CN217541528U - 一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消防报警联锁控制技术领域，具体为一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统，包括主控系统、感温探测器、火焰探测器、电磁阀、紧急启动器、带火焰动作预警电视监控、初期火灾气幕装置、中期火灾气幕装置、声光报警器，本实用新型解决了现有轻烃裂解炉灭火措施的滞后性和非智能性，提出一种新型的自动化报警及灭火技术，具备无人值守、主动报警、主动灭火、迅速有效的特点。

Description

一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统

技术领域

本实用新型涉及消防报警联锁控制技术领域，具体为一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统。

背景技术

近年来我国较多企业采用轻烃裂解制C2产品，相较于老工艺石脑油裂解制烯烃，轻烃裂解工艺具备收率高、能耗低、清洁环保等特点，其中轻烃裂解炉在此工艺中为重要源头装置。轻烃裂解炉通过预热段、对流段、辐射段的三级过热，通过缩短原料的炉内停留时间，提高炉膛温度等措施来快速脱氢，又能避免过度反应造成副产品增加。因此轻烃裂解炉的进料管可靠性尤为重要，一旦发生泄漏高温的原料会立即着火，如果无法及时发现将会导致严重后果，甚至烧毁整个裂解炉。

国内目前针对裂解炉的消防设施尚局限于中后期火灾，主要依靠裂解炉周边布置消防栓、消防炮、裂解炉各层设置消防竖管、裂解炉顶部设置遥控水炮等灭火，无法无人值守主动灭火。本发明的思路来源某乙烯裂解炉的进料管着火事件，依靠巡检人员的认真负责，得以第一时间发现并消除火情。若进料管泄漏事件发生在夜间或巡检间隙，则会很难第一时间发现，加之泄漏点一般较为隐蔽或隐藏于保温盒中，加大了发现难度。

针对现有裂解炉主动消防技术措施的空白，有必要设计一种针对裂解炉进料管泄漏着火的蒸汽联锁保护系统。

因此亟需设计一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统来解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统，以解决上述背景技术中提出加大了发现难度，如果无法及时发现将会导致严重后果，甚至烧毁整个裂解炉的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统，包括主控系统、感温探测器、火焰探测器、电磁阀、紧急启动器、带火焰动作预警电视监控、初期火灾气幕装置、中期火灾气幕装置、声光报警器和现场紧急报警器；所述感温探测器、火焰探测器设置于裂解炉进料管周围；所述现场紧急报警器设置于裂解炉人员巡检通道的位置；带火焰动作预警电视监控设置于每个裂解炉进料管两端；所述电磁阀设置于蒸汽管网上；所述初期火灾气幕装置设置于裂解炉进料管周围；所述中期火灾气幕装置布置于裂解炉地面，以裂解炉汽幕沟形式放置；声光报警器设置于每个裂解炉上。

优选的，所述初期火灾气幕装置和中期火灾气幕装置皆接裂解炉0.4Mpa-1.0Mpa低压蒸汽管网，使用电磁阀控制开启关闭，每套裂解炉气幕装置根据进料管道的布置环绕分布，汽幕管分为2组排管以45°角斜下指向进料管道，每组排管设置10个汽幕喷头。

优选的，紧急启动器根据轻烃裂解炉炉层数量设置，每层设置1处紧急启动器，每处紧急启动器对应气幕装置的设置位号。

优选的，裂解炉汽幕沟设置于裂解炉地面50cm以下，沟内布置消防蒸汽管网，环绕裂解炉一周。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：解决了现有轻烃裂解炉灭火措施的滞后性和非智能性，提出一种新型的自动化报警及灭火技术，具备无人值守、主动报警、主动灭火、迅速有效的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构整体示意图；

图2为本实用新型初期火灾发生处理示意图；

图3为本实用新型中期火灾发生处理示意图。

图中：1、主控系统；2、感温探测器；3、火焰探测器；4、电磁阀；5、紧急启动器；6、带火焰动作预警电视监控；7、初期火灾气幕装置；8、中期火灾气幕装置；9、声光报警器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供的实施例：

一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统，主控系统、感温探测元件、火焰探测元件、电磁阀、现场紧急报警器、带火焰动作预警电视监控、初期火灾蒸汽气幕装置、中期火灾气幕装置。其中：所述主控系统包括的电源板主要为系统提供电源管理；所述主控系统包括的电池组为系统提供UPS电源；

