CN114017678B - 一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统和方法，本系统包括液位采集单元、进阀控制单元、出阀控制单元、流量调控单元和液位警示单元；液位采集单元用于采集油罐内油品的液位数据；流量调控单元用于根据液位数据生成并发出进阀流量控制指令和出阀流量控制指令；出阀控制单元用于根据出阀流量控制指令调节油品的出阀流量；进阀控制单元用于根据进阀流量控制指令调节油品的进阀流量；液位警示单元用于生成液位警示信息。本方法包括采集油罐内油品的液位数据；根据液位数据，生成流量控制指令；根据流量控制指令，调节输油管道的流量。本申请能够有效避免输油管道压力激增产生的危险，避免意外情况的发生。

Description

一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统和方法

技术领域

本申请属于管道安全技术领域，具体涉及一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统和方法。

背景技术

作为最常见的油类储存装置，大型储罐应用非常广泛。但是，作为最常见的石化类储罐，其存储的物料数量远远大于重大危险源的临界量，潜在风险较大，处于高危状态，一个细节上的差错，可能就会导致灾难性的事故。通常，储罐都有一个标准容积，但是实际情况确实由于泵阀对物流传送的滞后现象，储罐内的物料也为普遍较高，甚至达到极度危险的高高液位，此时哪怕是热胀冷缩现象，都有可能导致物料外溢。

对于港口运输而言，船上的物料输送到储罐，超过储罐的高高液位以后要和船上的泵时间有一个联锁报警装置。但是，虽然很多企业在储罐上安装了报警器，却不敢用，因为码头和船上的对接有时间差，害怕联锁切断了储罐阀门但是船上输送泵还没有停止，造成输料管道增压、管道破裂，阀门、法兰裂开的后果。

寻找一种安全、有效的储罐阀与船上泵阀联锁控制系统，以保证物料输送的安全，成为本领域的重点研究内容。

发明内容

本申请提出了一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统和方法，根据储罐内的液位高低，通过分时控制船端输出和罐端输入，保证管道内压力不出现激增情况，从而避免管道危险。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统，包括液位采集单元、进阀控制单元、出阀控制单元、流量调控单元和液位警示单元；

所述液位采集单元用于采集油罐内油品的液位数据；

所述流量调控单元用于根据所述液位数据生成并发出进阀流量控制指令和出阀流量控制指令；

所述出阀控制单元用于根据所述出阀流量控制指令调节油品的出阀流量；

所述进阀控制单元用于根据所述进阀流量控制指令调节油品的进阀流量；

所述液位警示单元用于根据所述出阀流量控制指令和所述进阀流量控制指令生成液位警示信息。

优选的，所述液位数据包括较高位数据、标准位数据和高高位数据。

优选的，所述出阀流量控制指令包括出阀流量控制第一指令、出阀流量控制第二指令；

所述进阀流量控制指令包括进阀流量控制第一指令、进阀流量控制第二指令；

当所述液位数据为较高位数据时，所述流量调控单元生成并发出所述出阀流量控制第一指令；

当所述液位数据为标准位数据时，所述流量调控单元生成并发出所述出阀流量控制第二指令和所述进阀流量控制第一指令；

当所述液位数据为高高位数据或所述油罐内油品的液位不再变化时，所述流量调控单元生成并发出所述进阀流量控制第二指令。

优选的，所述油罐采用顶部注油方式；

所述联锁控制系统还包括回收单元；

当所述流量调控单元生成并发出所述进阀流量控制第二指令后达到预设时间时，所述回收单元回收输油管道内的油品。

本申请还公开了一种储罐阀与船上泵阀联锁控制方法，包括如下步骤：

采集油罐内油品的液位数据；

根据所述液位数据，生成流量控制指令；

根据所述流量控制指令，调节输油管道的流量，并发出液位警示信息。

优选的，所述液位数据包括较高位数据、标准位数据和高高位数据。

优选的，所述流量控制指令包括出阀流量控制第一指令、出阀流量控制第二指令、进阀流量控制第一指令、进阀流量控制第二指令；

生成所述流量控制指令的方法包括：

当所述液位数据为较高位数据时，生成所述出阀流量控制第一指令；

当所述液位数据为标准位数据时，生成所述出阀流量控制第二指令和所述进阀流量控制第一指令；

当所述液位数据为高高位数据或所述油罐内油品的液位不再变化时，生成所述进阀流量控制第二指令。

优选的，所述联锁控制方法还包括回收步骤；

当生成所述进阀流量控制第二指令后达到预设时间时，回收输油管道内的油品。

本申请的有益效果为：

本申请公开了一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统和方法，能够根据油罐内油品液位情况，生成不同的流量控制指令，分别控制油轮的输出端和油罐的输入端，有效防止单端流量控制失效情况发生；先控制油轮端的输出流量，再控制油罐端的输入流量，使输油管道内的压力先行下降，避免输油管道压力激增产生的危险；设置警示单元，在输油管道自动控制过程中，也依然可由人工进行紧急干预，避免了意外情况的发生。本申请具有广阔的推广空间和使用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一的一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统结构示意图；

