CN207687663U - 液氯储罐的安全仪表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液氯储罐的安全仪表系统，属于安全仪表技术领域。其解决了现有液氯储罐的DCS系统存在更大的安全隐患等问题。本实用新型进料管和出料管上分别设有进料紧急切断阀组和出料紧急切断阀组，液氯储罐设有双安全阀，与液氯储罐连接的压力传感器组通过压力高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断进料紧急切断阀组；与液氯储罐连接的液位传感器组通过液位高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断进料紧急切断阀组，液位传感器组通过液位低低信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断出料紧急切断阀组。本实用新型安全可靠，意外事故发生率低满足安全完整性等级SIL2的要求。

Description

液氯储罐的安全仪表系统

技术领域

本实用新型涉及液氯储罐的安全仪表系统，属于安全仪表技术领域。

背景技术

在氯碱下游氯产业中，液氯经储存，输送至下游装置使用。常用的液氯储存主要为储罐，钢瓶等。而钢瓶储存受储量的限制和安全隐患更大的情况，采用储罐储存更为普遍。液氯的储罐储存目前仅仅使用基本的DCS系统(集散控制系统)，由于液氯是剧毒品，一旦集散控制系统失灵，则会引发重大事故。

国家安全生产监督管理总局令第40号(2011年8月5日执行)中明确要求“涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统(SIS系统)”。根据GB18218，液氯的临界量只有5吨，对于使用或储存液氯的企业，使用量均远远超过该临界量，也就是说大多使用液氯的企业均会构成重大危险源，若仅使用基本的DCS系统，安全等级低，不符合国家安全生产要求，需要配备独立的安全仪表系统(SIS系统)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有DCS系统存在的上述缺陷，提出了一种液氯储罐的安全仪表系统，通过在进料管和出料管上设置进料紧急切断阀组和出料紧急切断阀组，当液位传感器或压力传感器检测到液氯储罐内的液位或压力超标时，联锁关闭进料紧急切断阀组和出料紧急切断阀组，使液氯生产、储存过程中具有更高的可靠性和安全性。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种液氯储罐的安全仪表系统，包括液氯储罐、与液氯储罐连接的进料管、出料管、紧急排放管和氯气尾气管，紧急排放管还与氯气尾气管，氯气尾气管连接有尾气吸收装置，进料管和出料管上分别设有进料紧急切断阀组和出料紧急切断阀组，紧急排放管上设有双安全阀，液氯储罐连接有压力传感器组和压力表，压力传感器组通过压力高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断进料紧急切断阀组；液氯储罐还连接有温度计和温度高低位指示报警器；液氯储罐还连接有液位传感器组和液位计，液位传感器组通过液位高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断进料紧急切断阀组。

作为优选地，进料紧急切断阀组包括进料紧急切断阀Ⅰ和进料紧急切断阀Ⅱ，设置两个进料紧急切断阀完成冗余设置，当液氯储罐上液位或压力高高报警时，联锁关闭进料紧急切断阀组，出料紧急切断阀组包括出料紧急切断阀Ⅰ和出料紧急切断阀Ⅱ，设置两个进料紧急切断阀完成冗余设置。

作为优选地，压力传感器组包括压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ，压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ和压力传感器Ⅲ分别通过压力高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，压力传感器Ⅰ还连接有压力高低位指示报警器，当液氯储罐的压力高高报警时，联锁关闭液氯储罐进料紧急切断阀组。

作为优选地，液位传感器组包括液位传感器Ⅰ、液位传感器Ⅱ和液位传感器Ⅲ；当液氯储罐上液位高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁关闭液氯储罐进料紧急切断阀组；当液氯储罐液位低低报警时，联锁关闭液氯储罐出料紧急切断阀组。

作为优选地，液位传感器Ⅰ、液位传感器Ⅱ和液位传感器Ⅲ分别通过液位高高信号引入 SIS系统，完成“三取二”逻辑；液位传感器Ⅰ、液位传感器Ⅱ和液位传感器Ⅲ分别通过液位低低信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑。

作为优选地，双安全阀前设有压力高限指示报警表和爆破片，当爆破片两侧压力差达到预设定值时，爆破片即刻动作，并通过紧急排放管泄放液氯。

作为优选地，液氯储罐还连接有气相平衡管线，以保证液氯储罐内气相平衡，气相平衡管线连接有氯气罐。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述的液氯储罐的安全仪表系统，液位传感器组或压力传感器组检测到液氯储罐上液位或压力超过阈值，SIS系统运算单元Ⅰ联锁关闭液氯储罐进料管上的进料紧急切断阀组；当液位传感器组检测到液氯储罐液位低于阈值时，SIS系统运算单元Ⅱ联锁关闭液氯储罐出料管上的出料紧急切断阀组；若液氯储罐压力达到双安全阀的起跳压力时，双安全阀则会开启，泄压至氯气尾气吸收塔，保证液氯储罐的本质安全性和整个系统的密闭性，本实用新型有效地防止安全事故发生。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图中：1、进料管；11、进料紧急切断阀Ⅰ；12、进料紧急切断阀Ⅱ；