所述主控系统包括的动作模块组主要为系统发送给各执行机构提供执行任务，动作模块组可根据现场实际安装执行机构进行设置，模块组设置可测试功能，在维保人员进行日常巡查的时候可以切除系统仅作动作测试使用。动作模块组设置简单线路自检反馈功能，当局部或整个模块出现故障的情况时，向系统提供反馈信号以报故障，体现在主控系统中为短促蜂鸣，以提示维保人员消除故障，并且在动作模块组各分模块设置运行指示灯，红色代表故障，绿色代表正常，黄色代表测试。动作模块组接收来自系统提供的24V电源供电，在供电及UPS供电终止的情况下启动防现场人员误伤机制，所有模块启动防护无动作模式。嵌入式微控制器集成检测逻辑具备设备在线或离线故障自检测功能，通过发送与接收末端探测器的电流压降强弱来区分设备是否处理正常工作状态。系统每30s自检测一次，如果接收的电流波动则视为出现异常，继续锁定故障端直至显示出异常探测器。

所述主控系统包括的集成板为系统主要部件，内置集成线路、嵌入式微控制器、集成块DAP40、晶闸管KP1、晶闸管KP5、电容C1、电容C2、三极管V6、电阻R3、电阻R1、电阻R17、电阻R4、缓存RAM、存储ROM、WIFI模块。集成板采用开源unix系统编程执行程序内嵌其中，测试最大执行处理终端2500个，满足任何场景需求。所述集成板植入无拆机远程操控程序，初始安装过程中设置维护IP地址后在远程进行故障检测与日常维护，无需现场拆机及维修人员到场。

进一步，所述嵌入式微控制器采用 QMSC320DM642AZNZ6、QMSC320DM322AZNZ3、QMSC320DM222AZNZ2封装。

进一步，所述缓存RAM采用BTCM8L052R8T68-bit128KBFlash8KBRAM。

进一步，所述内存ROM采用FKSS32F10341T6256KBflashROM16位。

进一步，所述主控系统设置多级报警联锁机制，采用“与门技术”当单一探测器启动时启动声光报警器，当火焰探测器和感温探测器同时报警时启动联锁气幕装置，当现场紧急启动按钮启动时，启动气幕装置并发送报警。当初期气幕装置无法有效控制火情时，机柜人员配合启动中期气幕装置。

进一步的，所述主控系统包括显示模块，为使用单位现场人员作操作指示，显示模块采用可触摸屏，操作界面使用开源unix系统制作的系统。显示模块带附属故障、报警色彩闪烁功能，当发生故障或报警时屏幕闪烁红黄单色光，提示人员异常，当人员介入并触摸屏幕时恢复正常使用。

进一步的，所述主控系统包括触摸板为触摸屏的安全保险模块，维保或正常使用时可使用触屏操作，考虑到安全冗余设计，触摸板可跳过显示屏直接执行动作命令。

进一步的，所述主控系统包括工作喇叭，设置多种发音模式提示信息，紧急情况下提高音量发送报警音。

进一步的，所述主控系统包括热敏打印机，具备自检报告打印和日常维保操作全程记录功能。进入操作界面系统辅助选项中选择故障自检时，通过热面打印机显示相关信息。

进一步的，所述感温探测器固定在轻烃裂解炉进料管周边，感温探测器设置响应温度为55℃及以上，探测器有工作指示装置，并需固定支架、可调节支臂安装。安装时线缆选择防爆挠性电缆，设备防爆等级根据工作环境可作调整。每个轻烃裂解炉根据进料管道的布局设置感温探测器的数量，每个裂解炉最少不宜少于2个，管道上游及下游各布置一个。对于设置有保温盒的进料管为提高检测精度每个裂解炉需至少设置4个。

进一步的，所述火焰探测元件采用双波红外火焰探测器，结合感温探测器使用“与门技术”可以误报率降低为0。火焰探测器具备防爆设计，使用防爆挠性线缆，具备工作指示灯。根据工作性能，每台裂解炉火焰探测器设置数量不宜少于3台。

进一步的，所述电磁阀作为整个系统的执行机构，具备启动迅速、故障率低等特点，在接收到系统发出的“开启”电信号时，阀门打开，总管蒸汽传输向末端的蒸汽支管线。电磁阀安装的在每台裂解炉气幕装置主管线，每台裂解炉设置1个电磁阀，每个电磁阀前设置手动阀门，手动阀门常开。

