CN114673928B - 液态烃装卸系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态烃装卸系统，属于石化行业中液态烃的存储或分配技术领域。液态烃装卸系统包括球罐、鹤管和液路切断机构，液路切断机构具有进液口和出液口，液路切断机构上设置有外接管口，外接管口用于引入蒸汽，液路切断机构中还设置有可滑动地活塞体，活塞体配置成依靠外接管口的进气压力关闭进液口和出液口之间的流路；液路切断机构的进液口通过管道连接球罐，液路切断机构的出液口通过管道连接鹤管。实现通过液路切断机构在泄露初期自动切断鹤管与球罐之间的管路，以提高液态烃装卸系统的使用安全性。

Description

液态烃装卸系统

技术领域

本发明涉及液态烃的存储或分配技术领域，尤其涉及一种液态烃装卸系统。

背景技术

液态烃在炼油行业专指液化石油气，其在常温、常压下为气态只有在压力和降温条件下才能变成液态，在生产过程中常称为液态烃。液态烃通常需要通过槽车进行运输，槽车驶入到固定车位后，操作人员便将鹤管与槽车进行连接进而实现装卸液态烃。在实际操作过程中，因槽车与鹤管出现连接失效，容易造成液态烃的泄漏，而液态烃泄漏后会由液体变为气态扩散迅速，并与空气混合形成爆炸混合物。由于炼油厂在日常生产过程中会产生大量的蒸汽，通常情况下在发生液态烃泄露时（未着火的情况下），蒸汽将通过蒸汽筛管释放出以稀释鹤管与槽车之间泄露的液态烃。与此同时，还需要人工再将鹤管与球罐之间的管路上的阀门关闭，以阻止液态烃的持续泄露。但是，在实际使用过程中，因鹤管与球罐之间的管路由人工操作阀门来进行关闭，在泄露初期，依然会因为关闭阀门不及时而造成较多的液态烃泄露，使用安全可靠性较低。鉴于此，如何设计一种在发生液态烃泄露后，能够及时切断鹤管与球罐之间的管路以提高使用安全性的液态烃装卸技术是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种液态烃装卸系统，实现通过液路切断机构在泄露初期自动切断鹤管与球罐之间的管路，以提高液态烃装卸系统的使用安全性。

本发明提供的技术方案是，一种液态烃装卸系统，包括球罐、鹤管和液路切断机构，所述液路切断机构具有进液口和出液口，所述液路切断机构上设置有外接管口，所述外接管口用于引入蒸汽，所述液路切断机构中还设置有可滑动地活塞体，所述活塞体配置成依靠所述外接管口的进气压力关闭所述进液口和所述出液口之间的流路；所述液路切断机构的进液口通过管道连接所述球罐，所述液路切断机构的出液口通过管道连接所述鹤管；

其中，所述液路切断机构包括第一管体、第二管体、连接套管、所述活塞体、第一弹簧、第一管接头和第二管接头；所述第一管体的管壁上设置有所述外接管口，所述第二管体插在所述第一管体中，所述第一管接头密封设置在所述第一管体的第一端口和所述第二管体的第一端口之间并连通所述第二管体；所述连接套管包括外套管、内套管和第一环形镂空架，所述内套管插在所述外套管中，所述第一环形镂空架设置在所述外套管和所述内套管之间，所述外套管密封插在所述第一管体的第二端口中，所述内套管密封插在所述第二管体的第二端口中；所述活塞体上设置有贯通孔，所述活塞体的尾部的外壁设置有环形滑动座，所述活塞体的头部可滑动地插在所述内套管中，所述环形滑动座可滑动地设置在所述外套管中；所述第二管接头中设置有第二环形镂空架和堵头，所述第二环形镂空架设置在所述第二管接头中，所述堵头设置在所述第二环形镂空架上并与所述贯通孔相对布置，所述堵头上设置有密封垫圈，所述第二管接头设置在所述外套管上，所述第一弹簧套在所述堵头上并夹在所述环形滑动座和所述第二环形镂空架之间；其中，所述第一管体、所述第二管体、所述第一管接头、所述外套管和所述活塞体之间形成封闭的进气腔体，所述外接管口与所述进气腔体连通，所述第一管接头形成所述进液口，所述第二管接头形成所述出液口。

