CN207145979U - 一种船岸界面安全系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船岸界面安全系统，包括油气主管路、超压保护系统、气液分离装置和惰化系统外接管路；油气主管路包括防静电软管、旋启式止回阀、油气管路，防静电软管一端用于导入VOC，另一端与旋启式止回阀连接，油气管路设置在旋启式止回阀的另一端，惰化系统外接管路设置在油气管路上，在油气管路上设有压力表、成分分析仪，超压保护系统连接在油气管路上，油气管路接通在气液分离装置上；本实用新型实现正/负超压保护；增加了系统运行可靠性和安全性，保障了设备、人员安全。

Description

一种船岸界面安全系统

技术领域

本实用新型属于油气回收技术领域，尤其是涉及一种船岸界面安全系统。

背景技术

由于石油产品中的轻组分具有很强的挥发性，在原油/油产品的开采(生产)、储运过程中，都伴有挥发气体产生，为减少油品挥发对油品质量、能源浪费、环境污染、健康危害，以及生产安全等方面的影响，有关企业/单位在油库、码头等环节设置了油气回收设施；同时，由于码头油库储罐化工品品类复杂，在装船过程中挥发气特性存在差异，装船管路冗长、危险点多，码头环境复杂，以及受到系统压力、温度等作业工况影响，给码头装船作业带来较大的安全隐患；

船岸界面安全系统是为了保护液货船油气回收作业中船舶和船上设备安全，以及保护岸上油气处理单元作业安全而设置在码头前沿的专用设备装置；其前端(进气端)连接输气臂或软管，末端(出气端)连接输气管网的安全装置；目前，国家缺少关于油气回收以及船岸界面安全装置的标准和规范，造成行业导向力偏弱；

具体的，现有船岸界面系统的缺陷是：

1)系统缺少正/负超压保护，或超压保护管路未设置阻火装置，存在一定安全隐患；2)系统管路设置分离器、阻火器等设备，工艺流程复杂造成系统内压力衰减较大；3)缺少远程控制，操作便利性和应急处置能力不足，若发生事故,对操作人员伤害危险系数较大。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种船岸界面安全系统，以克服现有技术的不足，以保障系统运行的流畅性，提高运行的安全性，防止系统超压、火灾等意外情况发生，并减少因设备运行问题造成人员伤害的可能性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种船岸界面安全系统，包括油气主管路、超压保护系统、气液分离装置和惰化系统外接管路；油气主管路包括防静电软管、旋启式止回阀、油气管路，防静电软管一端用于导入VOC(挥发性有机物)，另一端通过绝缘法兰与旋启式止回阀连接，油气管路设置在旋启式止回阀的另一端，惰化系统外接管路设置在油气管路上，在油气管路上设有压力表、压力变送器A、氧气浓度分析仪A和VOC成分分析仪，超压保护系统连接在油气管路上，油气管路接通在气液分离装置上，气液分离装置包括气液分离器和设置在气液分离器上的高液位警示用的压力式液位计A、低液位警示用的压力式液位计B和与两液位计对应连接的电磁阀，在气液分离器上还设有气相管道，气相管道上依次设有压差变送器B、温度变送器A、阻火器、温度变送器B、涡流式流量计A、氧气浓度分析仪B；气相管道末端连接在防爆风泵的进风端；防爆风泵的出风端管上设有压力变送器C，出风端管通过绝缘法兰B连接在VBU(油气输送系统)上；

优选的，气液分离器上还设有液位开关，液位开关与电磁阀电连接，即液位开关作为传感器将液位信号传送到相关的控制系统，控制系统将指令传给电磁阀，用于直接控制电磁阀的启闭；

优选的，在超压保护系统与气液分离装置之间的油气管路上设有防爆电动球阀和差压变送器A，差压变送器A紧邻气液分离器；

优选的，在超压保护系统与气液分离装置之间的油气管路上还设有与防爆电动球阀串联的手动紧急关断阀，用作备用阀门；

优选的，超压保护系统包括放空管，放空管上设有阻火器A、压力变送器B和压力/真空阀；

优选的，在阻火器A两端的放空管上与阻火器A并联有三通电磁阀，三通电磁阀的第三端口为放空/进气端口；

优选的，惰化系统外接管路包括连接在旋启式止回阀输出端的惰化系统管路，在惰化系统管路上依次设有旋涡式流量计B、调节阀、减压阀和截止阀，截止阀的外端用于通入惰性气体；惰性气体选择N₂(氮气)；