进一步的，紧急启动器，紧急启动器根据轻烃裂解炉炉层数量设置，每层设置1处紧急启动器。每处紧急启动器对应气幕装置的设置位号。当现场手动按钮启动时，现场紧急报警器随即发出声光报警器3-5分钟，提醒周边人员紧急撤离，避免气幕装置启动后造成的蒸汽烫伤。同时主控系统接到紧急启动器触发信号，向中控人员发生警铃提示，向全厂消防报警控制系统发送火警讯号。

进一步的，带火焰动作预警监控，带火焰动作预警电视监控采用内置软件AI算法，可以自动捕捉火焰动作进行预警。同时作为发生火灾时中控人员了解火情的视频监控措施。

进一步的，初期火灾蒸汽气幕装置，所述系统依靠蒸汽灭火的隔绝空气和降低环境温度，所述初期火灾气幕装置7和中期火灾气幕装置8皆接裂解炉0.4Mpa-1.0Mpa低压蒸汽管网，使用电磁阀控制开启关闭。每套裂解炉气幕装置根据进料管道的布置环绕分布，汽幕管分为2组排管以45°角斜下指向进料管道，每组排管设置10个汽幕喷头，发生险情时通过高速蒸汽熄灭管道漏点火灾，冷却周边环境，通过自然通风疏散可燃气蒸汽混合气体。所述系统依靠蒸汽灭火的隔绝空气和降低环境温度，所述初期火灾气幕装置7和中期火灾气幕装置8皆接裂解炉0.4Mpa-1.0Mpa低压蒸汽管网，使用电磁阀控制开启关闭。每套裂解炉气幕装置根据进料管道的布置环绕分布，汽幕管分为2组排管以45°角斜下指向进料管道，每组排管设置10个汽幕喷头，发生险情时通过高速蒸汽熄灭管道漏点火灾，冷却周边环境，通过自然通风疏散可燃气蒸汽混合气体。

进一步的，中期火灾气幕装置，裂解炉汽幕沟设置于裂解炉地面50cm以下，沟内布置消防蒸汽管网，环绕裂解炉一周。根据轻烃裂解炉的产能不同，设置中期火灾汽幕主管道管径不小于DN100，每10米管道上设置汽幕喷嘴不少于4个。裂解炉汽幕沟设置于地坑中，地坑接入初期雨水系统，便于将坑中的积水或雨水排入管网，以此保护管道不被腐蚀，汽幕喷头不被堵塞。裂解炉汽幕沟上设置可拆卸格栅板，便于日常检测和少量存水蒸发。

进一步的，人员疏散声光报警器即为现场声光报警器，当感温探测器或火焰探测器单一发生报警反馈时，启动1级声光报警器蜂鸣提示；当感温探测器与火焰探测器同时启动报警时，此时启动2级报警蜂鸣；当启动中期气幕装置时，主控系统依托FAS系统播放人员疏散报警。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨再将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统，其特征在于：包括主控系统（1）、感温探测器（2）、火焰探测器（3）、电磁阀（4）、紧急启动器（5）、带火焰动作预警电视监控（6）、初期火灾气幕装置（7）、中期火灾气幕装置（8）、声光报警器（9）和现场紧急报警器；所述感温探测器（2）、火焰探测器（3）设置于裂解炉进料管周围；所述现场紧急报警器设置于裂解炉人员巡检通道的位置；带火焰动作预警电视监控（6）设置于每个裂解炉进料管两端；所述电磁阀（4）设置于蒸汽管网上；所述初期火灾气幕装置（7）设置于裂解炉进料管周围；所述中期火灾气幕装置（8）布置于裂解炉地面，以裂解炉汽幕沟形式放置；声光报警器（9）设置于每个裂解炉上。

2.如权利要求1所述的一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统，其特征在于：所述初期火灾气幕装置（7）和中期火灾气幕装置（8）皆接裂解炉0.4Mpa-1.0Mpa低压蒸汽管网，使用电磁阀（4）控制开启关闭，每套裂解炉气幕装置根据进料管道的布置环绕分布，汽幕管分为2组排管以45°角斜下指向进料管道，每组排管设置10个汽幕喷头。

3.如权利要求1所述的一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统，其特征在于：紧急启动器（5）根据轻烃裂解炉炉层数量设置，每层设置1处紧急启动器，每处紧急启动器对应气幕装置的设置位号。

4.如权利要求1所述的一种适用于轻烃裂解炉进料管蒸汽联锁保护系统，其特征在于：裂解炉汽幕沟设置于裂解炉地面50cm以下，沟内布置消防蒸汽管网，环绕裂解炉一周。

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