CN211568926U - 一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统 - Google Patents
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Abstract
一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统的制氮机（1）的氮气输出管道（3）依次与调压阀（2）、氮气储罐（4）连接，氮气储罐（4）顶部的侧面设有连通阀门（6），连通阀门（6）上部通过与连通管道（7）与油品储罐（10）的上部连接；变频控制柜（8）通过外输电缆（8‑1）与制氮机（1）的电动机（M）接线盒（1‑1）连接，变频控制柜（8）通过控制信号线（8‑2）与调压阀（2）连接。本实用新型有效防止油品储罐发生失火事故，保障安全生产。本实用新型利用可编程控制器PLC和变频器8‑0实现了制氮机1电动机M的软启动、软停止，自动化程度高，避免了启动时对电网的冲击。减少了对设备的维修工作量，降低了噪音，节约能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油工业油品储罐安全保护技术，具体而言是一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统。
背景技术
目前油田、石化行业生产过程中运行着大量的用于储存油品常压钢制储罐，这些储罐的结构形式有拱顶储罐、浮顶储罐。目前，这些常压储罐运行过程中，在油品排出储罐时、液面降低，空气进入液面与罐顶之间的空间、在油品进入储罐时，液面升高、液面与罐顶之间的气体排入大气内，液面与罐顶间的空间内主要成份是空气，同时也含有一定量的储藏油品的挥发气体成分。这样在液面与罐顶空间已经具备了物体燃烧的三条件中的两个，即可燃物（储存油品）与氧气（空气），如果再遇到点火源就会发生着火或爆炸。点火源的产生是偶然的、很难预测的。这些点火源可能源自储罐在运行过程中发生雷电、各种静电如摩擦产生的静电、构件之间的电位差产生放电、一些电器仪器仪表产生的放电、人的违章行为等。故油品储罐在正常生产运行中，时刻存在着安全隐患，因而，研制钢制常压油品储罐氮气安全保护技术是十分必要的。
发明内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统。
本实用新型包括：压力传感器、制氮机、调压阀、氮气输出管道、氮气储罐、安全阀、连通阀门、连通管道、变频控制柜、油品储罐；其特征在于：所述制氮机的氮气输出管道依次与调压阀、氮气储罐连接，氮气储罐顶部的侧面设有连通阀门，连通阀门上部通过与连通管道与油品储罐的上部连接；变频控制柜通过外输电缆与制氮机的电动机接线盒连接，变频控制柜通过控制信号线与调压阀连接。调压阀的作用是将制氮机产生的氮气压力自动调压到氮气储罐工作压力（根据工作压力设定压力值）。
上述一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统中的氮气输出管道上位于调压阀的下流设有压力传感器，压力传感器通过信号线与变频控制柜内的可编程控制器连接。
上述一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统中的氮气储罐的顶部设有安全阀。当氮气储罐4压力超过允许值时，自动打开泄压，维持氮气储罐压力，保护氮气储罐。
上述一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统中的变频控制柜设有变频器、可编程控制器、电抗器、压力变送器、震荡传感器、接触器、空气开关、电流表、电压表、按钮、互感器等；可编程控制器由触摸屏、电源、CPU、模拟量输出模块、开关量输入、输出模块等组成，通过可编程控制器实现电气部分的控制，具有启动、运行、停止、切换、报警及故障自诊断功能。
上述一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统的变频控制工作原理:
本实用新型通过转换开关选择变频/工频启动。
运行:正常情况，合上变频开关，电动机处于变频调速状态，压力变送器检测氮气输出管道出口压力，并与给定值比较，经PID指令运算，得到频率信号，调节变频器的输出频率，以调节电动机的转速，达到所需压力的目的。停止:按下停止按钮，可编程控制器控制所有的接触器断开，变频器停止工作。切换:拉下变频开关，合上工频开关，实现工频、变频相互切换。报警及故障自诊断:制氮机内部设有四个需要监测的量:冷却水压力监测、润滑油监测、机体温度监测、储气罐压力监测。
上述一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统运行过程：制氮机制成的氮气通过调压阀、连通管道，储存于氮气储罐中，调压阀将制氮机产生的氮气压力自动调压到氮气储罐工作需要的压力（根据工作压力设定压力值）。当油品储罐液位降低时，通过连通管道从氮气储罐吸入氮气；当介质储罐液位升高时，排出的氮气通过连通管道压入氮气储罐中。当氮气储罐压力超过允许值时，自动打开泄压，维持氮气储罐压力。当油品储罐或氮气储罐不能正常运行时，断开油品储罐与氮气储罐。安全阀门将油品储罐与呼吸阀间的隔断，当制氮机供氮系统正常运行时，处于关断状态，当制氮系统出现故障时，为维持油品储罐运行，打开安全阀门，介质进液、排液引起的排气、进气过程通过呼吸阀完成。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1.适用于石油工业钢制常压油品储罐安全保护，有效避免油品储罐在运行过程中发生雷电、各种静电如摩擦产生的静电、构件之间的电位差产生放电、一些电器仪器仪表产生的放电、人的违章行为等产生的火花，有效防止油品储罐发生失火事故，保障安全生产；
2.利用可编程控制器和变频器实现了制氮机电动机的软启动、软停止，避免了制氮机电动机启动时对电网的冲击；
