CN1249373C - 灌装液化石油气的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无泄漏灌装液化气的方法及其专用装置。该方法是把灌装过程中剩在连接贮存容器和承装容器管路里的、在卸开该管路时造成喷泄的液化气，用所述专用装置输回到容器里，从而根除了由灌装泄漏造成的浪费，污染和安全隐患。所述专用装置系采用气动技术设计，它包括执行机构、动力回路、控制回路，该装置属“本质安全型”防爆，特别适于在易燃易爆环境应用，并且在过荷情况下也不会发生机械事故。本发明还公开了一种流动的无泄漏灌装液化气的方法。该方法是应用无泄漏灌装专用装置和液化气槽车组合成机动的无泄漏灌装系统来实现的。从而突破液化气传统的营销模式，为村镇用户和燃气汽车提供一种安全便捷的到位服务。
Description
技术领域
本发明涉及液化气体的灌装工艺及其所用设备，特别是液化石油气的灌装工艺及其所用设备。
背景技术
在目前的液化石油气灌装作业中，无论是灌瓶、倒残液还是装卸槽车、槽船都存在着泄漏现象，其原因是当灌装到量，将贮存容器和承装容器都关闭之后，在连接贮存容器和承装容器的管路(以下简称灌装管路)里，还存留着剩余的液化气，在结束灌装卸下灌瓶的灌装阀或装卸槽车、槽船的连接管的时候，剩在其中的液化气便喷泄而出。这种与生产相伴而生的泄漏，一直是液化石油气行业达到无“跑、冒、滴、漏”标准的障碍。然而，液化石油气行业比起一般行业是更须强调无“跑、冒、滴、漏”的，因为液化石油气的泄漏不仅造成浪费和污染，更严重的是它能形成一种火险因素，假如防范不慎便会造成惨重事故。因此这种泄漏形成了生产和安全、环保的矛盾，这种矛盾不只困扰企业的生产活动，同时也是技术创新的瓶颈，它束缚了液化气的营销方式，阻碍服务质量的提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种无泄漏灌装液化石油气的方法及其所用装置。本发明的目的还要进一步发挥和利用无泄漏灌装的积极效果，通过把无泄漏灌装专用装置的功能加以拓展，然后将其和液化气的运输设备特别是汽车槽车组合在一起，从而应用其提供一种流动无泄漏灌装液化石油气的方法。为用户(特别是村镇用户和燃气汽车)提供一种便捷而又安全无害的供气方式，使服务水平产生质的跨越。
无泄漏灌装液化石油气的方法是用专用装置把灌装时剩在灌装管路里的液化气输回容器实现的，其步骤是把专用装置的输出管和液化气容器相接，输入管和灌装管路相接。在灌装到量时，关闭了贮存容器和承装容器之后，启动专用装置，由其将剩在灌装管路里的液化气输回容器里，然后再卸去灌瓶的灌装阀或装卸槽车、槽船的连接管，当然不可能有液化气喷泄。
上述无泄漏灌装液化气的方法，采用了把剩在灌装管路里的液化气输回容器的专用装置，该装置出于安全的考虑应用了气动技术，由气压进行传动、检测、控制。其构造包括：执行机构、动力回路、控制回路、液化气输入管路和液化气输出管路等部分。执行机构由泵和与其相应的动力元件(如：气缸或气动马达)组成，再根据执行机构所采用的动力元件、配置相应的动力回路。从泵的出口接出液化气的输出管路，从泵的入口接出液化气的输入管路，在该输入管路中安装有压力真空表和压力传感器。由压力真空表对作业做实况检测，压力传感器的信号输出管路和本装置的启动阀相连，在灌装管路里的剩余液化气被抽净而压力降到O时，该传感器便向启动阀发出关机指令，从而实现自动控制。
