CN117605959A - 一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法，双重控制装置包括液氯储槽、双壳体液氯磁力泵、液氯输送管线、槽车充装液氯模块、鹤管液相监测模块、液氯槽车、鹤管气相监测模块、氯气分配台、泄压模块和DCS控制系统；双重控制装置用于对液氯槽车进行充装过程，充装过程包含将充装全流程各步骤实现现场和远程同步监测与控制；液氯槽车充装过程中采用现场与远程操作相结合、联锁与自动控制相结合、操作参数相结合印证和多重措施相结合的双重控制方法；可以很好解决操作人员失误或数据错误引发氯气泄漏的风险，从而确保液氯槽车的安全充装及充装人员的安全。

Description

一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法

技术领域

本发明涉及液氯槽车充装技术领域，特别涉及一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法。

背景技术

液氯槽车充装是目前氯碱化工液氯销售和运输的主要方式，但是液氯属于特别管控的危险化学品、剧毒品，液氯槽车充装过程存在较高的安全风险，液氯泄漏到环境中会迅速汽化成氯气，造成中毒或死亡的恶性事故；只有严格规范液氯槽车的充装全过程，才能确保液氯槽车充装安全。

液氯槽车充装包含液氯储槽、液氯输送泵、定量充装、充装鹤管等装置，现有方法中，如授权公告号为CN103939735B，名称为液氯槽车无泄漏鹤管自动装车系统以及授权公告号为CN218441799U，名称为一种液氯槽车罐装系统，上述现有技术中，仅涉及到槽车定量充装，缺乏对全过程进行有效的监测和控制。

在液氯槽车实际充装操作过程，涉及的操作步骤较多，主要包含鹤管与槽车连接、鹤管气密性试漏、槽车泄压、充装前检查、液氯磁力泵的进料和启动、槽车定量充装、停止充装、充装后阀门确认、鹤管泄压抽空、鹤管置换、鹤管与槽车断开等环节；充装过程严格按照操作流程进行作业，液氯泄漏风险贯穿于槽车充装过程整个环节。

液氯槽车充装过程涉及到充装鹤管与槽车的连接、抽空和拆卸等人工操作环节，槽车充装过程无法实现“全自动”，槽车充装过程引发的事故，在液氯生产过程中事故比例较大。现有的方法仅是液氯槽车充装过程的基本安全要求，缺乏对全过程进行有效的监测和控制，无法解决人员操作失误引发氯气泄漏的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法，解决了现有的方法仅是液氯槽车充装过程的基本安全要求，缺乏对全过程进行有效的监测和控制的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种液氯槽车充装过程的双重控制装置，包括液氯储槽、双壳体液氯磁力泵、液氯输送管线、槽车充装液氯模块、鹤管液相监测模块、液氯槽车、鹤管气相监测模块、氯气分配台、泄压模块和DCS控制系统；

液氯储槽包括进液管道和出液管道，进液管道与液氯生产管道连通，进液管道上设置有液氯进SIS切断阀和液氯进DCS切断阀；

出液管道与双壳体液氯磁力泵的进液口连通，出液管道靠近液氯储槽一侧设置有液氯出SIS切断阀和液氯出DCS切断阀，出液管道靠近液双壳体液氯磁力泵一侧设置有第一切断阀和过滤器；液氯储槽中的液氯进SIS切断阀、液氯进DCS切断阀、液氯出SIS切断阀和液氯出DCS切断阀均与DCS控制系统电性连接；

双壳体液氯磁力泵还包括变频电机、气氯出口端和液氯出口端；变频电机与DCS控制系统电性连接；

气氯出口端上连接有气氯平衡管道和检修抽空管道；气氯平衡管道与液氯储槽连通，气氯平衡管道上设置有气氯平衡阀和第二DCS切断阀组；检修抽空管道与后端抽空设备连通，检修抽空管道上设置有检修抽空双阀；

液氯出口端通过液氯输送管线与液氯槽车连通；

液氯输送管线上设置有槽车充装液氯模块和鹤管液相监测模块；液氯输送管线靠近液氯出口端上设置有第二压力变送器和第一压力调节阀组；

液氯输送管线上设置有与液氯储槽连通的回流管道，回流管道上设置有第一DCS切断阀组、第三压力变送器和第二压力调节阀组；双壳体液氯磁力泵中的气氯平衡阀、检修抽空双阀、第二压力变送器和第一压力调节阀组以及回流管道上的第一DCS切断阀组、第三压力变送器和第二压力调节阀组均与DCS控制系统电性连接；

槽车充装液氯模块包括与设置在液氯输送管线上的手动阀、质量流量计、第四压力变送器、远程切断阀和第一手动截止阀；质量流量计、第四压力变送器、远程切断阀均与DCS控制系统电性连接；

鹤管液相监测模块包括液氯抽空管道和液相鹤管，液氯抽空管道与氯气分配台连通，液氯抽空管道上设置有液氯抽空切断阀和液氯抽空手动截止阀；液氯抽空切断阀与DCS控制系统电性连接；

液相鹤管的两端分别与液氯输送管线和液氯槽车的液相入口连通，液相鹤管上设置有第五压力变送器、第一拉断阀和第一手动球阀；

鹤管气相监测模块包括两端分别与液氯槽车的气相出口和氯气分配台连通的气相鹤管，气相鹤管上设置有第六压力变送器、气相调节阀、气相手动截止阀、第二拉断阀和第二手动球阀；第六压力变送器和气相调节阀与DCS控制系统电性连接；