3.减少了对设备的维修工作量，降低了机器的噪音；
4. 利用可编程控制器自动化程度高，节约能源。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1-本实用新型工艺流程结构示意图
图2-基于PLC的制氮机变频控制原理图
附图中：0.压力传感器，0-1.信号线；1.制氮机，1-1.接线盒；2.调压阀，3.氮气输出管道，4.氮气储罐，5.安全阀，6.连通阀门,7.连通管道，8.变频控制柜，8-0.变频器，8-1.外输电缆，8-2.控制信号线；9.油品储罐，10安全阀门，11.呼吸阀；M.电动机，K1.变频开关，K2.工频开关，PLC.可编程控制器。
具体实施方式
本实用新型包括：压力传感器0、制氮机1、调压阀2、氮气输出管道3、氮气储罐4、安全阀5、连通阀门6、连通管道7、变频控制柜8、油品储罐9；其特征在于：所述制氮机1的氮气输出管道3依次与调压阀2、氮气储罐4连接，氮气储罐4顶部的侧面设有连通阀门6，连通阀门6上部通过与连通管道7与油品储罐9的上部连接；变频控制柜8通过外输电缆8-1与制氮机1的电动机M接线盒1-1连接，变频控制柜8通过控制信号线8-2与调压阀2连接。
所述氮气输出管道3上位于调压阀2的下流设有压力传感器0，压力传感器0通过信号线0-1与变频控制柜8内的可编程控制器PLC连接。
所述氮气储罐4的顶部设有安全阀5。
所述变频控制柜8设有变频器8-0、可编程控制器PLC、电抗器、压力变送器、震荡传感器、接触器、空气开关、电流表、电压表、按钮、互感器等；可编程控制器PLC由触摸屏、电源、CPU、模拟量输出模块、开关量输入、输出模块等组成，通过可编程控制器PLC实现电气部分的控制，具有启动、运行、停止、切换、报警及故障自诊断功能。
一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统使用时通过转换开关选择变频/工频启动。
运行:正常情况，合上变频开关K1，电动机M处于变频调速状态，压力传感器0检测氮气输出管道3出口压力，并与给定值比较，经PID指令运算，得到频率信号，调节变频器8-0的输出频率，以调节电动机M的转速，达到所需压力的目的。停止:按下停止按钮，可编程控制器PLC控制所有的接触器断开，变频器8-0停止工作。切换:拉下变频开关K1，合上工频开关K2，实现工频、变频相互切换。报警及故障自诊断:制氮机1内部设有四个需要监测的量:冷却水压力监测、润滑油监测、机体温度监测、储气罐压力监测。
一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统,有效避免油品储罐在运行过程中发生雷电、各种静电如摩擦产生的静电、构件之间的电位差产生放电、一些电器仪器仪表产生的放电、人的违章行为等产生的火花，有效防止油品储罐发生失火事故，保障安全生产。利用可编程控制器PLC和变频器8-0实现了制氮机1电动机M的软启动、软停止，自动化程度高，避免了启动时对电网的冲击。从而达到减少了对设备的维修工作量，降低了机器的噪音，节约能源的目的。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，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 (4)
1.一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统，包括：压力传感器（0）、制氮机（1）、调压阀（2）、氮气输出管道（3）、氮气储罐（4）、安全阀（5）、连通阀门（6）、连通管道（7）、变频控制柜（8）、油品储罐（9）；其特征在于：所述制氮机（1）的氮气输出管道（3）依次与调压阀（2）、氮气储罐（4）连接，氮气储罐（4）顶部的侧面设有连通阀门（6），连通阀门（6）上部通过与连通管道（7）与油品储罐（9）的上部连接；变频控制柜（8）通过外输电缆（8-1）与制氮机（1）的电动机（M）接线盒（1-1）连接，变频控制柜（8）通过控制信号线（8-2）与调压阀（2）连接。
2.根据权利要求1所述一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统，其特征在于：所述氮气输出管道（3）上位于调压阀（2）的下流设有压力传感器（0），压力传感器（0）通过信号线（0-1）与变频控制柜（8）内的可编程控制器（PLC）连接。
3.根据权利要求1所述一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统，其特征在于：所述氮气储罐（4）的顶部设有安全阀（5）。
4.根据权利要求1所述一种钢制常压油品储罐氮气安全自动保护系统，其特征在于：所述变频控制柜（8）设有变频器（8-0）、可编程控制器（PLC）、电抗器、压力变送器、震荡传感器、接触器、空气开关、电流表、电压表、按钮、互感器等；可编程控制器（PLC）由触摸屏、电源、CPU、模拟量输出模块、开关量输入、输出模块等组成，通过可编程控制器（PLC）实现电气部分的控制，具有启动、运行、停止、切换、报警及故障自诊断功能。
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|---|---|---|---|---|
| CN113685840A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-11-23 | 西安热工研究院有限公司 | 一种电站锅炉水冷壁充氮保养系统及方法 |
| CN114671155A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-06-28 | 邸冬青 | 一种常压油品储罐氮气囊式安全、环境保护装置 |
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