CN114392517A - 一种适用于储油罐阀门的安全控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于储油罐阀门的安全控制系统，包括手自动一体阀门、微程序控制器、烟雾报警器、非接触式测温仪、可燃气体检测器、警报器、带有活性炭吸附层的过压放气阀、光伏太阳能板、太阳能控制器、蓄电池、消防泡沫罐、转输泵、带有喷头的消防液喷淋管道。一般利用手自动一体阀门自动控制阀门开闭，若罐区停电，则通过手动控制，仅在紧急情况下利用蓄电池供电。若烟雾报警器或非接触式测温仪或可燃气体检测器检测到火灾信号，微程序控制器自动控制阀门关闭，并发出警报。若阀门关闭后，三个传感器指标并未下降，则消防液喷淋管道自动喷出消防液，对罐体周围降温。本发明提供了一种操作简单、智能、维护管理方便的安全控制系统。
Description
技术领域
本发明属于油罐安全设备技术领域，尤其涉及一种适用于储油罐阀门的安全控制系统。
背景技术
石化产品的储罐区域往往分布着大量油罐，且各类管线分布密集，储罐的总体容量较大。储罐火灾发生之后，极易造成周围储罐发生火灾，同时其引发的爆炸现象也具有持续性的特点，并非一次性爆炸。而油罐火灾由于燃烧条件的不同，会出现以下一种或多种情况：先爆炸后燃烧、先燃烧后爆炸、局部稳定燃烧不爆炸、爆炸后不再燃烧。其中，先燃烧后爆炸这种油罐火灾形式较为常见，在火灾高温的影响下，油罐中的压力会迅速升高，容易因为压力过大而发生物理性质的爆炸。爆炸会将高温波及到附近的油罐，引起连锁爆炸。若储罐发生火灾、爆炸等危险情况，不仅会造成巨大的财产损失，也会引起人员伤亡，危害巨大。另外，储罐火灾的火焰温度较高，理论上可以达到1400℃，即便是罐壁温度也可以达到1000℃以上，且会产生大量的油蒸汽，此类气体的毒害性较强，极大地影响了消防救援难度。如果能在事故发生前期及时发现并做出相应处理，能有效降低事故造成的危害。
本发明旨在通过一套安全控制系统监测罐区各项指标，及时发现异常情况并提醒工作人员，同时能够自动处理。若不慎发生火灾，能在起火阶段时及时关闭油罐阀门，喷射消防液降温，以避免情况恶化，防止油罐起火后再爆炸，降低人员和财产损失。
发明内容
本发明提供了一种适用于储油罐阀门的安全控制系统，以实时监测储罐的各项数据指标，在数据异常或事故发生初期提醒工作人员并自动做出处理，避免情况恶化。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种适用于储油罐阀门的安全控制系统，包括位于储罐进出管上的手自动一体阀门，还包括用于监测并控制阀门开闭状态的安全控制系统。所述安全控制系统包括微程序控制器、警报器、烟雾报警器、非接触式测温仪、可燃气体检测器。其中，所述烟雾报警器、非接触式测温仪、可燃气体检测器分别与微程序控制器输入端相连，所述手自动一体阀门、警报器与微程序控制器输出端相连。
在上述设备基础上，该安全控制系统还配备带有活性炭吸附层的过压放气阀，安装于储油罐顶部。当设备故障或发生火灾等事故造成罐内压力超过正常指标时，所述放气阀通过弹簧自动进行排气，其原理是：当罐内压力过高，放气阀的密封板受气压作用向上顶起，并使弹簧收缩，当密封板位置高于排气口时，开始排气，气体排出后压力不断变小，密封板位置逐渐下降，当密封板位置低于排气口时，重新密封。另外，该放气阀出气口还配有活性炭吸附层，吸收可能由于高温等因素影响挥发出来的油蒸汽，避免油蒸汽浓度过高后续引发燃烧或爆炸，且所述吸附层安装于放气口，便于更换。