优选的，油气管路水平段敷设坡度为3‰，坡度方向朝向线路低点，气液分离器进口和出口位置管线标高为最低；

优选的，船岸界面安全系统还包括控制系统，控制系统包括防爆无线显示终端、本地控制系统(可编程控制器PLC)、远程控制系统，控制系统实现对船岸界面安全系统的本地和远程状态显示、操作和控制，可实现自动和现场人工手动操作；远程控制系统也能对船岸界面安全系统的应急关断和启停，通过本地控制系统可临时关闭远程控制模式；为规避控制器之前操作风险，防爆无线显示终端仅可查看系统运行状态，不能执行控制操作；控制系统可实现本系统自动控制，包括启停、报警、运行监测、故障分析、紧急处置，通过与油气回收等设施联机也可实现油气回收各系统联机控制；

相对于现有技术，本实用新型所述的船岸界面安全系统具有以下优势：

本实用新型所述的船岸界面安全系统可实现正/负超压保护，管路具有阻火功能；在系统管路设置有防爆风泵，可弥补系统压降的不足；

系统还可实现就地控制系统与远程控制室的通信、控制，降低了本地操作的危害；配备无线防爆显示终端，便于及时了解设备运行情况；增加了系统运行可靠性和安全性，保障了设备、人员安全。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的船岸界面安全系统工艺简图；

附图标记说明：

1、防静电软管；2、38-绝缘法兰A、B；3、旋启式止回阀；4、油气管路；5、压力表；6、14、29-压力变送器A、B、C；7、27-氧气浓度分析仪A、B；8、VOC成分分析仪；9、防爆电动球阀；10、手动紧急关断阀；11、三通电磁阀；12、放空管；13、压力/真空阀；15、24-阻火器A、B；16、22-差压变送器A、B；17、20-压力式液位计A、B；18、气液分离器；19、液位开关；21、电磁阀；23、25-温度变送器A、B；26、31-漩涡式流量计A、B；28、防爆风泵；30、惰化系统管路；32、调节阀；33、减压阀；34、截止阀；35、防爆无线显示终端；36、本地控制系统；37、远程控制系统。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参阅图1，一种船岸界面安全系统，包括油气主管路、超压保护系统、气液分离装置和惰化系统外接管路；油气主管路包括防静电软管1、旋启式止回阀3、油气管路4，防静电软管1一端用于导入VOC(挥发性有机物)，另一端通过绝缘法兰2与旋启式止回阀3连接，油气管路4设置在旋启式止回阀3的另一端，惰化系统外接管路设置在油气管路4上，在油气管路4上设有压力表5、压力变送器A6、氧气浓度分析仪A7和VOC成分分析仪8，超压保护系统连接在油气管路4上，油气管路4接通在气液分离装置上，气液分离装置包括气液分离器18和设置在气液分离器18上的高液位警示用的压力式液位计A17、低液位警示用的压力式液位计B20和与液位计连接的电磁阀21，在气液分离器18上还设有气相管道，气相管道上依次设有压差变送器B22、温度变送器A23、阻火器24、温度变送器B25、涡流式流量计A26、氧气浓度分析仪B27；气相管道末端连接在防爆风泵28的进风端；防爆风泵28的出风端管上设有压力变送器C29，出风端管通过绝缘法兰B38连接在VBU(油气输送系统)上；其中，气液分离器18上还设有液位开关19，液位开关19与电磁阀21连接，用于直接控制电磁阀21的启闭；其中，在超压保护系统与气液分离装置之间的油气管路4上设有防爆电动球阀9和差压变送器A16，差压变送器A16紧邻气液分离器18；其中，在超压保护系统与气液分离装置之间的油气管路4上还设有与防爆电动球阀9串联的手动紧急关断阀10，用作备用阀门；其中，超压保护系统包括放空管12，放空管12上设有阻火器A15、压力变送器B14和压力/真空阀13；其中，在阻火器A15两端的放空管12上与阻火器A15并联有三通电磁阀11，三通电磁阀11的第三端口为放空端口；其中，惰化系统外接管路包括连接在旋启式止回阀3输出端的惰化系统管路30，在惰化系统管路30上依次设有旋涡式流量计B31、调节阀32、减压阀33和截止阀34，截止阀34的外端用于通入惰性气体；惰性气体选择N₂(氮气)；其中，油气管路4水平段敷设坡度为3‰，坡度方向朝向线路低点，气液分离器进口和出口位置管线标高为最低；