泄压模块与DCS控制系统电性连接，用于对氯气分配台进行泄压和废气收集。

进一步地，液氯储槽上设置有与DCS控制系统电性连接的第一压力变送器和液位变送器。

进一步地，液氯储槽上还设置有气相平衡管道，气相平衡管道上设置有与DCS控制系统电性连接的第三DCS切断阀组。

进一步地，液氯槽车的液相入口处设置有液相根部手动双阀和液相根部紧急切断阀；液氯槽车的气相出口处设置有气相根部手动双阀和气相根部紧急切断阀。

进一步地，氯气分配台上设置有与DCS控制系统电性连接的第七压力变送器和温度变送器。

进一步地，液氯槽车上配置有负压装置，负压装置包括负压抽风阀门和移动软管。

进一步地，泄压模块包括与氯气分配台连通的第一泄压管、第二泄压管和氮气吹扫管；第一泄压管和第二泄压管的自由端分别与第一废气吸收装置和第二废气吸收装置连接，第一泄压管和第二泄压管上均设置有泄压手动阀、第二切断阀和第二手动截止阀；氮气吹扫管的自由端与氮气吹扫设备连通，氮气吹扫管上设置有氮气吹扫手动阀、第三切断阀、止回阀、第八压力变送器和第三手动截止阀；第三切断阀、氮气吹扫手动阀和第八压力变送器均与DCS控制系统电性连接。

本发明还提供一种液氯槽车充装过程的双重控制装置的充装方法，包括步骤1、鹤管连接和气密性试验；分别将液相鹤管和气相鹤管与液氯槽车连接，并使用氨水检测液相鹤管和气相鹤管与液氯槽车之间连接的气密性；

步骤2、液氯槽车远程泄压；通过DCS控制系统开启气相根部手动双阀、气相根部紧急切断阀；手动开启第一手动球阀、第二手动球阀和气相手动截止阀，气相手动截止阀状态为1/2开度；根据第一废气吸收装置和第二废气吸收装置的运行状态，通过DCS控制系统远程开启第一泄压管或第二泄压管上的第二切断阀；根据第五压力变送器、第六压力变送器和第七压力变送器检测的压力数值，将气相调节阀的开度调整为10％进行泄压；根据第六压力变送器和第七压力变送器压力数值和下降速度，控制气相调节阀的开度，直至待液氯槽车内的气压值为300～400Kpa后停止调节；关闭远程切断阀和液氯抽空切断阀后，双壳体液氯磁力泵向液氯槽车进行进液；

步骤3、双壳体液氯磁力泵进液排气；DCS控制系统通过液位变送器确认液氯储槽的液位高度，关闭液氯进DCS切断阀，开启第一DCS切断阀组、第二DCS切断阀组、液氯出DCS切断阀第一切断阀，液氯储槽向双壳体液氯磁力泵进料，此时，液氯储槽内的液位有下降，液氯储槽内的液位平稳后，双壳体液氯磁力泵完成进液排气；

步骤4、充装液氯槽车；关闭液氯抽空手动截止阀、开启第一手动截止阀，DCS控制系统启动双壳体液氯磁力泵，并确认第二压力调节阀组和第三压力变送器的压力值为1000Kpa，质量流量计累计清零，选择液氯槽车，输入进厂空车过磅单和输入本次充装吨位，如输入充装吨位超过许可值，系统出现提示对话框，确认本次充装吨位；

关闭液氯抽空切断阀；DCS控制系统打开远程切断阀、第一压力调节阀组，设定双壳体液氯磁力泵的启动频率，远程启动双壳体液氯磁力泵，双壳体液氯磁力泵的状态和第二压力变送器正常后，逐步提升双壳体液氯磁力泵的频率，第四压力变送器的压力值在500～700Kpa；

液氯槽车开始进料；调整气相调节阀的开度，使得第六压力变送器的读数为300～400Kpa；质量流量计累计达到设定充装吨位后，联锁停泵、关闭远程切断阀；

步骤5、鹤管泄压和抽空；等待液相鹤管结霜解冻后，关闭第一手动截止阀、液相根部手动双阀和气相根部手动双阀；

开启液氯抽空手动截止阀和液氯抽空切断阀；确认第六压力变送器已归零或微负压，等待第五压力变送器下降并归零；

步骤6、液氯槽车分离；将液相鹤管和气相鹤管从液氯槽车上拆卸；

步骤7、复合重量；将液氯槽车出厂过磅单与充装质量流量计进行对比；确认未超装量后确认出厂。

进一步地，在步骤4中，当氯气分配台的温度出现上升趋势或充装过程发生异常时，关闭双壳体液氯磁力泵停止送料。

进一步地，步骤6中，在拆卸液相鹤管和气相鹤管前，对液相鹤管和气相鹤管进行置换；置换过程包括：

步骤6.1、确认液相鹤管和气相鹤管结霜情况以及确认第五压力变送器、第六压力变送器和第七压力变送器没有检测到压力值；

步骤6.2、开启第一泄压管和第二泄压管上的泄压手动阀以及氮气吹扫管上的氮气吹扫手动阀，启动氮气吹扫设备，对液相鹤管和气相鹤管进行第一次氮气吹扫；

步骤6.3、第一次氮气吹扫完成后，将液相鹤管和气相鹤管从液氯槽车上拆卸；

步骤6.4、关闭第一泄压管和第二泄压管上的第二切断阀，开启氮气吹扫管上的第三切断阀，再次启动氮气吹扫设备对液相鹤管和气相鹤管进行第二次氮气吹扫；当第五压力变送器、第六压力变送器和第七压力变送器的表显数值为100～150Kpa后，停止氮气吹扫设备，关闭第三切断阀，打开第二切断阀进行泄压；

