顶部联通的顶横管向上联通设置注水管阀、安全阀、注氮气管阀；切水罐底部联通切水管，切水管上设置电连智能控制器的切水控制阀；高位进水管下游端联通切水罐上部或者联通顶横管。切水罐顶部中心通过竖管联通四通，四通向上联通旁路管阀，四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注水管阀、安全管阀，四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注氮气管阀、安全管阀。切水罐底部中心通过下竖管联通下四通，下四通向一侧联通设置切水控制阀和切水管，下四通向相对的另一侧联通备用管阀。
高位进水管下游端联通切水罐上部时，三个竖向间隔分布的油水检测传感器分别设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下端、高位进水管下游端联通切水罐处所在高度的下方接近处，以及前两个油水检测传感器竖向中间处；高位进水管下游端联通顶横管时，三个竖向间隔分布油水检测传感器的一个设置在切水罐圆柱罐体部侧面的上部中间，另外竖向间隔分布的两个设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下部中线上下方。
高位进水管下游端联通切水罐上部时用于隔离切水，高位进水管下游端联通顶横管时用于连续切水。
实施例一，如图1所示，用于实现本发明所述球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法的装置是球罐1底部分别向下联通高位竖阀管11和低位竖阀管12，高位竖阀管11下端联通的高位横管13自上游至下游依次设置高位三通21及前后串联的前高位手动阀和后高位手动阀，高位三通21通过自上游至下游依次设置高位手动阀和高位控制阀41及合流三通23的高位进水管2联通自动切水单元，低位竖阀管12下端联通的低位横管14通过低位三通22联通设置低位控制阀42、端口联通合流三通23的低位进水管3，高位控制阀41和低位控制阀42电连自动切水单元的智能控制器；智能控制器通过控制高位控制阀41及自动切水单元对球罐1介质进行自动切水，智能控制器通过控制低位控制阀42及自动切水单元进行低位管线沉积水自动识别与排除。所述自动识别与排除是优先于自动切水的自动识别与排除或者拌随自动切水的自动识别与排除。本发明是在切水罐进水管道加装三通及控制阀实现球罐低位管道水量自动切除的方法，实现了球罐出口低位管道滞留水量的快速自动切除，本方法具有自动控制、间歇、循环切水等功能。本方法的装置具有将球罐低位管道滞留的水量自动排出的控制功能，依据智能控制器对加装在三通旁路上的控制阀的开关控制，自动将滞留在球罐低位管道中的水间歇、循环切除。
所述高位竖阀管11及高位横管13和低位竖阀管12及低位横管14分别为出料管路和进料管路；隔离切水时，低位竖阀管12处于关闭状态下，智能控制器打开低位控制阀42一定时间后关闭低位控制阀42，再控制高位控制阀41及自动切水单元进行隔离切水；连续切水时，自动切水单元的切水罐6侧面设置上中下三个油水检测传感器，低位竖阀管12和高位控制阀41处于开启状态下，切水罐6内水面升至上油水检测传感器S1位置时，智能控制器先打开切水控制阀43，待切水罐6内水面降至中油水检测传感器S2位置时，智能控制器打开低位控制阀42、关闭高位控制阀41，切水罐6内水面降至下油水检测传感器S3位置时，智能控制器关闭切水控制阀43和低位控制阀42，打开高位控制阀41。
低位横管14设置电连智能控制器的油水检测传感器，低位控制阀42开启后，所述油水检测传感器检测不到水后，经过设定时间，关闭低位控制阀42停止低位管线沉积水自动识别与排除。
低位进水管3在低位控制阀42与合流三通23之间设置多孔板5。低位横管14自低位三通处向低位横管两端逐渐升高。所述多孔板5为间隔分布的双层多孔板。低位进水管3自低位三通22至低位控制阀42之间依次设置前手动阀，和下联取样阀管的下引三通及前手动阀；所述取样阀管自上至下依次设置上手动阀和下手动阀。取样阀管用于对低位进水管3排水情况进行取样检查，以进行适应性调整排水方式。