在上述设备基础上，该安全控制系统还包括警报器，与微程序控制器输出端相连，当通过该安全控制系统检测到储罐部分数据指标异常时警报器响起，提醒工作人员注意排查。
在上述设备基础上，该安全控制系统还配有防火防爆的光伏太阳能板、太阳能控制器与蓄电池，所述光伏太阳能板独立设置于储罐上方，与蓄电池通过太阳能控制器连接，吸收太阳光后，将太阳辐射能转换成电能，并通过太阳能控制器储存于蓄电池中，作应急备用电源，所述蓄电池与微程序控制器相连。
在上述设备基础上，该安全控制系统还配备了小型单罐消防系统，具体包括消防泡沫罐、转输泵、带有喷头的消防液喷淋管道，且所述转输泵与微程序控制器输出端相连。虽然油库均配备有消防系统，但设置小型单罐消防系统旨在一旦发生火灾能迅速且准确地利用泡沫液自动灭火、降低罐体周围温度，节约时间且提高效率。
本发明提供的阀门及其安全控制系统，正常情况下可利用手自动一体阀门通电控制储罐进出管的开闭，当发生火灾时，烟雾报警器检测到有大火，或者非接触式测温仪检测到储罐周围温度过高，或者可燃气体检测器检测到储罐周围可燃气体浓度即将达到爆炸下限时，将异常信息传递给微程序控制器，控制器自动控制阀门关闭储罐进出管，并喷出消防液对罐体降温，尽可能从事故初期采取措施，避免情况继续恶化，造成财产甚至人员伤亡。若火灾扩大时，导致罐区无法供应电源，此时微程序控制器可通过蓄电池供电，自动关闭罐管阀门，降低损失。
本发明提供的适用于储油罐阀门的安全控制系统正常工况下操作轻松简单，且设想了正常停电以及事故断电两种情况时的解决措施，能够通过传感器识别检测异常工况，并通过微程序控制器自动发出指令，本发明提供的设备装置结构简单、工作流程清晰、维护管理方便、能够实现远程操作，节约了人力、尽可能降低生产隐患、提高生产效率，为保证罐区安全生产提供了技术支持。
附图说明
图1一种适用于储油罐阀门的安全控制系统结构示意图；
图2所述安全控制系统微程序控制器工作原理系统图；
图3所述过压放气阀结构示意图。
图中编号为：1-罐体，2-手自动一体阀门，3-带有活性炭吸附层的过压放气阀，4-微程序控制器，5-烟雾报警器，6-非接触式测温仪，7-可燃气体检测器，8-警报器，9-带有喷头的消防液喷淋管道，10-转输泵，11-消防泡沫罐，12-光伏太阳能板，13-太阳能控制器，14-蓄电池，15-内螺纹，16-放气阀壁，17-弹簧，18-放气口，19-活性炭吸附层，20-密封端，21-放气端，22-固定端，23-外螺纹，24-放气管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，本发明提供一种适用于储油罐阀门的安全控制系统，其特征在于位于储罐进出管上的手自动一体阀门2和位于储罐顶部的带有活性炭吸附层的过压放气阀3，活性炭吸附层19位于放气口18最外侧，便于更换，旨在吸附挥发出去的油蒸汽，防止油蒸汽浓度过高引发火灾、爆炸等事故。而所述安全控制系统包括微程序控制器4、烟雾报警器5、非接触式测温仪6、可燃气体检测器7、警报器8、光伏太阳能板12、太阳能控制器13和蓄电池14，其中，所述设备烟雾报警器5、非接触式测温仪6、可燃气体检测器7均与微程序控制器4输入端相连，而所述手自动一体阀门2、警报器8与微程序控制器4输出端相连，所述蓄电池14直接与微程序控制器4相连，负责应急情况下供电。
特别地，该安全控制系统还配备了小型单罐消防系统，其特征在于包含消防泡沫罐11、转输泵10、带有喷头的消防液喷淋管道9，且所述转输泵10与微程序控制器4输出端相连。其中，所述带有喷头的消防液喷淋管道9前端可随意伸缩，便于灵活喷液，有效扩大了灭火范围。