步骤6.5、当第五压力变送器、第六压力变送器和第七压力变送器的表显数值为0Kpa后，关闭第二切断阀、液氯抽空切断阀和气相调节阀，完成对液相鹤管和气相鹤管的置换。

本发明的有益效果为：

1、本发明中的一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法，液氯依次经过的液氯储槽、双壳体液氯磁力泵、液氯输送管线、槽车充装液氯模块、鹤管液相监测模块、液氯槽车；以及氯气依次经过液氯槽车、鹤管气相监测模块、氯气分配台和泄压模块，包含液氯槽车充装全流程各步骤现场和远程同步监测与控制，与现有槽车定量充装系统相比，实现了全流程监测与控制，更加自动化；整个双重控制装置采用同一DCS控制系统，避免各种控制系统的操作画面切换、数据传输和确认，更能整体、全局实施监控。

2、本发明中的一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法，危险操作先由DCS控制系统远程操作以及各步骤的现场手动操作和DCS远程操作相结合的充装模式，避免单一操作人员失误引发氯气泄漏的风险，从而保护充装人员的安全。

3、本发明中的一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法，通过将泄压模块中的第一泄压管和第二泄压管与废气吸收装置连接，确保充装过程的废气处理安全。

4、本发明中的一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法，鹤管拆卸前，采用氮气加压置换法置换鹤管内的残余氯气，鹤管拆卸后再次用氮气加压置置换法置换鹤管内的空气，从而延缓鹤管的腐蚀。

附图说明

图1为一种氯槽车充装过程的双重控制装置的结构示意图。

其中，1、液氯储槽；1-1、进液管道；1-2、出液管道；111、液氯进SIS切断阀；112、液氯进DCS切断阀；121、液氯出SIS切断阀；122、液氯出DCS切断阀；13、第一DCS切断阀组；14、第二DCS切断阀组；1-3、气相平衡管道；15、第三DCS切断阀组；161、第一压力变送器；171、液位变送器；

2、双壳体液氯磁力泵；211、第一切断阀；212、过滤器；22、变频电机；2-1、气氯出口端；2-2、液氯出口端；23、气氯平衡管道；24、检修抽空管道；241、气氯平衡阀；242、检修抽空双阀；231、第二压力变送器；232、第一压力调节阀组；2-4、回流管道；

3、液氯输送管线；31、第三压力变送器；32、第二压力调节阀组；

4、槽车充装液氯模块；41、手动阀；42、质量流量计；43、第四压力变送器；44、远程切断阀；45、第一手动截止阀；

5、液相监测模块；5-1、液氯抽空管道；51、第五压力变送器；52、液氯抽空切断阀；53、液氯抽空手动截止阀；54、液相鹤管；55、第一拉断阀；56、第一手动球阀；

6、液氯槽车；61、液相根部手动双阀；62、液相根部紧急切断阀；63、气相根部手动双阀；64、气相根部紧急切断阀；

7、鹤管气相监测模块；71、第六压力变送器；72、气相调节阀；73、气相手动截止阀；74、气相鹤管；75、第二拉断阀；76、第二手动球阀；

8、氯气分配台；81、第七压力变送器；82、温度变送器；

9、泄压模块；9-1、第一泄压管；9-2、第二泄压管；9-3、氮气吹扫管；91、泄压手动阀；912、第二切断阀；913、第二手动截止阀；93、氮气吹扫手动阀；932、第三切断阀；933、止回阀；934、第八压力变送器；935、第三手动截止阀；

10、负压装置；

11、DCS控制系统。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，本发明提供了一种液氯槽车充装过程的双重控制装置，包括液氯储槽1、双壳体液氯磁力泵2、液氯输送管线3、槽车充装液氯模块4、鹤管液相监测模块5、液氯槽车6、鹤管气相监测模块7、氯气分配台8、泄压模块9和DCS控制系统11。

液氯储槽1包括进液管道1-1和出液管道1-2，进液管道1-1与液氯生产管道连通，进液管道1-1上设置有液氯进SIS切断阀111和液氯进DCS切断阀112。

出液管道1-2与双壳体液氯磁力泵2的进液口连通，出液管道1-2靠近液氯储槽1一侧设置有液氯出SIS切断阀121和液氯出DCS切断阀122，出液管道1-2靠近液双壳体液氯磁力泵2一侧设置有第一切断阀211和过滤器212；液氯储槽1中的液氯进SIS切断阀111、液氯进DCS切断阀112、液氯出SIS切断阀121和液氯出DCS切断阀122均与DCS控制系统11电性连接。通过设置液氯进SIS切断阀111、液氯进DCS切断阀112、液氯出SIS切断阀121和液氯出DCS切断阀122，实现DCS控制系统11控制液氯储槽1向双壳体液氯磁力泵2输送液氯。