进一步的，所述活塞体与所述内套管之间设置有第一密封圈，所述环形滑动座与所述外套管之间设置有第二密封圈。

进一步的，所述外套管上管壁上还设置有锁止机构，所述环形滑动座的外壁上设置有限位孔；在所述堵头封堵住所述贯通孔时，所述锁止机构插在所述限位孔中。

进一步的，所述外套管上设置有安装孔，所述安装孔中形成台阶面；所述锁止机构包括锁舌和第二弹簧，所述锁舌上设置有第一限位板和第二限位板，所述锁舌插在所述安装孔中，所述第一限位板外露在所述外套管的外部，所述第二限位板位于所述安装孔中，所述第二弹簧夹在所述台阶面和所述第二限位板之间。

进一步的，所述锁舌伸入到所述外套管内的端部设置有第一圆弧面。

进一步的，所述环形滑动座的外边缘设置有第二圆弧面，所述第二圆弧面位于所述限位孔的外侧并用于配合所述第一圆弧面挤压所述锁舌。

进一步的，还包括蒸汽筛管，所述蒸汽筛管上设置有若干喷气孔，所述蒸汽筛管布置在所述鹤管的两侧；所述外接管口通过气管与所述蒸汽筛管连接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过在球罐和鹤管之间配置液路切断机构，液路切断机构在正常使用时，处于导通的状态，球罐中的液态烃能够经由液路切断机构的进液口和出液口输送至鹤管处，当鹤管与槽车之间发生泄漏而触发蒸汽筛管释放蒸汽时，通过鹤管两侧配置的蒸汽筛管向外释放蒸汽以对泄漏初期的液态烃进行稀释以防止着火，同时，蒸汽筛管中的蒸汽也将通过气管输送至外接管口，使得液路切断机构中的活塞体依靠外接管口的进气压力关闭进液口和出液口之间的流路，以实现依靠蒸汽触发液路切断机构自动切断切断鹤管与球罐之间的管路，提高液态烃管路的切断速度，以提高液态烃装卸系统的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明液态烃装卸系统实施例的结构原理图；

图2为本发明液态烃装卸系统实施例中液路切断机构处于关闭的剖视图之一；

图3为图2中A区域的局部放大示意图；

图4为本发明液态烃装卸系统实施例中液路切断机构处于打开的剖视图；

图5为图4中B区域的局部放大示意图；

图6为本发明液态烃装卸系统实施例中液路切断机构处于关闭的剖视图之二；

图7为图6中C区域的局部放大示意图。

附图说明：

球罐100、鹤管200、防火机构300、槽车400、液路切断机构500、外接管口501；

龙门架310、喷淋模块320、蒸汽稀释模块330；

喷淋管321、喷淋孔322、蒸汽筛管331；

第一管体1、第二管体2、连接套管3、活塞体4、第一弹簧5、第一管接头6、第二管接头7、锁止机构8；

外套管31、内套管32、第一环形镂空架33、安装孔34；

贯通孔41、环形滑动座42、第一密封圈43、第二密封圈44、限位孔45；

第二环形镂空架71、堵头72、密封垫圈73；

锁舌81、第二弹簧82、第一限位板83、第二限位板84。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1-图7所示，本实施例液态烃装卸系统，包括球罐100、鹤管200和液路切断机构500，液路切断机构500具有进液口（未标记）和出液口（未标记），液路切断机构500上设置有外接管口501，外接管口501用于引入蒸汽；液路切断机构500中还设置有可滑动地活塞体4，活塞体4配置成依靠外接管口501的进气压力关闭所述进液口和所述出液口之间的流路；其中，液路切断机构500的进液口通过管道连接球罐100，液路切断机构500的进液口通过管道连接鹤管200。

具体的，液路切断机构500连接在球罐100和鹤管200之间的管路中，在利用蒸汽稀释液态烃的过程中，通过液路切断机构500的外接管口501同步引入蒸汽，通过蒸汽来驱动活塞体4动作以关闭进液口和出液口之间的流路，进而及时将球罐100和鹤管200之间的管路切断，以减少液态烃的泄漏量。

其中，对于液路切断机构500引入的蒸汽，则是利用炼油工厂自身生产过程中产生的蒸汽。常规技术中，会在鹤管200的两侧配置蒸汽筛管331，炼油工厂自身生产过程中产生的蒸汽会在液态烃发生泄漏时输送至蒸汽筛管331中，以通过蒸汽筛管331在鹤管200周围释放大量的蒸汽来稀释液态烃进而起到泄漏初期防止着火的目的。

液路切断机构500的外接管口501与蒸汽筛管331连接，在蒸汽筛管331中输入蒸汽进行稀释防火操作时，蒸汽同时经由外接管口501进入到液路切断机构500中以驱动活塞体4动作，以及时的切断球罐100和鹤管200之间的管路，进而有效的降低液态烃的泄漏量。