21、压力传感器Ⅰ；22、压力传感器Ⅱ；23、压力传感器Ⅲ；24、压力高高信号Ⅰ；25、压力高高信号Ⅱ；26、压力高高信号Ⅲ；27、液位计；28、压力高低位指示报警器；

3、紧急排放管；31、双安全阀；32、压力高限指示报警表；33、爆破片；

4、氯气尾气管；41、氯气尾气吸收塔；42、气相平衡管线；43、氯气罐；

51、温度高低位指示报警器；52、温度计；

601、液位传感器Ⅰ；602、液位高高信号Ⅰ；603、液位低低信号Ⅰ；604、液位传感器Ⅱ；605、液位高高信号Ⅱ；606、液位低低信号Ⅱ；607、液位传感器Ⅲ；608、液位高高信号Ⅲ；609、液位低低信号Ⅲ；610、液位计；611、液位高低位指示报警器；

71、SIS系统运算单元Ⅰ；72、SIS系统运算单元Ⅱ；

8、出料管；81、出料紧急切断阀Ⅰ；82、出料紧急切断阀Ⅱ；83、液氯输送泵；

9、液氯储罐。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和具体实例，对本实用新型提出的液氯储罐的安全仪表系统进行进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型所述的液氯储罐的安全仪表系统，如图1或图2所示，包括液氯储罐9、与液氯储罐9连接的进料管1、出料管8、紧急排放管3和氯气尾气管4，紧急排放管3还与氯气尾气管4，氯气尾气管4连接有尾气吸收装置吸收液氯内夹杂的氯气，防止有害气体氯气泄漏，尾气吸收装置采用氯气尾气吸收塔41，进料管1上设有进料紧急切断阀Ⅰ12和进料紧急切断阀Ⅱ12(冗余)，出料管8上设有出料紧急切断阀Ⅰ81和出料紧急切断阀Ⅱ82(冗余)，出料管8与液氯输送泵83连接，紧急排放管3上设有双安全阀31，双安全阀31前设有压力高限指示报警表32和爆破片33，当爆破片33两侧压力差达到预设定值时，爆破片33即刻动作，并通过紧急排放管3泄放液氯；液氯储罐9连接有温度计52和温度高低位指示报警器 51。

液氯储罐9连接有压力传感器Ⅰ21、压力传感器Ⅱ22、压力传感器Ⅲ23和压力表，压力传感器Ⅰ21、压力传感器Ⅱ22和压力传感器Ⅲ23分别通过压力高高信号Ⅰ24、压力高高信号Ⅱ25和压力高高信号Ⅲ26引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，SIS系统运算单元Ⅰ71与进料紧急切断阀组连接，压力传感器Ⅰ21还连接有压力高低位指示报警器28，当液氯储罐9压力高高报警时，SIS系统运算单元Ⅰ71联锁关闭液氯储罐9进料管1上的进料紧急切断阀Ⅰ 12和进料紧急切断阀Ⅱ12。

液氯储罐9连接有液位传感器Ⅰ601、液位传感器Ⅱ604、液位传感器Ⅲ607和液位计27，液位传感器Ⅰ601、液位传感器Ⅱ604和液位传感器Ⅲ607分别通过液位高高信号Ⅰ602、液位高高信号Ⅱ605和液位高高信号Ⅲ608引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，与SIS系统运算单元Ⅰ71连接；液位传感器Ⅰ601、液位传感器Ⅱ604和液位传感器Ⅲ607分别通过液位低低信号Ⅰ603、液位低低信号Ⅱ606和液位低低信号Ⅲ609引入SIS系统，完成“三取二”逻辑， SIS系统运算单元Ⅱ72与出料紧急切断阀Ⅰ81和出料紧急切断阀Ⅱ82连接，液位传感器Ⅰ601 连接有液位高低位指示报警器611；当液氯储罐9上液位高高报警时，SIS系统运算单元Ⅰ71 联锁关闭液氯储罐9进料管1上的进料紧急切断阀Ⅰ12和进料紧急切断阀Ⅱ12；当液氯储罐 9液位低低报警时，SIS系统运算单元Ⅱ72联锁关闭液氯储罐9出料管8上的出料紧急切断阀Ⅰ81和出料紧急切断阀Ⅱ82。