流动的无泄漏灌装液化气的目的，本发明是运用无泄漏灌装技术与液化气的运输设备的装运功能有机地结合实现的。方案是首先将液化气无泄漏灌装装置加以拓展功能的改装，使其输送液化气的方向具有可逆性；并相应于作业时液化气流向的变化，也把该装置原来在输入管路形成的检测、自控回路改在输出管路。经这样改装后，该装置便成了兼有提供灌装压力和排除灌装泄漏两种功能的、可用于流动无泄漏灌装的装置。然后将该装置和液化气的运输设备特别是汽车槽车进行组合，把该装置的输入管和车罐液相连接，在该装置的输出管端安装灌装阀用以连接承装容器，从而组成机动的无泄漏灌装系统。作业时打开和灌装阀连接好的承装容器和车罐液相阀，启动所述装置进行灌装，在灌装到量时关闭该装置和承装容器，把该装置输送液化气的方向切换，再将其重新启动，从而把剩在灌装管路里的液化气输回车罐，再从承装容器上卸下灌装阀。
为了兼顾本车无泄漏装卸，可在所述专用装置输入管增设支管和车罐的气相连接，作业时按照无泄漏灌装所述操作。
当然用上述流动无泄漏灌装的方式，也可进行流动的无泄漏倒残液作业。
流动无泄漏灌装也可采用下述另一种方案实现，在槽车自卸泵出口设一截止阀并接出输出管，在该输出管的端部安装灌装阀。把液化气无泄漏灌装装置的输入管和槽车自卸泵输出管在截止阀外侧相连，专用装置的输出管和车罐的气相连接。作业时把自卸泵用灌装阀和承装容器连接，然后打开自卸泵出口的截止阀和承装容器，启动自卸泵进行灌装，在灌装到量时关闭截止阀、停泵、关闭承装容器，启动所述装置把剩在灌装管路里的液化气输回车罐，再卸下灌装阀。
在上述第一个(不用自卸泵)流动无泄漏灌装方案中所用的液化气流动无泄漏灌装装置，是在液化气无泄漏灌装装置的基础上改装成的，改装内容包括两项：1、为使装置能够按照作业的需要切换输送液化气的方向，在输出、输入两管路间加装了换向阀；2、由于本装置把灌装剩在灌装管路里的液化气输回车罐，是靠把输出管路切换成输入管路实现的，因此原来无泄漏灌装装置安在其输入管路中的压力真空表和压力传感器，本装置将其改装在了输出管路中。本装置其余构造均与无泄漏灌装装置相同。
无泄漏灌装法能够根除灌装泄漏所造成的安全隐患、环境污染和浪费。
流动的无泄漏灌装在安全上优于长距离瓶装运输。它为村镇用户和燃气汽车提供了一种安全便捷的供气方式，从而使服务水平产生质的跨越，并且还可使企业少建贮罐和营销站点，节省资金和土地的投入。综上所述，可以看出上述两种灌装方法不仅能创经济效益，同时也有社会效益。
上述两种灌装方法的专用装置，由于主要是应用气动技术设计的，所以是属于“本质安全型”防爆，并且在过荷的情况下也不会发生机械事故，其各方面的安全性都很可靠。
附图说明
图1是无泄漏装卸液化气槽车示意图；
图2是液化气无泄漏灌瓶示意图；
图3是液化气无泄漏灌装装置的气动回路图；
图4是液化气无泄漏灌装装置另一种实施例的气动回路图；
图5是流动无泄漏灌装液化气示意图；
图6是流动无泄漏灌装液化气另一种实施例的示意图；
图7是液化气流动无泄漏灌装装置的气动回路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
无泄漏装卸液化气槽车如图1所示，在液化气罐101的液相阀21的外侧安装角阀23，气相阀22的外侧安装角阀24。把无泄漏灌装装置102的输出管A和液化气罐101的气相管D在气相阀22的里侧相连接，(当然也可与液相管连接，但在罐中装满液化气时液相管相对于气相管的负载要大)，输入管B的管端安装罐装阀12。在槽车完成装卸后，卸连接软管之前，把灌装阀12和角阀23连接，打开角阀23，启动装置102把剩在装卸车液相连接软管里的液化气输回液化气罐101里，卸下灌装阀12，再将其和角阀24连接，打开角阀24，启动专用装置102，把剩在装卸车气相连接软管里的液化气输回液化气罐101里，卸下灌装阀12，然后再卸下装卸车连接软管，这时当然不可能再发生液化气喷泄。