双壳体液氯磁力泵2还包括变频电机22、气氯出口端2-1和液氯出口端2-2；变频电机22与DCS控制系统11电性连接。

双壳体液氯磁力泵2采用变频控制充装压力；双壳体液氯磁力泵2的启动，根据双壳体液氯磁力泵2的运行状态、泵出口压力，确保双壳体液氯磁力泵2是否空转，杜绝泵空载产生的“氯火”。

气氯出口端2-1上连接有气氯平衡管道23和检修抽空管道24；气氯平衡管道23与液氯储槽1连通，气氯平衡管道23上设置有气氯平衡阀241和第二DCS切断阀组14；检修抽空管道24与后端抽空设备连通，检修抽空管道24上设置有检修抽空双阀242。

气氯平衡管道23用于双壳体液氯磁力泵2与液氯储槽1之间的气相平衡。检修抽空管道24用于检修双壳体液氯磁力泵2时，抽空双壳体液氯磁力泵2内的液氯。

液氯出口端2-2通过液氯输送管线3与液氯槽车6连通；

液氯输送管线3上设置有槽车充装液氯模块4和鹤管液相监测模块5；液氯输送管线3靠近液氯出口端2-2上设置有第二压力变送器231和第一压力调节阀组232。第二压力变送器231用于辅助判断双壳体液氯磁力泵2的启动、停止状态，以及运行压力监控；第一压力调节阀组232用于停双壳体液氯磁力泵2后缓慢关闭磁力泵的出口，或者实现远程倒槽操作。

液氯输送管线3上设置有与液氯储槽1连通的回流管道2-4，回流管道2-4上设置有第一DCS切断阀组13、第三压力变送器31和第二压力调节阀组32；双壳体液氯磁力泵2中的气氯平衡阀241、检修抽空双阀242、第二压力变送器231和第一压力调节阀组232以及回流管道2-4上的第一DCS切断阀组13、第三压力变送器31和第二压力调节阀组32均与DCS控制系统11电性连接。回流管道2-4用于双壳体液氯磁力泵2的液相回流或液氯充装管线3的泄压。

第三压力变送器31和第二压力调节阀组32用于调整液氯输送管线3的压力，防止超压充装；防止停充装后液氯在液氯输送管线3气化后憋压；实现远程倒槽操作，倒槽操作指的是；液氯通过回流管道2-4流回至液氯储槽1中。双壳体液氯磁力泵2出口压力控制在700～850Kpa，液氯输送管线3泄压压力1000Kpa，充装压力500～700Kpa，液相鹤管54的压力350～450Kpa，气相鹤管74的气相压力250～350Kpa。

槽车充装液氯模块4包括与设置在液氯输送管线3上的手动阀41、质量流量计42、第四压力变送器43、远程切断阀44和第一手动截止阀45；质量流量计42、第四压力变送器43、远程切断阀44均与DCS控制系统11电性连接。质量流量计42用于充装计量、联锁关闭远程切断阀44和停双壳体液氯磁力泵2。第四压力变送器43用于充装压力监控，当出现压力过高时，减少双壳体液氯磁力泵2的工作频率。

鹤管液相监测模块5包括液氯抽空管道5-1和液相鹤管54，液氯抽空管道5-1与氯气分配台8连通，液氯抽空管道5-1上设置有液氯抽空切断阀52和液氯抽空手动截止阀53；液氯抽空切断阀52与DCS控制系统11电性连接。

液相鹤管54的两端分别与液氯输送管线3和液氯槽车6的液相入口连通，液相鹤管54上设置有第五压力变送器51、第一拉断阀55和第一手动球阀56。第五压力变送器51用于检测液相鹤管54的充装压力。

液氯抽空切断阀52和液氯抽空手动截止阀53用于充装后液相鹤管54的泄压和抽空；防止充装过程中，液氯抽空手动截止阀53未关闭下，液氯串到氯气分配台8。

鹤管气相监测模块7包括两端分别与液氯槽车6的气相出口和氯气分配台8连通的气相鹤管74，气相鹤管74上设置有第六压力变送器71、气相调节阀72、气相手动截止阀73、第二拉断阀75和第二手动球阀76；第六压力变送器71和气相调节阀73与DCS控制系统11电性连接。

第一拉断阀55和第二拉断阀75可实现自动关闭密封，用于防止充装过程中，槽车启动拉断鹤管；紧急情况下，鹤管和液氯槽车6的快速断开。

第六压力变送器71和气相调节阀73用于充装作业过程中，监督和控制鹤管气相和槽车的压力；充装前气相鹤管74是否与液氯槽车6连通，气相鹤管74密封性检测，充装前的泄压；充装后气相鹤管74泄压检测是否关闭气相根部手动双阀63和气相根部紧急切断阀64，以及气相鹤管74气相是否完成抽空；气相调节阀72控制液氯槽车6泄压速度，防止充装前和充装过程中液氯槽车6泄压过快，废气处理出现跑氯现象。