所述自动切水单元是设置多个竖向并列油水检测传感器的切水罐6顶部联通的顶横管60向上联通设置注水管阀61、安全阀62、注氮气管阀63；切水罐6底部联通切水管，切水管上设置电连智能控制器的切水控制阀43；高位进水管2下游端联通切水罐6上部。切水罐6顶部中心通过上竖管联通上四通，上四通向上联通旁路管阀64，上四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注水管阀61、安全管阀，上四通一侧段顶横管自远至近依次向上联通注氮气管阀63、安全管阀。切水罐6底部中心通过下竖管联通下四通，下四通向一侧联通设置切水控制阀43和切水管，下四通向相对的另一侧联通备用管阀。隔离切排时，在关闭高位控制阀41和低位控制阀42前提下，智能控制器控制下先打开注氮气管阀63向切水罐6注入氮气，关闭注氮气管阀63后，再打开切水控制阀43，进行氮气助力保护下切水。
高位进水管2下游端联通切水罐6上部时，三个竖向间隔分布的油水检测传感器分别是设置在切水罐圆柱罐体部侧面下端的低油水检测传感器S3、高位进水管2下游端联通切水罐处所在高度的下方接近处的高油水检测传感器S1，以及前两个油水检测传感器竖向中间处的中油水检测传感器S2。高位进水管2下游端联通切水罐6上部时用于隔离切水。
实施例二，如图2所示，用于实现本发明所述球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法的装置与实施例一的区别是高位进水管2下游联通顶横管60。高位进水管2下游端联通顶横管60，三个竖向间隔分布油水检测传感器的一个是设置在切水罐圆柱罐体部侧面的上部中间的高油水检测传感器S1，另外竖向间隔分布的两个分别是设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下部中线上下方的中油水检测传感器S2和低油水检测传感器S3。高位进水管2下游端联通顶横管60时用于连续切水。
总之，1、本发明方法的装置主要由如下部分组成：自动切水单元、控制阀、智能控制器、油水检测传感器、三通及连通管线、手动阀门等附件。
2、在本发明中，切水罐高位进水管道装配了高位控制阀，高位控制阀电连至智能控制器。当设备需要连续切水时，高位控制阀保持常开状态，实现球罐内水分快速切除；当设备需要隔离切水时，高位控制阀保持关闭状态，实现低压、隔离、间歇、水封切水。
3、在本发明中，切水罐低位进水管道装配了三通及低位控制阀，低位控制阀电连至智能控制器。智能控制器通过对低位控制阀的自动控制，实现球罐低位管道滞留水量的自动切除，保证了球罐低位管道不会滞留过多水量。具体过程如下。
(1)当球罐所配自动切水单元为隔离切水时，低位竖阀管关闭状态下，首先打开低位控制阀，保持开启状态3分钟左右，在压力作用下，将球罐低位管道中滞留的水全部自动输送至自动切水单元的切水罐，3分钟后关闭低位控制阀，打开高位控制阀，此时，当球罐内的烃类介质有水析出时，由于水的密度与比重大于烃介质，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，由于烃介质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烃介质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，高位控制阀自动关闭，进水过程结束。
在高位控制阀关闭后，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、油水检测传感器信号均为正常值时，切水控制阀自动打开，此时切水罐内的水在饱和蒸气压作用下经管线排入下一级工艺装置，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检测传感器的位置时，切水控制阀自动关闭，本次切水过程结束。循环重复上述操作。
(2)当球罐所配自动切水单元为连续切水时，低位竖阀管打开状态下，当球罐内的烃类介质有水析出时，由于水的密度与比重大于烃介质，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，由于烃介质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烃介质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，高位控制阀保持打开状态，进水过程结束。
系统进入自动切水过程后，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、油水检测传感器信号均为正常值时，切水控制阀自动打开，高位控制阀保持打开状态，此时切水罐内的水在压力作用下经管线排入下一级工艺装置，切水罐内的“烃水界面”平稳下降。当切水罐内的“烃水界面”下降至切水罐中位油水检测传感器的位置时，高位控制阀自动关闭，低位控制阀自动打开，切水控制阀保持打开状态，切水罐继续切水。当切水切水罐内的“烃水界面”下降至切水罐低位油水检测传感器的位置时，切水控制阀自动关闭，低位控制阀自动关闭，高位控制阀自动打开，本次切水过程结束。循环重复上述操作。