液氯储罐9连接有气相平衡管线42，以保证液氯储罐9内气相平衡，气相平衡管线42 连接有氯气罐43；液氯储罐9还通过管线连接三氯化氮吸收装置44，以吸收液氯生产中过程中夹杂的三氯化氮杂质。

本实用新型通过在液氯储罐9上设置温度、压力、液位的测量仪表对液氯储罐9进行监控和检测，在液氯储罐9的进料管1和出料管8上均设置紧急切断阀，在紧急排放管3上设置双安全阀31，并在安全阀前依次设置压力表和爆破片33；当液氯储罐9上液位或压力超过阈值时，SIS系统运算单元Ⅰ71联锁关闭液氯储罐9进料管1上的进料紧急切断阀Ⅰ11和进料紧急切断阀Ⅱ12；当液氯储罐9液位低于阈值时，SIS系统运算单元Ⅱ72联锁关闭液氯储罐9出料管8上的出料紧急切断阀Ⅰ81和出料紧急切断阀Ⅱ82；若液氯储罐9压力达到双安全阀31的起跳压力时，双安全阀31则会开启，泄压至氯气尾气吸收塔41，保证液氯储罐9 的本质安全性和整个系统的密闭性。本实用新型安全完整性等级为SIL2，失效概率为≥10^-3且＜10^-2，该安全仪表系统具有更高的可靠性、适用性和可维护性，本实用新型独立于生产的过程的集散控制系统，在液氯正常生产时处于休眠或者静止状态，一旦生产过程完全停止或者生产设备出现可能导致安全事故的情况时，本实用新型能瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或者自动进入预订的安全状态，

当然，上述内容仅为本实用新型的具体实施方式，不能被认为用于限定对本实用新型的保护范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的涵盖范围内。

Claims (7)

1.一种液氯储罐的安全仪表系统，包括液氯储罐(9)、与液氯储罐(9)连接的进料管(1)、出料管(8)、紧急排放管(3)和氯气尾气管(4)，紧急排放管(3)还与氯气尾气管(4)连接，氯气尾气管(4)连接有尾气吸收装置，其特征在于：进料管(1)和出料管(8)上分别设有进料紧急切断阀组和出料紧急切断阀组，紧急排放管(3)上设有双安全阀(31)，液氯储罐(9)连接有压力传感器组和压力表，压力传感器组通过压力高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断进料紧急切断阀组；液氯储罐(9)还连接有温度计(52)和温度高低位指示报警器(51)；液氯储罐(9)还连接有液位传感器组和液位计(27)，液位传感器组通过液位高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，液位传感器组通过液位低低信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断出料紧急切断阀组。

2.根据权利要求1所述的液氯储罐的安全仪表系统，其特征在于：所述进料紧急切断阀组包括进料紧急切断阀Ⅰ(11)和进料紧急切断阀Ⅱ(12)，出料紧急切断阀组包括出料紧急切断阀Ⅰ(81)和出料紧急切断阀Ⅱ(82)。

3.根据权利要求1所述的液氯储罐的安全仪表系统，其特征在于：所述压力传感器组包括压力传感器Ⅰ(21)、压力传感器Ⅱ(22)和压力传感器Ⅲ(23)，压力高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断进料紧急切断阀Ⅰ(11)和进料紧急切断阀Ⅱ，压力传感器Ⅰ(21)还连接有压力高低位指示报警器(28)。

4.根据权利要求1所述的液氯储罐的安全仪表系统，其特征在于：所述液位传感器组包括液位传感器Ⅰ(601)、液位传感器Ⅱ(604)和液位传感器Ⅲ(607)，液位高高信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，联锁切断进料紧急切断阀Ⅰ(11)和进料紧急切断阀Ⅱ(12)。

5.根据权利要求4所述的液氯储罐的安全仪表系统，其特征在于：所述液位传感器Ⅰ(601)、液位传感器Ⅱ(604)和液位传感器Ⅲ(607)分别与SIS系统运算单元Ⅰ(71)连接，液位传感器Ⅰ(601)、液位传感器Ⅱ(604)和液位传感器Ⅲ(607)分别通过液位低低信号引入SIS系统，完成“三取二”逻辑，与SIS系统运算单元Ⅱ(72)连接。

6.根据权利要求1所述的液氯储罐的安全仪表系统，其特征在于：所述双安全阀(31)前设有压力高限指示报警表(32)和爆破片(33)。

7.根据权利要求1所述的液氯储罐的安全仪表系统，其特征在于：所述液氯储罐(9)还连接有气相平衡管线(42)，气相平衡管线(42)连接有氯气罐(43)。