图2为本申请实施例二的一种储罐阀与船上泵阀联锁控制方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

如图1所示，为本申请实施例一的一种储罐液位与船上泵阀联锁控制系统结构示意图，包括液位采集单元、进阀控制单元、出阀控制单元、流量调控单元和液位警示单元。其中，液位采集单元用于采集油罐内油品的液位数据；流量调控单元用于根据液位数据生成并发出进阀流量控制指令和出阀流量控制指令；出阀控制单元用于根据出阀流量控制指令调节油品的出阀流量；进阀控制单元用于根据进阀流量控制指令调节油品的进阀流量；液位警示单元用于根据出阀流量控制指令和进阀流量控制指令生成液位警示信息。

在本实施例一中，为了避免因输油管道压力增加而导致的危险，将联锁控制的时机提前，当油罐内的油品量还未达油罐标准容量时，就开始对输油管道的流量进行控制，并分为油轮输出油端和油罐输入油端，分别设置出阀控制单元和进阀控制单元，通过管道两端的分别控制，既能控制向油罐的输油量，又能控制管道内的油压。

在本实施例一中，将油罐内的油品的液位情况分为三种，包括较高位、标准位和高高位，分别对应油罐标准容量的75％、100％和120％。当油罐内输入的油量达到上述三个阶段时，将采取不同的流量控制。关于油品的液位高低数据采集，现有技术有很多，可以是顶部微波探测、或者侧面的液位计直接计量等，在此不再赘述，无论采用哪种液位探测方式，只要能准确探测、并满足油罐内全量程探测即可。

根据采集到的不同液位数据，流量调控单元会生成四种不同的流量控制指令：出阀流量控制第一指令、出阀流量控制第二指令、进阀流量控制第一指令、进阀流量控制第二指令。在本实施例一中，出阀流量控制第一指令，即当油罐内油品的液位达到油罐标准容量的75％时，流量调控单元控制出阀控制单元减小输出流量至额定流量的1/2，此时，输油管道内的压力因进入的流量只有一半而大幅下降；出阀流量控制第二指令，即当油罐内油品的液位达到油罐标准容量100％时，流量调控单元控制出阀控制单元关闭输出。进阀流量控制第一指令，即当油罐内油品的液位达到油罐标准容量100％时，流量调控单元控制进阀控制单元减小输入流量至额定流量的1/2，进阀流量控制第二指令，即当油罐内油品的液位达到油罐标准容量120％高高液位时，或者油罐内的油品液位不再发生改变时，流量调控单元控制进阀控制单元关闭输入。伴随着每一次流量控制指令的发出，液位警示单元也相应的发出液位警示信息，提示相关工作人员，注意油罐内的液位情况。

在上述联锁控制中，可以看出，当油罐内的油量达到标准容量75％时，即开始控制进入油罐的流量，先降低油轮输油端的流量，以降低输油管道内的油压力和流量，而油罐端的控制阀依然全开，可以保证输油管道内的油品正常进入油罐，但油罐内注入的油量的速度已经大幅减缓。当罐内的油量达到标准容量达到时，油轮端关闭，油罐端控制阀关闭至一半，输油管道内的油品靠着自身压力和惯性，或者油罐端的油泵压力，还会有部分油品进入油罐。即便油轮端在关闭过程中需要一些时间，油罐内也依然有容积容纳。极端情况下，如果油罐内的油品液位达到了高高位，则直接关闭油罐端阀门，此时，即便油轮端依然没有关闭，但输油管道内的空间也足够容纳一些油量，输油管道也不会因为油压急剧增加而出现危险。

进一步的，在本实施例一中，还在油轮端和油罐端设置了紧急关闭控制，当出阀控制单元或进阀控制单元出现错误时，可由人工紧急关闭输油管道，关闭的顺序是先操作油轮端的紧急关闭，再操作油罐端的紧急关闭，使油轮端的输出流量总是小于油罐端的输入流量。

在本实施例中，进一步的，将输油管道设置在油罐顶部，油品从油罐顶部进入油罐。这样，当油罐端的控制阀关闭后，输油管道内还留有一些残存的油品，此时在油轮端加装回收单元，当流量调控单元生成并发出进阀流量控制第二指令后一段时间，例如5分钟后，或者油罐内达到高高液位时，回收单元开启，输油管道内的残余油品回流，防止有更多的油品进入油罐，也在很大程度上降低了输油管道内的压力。