其中，船岸界面安全系统还包括控制系统，控制系统包括防爆无线显示终端35、本地控制系统(可编程控制器PLC)36、远程控制系统37，控制系统实现对船岸界面安全系统的本地和远程状态显示、操作和控制，可实现自动和现场人工手动操作；远程控制系统37也能对船岸界面安全系统的应急关断和启停，通过本地控制系统36可临时关闭远程控制模式；为规避控制器之前操作风险，防爆无线显示终端35仅可查看系统运行状态，不能执行控制操作；控制系统可实现本系统自动控制，包括启停、报警、运行监测、故障分析、紧急处置，通过与油气回收等设施联机也可实现油气回收各系统联机控制；

同时，船舱状态信号可通过通信系统接入码头装船控制系统，并通过装船控制系统实现对船岸界面安全系统的关联控制；

按照各部件功能划分，本船岸界面安全系统整体采用防爆设计,包括油气主管路、防爆装置、超压保护系统、气液分离装置、惰化系统外接管路、控制系统和系统监测设备；

油气主管路：包括防静电软管1、绝缘法兰A2、旋启式止回阀3、油气管路4、防爆电动球阀9、手动紧急关断阀10、漩涡式流量计A26、防爆风泵28、绝缘法兰B38；旋启式止回阀3用于防止后段管路或下游工艺系统压力过高导致油气倒流，危害上游系统安全，并可保证工艺下游系统压力的稳定性；漩涡式流量计A26可实时监测系统油气流量，及时监测系统流量异常情况，配合使用可防止系统压力突增或突降造成系统压力过高甚至爆炸现象，同时可为系统密闭性提供参考依据；防爆风泵28可弥补系统压降造成的油气输送不畅问题，可根据系统压力和流量信号自动运行/停止，以及调整速度；防爆电动球阀9可根据系统控制器发出的指令，自动切断/恢复油气主管路供气，手动紧急关断阀10可在防爆电动球阀9故障时作为备用使用，也可作为手动关断功能；

防爆炸装置：包括阻火器B24、差压变送器B22、温度变送器A23、阻火器B24、温度变送器B25；差压变送器B22和温度变送器A23、B25分别实时监测阻火器24进口和出口压力、温度变化情况，以判断其是否正常工作；当出现系统含氧量超标等引起爆炸情况时，阻火器B24能够抑制爆炸程度；同时监测仪表能够将异常信号传递到本地控制系统36上的控制器，控制器根据逻辑计算发出指令，控制系统的运行/停止状态；

超压保护系统：包括三通电磁阀11、放空管12、压力/真空阀13、压力变送器B14和阻火器A15；压力/真空阀13执行机构为自动机械式，当系统压力超过压力/真空阀13最高设定值或低于其最低设定值时，压力/真空阀13开启释放过高压力或补入空气对冲系统负压；与阻火器A15并联的三通电磁阀11通过支路与放空管12联通，作为压力/真空阀13的备用阀，当压力/真空阀13出现故障时，可通过控制器打开电磁阀11调节系统压力，三通电磁阀11其中一条管路与阻火器A15并联，目的是在阻火器A15发生故障时使用；

气液分离装置：包括差压变送器A16、压力式液位计A17、气液分离器18、液位开关19、压力式液位计B20和电磁阀21；油气进入系统后，部分水分、油气出现液化现象，气液分离器可实现管路内气、液分离，防止管路内部积液使气流不畅；同时，可防止液态组份干扰仪表监测精度、影响设备正常使用；差压变送器A16可实时监测气液分离器18进口和出口压力情况，可及时发现气液分离器18是否堵塞等情况；压力式液位计A 17为高液位报警指示，压力式液位计B20为低液位报警指示；液位开关19，作为高液位限位开关及压力式液位计A17备用作业，可直接触发电磁阀21开启，使气液分离器18进行排液，防止分离器内满液溢出或干涉工艺流程；

惰化系统外接管路：包括惰化系统管路30、漩涡式流量计B31、调节阀32、减压阀33、截止阀34；当系统管道内含氧量体积比高于5％时，系统报警，同时通过控制器控制惰化管路向系统补入氮气，以稀释油气；当系统管道内含氧量体积比高于7％时，系统自动关闭防爆电动球阀9；通过漩涡式流量计B31控制冲入系统氮气总量，并可通过调节阀32、减压阀33控制氮气流速和压力，使外接氮气系统与本系统匹配；