4、在本发明中，自动切水单元的切水罐配置了高中低位检测传感器，高中低位检测传感器分别电连至智能控制器，智能控制器通过识别切水罐上高中低位检测传感器检测的信号变化判断罐内介质，并通过高位控制阀、低位控制阀及切水控制阀的控制，实现球罐低位管道滞留水量的自动切除及切水罐内介质水封控制，确保了球罐低位管道无滞留水分以及切水罐内烃介质零排放。
更具体是，如图1所示：1、当球罐1所配自动切水单元为隔离切水时，工作过程如下：控制阀初始状态：高位控制阀41：关闭，低位控制阀42：关闭，切水控制阀43：关闭。
进水过程：低位竖阀管关闭状态下，首先打开低位控制阀42，保持开启状态3分钟左右，在压力作用下，将球罐低位管道中滞留的水全部自动输送至自动切水单元的切水罐6，3分钟后关闭低位控制阀42，打开高位控制阀41，此时，当球罐1内的烃类介质有水析出时，由于水的密度与比重大于烃介质，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6内，由于烃介质的密度与比重小于水，在浮力的作用下，与进入到切水罐6内的水体积相同的烃介质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6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，控制阀V1A自动关闭，进水过程结束。
自动切水过程：在高位控制阀41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、油水检测传感器信号均为正常值时，切水控制阀43自动打开，此时切水罐6内的水在饱和蒸气压作用下经管线排入下一级工艺装置，切水罐6内的“烃水界面”平稳下降。当切水罐6内的“烃水界面”下降至切水罐6低位油水检测传感器的位置时，切水控制阀43自动关闭，本次切水过程结束。循环重复上述操作。
更具体是，如图2所示：2、当球罐所配自动切水单元为连续切水时，工作过程如下：控制阀初始状态：低位竖阀管打开状态下，高位控制阀41：打开、低位控制阀42：关闭、切水控制阀43：关闭。
进水过程：当球罐内的烃类介质有水析出时，由于水的密度与比重大于烃介质，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，由于烃介质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烃介质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，高位控制阀41保持打开状态，进水过程结束。
自动切水过程：系统进入自动切水过程后，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、油水检测传感器信号均为正常值时，切水控制阀43自动打开，高位控制阀41保持打开状态，此时切水罐6内的水在压力作用下经管线排入下一级工艺装置，切水罐6内的“烃水界面”平稳下降。当切水罐6内的“烃水界面”下降至切水罐6中位油水检测传感器的位置时，高位控制阀41自动关闭，低位控制阀42自动打开，切水控制阀43保持打开状态，切水罐6继续切水。当切水罐6内的“烃水界面”下降至切水罐6低位油水检测传感器的位置时，切水控制阀43自动关闭，低位控制阀42自动关闭，高位控制阀41自动打开，本次切水过程结束。循环重复上述操作。
总之，本发明球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法及装置具有实现了球罐低位管道滞留水量的快速自动切除，做到自动控制，能在间歇与循环切水间自由选择的优点。
Claims (8)
1.一种球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法，其特征在于球罐底部向下联通高位竖阀管和低位竖阀管，高位竖阀管下端联通的高位横管自上游至下游依次设置高位三通及高位手动阀，高位三通通过自上游至下游依次设置高位控制阀及合流三通的高位进水管联通自动切水单元，低位竖阀管下端联通的低位横管通过低位三通联通设置低位控制阀、端口联通合流三通的低位进水管，高位控制阀和低位控制阀电连自动切水单元的智能控制器；智能控制器通过控制高位控制阀及自动切水单元对球罐介质进行自动切水，智能控制器通过控制低位控制阀及自动切水单元进行低位管线沉积水的自动识别与排除；