一方面液路切断机构500依靠蒸汽筛管331中的蒸汽触发动作自动完成切断液态烃的输送管路，另一方面液路切断机构500可以在最短的时间内切断液态烃泄露，以解决常规技术中人工跑到球罐100和鹤管200之间的管路阀门处进行手工操作而造成时间上的延误。

在正常使用时，球罐100和鹤管200之间液态烃的输送则经由进液口流入并从出液口流出。当发生液态烃泄漏时，蒸汽筛管331中输送蒸汽，此时，蒸汽筛管331在向鹤管200周围释放蒸汽的同时，部分蒸汽通过外接管口501进入到液路切断机构500中进而对活塞体4施加气压，活塞体4将在液路切断机构500中滑动进而实现自动切断所述进液口和所述出液口之间的流路。

依靠蒸汽筛管331中供给的蒸汽压力来触发液路切断机构500切断液态烃的输送管路，能够在泄漏初期进行及时稀释液态烃防着火同时自动切断液态烃的输送管路，以最大限度的减少液态烃的泄漏量。

其中，液路切断机构500包括第一管体1、第二管体2、连接套管3、活塞体4、第一弹簧5、第一管接头6和第二管接头7。

第一管体1的管壁上设置有外接管口501，第二管体2插在第一管体1中，第一管接头6密封设置在第一管体1的第一端口和第二管体2的第一端口之间并连通第二管体2。

连接套管3包括外套管31、内套管32和第一环形镂空架33，内套管32插在外套管31中，第一环形镂空架33设置在外套管31和内套管32之间，外套管31密封插在第一管体1的第二端口中，内套管32密封插在第二管体2的第二端口中。

活塞体4上设置有贯通孔41，活塞体4的尾部的外壁设置有环形滑动座42，活塞体4的头部可滑动地插在内套管32中，环形滑动座42可滑动地设置在外套管31中。

第二管接头7中设置有第二环形镂空架71和堵头72，第二环形镂空架71设置在第二管接头7中，堵头72设置在第二环形镂空架71上并与贯通孔41相对布置，堵头72上设置有密封垫圈73，第二管接头7设置在外套管31上，第一弹簧5套在堵头72上并夹在环形滑动座42和第二环形镂空架71之间。

其中，第一管体1、第二管体2、第一管接头6、外套管31和活塞体4之间形成封闭的进气腔体，外接管口501与所述进气腔体连通，第一管接头6形成所述进液口，第二管接头7形成所述出液口。

具体的，在现场组装过程中，通过第一管接头6可以与连接球罐100的管路进行连接，第二管接头7则可以与连接鹤管200的管路进行连接，进而实现将液路切断机构500连接在球罐100和鹤管200之间，而控制液路切断机构500动作的蒸汽则通过外接管口501与蒸汽筛管331连接实现供给输送。

正常使用过程中，蒸汽筛管331无蒸汽，使得进气腔体内的气压基本与外界大气压相同，此时，在第一弹簧5的作用下使得活塞体4远离堵头72，液态烃便可以流入到第二管体2中经由贯通孔41、第二环形镂空架71从第二管接头7中输出。

当鹤管200发生泄漏时，蒸汽筛管331内注入蒸汽，其中部分蒸汽经过气管快速的输送到所述进气腔体中，蒸汽穿过第一环形镂空架33作用到环形滑动座42上，环形滑动座42在蒸汽产生的气压作用下将克服第一弹簧5的弹力，使得活塞体4在外套管31中朝向堵头72方向移动，并最终通过堵头72上的密封垫圈73将贯通孔41封堵住，进而实现将球罐100和鹤管200之间的流路切断，以减少鹤管200继续泄漏液态烃。

其中，为了提高密封性能，活塞体4与内套管32之间设置有第一密封圈43，环形滑动座42与外套管31之间设置有第二密封圈44。

再进一步的，如图7所示，外套管31上管壁上还设置有锁止机构8，环形滑动座42的外壁上设置有限位孔45；在堵头72封堵住贯通孔41时，锁止机构8插在限位孔45中。

具体的，当鹤管200发生泄漏时，活塞体4在蒸汽的压力作用下移动，并在堵头72封堵住贯通孔41后锁止机构8将插在限位孔45中，进而锁死活塞体4。这样，便可以避免在蒸汽断供后，液路切断机构500自动连通球罐100和鹤管200而发生二次泄漏。直至操作人员维修泄漏位置后，再由操作人员操作锁止机构8以使其从限位孔45中脱离出，此时，在第一弹簧5的作用下使得活塞体4远离堵头72。