泄压模块9与DCS控制系统11电性连接，用于对氯气分配台8进行泄压和废气收集。

进一步地，液氯储槽1上设置有与DCS控制系统11电性连接的第一压力变送器161和液位变送器171。

进一步地，液氯储槽1上还设置有气相平衡管道1-3，气相平衡管道1-3上设置有与DCS控制系统11电性连接的第三DCS切断阀组15。

进一步地，液氯槽车6的液相入口处设置有液相根部手动双阀61和液相根部紧急切断阀62；液氯槽车6的气相出口处设置有气相根部手动双阀63和气相根部紧急切断阀64。

进一步地，氯气分配台8上设置有与DCS控制系统11电性连接的第七压力变送器81和温度变送器82。第七压力变送器81用于监控氯气分配台8的压力，控制泄压速度；充装过程中监督排气压力，以及检测氯气分配台8是否有液氯串入，充装后是否已进行鹤管抽空。

温度变送器82用于检测氯气分配台8是否有液氯串入，同时可检测鹤管气相和液相是否与液氯槽车6气相和液相连接正确。

进一步地，液氯槽车6上配置有负压装置10，负压装置包括负压抽风阀门和移动软管。负压装置10用于进行鹤管连接气密性试漏。

进一步地，泄压模块9包括与氯气分配台8连通的第一泄压管9-1、第二泄压管9-2和氮气吹扫管9-3；第一泄压管9-1和第二泄压管9-2的自由端分别与第一废气吸收装置和第二废气吸收装置连接，第一泄压管9-1和第二泄压管9-2上均设置有泄压手动阀91、第二切断阀912和第二手动截止阀913；氮气吹扫管9-3的自由端与氮气吹扫设备连通，氮气吹扫管9-3上设置有氮气吹扫手动阀93、第三切断阀932、止回阀933、第八压力变送器934和第三手动截止阀935；第三切断阀932、氮气吹扫手动阀93和第八压力变送器934均与DCS控制系统11电性连接。泄压模块9用于换鹤管内的残余氯气和空气，从而延缓鹤管的腐蚀。在本实施例中，设置第一泄压管9-1和第二泄压管9-2的作用在于保证废气抽空，当第一泄压管9-1出现故障时，可以远程切换到另外一个第二泄压管9-2，从而保证充装的安全，体现双重控制。

液氯槽车充装过程的双重控制装置包括联锁控制，具体地，联锁控制包括：液氯抽空切断阀52打开状态下，则不能打开远程切断阀44；第一压力调节阀组232关闭状态下，不允许启动双壳体液氯磁力泵2。

在充装过程中，双壳体液氯磁力泵2运行状态或远程切断阀44开启状态，则不能打开液氯抽空切断阀52。

考虑到双壳体液氯磁力泵2紧急情况下可能要进行到储槽操作，因此，液氯抽空切断阀52没有和双壳体液氯磁力泵2联锁。

充装过程中，质量流量计42累积达到预设的计量，联锁停双壳体液氯磁力泵2并关闭远程切断阀44和第一压力调节阀组232。

现场或DCS按下紧急停车按钮，停双壳体液氯磁力泵2并关闭远程切断阀44和第一压力调节阀组232。

液氯槽车6充装过程中采用现场与远程操作相结合、联锁与自动控制相结合、操作参数相结合印证和多重措施相结合的双重控制方法；避免单一操作人员失误或数据错误引发氯气泄漏的风险。

本发明还提供一种液氯槽车充装过程的双重控制装置的充装方法，包括步骤1、鹤管连接和气密性试验；分别将液相鹤管54和气相鹤管74与液氯槽车6连接，并使用氨水检测液相鹤管54和气相鹤管74与液氯槽车6之间连接的气密性；

步骤2、液氯槽车6远程泄压；远程根据气相鹤管74气相压力、氯气分配台8的压力和温度，控制泄压速度，避免液氯槽车6泄压过快引起废气处理系统跑氯。

具体操作为：通过DCS控制系统11开启气相根部手动双阀63、气相根部紧急切断阀64；手动开启第一手动球阀56、第二手动球阀76和气相手动截止阀73，气相手动截止阀73状态为1/2开度；根据第一废气吸收装置和第二废气吸收装置的运行状态，通过DCS控制系统11远程开启第一泄压管9-1或第二泄压管9-2上的第二切断阀912；根据第五压力变送器51、第六压力变送器71和第七压力变送器81检测的压力数值，将气相调节阀72的开度调整为10％进行泄压；根据第六压力变送器71和第七压力变送器81压力数值和下降速度，温度变送器82显示的温度，控制气相调节阀72的开度，直至待液氯槽车内的气压值为300～400Kpa后停止调节；关闭远程切断阀44和液氯抽空切断阀52后，双壳体液氯磁力泵2向液氯槽车6进行进液。

步骤3、双壳体液氯磁力泵进液排气；DCS控制系统11通过液位变送器171确认液氯储槽1的液位高度，关闭液氯进DCS切断阀112，开启第一DCS切断阀组13、第二DCS切断阀组14、液氯出DCS切断阀122第一切断阀211，液氯储槽1向双壳体液氯磁力泵2进料，此时，液氯储槽1内的液位有下降，液氯储槽1内的液位平稳后，双壳体液氯磁力泵2完成进液排气。

步骤4、充装液氯槽车6；关闭液氯抽空手动截止阀53、开启第一手动截止阀45，DCS控制系统11启动双壳体液氯磁力泵2，并确认第二压力调节阀组32和第三压力变送器31的压力值为1000Kpa，质量流量计42累计清零，选择液氯槽车6，输入进厂空车过磅单和输入本次充装吨位，如输入充装吨位超过许可值，系统出现提示对话框，确认本次充装吨位；