上述无泄漏装卸槽车作业把所述装置102安装在槽车上或者安装在装卸车设施(如铁路栈桥，汽车槽车装卸台)上均可。
液化气无泄漏灌瓶如图2所示，把液化气无泄漏灌装装置102的输出管A和灌瓶秤的液化气输入管C1连接，输入管B和灌瓶秤的液化气输出管C2连接，输出管C2的管端安装灌装阀12。作业当中在灌装到量时，截止阀27把灌瓶秤的液化气输入管C1与液化气输出管C2关断，这时关闭承装气瓶的角阀，启动装置102，把剩在灌装阀12及液化气输出管路C2里的液化气输回液化气输入管C1里，然后再从气瓶卸下灌装阀12。
图3所示是上述液化气无泄漏灌装方法的专用装置的气动回路。该装置采用气缸2驱动往复泵3组成执行机构。气缸2的动力回路是行程控制式连续往复运动回路，按下启动阀1则气缸2活塞杆前进，当前进到终点时凸轮6压开行程阀4，行程阀4向主控阀7发出切换信号，主控阀7换向，气缸2活塞杆后退，当后退到终点时凸轮6压开行程阀5，行程阀5向主控阀7发出复位信号，主控阀7复位，气缸2活塞杆又向前进，重复前一程序，在启动状态下气缸2活塞杆将连续往复运动，从而驱动与其联轴的往复泵3工作。在往复泵3的出口接出装置的输出管路A，在其入口接出装置的输入管路B，在该管路中安装有压力真空表9，簿膜缸10，该簿膜缸的活塞杆和二位三通阀8的阀芯机械联接，组成压力传感器，工作时输出管A和液化气容器相连，输入管B和灌装管路连接，由执行机构把灌装剩在灌装管路里的液化气向容器里输送，当灌装管路里的剩余液化气被抽净，压力降到0时，簿膜缸10便带动二位三通阀8向启动阀1发出复位信号，启动阀1复位，从而实现自动关机。压力真空表9，用来检测工作情况。启动阀1亦可手控。所以专用装置既能自控也可根据工作情况需要随时用手操纵。
图4示出上述专用装置的又一实施例，该实施方案采用气动隔膜泵16做执行元件，在该泵的出口接出装置的输出管A、在入口接出装置的输入管B，在该输入管路中安装有压力真空表9和波纹管17，该波纹管用根据压力变化输出的位移带动与其机械联接的二位三通阀8而构成压力传感器，向启动阀1提供控制信号，从而实现自动控制。
流动的无泄漏灌装液化气如图5所示，该实施方案还兼顾了槽车自身的无泄漏装卸。首先将液化气流动无泄漏灌装装置与槽车组合成无泄漏灌装系统，在车罐101液相阀21的外侧安装角阀23，在气相阀22的外侧安装角阀24。把所述液化气流动无泄漏灌装装置103的输入管B的支管B1通过截止阀25和车罐101的液相管C在液相阀21的里侧相连，支管B2通过截止阀26和车罐101的气相管D在气相阀22的里侧连接，装置103的输出管A在管端安装灌装阀12。进行灌装作业时，用灌装阀12连接承装容器，关闭截止阀26，打开截止阀25和承装容器，启动装置103开始灌装，在灌装到量时关闭该装置103和承装容器，然后切换装置103的输送液化气的方向，再将其重新启动，由其把剩在输出管A和灌装阀12里的液化气输回到车罐101里，再从承装容器上卸下灌装阀12。