其中，外套管31上设置有安装孔34，安装孔34中形成台阶面（未标记）；锁止机构8包括锁舌81和第二弹簧82，锁舌81上设置有第一限位板83和第二限位板84，锁舌81插在安装孔34中，第一限位板83外露在外套管31的外部，第二限位板84位于安装孔34中，第二弹簧82夹在所述台阶面和第二限位板84之间。

具体的，外套管31上设置有用于安装锁止机构8的安装孔34，锁舌81和第二弹簧82则安装在安装孔34中，锁舌81的头部伸入到外套管31内以与限位孔45配合来对活塞体4进行锁止处理。其中，为了方便组装，第一限位板83和第二限位板84采用可拆卸的方式安装在锁舌81中，例如第一限位板83和第二限位板84可以采用卡环的方式安装在锁舌81上。

当完成鹤管200的维修后，操作人员可以从外侧拉动锁舌81，以使得锁舌81从限位孔45中脱离出，此时，在第一弹簧5的作用下使得活塞体4远离堵头72，以使得球罐100和鹤管200之间可以继续输送液态烃。

而为了确保在活塞体4朝向堵头72移动过程中，能够顺畅地抵靠锁舌81回缩，则锁舌81伸入到外套管31内的端部设置有第一圆弧面（未标记）。同样的，环形滑动座42的外边缘设置有第二圆弧面，所述第二圆弧面位于限位孔45的外侧并用于配合所述第一圆弧面挤压锁舌81。

具体的，当活塞体4朝向堵头72方向移动时，所述第二圆弧面与所述第一圆弧面接触，以使得活塞体4能够顺畅的顶开锁舌81，而锁舌81插入到限位孔45中后，锁舌81背向第一圆弧面的端面将贴靠在限位孔45的孔壁，以起到良好限位锁止的作用。

基于上述技术方案，可选的，液态烃装卸系统可以配置有防火机构300，防火机构300包括龙门架310、喷淋模块320和蒸汽稀释模块330，喷淋模块320包括设置在龙门架310顶部的多根喷淋管321，喷淋管321上设置有若干喷淋孔322，蒸汽稀释模块330包括设置在龙门架310底部两侧的蒸汽筛管331，蒸汽筛管331上设置有若干喷气孔（未图示）；鹤管200设置在龙门架310的内侧并位于喷淋管321的下方，鹤管200还位于两根蒸汽筛管331之间。

具体的，在实际使用过程中，槽车400行驶至龙门架310处进行装卸液态烃的过程中，槽车400与鹤管200连接进行液态烃的装卸操作。而当发生液态烃泄漏时，操作人员可以触发防火机构300启动，喷淋模块320的作用是在槽车400和鹤管200的顶部向下喷水，喷淋模块320喷出的水一方面淋湿地面以防止地面因干燥产生静电，另一方面还用于对周围环境加湿降温。喷淋模块320通过龙门架310顶部配置的喷淋管321能够直接对下方的槽车400和鹤管200进行消防喷淋处理，进而防止出现液态烃着火。而龙门架310底部两侧配置的蒸汽筛管331能够通过圆周方向设置的若干喷气孔向周围释放大量的蒸汽，蒸汽能够快速的将挥发的液态烃进行稀释，并通过蒸汽来降低周围空气内的含氧量，降低可燃气体的浓度以降低爆炸发生的可能性。

其中，防火机构300还可以包括通讯模块（未图示）、第一电控阀（未图示）、第二电控阀（未图示）和控制器（未图示），所述通讯模块、所述第一电控阀、所述第二电控阀分别与所述控制器电连接；喷淋模块320包括供水管（未图示），所述第一电控阀设置在所述供水管的进水口处，喷淋管321与所述供水管连接；蒸汽稀释模块330包括供气管（未图示），所述第二电控阀设置在所述供气管的进口处，蒸汽筛管331与所述供气管连接。

具体的，当发生液态烃泄漏时，现场人员需要马上撤离现场以确保人身安全，为了及时的启动防火机构300进行防着火防护，则可以由控制室的人员进行操作，控制室可以向防火机构300处的通讯模块发送控制信号，控制器根据控制信号来控制第一电控阀和第二电控阀动作，进而实现通过供水管向各个喷淋管321输送消防用水，并通过供气管向蒸汽筛管331供给蒸汽。或者，还可以在鹤管200周围配置可燃气体传感器，可燃气体传感器检测到液态烃发生泄漏后，一方面触发报警器进行报警，另一方面触发防火机构300自动启动。