关闭液氯抽空切断阀52；DCS控制系统11打开远程切断阀44、第一压力调节阀组232，设定双壳体液氯磁力泵2的启动频率，远程启动双壳体液氯磁力泵2，双壳体液氯磁力泵2的状态和第二压力变送器231正常后，逐步提升双壳体液氯磁力泵2的频率，第四压力变送器43的压力值在500～700Kpa；

液氯槽车6开始进料；调整气相调节阀72的开度，使得第六压力变送器71的读数为300～400Kpa；质量流量计42累计达到设定充装吨位后，联锁停泵、关闭远程切断阀44。

步骤5、鹤管泄压和抽空；等待液相鹤管54结霜解冻后，关闭第一手动截止阀45、液相根部手动双阀61和气相根部手动双阀63；

开启液氯抽空手动截止阀53和液氯抽空切断阀52；确认第六压力变送器71已归零或微负压，等待第五压力变送器51下降并归零。

步骤6、液氯槽车6分离；将液相鹤管54和气相鹤管74从液氯槽车6上拆卸；

步骤7、复合重量；将液氯槽车6出厂过磅单与充装质量流量计进行对比；确认未超装量后确认出厂。

进一步地，在步骤4中，当氯气分配台8的温度出现上升趋势或充装过程发生异常时，关闭双壳体液氯磁力泵2停止送料。

进一步地，步骤6中，在拆卸液相鹤管54和气相鹤管74前，对液相鹤管54和气相鹤管74进行置换；置换过程包括：

步骤6.1、确认液相鹤管54和气相鹤管74结霜情况以及确认第五压力变送器51、第六压力变送器71和第七压力变送器81没有检测到压力值；

步骤6.2、开启第一泄压管9-1和第二泄压管9-2上的泄压手动阀91以及氮气吹扫管9-3上的氮气吹扫手动阀93，启动氮气吹扫设备，对液相鹤管54和气相鹤管74进行第一次氮气吹扫；

步骤6.3、第一次氮气吹扫完成后，将液相鹤管54和气相鹤管74从液氯槽车6上拆卸；

步骤6.4、关闭第一泄压管9-1和第二泄压管9-2上的第二切断阀912，开启氮气吹扫管9-3上的第三切断阀932，再次启动氮气吹扫设备对液相鹤管54和气相鹤管74进行第二次氮气吹扫；当第五压力变送器51、第六压力变送器71和第七压力变送器81的表显数值为100～150Kpa后，停止氮气吹扫设备，关闭第三切断阀932，打开第二切断阀912进行泄压；

步骤6.5、当第五压力变送器51、第六压力变送器71和第七压力变送器81的表显数值为0Kpa后，关闭第二切断阀912、液氯抽空切断阀52和气相调节阀72，完成对液相鹤管54和气相鹤管74的置换。

综上，本发明中的一种液氯槽车充装过程的双重控制装置及充装方法，液氯依次经过的液氯储槽1、双壳体液氯磁力泵2、液氯输送管线3、槽车充装液氯模块4、鹤管液相监测模块5、液氯槽车6；以及氯气依次经过液氯槽车5、鹤管气相监测模块7、氯气分配台8和泄压模块9，包含液氯槽车6充装全流程各步骤现场和远程同步监测与控制，与现有槽车定量充装系统相比，实现了全流程监测与控制，更加自动化；整个双重控制装置采用同一DCS控制系统11，避免各种控制系统的操作画面切换、数据传输和确认，更能整体、全局实施监控。

在液氯充装过程中，危险操作先由DCS控制系统11远程操作以及各步骤的现场手动操作和DCS远程操作相结合的充装模式，避免单一操作人员失误引发氯气泄漏的风险，从而保护充装人员的安全。

在液氯充装过程中，通过将泄压模块中的第一泄压管和第二泄压管与废气吸收装置连接，确保充装过程的废气处理安全。

鹤管拆卸前，采用氮气加压置换法置换鹤管内的残余氯气，鹤管拆卸后再次用氮气加压置置换法置换鹤管内的空气，从而延缓鹤管的腐蚀。

Claims (10)

1.一种液氯槽车充装过程的双重控制装置，其特征在于，包括液氯储槽(1)、双壳体液氯磁力泵(2)、液氯输送管线(3)、槽车充装液氯模块(4)、鹤管液相监测模块(5)、液氯槽车(6)、鹤管气相监测模块(7)、氯气分配台(8)、泄压模块(9)和DCS控制系统(11)；

所述液氯储槽(1)包括进液管道(1-1)和出液管道(1-2)，所述进液管道(1-1)与液氯生产管道连通，进液管道(1-1)上设置有液氯进SIS切断阀(111)和液氯进DCS切断阀(112)；

所述出液管道(1-2)与所述双壳体液氯磁力泵(2)的进液口连通，出液管道(1-2)靠近液氯储槽(1)一侧设置有液氯出SIS切断阀(121)和液氯出DCS切断阀(122)，出液管道(1-2)靠近液双壳体液氯磁力泵(2)一侧设置有第一切断阀(211)和过滤器(212)；液氯储槽(1)中的所述液氯进SIS切断阀(111)、液氯进DCS切断阀(112)、液氯出SIS切断阀(121)和液氯出DCS切断阀(122)均与DCS控制系统(11)电性连接；

