CN217736934U - 一种应急保安仪表空气的自动联锁控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，包括空压站装置及其出口管路形成的主路，所述主路上设有一旁路，所述旁路上设有依次相连的增压机、空气储罐和减压阀组，所述减压阀组的出口管路与主路汇合通入仪表用户端，通过设置一套应急保安仪表空气的安全联锁控制系统，在满足安全设计的前提下，解决了大型非煤化工项目中，常规设置的仪表空气储罐很难满足事故停车时保安仪表空气的需求；显著减少了常规设置的仪表空气储罐的容积，不仅节约投资及运行成本，同时保证了全厂的仪表空气系统的事故使用需求，而且考虑了人员操作的可行性。

Description

一种应急保安仪表空气的自动联锁控制系统

技术领域

本实用新型涉及自动化连续安全生产工艺技术，特别是一种应急保安仪表空气的自动联锁控制系统。

背景技术

仪表空气是为化工装置提供工厂仪表用空气而设置的。仪表空气主要用作仪表执行机构的动力源以及分析器的吹扫、防爆电动系统仪表的密封气等。

对大型非煤化工项目来说，基本都存在全厂对氧气或氮气的用量较少，但对仪表空气和工厂空气的用量反而较多的情况。此种情况下，一般会将仪表空气和工厂空气从深冷空分装置制备的产品气中剥除，空分装置只制备氧气或氮气，另外单独设置一套空压站装置，用以满足全厂仪表空气和工厂空气的需要。此方案为空压站装置常规配置方案(如附图4)，但此流程方案只适用于小型化工项目，而对于大型非煤化工项目来说，此方案就不合理，由于仪表空气用量较大，仪表空气储罐需要设置非常大，才能满足保安仪表空气用量的需求。

例如：如果仪表空气用量为6000Nm³/h，此方案制备的仪表空气压力一般为0.8MPaG，考虑事故停车工况下，满足不间断供给仪表空气30分钟时(仪表用户端所需的最小供给压力按0.4MPaG)，则此仪表空气储罐的容积需要750m³，设置总容积这么大的储罐则明显背离设计的合理性。

现有作者为尹丽娜，名为《空压站中仪用空气工艺系统优化设计》的文献公开了仪表空气系统应设储气罐的设计理念，储气罐的储存时间选用如下：有完善自动保护设计的大型装置储气罐储存时间为10～15min；无完善自动保护设计的大型装置的为15～20min；中小型生产装置的为5～10min；当用户要求有更长的储存时间时可考虑设置增压储存系统，此文献虽然公开了增设储气罐的理念，但是没有具体提及如何设置增压系统及详细连接方式。

实用新型内容

因此，本实用新型在原有的空压站装置基础上进行优化升级，提供一种应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，通过设置一台增压机，从仪表空气系统中的主路引出一股仪表空气送至增压机，增压至合适的压力，接至空气储罐，作为保安仪表空气的备用气源，当全厂事故停车时，仪表空气储罐保证不间断供给仪表空气用量及用时的需求。

为实现本实用新型的目的，所采用的技术方案具体为：提供一种应急保安仪表空气的自动锁控制系统，包括空压站装置及其出口管路形成的主路，所述主路上设有一旁路，所述旁路上设有依次相连的增压机、空气储罐和减压阀组，所述减压阀组的出口管路与主路汇合通入仪表用户端。

进一步的，所述空气储罐上设有第二压力表以及第一联锁装置、第二联锁装置，所述增压机上设有第三联锁装置、第四联锁装置，所述第一联锁装置和第三联锁装置构成自动关闭增压机的高高联锁装置、所述第二联锁装置和第四联锁装置构成自动开启增压机的低低联锁装置。所述第二压力表用于监测空气储罐中的压力，当第二压力表显示储罐压力大于一定数值时，联锁关闭增压机，当储罐压力小于一定数值时，联锁开启增压机。

进一步的，为了在发生事故停车时及时监测主路上的压力，在所述仪表用户端的入口处还设有第一压力表，所述第一压力表上还连有高低联锁装置，所述减压阀组设有自动压力调节阀，所述高低联锁装置与自动压力调节阀信号连接构成开启减压阀组的高低联锁装置。当空压站装置事故停车时，主路上的压力会从一定数值逐渐降低，此时第一压力表参与压力调节，减压阀组动作，空气储罐内的仪表空气减压送至仪表用户端，用以满足保安仪表空气的需求。

