CN219955026U - Lng定量装车撬 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了LNG定量装车撬，属于装车撬技术领域，具体技术方案为：包括火炬放空管线、气相管线和液相管线，气相管线通过第一止回阀与气相臂相连，气相管线通过第一安全阀与火炬放空管线相连通，液相管线通过第一截止阀与液相臂相连，液相管线通过第二安全阀与火炬放空管线相连通，保冷循环管线通过第二止回阀、第二截止阀与液相管线相连通，氮气吹扫管线通过第三截止阀、减压阀与旋转节相连通，定量装车仪上连有声光报警器，定量装车仪上连有现场急停开关，装车开始后定量装车仪接收质量流量计传来的质量脉冲信号，根据质量流量计数据控制控制阀和装车泵开启，达到预设装车量前分段关闭控制阀和装车泵，实现精准装车。

Description

LNG定量装车撬

技术领域

本实用新型属于装车撬技术领域，具体涉及一种LNG定量装车撬。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，对清洁能源的需求日增，LNG作为液态的天然气形式存在，不仅方便了天然气的运输和储存，而且有利地促进了天然气的贸易，推动了天然气应用的发展，近几十年，液化天然气工业已经成为一门新兴工业，得到了迅猛的发展。

LNG工业是一门新兴产业，不仅市场发展迅速，而且技术进步明显，为了适应LNG工业发展的形势，在LNG产业链的液化、储存、运输等各个环节都有了明显进步。

国内已投运的大中型石化化工企业生产装置存在落后的人工操作，自动化程度较低，工厂安全隐患突出。特别是近几年化工厂危险化学品泄露爆炸事故频发，国家应急管理部对危险化学品企业的安全生产和自动化提出了严格的管控和要求。

由于灌装介质LNG为易燃、易爆，同时人工装车存在效率低、损耗大、无法保证装车量；人工操作容易疏忽而出现多装导致车辆超载；更有静电接地可能不牢固或忘记接静电夹等，灌装过程中随时存在静电聚集安全隐患。为了克服人工操作、管理带来的弊端、提高现场操作管理作业的效率和化工企业的整体效益，以适应经济发展的需求，迫切需求自动化程度高、安全可靠性好、便于操作维护的自动定量充装系统。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种LNG定量装车撬，适用于LNG的汽车装车、压力管道及整体撬装设备，实现LNG自动化安全灌装。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：LNG定量装车撬，包括火炬放空管线和气相管线，气相管线通过第一止回阀与气相臂相连，气相管线通过第一安全阀与火炬放空管线相连通；

本实用新型还包括液相管线，液相管线通过第一截止阀与液相臂相连，液相管线通过第二安全阀与火炬放空管线相连通；

本实用新型还包括保冷循环管线，保冷循环管线通过第二止回阀、第二截止阀与液相管线相连通；

本实用新型还包括氮气吹扫管线，氮气吹扫管线通过第三截止阀、减压阀与旋转节相连通；

本实用新型还包括定量装车仪，定量装车仪上连有声光报警器，定量装车仪上连有现场急停开关，定量装车仪通过第一气动紧急切断阀与气相管线相连通，定量装车仪与第一流量仪的信号端相连，定量装车仪与第一压力变送器的信号端相连，定量装车仪与第一温度变送器的信号端相连，第一流量仪、第一压力变送器和第一温度变送器均布置在液相管线上。

定量装车仪与第二温度变送器的信号端相连，定量装车仪与第二压力变送器的信号端相连，第二温度变送器、第二压力变送器均布置在气相管线上。

定量装车仪与防静电溢流控制器相连，防静电溢流控制器与静电接地夹相连。

定量装车仪是撬装式液体充装装置的核心设备，装车开始后定量装车仪接收质量流量计传来的质量脉冲信号，根据质量流量计数据控制控制阀和装车泵开启，开始装车；达到预设装车量前分段关闭控制阀和装车泵，实现精准装车。

装车仪通过接地检测系统自动检测罐车的接地状况，罐车与接地桩之间的回路电阻超过规定阻值后立即输出报警信号，进入装车控制仪联锁。同时发出声光报警信号，供现场人员及时了解系统工作状况。