如图3所示，所述带有活性炭吸附层的过压放气阀3包括放气端21与固定端22。所述固定端22包括外螺纹23和放气管24，所述放气管24外壁设置有外螺纹23；所述放气端21包括圆柱形的放气阀壁16，所述放气阀壁16内壁底部设置有内螺纹15，与固定端22内的外螺纹23相连，固定整个过压放气阀3，所述放气阀壁16顶部安装有弹簧17，所述弹簧17底部连接有密封端20，所述密封端20与放气阀壁16内壁紧密接触，实现密封，所述放气阀壁16左侧中上部设置有放气口18，所述放气口18外侧设置有活性炭吸附层19。
本发明提供的安全控制装置的工作原理为：罐体1内部存储原油或其它石油产品，正常情况下，可利用手自动一体阀门2控制阀门开闭，若罐区停电，可手动控制阀门开闭，虽配备有光伏太阳能板12和蓄电池14，但建议仅在火灾等事故引发断电的紧急条件下使用。若罐区发生火灾时，烟雾报警器5检测到有大火，或者非接触式测温仪6检测到储罐周围温度过高，或者可燃气体检测器7检测到储罐周围可燃气体浓度即将达到燃烧下限时，将异常信息传递给微程序控制器4，微程序控制器4自动发出指令使手自动一体阀门2关闭，同时通过警报器8发出警报，提醒在岗工作人员排查。若手自动一体阀门2关闭后，三个传感器指标并未好转，此时微程序控制器4自动开启转输泵10，使消防液喷淋管道9喷出消防液对罐体周围降温，避免火灾扩大，减轻损失。
特别地，该安全控制系统还配备带有活性炭吸附层的过压放气阀3，安装于罐体1顶部。当设备故障或发生火灾等事故造成罐内压力超过正常指标时，所述放气阀3通过弹簧17自动进行排气，放气阀3的密封端20受气压作用被向上顶，使得弹簧17收缩，当密封端20位置高于放气口18时，开始放气，且挥发出的油蒸汽将被活性炭吸附层19吸收，气体排出后压力降低，密封端20位置逐渐下降，当密封端20位置低于放气口18时，重新密封，且所述活性炭吸附层19安装于放气口18最外层，便于更换。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种适用于储油罐阀门的安全控制系统，包括安装在储罐进出管上的手自动一体阀门，其特征在于：还包括用于监测并控制阀门开闭状态的安全控制系统，所述安全控制系统包括微程序控制器、警报器、烟雾报警器、非接触式测温仪、可燃气体检测器，其中，所述烟雾报警器、非接触式测温仪、可燃气体检测器分别与微程序控制器输入端相连，所述手自动一体阀门与微程序控制器输出端相连。
2.根据权利要求1所述的适用于储油罐阀门的安全控制系统，其特征在于：所述安全控制系统还包括在储油罐顶部配备有带活性炭吸附层的过压放气阀，当设备故障或发生火灾等事故造成罐内压力超过正常指标时，所述放气阀通过弹簧自动进行排气，该活性炭吸附层会吸收可能由于高温等因素影响挥发出来的油蒸汽，避免油蒸汽浓度过高引发燃烧或爆炸，且所述吸附层安装于放气口，便于更换。
3.根据权利要求1所述的适用于储油罐阀门的安全控制系统，其特征在于：所述安全控制系统还包括防火防爆的光伏太阳能板、太阳能控制器与蓄电池，所述光伏太阳能板独立设置于储罐上方，与蓄电池通过太阳能控制器连接，吸收太阳光后，将太阳辐射能转换成电能，并通过太阳能控制器储存于蓄电池中，所述蓄电池与微程序控制器相连，作应急备用电源。
4.根据权利要求1所述的适用于储油罐阀门的安全控制系统，其特征在于：所述安全控制系统还包括小型单罐消防系统，具体包括消防泡沫罐、转输泵、带有喷头的消防液喷淋管道，且所述转输泵与微程序控制器输出端相连，所述带有喷头的消防液喷淋管道与转输泵相连，其前端可随意伸缩，便于灵活出液。
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