更进一步的，所述减压阀组还包括与自动压力调节阀并联的手动减压阀，所述减压阀组的出口管路上还设有第三压力表，所述手动减压阀与第三压力表互视连接。所述手动减压阀的管路上还设有减压限流孔板，通过设置手动减压阀及减压限流孔板，用以防止自动压力调节阀事故故障时，可手动操作。

更进一步的，所述空气储罐上还设有压力高低报警器。

更进一步的，所述空气储罐设置安全阀，安全阀的整定压力需根据储罐实际操作压力和设计压力进行核算设定数值。

进一步的，基于节省成本的考虑，增压机的气量能力不用太大，活塞式增压机即可达到良好的效果，因此所述增压机可选为活塞式增压机。

更进一步的，为了实现单向排气，避免供气过程中气体回流，所述仪表空气去管的支路上还设有多个止逆阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置一种应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，解决了大型非煤化工项目中，常规设置的仪表空气储罐很难满足事故停车时保安仪表空气的需求；显著减少了常规设置的仪表空气储罐的容积，不仅节约投资及运行成本，同时保证了全厂的仪表空气的事故使用需求，而且考虑了人员操作的可行性。

附图说明

图1为本实用新型的保安仪表空气的自动联锁控制系统整体连接结构示意图；

图2为空气储罐与增压机具体连接结构示意图；

图3为减压阀组与仪表空气去管连接示意图；

图4为空压站装置常规配置结构示意图；

图中：1、空压站装置，2、仪表用户端，3、增压机，4、空气储罐，5、减压阀组；6、第一联锁装置，7、第二联锁装置，8、第二压力表，9、就地温度计，10、第一弹簧安全阀，11、第一止逆阀，12、自动压力调节阀，13、第三压力表，14、减压限流孔板，15、高低联锁装置，16、第二弹簧安全阀，17、第一压力表，18、第二止逆阀，19、第三止逆阀，20、第三联锁装置，21、第四联锁装置。

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作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。

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，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。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“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。

实施例1

本实施例根据图1-图4介绍本实用新型的保安仪表空气的自动联锁控制系统的具体连接方式。

如图1所示，所述保安仪表空气的自动联锁控制系统，包括空压站装置1及其出口管路形成的主路，所述主路上设有一旁路，所述旁路上设有依次相连的增压机3、空气储罐4和减压阀组5，所述减压阀组5的出口管路与主路汇合通入仪表用户端2。

如图2所示，空气储罐4上设有第二压力表8以及第一联锁装置6、第二联锁装置7，所述增压机3上设有第三联锁装置20、第四联锁装置21，所述第一联锁装置6和第三联锁装置20构成自动关闭增压机3的高高联锁装置、所述第二联锁装置7和第四联锁装置21构成自动开启增压机3的低低联锁装置，在整个系统运行过程中，根据第二压力表8显示的压力值显示压力过高时，高高联锁关闭增压机3，压力过低时，低低联锁自动开启增压机3。

如图3所示，所述仪表用户端2入口处设有第一压力表17，所述第一压力表17上还连有高低联锁装置15，所述减压阀组5设有自动压力调节阀12，所述高低联锁装置15与自动压力调节阀12信号连接构成开启减压阀组5的高低联锁装置15。

所述减压阀组5还设有与自动压力调节阀12并联的手动减压阀，所述减压阀组5的出口管路上设有第三压力表13，所述手动减压阀与第三压力表13互视连接，所述手动减压阀出口管路上还设有减压限流孔板14。

作为优选，所述空气储罐4入口处、减压阀组5出口处、增压机3入口处依次设有第一止逆阀11、第二止逆阀18、第三止逆阀19。

作为优选，所述主路上设有第二弹簧安全阀16。

作为优选，所述空气储罐4上还设有压力高低报警器、第一弹簧安全阀10。

作为优选，所述空气储罐4进口处还连有就地温度计9，用以测量进入空气储罐4中的气体温度。

作为优选，所述增压机3为活塞式增压机。

实施例2

本实施例仅是一种工况举例，介绍实施例1中所述的保安仪表空气的自动联锁控制系统的工作步骤，具体如下：

a、正常运行时，由空压站装置1通过主路供给全厂仪表空气用户。在主路引出一股仪表空气送至增压机3，增压机3将仪表空气压缩由0.8MPaG压缩至2.5MPaG(亦可选用更高的出口压力)，要求增压机3与空气储罐4压力联锁，压力高高联锁关闭增压机3，压力低低联锁自动开启增压机3；