撬装式液体充装装置由现场的防爆定量装车仪、质量流量计、装车控制阀、静电溢流保护系统、装车鹤管、上位管理系统等配套，构成的一个完整的分布式系统。整个系统采用分布式组网结构，操作站和现场的装车控制仪通讯。实现整个系统监控管理集中、控制风险分散的目的，保证系统安全、环保、可靠、高效地运行。

撬装式液体充装装置具有独立控制和远程控制两种控制模式。其中定量控制仪可对装车过程进行程序控制、定量装车控制、防溢联锁控制；也可对物料装车过程的流量进行累计。装车控制仪采用防爆型带隔爆IC卡式结构，安装在装车台的鹤位边上来单机运行，操作人员可在现场进行所有的设定、就地操作和监视发料过程工况等；同时通过通讯线与上位系统相连，可进行远程控制操作、监视等相关的管理，实现装车业务的集中管理。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1为火炬放空管线，2为气相拉断阀，3为液相拉断阀，4为液相管线，5为气相管线，6为第一止回阀，7为气相臂，8为第一安全阀，9为第一截止阀，10为液相臂，11为第二安全阀，12为保冷循环管线，13为第二止回阀，14为第二截止阀，15为氮气吹扫管线，16为第三截止阀，17为减压阀，18为旋转节，19为装车仪，20为声光报警器，21为现场急停开关，22为第一气动紧急切断阀，23为第一流量仪，24为第一压力变送器，25为第一温度变送器，26为第二温度变送器，27为第二压力变送器，28为防静电溢流控制器，29为静电接地夹。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，LNG定量装车撬，包括火炬放空管线1和气相管线5，气相管线5通过第一止回阀6与气相臂7相连，气相管线5通过第一安全阀8与火炬放空管线1相连通。

本实用新型还包括液相管线4，液相管线4通过第一截止阀9与液相臂10相连，液相管线4通过第二安全阀11与火炬放空管线1相连通。

本实用新型还包括保冷循环管线12，保冷循环管线12通过第二止回阀13、第二截止阀14与液相管线4相连通。

本实用新型还包括氮气吹扫管线15，氮气吹扫管线15通过第三截止阀16、减压阀17与旋转节18相连通。

气相管线5通过气相拉断阀2与槽车相连，液相管线4通过液相拉断阀3与槽车相连。

本实用新型还包括定量装车仪19，定量装车仪19上连有声光报警器20，定量装车仪19上连有现场急停开关21，定量装车仪19通过第一气动紧急切断阀22与气相管线5相连通，定量装车仪19与第一流量仪23的信号端相连，定量装车仪19与第一压力变送器24的信号端相连，定量装车仪19与第一温度变送器25的信号端相连，第一流量仪23、第一压力变送器24和第一温度变送器25均布置在液相管线4上，通过第一流量仪23收集液相管线4上的流量数据，通过第一压力变送器24收集液相管线4上的压力数据，通过第一温度变送器25收集液相管线4上的温度数据。

定量装车仪19与第二温度变送器26的信号端相连，定量装车仪19与第二压力变送器27的信号端相连，第二温度变送器26、第二压力变送器27均布置在气相管线5上，通过第二温度变送器26收集气相管线5上的温度数据，通过第二压力变送器27收集气相管线5上的压力数据。

定量装车仪19与防静电溢流控制器28相连，防静电溢流控制器28与静电接地夹29相连。

定量装车仪19是撬装式液体充装装置的核心设备，装车开始后定量装车仪19接收质量流量计传来的质量脉冲信号，根据质量流量计数据控制控制阀和装车泵开启，开始装车；达到预设装车量前分段关闭控制阀和装车泵，实现精准装车。

装车仪19通过接地检测系统自动检测罐车的接地状况，罐车与接地桩之间的回路电阻超过规定阻值后立即输出报警信号，进入装车控制仪联锁。同时发出声光报警信号，供现场人员及时了解系统工作状况。

撬装式液体充装装置由现场的防爆定量装车仪19、质量流量计、装车控制阀、静电溢流保护系统、装车鹤管、上位管理系统等配套，构成的一个完整的分布式系统。整个系统采用分布式组网结构，操作站和现场的装车控制仪通讯。实行整个系统监控管理集中、控制风险分散的目的，保证系统安全、环保、可靠、高效地运行。