双壳体液氯磁力泵(2)还包括变频电机(22)、气氯出口端(2-1)和液氯出口端(2-2)；所述变频电机(22)与所述DCS控制系统(11)电性连接；

所述气氯出口端(2-1)上连接有气氯平衡管道(23)和检修抽空管道(24)；所述气氯平衡管道(23)与液氯储槽(1)连通，气氯平衡管道(23)上设置有气氯平衡阀(241)和第二DCS切断阀组(14)；所述检修抽空管道(24)与后端抽空设备连通，检修抽空管道(24)上设置有检修抽空双阀(242)；

所述液氯出口端(2-2)通过所述液氯输送管线(3)与液氯槽车(6)连通；

液氯输送管线(3)上设置有所述槽车充装液氯模块(4)和鹤管液相监测模块(5)；液氯输送管线(3)靠近液氯出口端(2-2)上设置有第二压力变送器(231)和第一压力调节阀组(232)；

液氯输送管线(3)上设置有与液氯储槽(1)连通的回流管道(2-4)，所述回流管道(2-4)上设置有第一DCS切断阀组(13)、第三压力变送器(31)和第二压力调节阀组(32)；双壳体液氯磁力泵(2)中的所述气氯平衡阀(241)、检修抽空双阀(242)、第二压力变送器(231)和第一压力调节阀组(232)以及回流管道(2-4)上的第一DCS切断阀组(13)、第三压力变送器(31)和第二压力调节阀组(32)均与DCS控制系统(11)电性连接；

槽车充装液氯模块(4)包括与设置在液氯输送管线(3)上的手动阀(41)、质量流量计(42)、第四压力变送器(43)、远程切断阀(44)和第一手动截止阀(45)；所述质量流量计(42)、第四压力变送器(43)、远程切断阀(44)均与DCS控制系统(11)电性连接；

鹤管液相监测模块(5)包括液氯抽空管道(5-1)和液相鹤管(54)，所述液氯抽空管道(5-1)与所述氯气分配台(8)连通，液氯抽空管道(5-1)上设置有液氯抽空切断阀(52)和液氯抽空手动截止阀(53)；所述液氯抽空切断阀(52)与DCS控制系统(11)电性连接；

所述液相鹤管(54)的两端分别与液氯输送管线(3)和液氯槽车(6)的液相入口连通，液相鹤管(54)上设置有第五压力变送器(51)、第一拉断阀(55)和第一手动球阀(56)；

所述鹤管气相监测模块(7)包括两端分别与液氯槽车(6)的气相出口和氯气分配台(8)连通的气相鹤管(74)，所述气相鹤管(74)上设置有第六压力变送器(71)、气相调节阀(72)、气相手动截止阀(73)、第二拉断阀(75)和第二手动球阀(76)；所述第六压力变送器(71)和气相调节阀(73)与DCS控制系统(11)电性连接；

泄压模块(9)与DCS控制系统(11)电性连接，用于对氯气分配台(8)进行泄压和废气收集。

2.根据权利要求1所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置，其特征在于，所述液氯储槽(1)上设置有与所述DCS控制系统(11)电性连接的第一压力变送器(161)和液位变送器(171)。

3.根据权利要求2所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置，其特征在于，所述液氯储槽(1)上还设置有气相平衡管道(1-3)，所述气相平衡管道(1-3)上设置有与DCS控制系统(11)电性连接的第三DCS切断阀组(15)。

4.根据权利要求3所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置，其特征在于，所述液氯槽车(6)的液相入口处设置有液相根部手动双阀(61)和液相根部紧急切断阀(62)；所述液氯槽车(6)的气相出口处设置有气相根部手动双阀(63)和气相根部紧急切断阀(64)。

5.根据权利要求4所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置，其特征在于，所述氯气分配台(8)上设置有与DCS控制系统(11)电性连接的第七压力变送器(81)和温度变送器(82)。

6.根据权利要求5所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置，其特征在于，所述液氯槽车(6)上配置有负压装置(10)，所述负压装置包括负压抽风阀门和移动软管。

7.根据权利要求6所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置，其特征在于，所述泄压模块(9)包括与所述氯气分配台(8)连通的第一泄压管(9-1)、第二泄压管(9-2)和氮气吹扫管(9-3)；所述第一泄压管(9-1)和第二泄压管(9-2)的自由端分别与第一废气吸收装置和第二废气吸收装置连接，第一泄压管(9-1)和第二泄压管(9-2)上均设置有泄压手动阀(91)、第二切断阀(912)和第二手动截止阀(913)；所述氮气吹扫管(9-3)的自由端与氮气吹扫设备连通，氮气吹扫管(9-3)上设置有氮气吹扫手动阀(93)、第三切断阀(932)、止回阀(933)、第八压力变送器(934)和第三手动截止阀(935)；所述第三切断阀(932)、氮气吹扫手动阀(93)和第八压力变送器(934)均与所述DCS控制系统(11)电性连接。

8.一种根据权利要求7所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置的充装方法，其特征在于，包括：

步骤1、鹤管连接和气密性试验；分别将液相鹤管(54)和气相鹤管(74)与液氯槽车(6)连接，并使用氨水检测液相鹤管(54)和气相鹤管(74)与液氯槽车(6)之间连接的气密性；