所述高位竖阀管及高位横管和低位竖阀管及低位横管分别为出料管路和进料管路；隔离切水时，低位竖阀管处于关闭状态下，智能控制器打开低位控制阀一定时间后关闭低位控制阀，再控制高位控制阀及自动切水单元进行隔离切水；连续切水时，自动切水单元的切水罐侧面设置上中下三个油水检测传感器，低位竖阀管和高位控制阀处于开启状态下，切水罐内水面升至上油水检测传感器位置时，智能控制器先打开切水控制阀，待切水罐内水面降至中油水检测传感器位置时，智能控制器打开低位控制阀、关闭高位控制阀，切水罐内水面降至下油水检测传感器位置时，智能控制器关闭切水控制阀和低位控制阀，打开高位控制阀。
2.根据权利要求1所述球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法，其特征在于低位横管设置电连智能控制器的油水检测传感器，低位控制阀开启后，所述油水检测传感器检测不到水后，经过设定时间，关闭低位控制阀停止低位管线沉积水自动识别与排除。
3.根据权利要求1所述球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法，其特征在于低位进水管在低位控制阀与合流三通之间设置多孔板。
4.根据权利要求1-3任一所述球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法，其特征在于所述自动切水单元是设置多个竖向并列油水检测传感器的切水罐顶部联通的顶横管向上联通设置注水管阀、安全阀、注氮气管阀；切水罐底部联通切水管，切水管上设置电连智能控制器的切水控制阀；高位进水管下游端联通切水罐上部或者联通顶横管。
5.根据权利要求4所述球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法，其特征在于高位进水管下游端联通切水罐上部时，三个竖向间隔分布的油水检测传感器分别设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下端、高位进水管下游端联通切水罐处所在高度的下方接近处，以及前两个油水检测传感器竖向中间处；高位进水管下游端联通顶横管时，三个竖向间隔分布油水检测传感器的一个设置在切水罐圆柱罐体部侧面的上部中间，另外竖向间隔分布的两个设置在切水罐圆柱罐体部侧面的下部中线上下方。
6.根据权利要求5所述球罐低位管线沉积水自动识别与排除方法，其特征在于高位进水管下游端联通切水罐上部时用于隔离切水，高位进水管下游端联通顶横管时用于连续切水。
7.一种实现球罐低位管线沉积水自动识别与排除的装置，其特征在于球罐底部向下联通高位竖阀管和低位竖阀管，高位竖阀管下端联通的高位横管自上游至下游依次设置高位三通及高位手动阀，高位三通通过自上游至下游依次设置高位控制阀及合流三通的高位进水管联通自动切水单元，低位竖阀管下端联通的低位横管通过低位三通联通设置低位控制阀、端口联通合流三通的低位进水管，高位控制阀和低位控制阀电连自动切水单元的智能控制器；智能控制器通过控制高位控制阀及自动切水单元对球罐介质进行自动切水，智能控制器通过控制低位控制阀及自动切水单元进行低位管线沉积水自动识别与排除；
所述高位竖阀管及高位横管和低位竖阀管及低位横管分别为出料管路和进料管路；隔离切水时，低位竖阀管处于关闭状态下，智能控制器打开低位控制阀一定时间后关闭低位控制阀，再控制高位控制阀及自动切水单元进行隔离切水；连续切水时，自动切水单元的切水罐侧面设置上中下三个油水检测传感器，低位竖阀管和高位控制阀处于开启状态下，切水罐内水面升至上油水检测传感器位置时，智能控制器先打开切水控制阀，待切水罐内水面降至中油水检测传感器位置时，智能控制器打开低位控制阀、关闭高位控制阀，切水罐内水面降至下油水检测传感器位置时，智能控制器关闭切水控制阀和低位控制阀，打开高位控制阀。
8.根据权利要求7所述装置，其特征在于所述自动切水单元是设置多个竖向并列油水检测传感器的切水罐顶部联通的顶横管向上联通设置注水管阀、安全阀、注氮气管阀；切水罐底部联通切水管，切水管上设置电连智能控制器的切水控制阀；高位进水管下游端联通切水罐上部或者联通顶横管。
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