系统监测设备:包括压力表5、压力变送器A6、氧气含量分析仪A7、氧气含量分析仪B27、VOC成分分析仪8，以及各模块内部仪表；用来实时监测系统压力、温度、油气组份、氧含量等信息，并将信息传送给系统控制器；氧气含量分析仪A 7布置在系统进气端6m范围内，当监测系统流程氧含量达到预警值时，触发系统启动惰化系统流程，向系统冲入一定量氮气，稀释氧气，防止爆炸情况发生；

本实用新型的油气输送情况：装船/槽车过程中船舱/车罐中挥发油气自防静电软管1进入船岸界面安全系统，油气经过止回阀3、油气管路4、防爆电动球阀9、手动紧急关断阀10、气液分离器18、阻火器24、流量计26、防爆风泵28，及管道式压力变送器29，之后经过油气输送系统(VBU)送入油气回收装置；系统通过惰化系统管路30补入惰化气体，可采用氮气，当系统出现正/负压力超压，则通过超压保护管路进行释放；整个系统直接通过本地控制系统36实现自动控制；

本实用新型所述的船岸界面安全系统可实现正/负超压保护，管路具有阻火功能；在系统管路设置有防爆风泵，可弥补系统压降的不足；同时系统可实现就地控制系统与远程控制室的通信、控制，降低了本地操作的危害；配备无线防爆显示终端，便于及时了解设备运行情况；增加了系统运行可靠性和安全性，保障了设备、人员安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种船岸界面安全系统，其特征在于：包括油气主管路、超压保护系统、气液分离装置和惰化系统外接管路；所述油气主管路包括防静电软管(1)、旋启式止回阀(3)、油气管路(4)，防静电软管(1)一端用于接入VOC，另一端与旋启式止回阀(3)连接，油气管路(4)设置在旋启式止回阀(3)的另一端，所述惰化系统外接管路设置在油气管路(4)上，在油气管路(4)上设有压力表(5)、压力变送器A(6)、氧气浓度分析仪A(7)和VOC成分分析仪(8)，超压保护系统连接在油气管路(4)上，油气管路(4)接通在气液分离装置上，所述气液分离装置包括气液分离器(18)和设置在气液分离器(18)上的压力式液位计A(17)、压力式液位计B(20)和电磁阀(21)，在气液分离器(18)上还设有气相管道，气相管道上依次设有压差变送器B(22)、温度变送器A(23)、阻火器(24)、温度变送器B(25)、涡流式流量计A(26)、氧气浓度分析仪B(27)；气相管道末端连接在防爆风泵(28)的进风端；防爆风泵(28)的出风端管上设有压力变送器C(29)。

2.根据权利要求1所述的船岸界面安全系统，其特征在于，气液分离器(18)上还设有液位开关(19)，液位开关(19)与电磁阀(21)电连接，控制电磁阀(21)的启闭。

3.根据权利要求1所述的船岸界面安全系统，其特征在于，在超压保护系统与气液分离装置之间的油气管路(4)上设有防爆电动球阀(9)和差压变送器A(16)，差压变送器A(16)紧邻气液分离器(18)。

4.根据权利要求1所述的船岸界面安全系统，其特征在于，在超压保护系统与气液分离装置之间的油气管路(4)上还设有与防爆电动球阀(9)串联的手动紧急关断阀(10)。

5.根据权利要求1所述的船岸界面安全系统，其特征在于，超压保护系统包括放空管(12)，放空管(12)上设有阻火器A(15)、压力变送器B(14)和压力/真空阀(13)。

6.根据权利要求1所述的船岸界面安全系统，其特征在于，在阻火器A(15)两端的放空管(12)上与阻火器A(15)并联有三通电磁阀(11)，三通电磁阀(11)的第三端口为放空端口。

7.根据权利要求1所述的船岸界面安全系统，其特征在于，惰化系统外接管路包括连接在旋启式止回阀(3)输出端的惰化系统管路(30)，在惰化系统管路(30)上依次设有旋涡式流量计B(31)、调节阀(32)、减压阀(33)和截止阀(34)，截止阀(34)的外端通入惰性气体。

8.根据权利要求1所述的船岸界面安全系统，其特征在于，油气管路(4)水平段敷设坡度为3‰，坡度方向朝向线路低点，气液分离器(18)进口和出口位置管线标高为最低。

9.根据权利要求1所述的船岸界面安全系统，其特征在于，还包括控制系统，控制系统包括防爆无线显示终端(35)、本地控制系统(36)、远程控制系统(37)，控制系统实现对船岸界面安全系统的本地和远程状态显示、操作和控制。