在本车装卸作业中，在装卸完毕卸下装卸车连接软管之前，关闭截止阀25，打开截止阀26，把灌装阀12和角阀23连接并将该角阀打开，把装置103输送液化气的方向切换成逆向，然后将其启动，由其把剩在装卸车液相连接软管里的液化气输送回车罐101里，然后卸下灌装阀12再将其和角阀24连接，并将该角阀打开，启动装置103把剩在装卸车气相连接软管里的液化气输送回车罐101里，然后卸下灌装阀12，卸下装卸车连接软管。
应用上述流动无泄漏灌装的方式，也可进行流动无泄漏倒残液作业，具体方法是把液化气无泄漏灌装装置的输出管和液化气槽车的车罐相连接，将其输入端安装灌装阀，作业时把倒残液钢瓶倒置在相对于所述装置的较高处，然后用所述灌装阀与该钢瓶连接，并将它打开，再启动所述灌装装置把钢瓶里的残液输送到车罐里，最好在钢瓶稍呈负压时把它关闭，关闭灌装装置卸下钢瓶。
图6所示是流动无泄漏灌装液化气的另一种实施例，本实施方案也兼顾了槽车自身的无泄漏装卸。在槽车自卸泵15的出口设一截止阀28并接出输出管C1，该输出管在端部安装有灌装阀12。把液化气无泄漏灌装装置102的输入管B和槽车自卸泵15的输出管C1，在截止阀28的外侧连接，输出管A和车罐101的气相管D在气相阀22的里侧连接，为了兼顾槽车自身的无泄漏装卸，还在液相阀21的外侧安装了角阀23，在气相阀22的外侧安装了角阀24。进行灌装作业时，用灌装阀12和承装容器连接。然后打开承装容器和截止阀28，启动自卸泵15开始灌装，在灌装到量时关闭承装容器和截止阀28，停泵，启动装置102把剩在输出管C1和灌装阀12里的液化气输回车罐101里，再卸下灌装阀12。
本车的无泄漏装卸操作方法与前两例基本相同，在装卸进行完毕，卸连接软管之前，关闭截止阀28，然后用装置102把剩在连接软管里的液化气输回车罐，再将连接软管卸下。
上述流动无泄漏灌装作业中，其专用装置所需的压缩空气，可由汽车制动系统的空气泵供给，也可采用可移动的空气压缩机和槽车保持安全距离用软管供气。
在上述第一个(不用自卸泵)流动无泄漏灌装液化气的实施例中所用的专用装置103如图7所示。该装置的执行机构、动力回路与无泄漏灌装专用装置102相同，但该装置为了使输送液化气的方向能够切换，在输出管A和输入管B之间安装了换向阀11，工作中将换向阀11置于2位时液化气从B管吸入，从A管输出，换向阀置于1位时则液化气从A管吸入，从B管输出。在通过换向阀11的输出管路A中，安装有压力真空表9和气动簿膜缸10，该簿膜缸和二位三通阀8机械连接组成压力传感器，由其根据管路内的压力变化向启动阀1，提供控制信号，从而构成检测自控回路。
Claims (8)
1、一种液化气无泄漏灌装装置，该装置是采用气动技术设计的，其特征在于，它包括由泵与驱动其工作的动力元件组成的执行机构和与所述动力元件相应的动力回路，还有在所述泵的出口接出的液化气输出管路，在其入口接出的液化气输入管路和安装在该输入管路中，用以显示作业情况的压力真空表和在管路里压力降到0时向启动阀(1)提供关机信号的压力传感器所构成的检测自控回路。
2、一种利用权利要求1的液化气无泄漏灌装装置的灌装方法，其特征在于，把承装容器和贮存容器用管路连接，该连接管路还和所述无泄漏灌装装置的液化气输入管路连接，并把该装置的液化气输出管路和液化气容器连接，然后打开贮存容器和承装容器进行灌装，灌装到量时关闭贮存容器和承装容器，启动无泄漏灌装装置，由该装置的执行机构把灌装时剩在灌装连接管路里的液化气向液化气容器里输送，于设在该装置输入管路的压力真空表显示为0时将该装置关闭，卸开承装容器。