实施例二

如图2所示，为本申请实施例二的一种储罐液位与船上泵阀连锁控制方法流程示意图，主要包括以下三步：

S1.采集油罐内油品的液位数据。具体的采集装置，可采用现有技术手段，在此不再赘述。

S2.根据液位数据，生成流量控制指令。在本实施例二中，液位数据包括较高位数据、标准位数据和高高位数据，分别对应油罐标准容量的75％、100％和120％。控制指令包括四种：出阀流量控制第一指令、出阀流量控制第二指令、进阀流量控制第一指令、进阀流量控制第二指令。具体的，当液位数据为较高位数据时，生成出阀流量控制第一指令；当液位数据为标准位数据时，生成出阀流量控制第二指令和进阀流量控制第一指令；当液位数据为高高位数据或油罐内油品的液位不再变化时，生成进阀流量控制第二指令。同时，伴随着每一个调控指令，都会发出不同的液位警示信息，提示相关工作人员注意油罐内液位变化。

S3.根据流量控制指令，调节输油管道的流量，并发出液位警示信息。在本实施例二中，出阀流量控制第一指令，即当油罐内油品的液位达到油罐标准容量的75％时，控制油轮端的输出流量将至额定流量的1/2；出阀流量控制第二指令，即当油罐内油品的液位达到油罐标准容量100％时，控制油轮端关闭输出；进阀流量控制第一指令，即当油罐内油品的液位达到油罐标准容量100％时，控制油罐端减小输入流量至额定流量的1/2，进阀流量控制第二指令，即当油罐内油品的液位达到油罐标准容量120％高高液位时，或者油罐内的油品液位不再发生改变时，油罐端关闭输入。

进一步的，当生成进阀流量控制第二指令后达到预设时间时，例如5分钟后，启动回收功能，回收输油管道内的油品。

以上所述的实施例仅是对本申请优选方式进行的描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种储罐阀与船上泵阀联锁控制系统，其特征在于，包括液位采集单元、进阀控制单元、出阀控制单元、流量调控单元和液位警示单元；

所述液位采集单元用于采集油罐内油品的液位数据；

所述流量调控单元用于根据所述液位数据生成并发出进阀流量控制指令和出阀流量控制指令；

所述出阀控制单元用于根据所述出阀流量控制指令调节油品的出阀流量，控制船的输出端；

所述进阀控制单元用于根据所述进阀流量控制指令调节油品的进阀流量，控制油罐的输入端；

所述液位警示单元用于根据所述出阀流量控制指令和所述进阀流量控制指令生成液位警示信息；

所述液位数据包括较高位数据、标准位数据和高高位数据，分别对应油罐标准容量的75％、100％和120％；

所述出阀流量控制指令包括出阀流量控制第一指令、出阀流量控制第二指令；

所述进阀流量控制指令包括进阀流量控制第一指令、进阀流量控制第二指令；

当所述液位数据为较高位数据时，所述流量调控单元生成并发出所述出阀流量控制第一指令，控制出阀控制单元减小输出流量至额定流量的1/2；

当所述液位数据为标准位数据时，所述流量调控单元生成并发出所述出阀流量控制第二指令，控制出阀控制单元关闭输出，和所述进阀流量控制第一指令，控制进阀控制单元减小输入流量至额定流量的1/2；

当所述液位数据为高高位数据或所述油罐内油品的液位不再变化时，所述流量调控单元生成并发出所述进阀流量控制第二指令，控制进阀控制单元关闭输入，根据油罐内的液位高低，通过分时控制船端输出和罐端输入，保证管道内压力不出现激增。

2.根据权利要求1所述的储罐阀与船上泵阀联锁控制系统，其特征在于，

所述油罐采用顶部注油方式；

所述联锁控制系统还包括回收单元；

当所述流量调控单元生成并发出所述进阀流量控制第二指令后达到预设时间时，所述回收单元回收输油管道内的油品。

3.一种权利要求1所述的储罐阀与船上泵阀联锁控制系统的联锁控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集油罐内油品的液位数据；

根据所述液位数据，生成流量控制指令；

根据所述流量控制指令，调节输油管道的流量，并发出液位警示信息。

4.根据权利要求3所述的联锁控制方法，其特征在于，

所述液位数据包括较高位数据、标准位数据和高高位数据。

5.根据权利要求4所述的联锁控制方法，其特征在于，

所述流量控制指令包括出阀流量控制第一指令、出阀流量控制第二指令、进阀流量控制第一指令、进阀流量控制第二指令；

生成所述流量控制指令的方法包括：

当所述液位数据为较高位数据时，生成所述出阀流量控制第一指令；

当所述液位数据为标准位数据时，生成所述出阀流量控制第二指令和所述进阀流量控制第一指令；

当所述液位数据为高高位数据或所述油罐内油品的液位不再变化时，生成所述进阀流量控制第二指令。

6.根据权利要求5所述的联锁控制方法，其特征在于，所述联锁控制方法还包括回收步骤；

当生成所述进阀流量控制第二指令后达到预设时间时，回收输油管道内的油品。

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