另外，对于喷淋模块320用水的供给方式，可以采用常规消防设备中的消防水供给方式，如通过消防栓或消防水泵供水。

对于电控阀而言，其表现实体可以采用常规石化行业中采用的电动可控阀门，而通讯模块则根据需要可以采用常规技术中的有线通讯（如利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的方式）或无线通讯（4G模块、5G模块等无形媒质传送信息的方式）的方式进行信号的传输，控制器则采用工业中常用的微处理器等器件，在此不做限制和赘述。

进一步的，为了更好的将蒸汽大范围的覆盖，则可以在蒸汽筛管331的圆周壁上均匀分布有若干所述喷气孔，所述喷气孔呈缝隙结构。

具体的，通过在蒸汽筛管331的圆周壁上设置若干所述喷气孔，以使得喷出的蒸汽能够朝向蒸汽筛管331的四周方向释放，一方面能够确保槽车400和鹤管200周围被蒸汽覆盖住，还可以进一步的朝向龙门架310的外侧输送蒸汽，以实现在龙门架310的周围全面的降低空气中的含氧量，以减少发生爆炸的可能性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种液态烃装卸系统，其特征在于，包括球罐、鹤管和液路切断机构，所述液路切断机构具有进液口和出液口，所述液路切断机构上设置有外接管口，所述外接管口用于引入蒸汽，所述液路切断机构中还设置有可滑动地活塞体，所述活塞体配置成依靠所述外接管口的进气压力关闭所述进液口和所述出液口之间的流路；所述液路切断机构的进液口通过管道连接所述球罐，所述液路切断机构的出液口通过管道连接所述鹤管；

其中，所述液路切断机构包括第一管体、第二管体、连接套管、所述活塞体、第一弹簧、第一管接头和第二管接头；

所述第一管体的管壁上设置有所述外接管口，所述第二管体插在所述第一管体中，所述第一管接头密封设置在所述第一管体的第一端口和所述第二管体的第一端口之间并连通所述第二管体；

所述连接套管包括外套管、内套管和第一环形镂空架，所述内套管插在所述外套管中，所述第一环形镂空架设置在所述外套管和所述内套管之间，所述外套管密封插在所述第一管体的第二端口中，所述内套管密封插在所述第二管体的第二端口中；

所述活塞体上设置有贯通孔，所述活塞体的尾部的外壁设置有环形滑动座，所述活塞体的头部可滑动地插在所述内套管中，所述环形滑动座可滑动地设置在所述外套管中；

所述第二管接头中设置有第二环形镂空架和堵头，所述第二环形镂空架设置在所述第二管接头中，所述堵头设置在所述第二环形镂空架上并与所述贯通孔相对布置，所述堵头上设置有密封垫圈，所述第二管接头设置在所述外套管上，所述第一弹簧套在所述堵头上并夹在所述环形滑动座和所述第二环形镂空架之间；

所述第一管体、所述第二管体、所述第一管接头、所述外套管和所述活塞体之间形成封闭的进气腔体，所述外接管口与所述进气腔体连通，所述第一管接头形成所述进液口，所述第二管接头形成所述出液口；

其中，所述外套管上管壁上还设置有锁止机构，所述环形滑动座的外壁上设置有限位孔；在所述堵头封堵住所述贯通孔时，所述锁止机构插在所述限位孔中。

2.根据权利要求1所述的液态烃装卸系统，其特征在于，所述活塞体与所述内套管之间设置有第一密封圈，所述环形滑动座与所述外套管之间设置有第二密封圈。

3.根据权利要求1所述的液态烃装卸系统，其特征在于，所述外套管上设置有安装孔，所述安装孔中形成台阶面；所述锁止机构包括锁舌和第二弹簧，所述锁舌上设置有第一限位板和第二限位板，所述锁舌插在所述安装孔中，所述第一限位板外露在所述外套管的外部，所述第二限位板位于所述安装孔中，所述第二弹簧夹在所述台阶面和所述第二限位板之间。

4.根据权利要求3所述的液态烃装卸系统，其特征在于，所述锁舌伸入到所述外套管内的端部设置有第一圆弧面。

5.根据权利要求4所述的液态烃装卸系统，其特征在于，所述环形滑动座的外边缘设置有第二圆弧面，所述第二圆弧面位于所述限位孔的外侧并用于配合所述第一圆弧面挤压所述锁舌。

6.根据权利要求1-5任一项所述的液态烃装卸系统，其特征在于，还包括蒸汽筛管，所述蒸汽筛管上设置有若干喷气孔，所述蒸汽筛管布置在所述鹤管的两侧；所述外接管口通过气管与所述蒸汽筛管连接。

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