步骤2、液氯槽车远程泄压；通过DCS控制系统(11)开启气相根部手动双阀(63)、气相根部紧急切断阀(64)；手动开启第一手动球阀(56)、第二手动球阀(76)和气相手动截止阀(73)，气相手动截止阀(73)状态为1/2开度；根据第一废气吸收装置和第二废气吸收装置的运行状态，通过DCS控制系统(11)远程开启第一泄压管(9-1)或第二泄压管(9-2)上的第二切断阀(912)；根据第五压力变送器(51)、第六压力变送器(71)和第七压力变送器(81)检测的压力数值，将气相调节阀(72)的开度调整为10％进行泄压；根据第六压力变送器(71)和第七压力变送器(81)压力数值和下降速度，控制气相调节阀(72)的开度，直至待液氯槽车内的气压值为300～400Kpa后停止调节；关闭远程切断阀(44)和液氯抽空切断阀(52)后，双壳体液氯磁力泵(2)向液氯槽车(6)进行进液；

步骤3、双壳体液氯磁力泵进液排气；DCS控制系统(11)通过液位变送器(171)确认液氯储槽(1)的液位高度，关闭液氯进DCS切断阀(112)，开启第一DCS切断阀组(13)、第二DCS切断阀组(14)、液氯出DCS切断阀(122)第一切断阀(211)，液氯储槽(1)向双壳体液氯磁力泵(2)进料，此时，液氯储槽(1)内的液位有下降，液氯储槽(1)内的液位平稳后，双壳体液氯磁力泵(2)完成进液排气；

步骤4、充装液氯槽车(6)；关闭液氯抽空手动截止阀(53)、开启第一手动截止阀(45)，DCS控制系统(11)启动双壳体液氯磁力泵(2)，并确认第二压力调节阀组(32)和第三压力变送器(31)的压力值为1000Kpa，质量流量计(42)累计清零，选择液氯槽车(6)，输入进厂空车过磅单和输入本次充装吨位，如输入充装吨位超过许可值，系统出现提示对话框，确认本次充装吨位；

关闭液氯抽空切断阀(52)；DCS控制系统(11)打开远程切断阀(44)、第一压力调节阀组(232)，设定双壳体液氯磁力泵(2)的启动频率，远程启动双壳体液氯磁力泵(2)，双壳体液氯磁力泵(2)的状态和第二压力变送器(231)正常后，逐步提升双壳体液氯磁力泵(2)的频率，第四压力变送器(43)的压力值在500～700Kpa；

液氯槽车(6)开始进料；调整气相调节阀(72)的开度，使得第六压力变送器(71)的读数为300～400Kpa；质量流量计(42)累计达到设定充装吨位后，联锁停泵、关闭远程切断阀(44)；

步骤5、鹤管泄压和抽空；等待液相鹤管(54)结霜解冻后，关闭第一手动截止阀(45)、液相根部手动双阀(61)和气相根部手动双阀(63)；

开启液氯抽空手动截止阀(53)和液氯抽空切断阀(52)；确认第六压力变送器(71)已归零或微负压，等待第五压力变送器(51)下降并归零；

步骤6、液氯槽车(6)分离；将液相鹤管(54)和气相鹤管(74)从液氯槽车(6)上拆卸；

步骤7、复合重量；将液氯槽车(6)出厂过磅单与充装质量流量计进行对比；确认未超装量后确认出厂。

9.根据权利要求8所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置的充装方法，其特征在于，在步骤4中，当氯气分配台(8)的温度出现上升趋势或充装过程发生异常时，关闭双壳体液氯磁力泵(2)停止送料。

10.根据权利要求8所述的液氯槽车充装过程的双重控制装置的充装方法，其特征在于，步骤6中，在拆卸液相鹤管(54)和气相鹤管(74)前，对液相鹤管(54)和气相鹤管(74)进行置换；置换过程包括：

步骤6.1、确认液相鹤管(54)和气相鹤管(74)结霜情况以及确认第五压力变送器(51)、第六压力变送器(71)和第七压力变送器(81)没有检测到压力值；

步骤6.2、开启第一泄压管(9-1)和第二泄压管(9-2)上的泄压手动阀(91)以及氮气吹扫管(9-3)上的氮气吹扫手动阀(93)，启动氮气吹扫设备，对液相鹤管(54)和气相鹤管(74)进行第一次氮气吹扫；

步骤6.3、第一次氮气吹扫完成后，将液相鹤管(54)和气相鹤管(74)从液氯槽车(6)上拆卸；

步骤6.4、关闭第一泄压管(9-1)和第二泄压管(9-2)上的第二切断阀(912)，开启氮气吹扫管(9-3)上的第三切断阀(932)，再次启动氮气吹扫设备对液相鹤管(54)和气相鹤管(74)进行第二次氮气吹扫；当第五压力变送器(51)、第六压力变送器(71)和第七压力变送器(81)的表显数值为100～150Kpa后，停止氮气吹扫设备，关闭第三切断阀(932)，打开第二切断阀(912)进行泄压；

步骤6.5、当第五压力变送器(51)、第六压力变送器(71)和第七压力变送器(81)的表显数值为0Kpa后，关闭第二切断阀(912)、液氯抽空切断阀(52)和气相调节阀(72)，完成对液相鹤管(54)和气相鹤管(74)的置换。