b、仪表空气经压缩后，送至空气储罐4，该仪表空气储罐的操作压力即为2.5MPaG，空气储罐4上设置了第二压力表8，并设置压力高低报警及联锁操作，当空气储罐压力≥2.7MPaG时，联锁关闭增压机3，当空气储罐4压力≤1.5MPaG时，联锁开启增压机3，同时空气储罐4设置弹簧安全阀，安全阀的整定压力为2.8MPaG，可根据空气储罐实际操作压力和设计压力进行核算；

c、空气储罐4出口管路设置减压阀组5，采用自动压力调节阀型式，并设置手动减压阀(普通截止阀即可)及减压限流孔板14，用以防止自动压力调节阀事故故障时，可手动操作。

d、当此空压站装置1事故停车时，主路的压力会从0.8MPaG逐渐降低，此时仪表用户端入口处的第一压力表17参与压力调节，减压阀组5动作，空气储罐4内的仪表空气从2.5MPaG减压至0.8MPaG送至仪表用户端，用以满足保安仪表空气的需求，此保安仪表供气的时间与空气储罐4的大小相关(保安仪表空气的时间一般选为20～30分钟)。

e、由于自动压力调节阀12作为保安仪表供气使用，很少运作，存在事故故障的可能，因此在此减压阀组5中设置手动操作旁路，操作人员可观测减压阀组5后的第三压力表13，手动开启减压阀的旁路阀门，通过手动减压阀及阀后的孔板，亦可粗略保证管网压力维持在0.8MPaG左右，满足保安仪表供气的需求。

实施例3

如图1和图4所示，根据实施例2所举例的工况以及核算结果来对比出本实用新型所述保安仪表空气的自动联锁控制系统相对于常规设置能够显著减少仪表空气储罐的容积：

如图4所示，常规设置：如果仪表空气用量为6000Nm³/h，此方案制备的仪表空气压力一般为0.8MPaG，考虑事故停车工况下，满足不间断供给仪表空气30分钟时(仪表用户端所需的最小供给压力按0.4MPaG)，则此仪表空气储罐的容积需要750m³，设置总容积这么大的储罐则明显背离设计的合理性。

如图1所示，本技术方案保安仪表空气的自动联锁控制系统进行计算对比：如果仪表空气用量为6000Nm³/h，考虑事故停车工况下，满足不间断供给仪表空气30分钟时(仪表用户端所需的最小供给压力按0.4MPaG)，则此仪表空气储罐的容积只需要143m³即可满足用气需求。

需要说明的是，本实用新型所述的系统还适用于应急保安仪表氮气系统。

上述实施例中的数据仅为示例，不能限制本实用新型所要保护的结构，且上述内容仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，其特征在于，包括空压站装置(1)及其出口管路形成的主路，所述主路上设有一旁路，所述旁路上设有依次相连的增压机(3)、空气储罐(4)和减压阀组(5)，所述减压阀组(5)的出口管路与主路汇合通入仪表用户端(2)；

所述空气储罐(4)上设有第二压力表(8)以及第一联锁装置(6)、第二联锁装置(7)，所述增压机(3)上设有第三联锁装置(20)、第四联锁装置(21)，所述第一联锁装置(6)和第三联锁装置(20)构成自动关闭增压机(3)的高高联锁装置、所述第二联锁装置(7)和第四联锁装置(21)构成自动开启增压机(3)的低低联锁装置。

2.根据权利要求1所述的应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，其特征在于，所述仪表用户端(2)入口处设有第一压力表(17)，所述第一压力表(17)上还连有高低联锁装置(15)，所述减压阀组(5)设有自动压力调节阀(12)，所述高低联锁装置(15)与自动压力调节阀(12)信号连接构成开启减压阀组(5)的高低联锁装置(15)。

3.根据权利要求2所述的应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，其特征在于，所述减压阀组(5)还包括与自动压力调节阀(12)并联的手动减压阀。

4.根据权利要求3所述的应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，其特征在于，所述减压阀组(5)的出口管路上还设有第三压力表(13)，所述手动减压阀与第三压力表(13)互视连接。

5.根据权利要求3所述的应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，其特征在于，所述手动减压阀的出口管路上还设有减压限流孔板(14)。

6.根据权利要求1所述的应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，其特征在于，所述空气储罐(4)上设有第一弹簧安全阀(10)，所述主路上设有第二弹簧安全阀(16)。

7.根据权利要求1所述的应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，其特征在于，所述空气储罐(4)上设有压力高低报警器。

8.根据权利要求1所述的应急保安仪表空气的自动联锁控制系统，其特征在于，所述旁路上还设有多个止逆阀。

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