3、根据权利要求2所述的液化气灌装方法，其特征在于，进行装卸液化气槽车的作业中，在液化气罐(101)的液相阀(21)的外侧安装角阀(23)、气相阀(22)的外侧安装角阀(24)，把液化气无泄漏灌装装置(102)的输出管(A)和液化气罐(101)的气相管(D)在气相阀(22)的里侧连接、输入管(B)的管端安装灌装阀(12)，于装卸完毕，卸连接软管之前，把灌装阀(12)和角阀(23)连接，并将该角阀打开，启动装置(102)把装卸车剩在液相连接软管里的液化气输回液化气罐(101)里，关闭装置(102)，卸下灌装阀(12)，再将灌装阀(12)和角阀(24)连接，并将该角阀打开，启动装置(102)把装卸车剩在气相连接软管里的液化气，输回液化气罐(101)里，关闭装置(102)，卸下灌装阀(12)，然后再卸下装卸车连接软管。
4、根据权利要求2所述液化气灌装方法，其特征在于，进行液化气灌瓶的作业中，把液化气无泄漏灌装装置(102)的输出管(A)和灌瓶设备的液化气输入管(C1)连接、输入管(B)和灌瓶设备的液化气输出管(C2)连接，在灌装完毕卸开灌装阀(12)之前，启动装置(102)，把剩在灌装阀(12)及灌装设备的液化气输出管(C2)里的液化气输回液化气输入管(C1)里，然后再卸下灌装阀(12)。
5、一种利用权利要求1的液化气无泄漏灌装装置的流动灌装液化气方法，其特征在于，在槽车自卸泵(15)的出口设一截止阀(28)并接出输出管(C1)，该输出管的管端安装有灌装阀(12)，把液化气无泄漏灌装装置(102)的输入管(B)和自卸泵(15)的输出管(C1)在截止阀(28)的外侧连接、输出管(A)和车罐(101)的气相管(D)在气相阀(22)的里侧连接，进行灌装时用灌装阀(12)和承装容器连接，然后打开承装容器和截止阀(28)，启动自卸泵(15)进行灌装，在灌装到量时关闭承装容器和截止阀(28)、停泵，启动装置(102)，把剩在输出管路(C1)和灌装阀(12)里的液化气输送回车罐(101)里，然后卸下灌装阀(12)。
6、一种利用权利要求1的液化气无泄漏灌装装置的流动无泄漏倒残液方法，其特征在于，把液化气无泄漏灌装装置的输出管和液化气槽车的车罐连接、把其输入管端安装灌装阀，作业时把倒残液钢瓶倒置，用所述装置的灌装阀和钢瓶连接，把钢瓶打开，启动所述装置，由该装置把钢瓶里的残液输入车罐之后将钢瓶关闭卸下。
7、一种液化气流动无泄漏灌装装置，该装置是采用气动技术设计的，其特征在于：它包括由泵与驱动其工作的动力元件组成的执行机构和与所述动力元件相应的动力回路，还有在所述泵的出口接出的液化气输出管路、在其入口接出的液化气输入管路，在所述输出管路和输入管路之间安装有切换输送液化气方向的换向阀，在通过换向阀的输出管路中，安装有由显示作业情况的压力真空表和在管路里压力降到0时向启动阀(1)提供关机信号的压力传感器所构成的检测自控回路。
8、一种利用权利要求7的液化气流动无泄漏灌装装置的流动灌装液化气方法，其特征在于，把液化气流动无泄漏灌装装置(103)的输入管(B)和车罐(101)的液相管(C)在液相阀(21)的里侧连接、输出管(A)的管端安装灌装阀(12)，进行灌装时，用灌装阀(12)连接承装容器，并将承装容器打开，启动装置(103)进行灌装，灌装到量时，关闭专用装置(103)。关闭承装容器，把装置(103)输送液化气的方向切换，再将其启动，由其把剩在输出管(A)和灌装阀(12)里的液化气输回车罐(101)里，再卸下灌装阀(12)。
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