撬装式液体充装装置具有独立控制和远程控制两种控制模式。其中定量控制仪可对装车过程进行程序控制、定量装车控制、防溢联锁控制；也可对物料装车过程的流量进行累计。装车控制仪采用防爆型带隔爆IC卡式结构，安装在装车台的鹤位边上来单机运行，操作人员可在现场进行所有的设定、就地操作和监视发料过程工况等；同时通过通讯线与上位系统相连，可进行远程控制操作、监视等相关的管理，实现装车业务的集中管理。

装车时工艺要求：LNG装车需要预冷，防止管道及部件受热应力太大而损坏。预冷时管道内温度降温速率不超过10℃/min。开始装车，小流量装车按8m³/h，达到装车总量的1%，大流量装车按60m³/h，达到装车总量的98%，再小流量装车按8m³/h，达到大提前量时，调节阀全关。其中，大提前量、小提前量根据不同现场调试设置，保证装车量精度。

气相返回总管：装车时，气相返回总管用于回收槽罐车罐内BOG气体，维持气液平衡，管线依次配置有止回阀、紧急切断阀、安全阀。

卸车时，气相返回总管用于将增压气导入罐车，将罐车内液体卸出。

火炬放空管线1：一方面用于释放系统内压力（如安全阀排出气体），另一方面用于汇集管线吹扫介质。

氮气吹扫管线15：氮气吹扫管线15有两个作用，一是吹扫装车橇和装卸臂管道；二是吹扫旋转接头。管线上配置了调压阀和转子流量计，按各管线需要压力，吹扫各管线。

仪表风管线：仪表风管线为气动执行机构提供工业用压缩空气，设计压力为1.0Mpa。

装车撬的具体装车步骤如下：

槽车从进入装车台到驶离装车台主要分为6个操压作步骤：连接液相臂10并吹扫、连接气相臂7并吹扫、泄漏测试、槽车储罐降压和冷却、装车以及吹扫液相臂10和气相臂7。

LNG灌装各操作步骤描述如下：

一、连接装车臂井吹扫

这是为了实现装车橇与槽车的接通，使LNG经过各个阀门后进入槽车，通过打开槽车下部进液阀和液相放散阀对装车臂进行吹扫，用氮气置换装车臂内的空气，防止形成爆炸环境。

二、连接气相臂7并吹扫

其目的是实现槽车与装车橇的连通，其作用是平衡储罐内的压力，防止超压。吹扫前，应确认放空球阀关闭，随后打开氮气吹扫阀、气相阀及气相放空阀对气相进行吹扫。

三、泄漏测试

通过加压装车臂和气相返回臂来检查法兰连接处是否发生泄漏。液相是否发生泄漏可通过压力变送器读数的变化看出，当压力变送器达到0.18MPa且能够维持10s，表明液相没有发生泄漏，可以进行下一步操作；但是，气相是否发生泄漏需要人工检查，若法兰连接处无气体喷出的声音，则表明气相无泄漏。

四、槽车储罐降压和冷却

降压的目的是降低槽车储罐的压力，防止在装车过程中压力升高，超过槽车设定压力而发生危险。当槽车压力显示达到0.03MPa时，说明降压完成，即可进行下一步操作。冷却是通过小流量的LNG进入槽车的方法来冷却槽车储罐，这是为了防止装车过程中出现压力急剧升高而无法控制，当气相温度变送器达到-100℃时，表明冷却完成。

五、装车

通过打开槽车下部进液阀和液相紧急切断阀，对槽车进行充装。当剩余装车量为0.5T时，装车速度会自动降低，直到装车结束，这样可防止出现超装现象。

六、吹扫液相臂10和气相臂7

吹扫液相臂10是将装车臂内残余的LNG用氮气通过槽车上部进液阀吹进槽车，这样既节约了能源，又可以防止在拆卸装车臂时发生危险，出现人员冻伤现象，吹扫气相臂7是将天然气从气相臂7吹回接收站内进行处理，亦可节约能源。

七、LNG灌装优化及注意措施

LNG灌装在灌装过程中根据需要进行相关的优化及注意措施，带提高灌装过程安全性及提商灌装效率：

1）、在槽车正常装车时，进液管道和气相返回管道均应打开，打开进液管道是为了装车；打开气相返回管道是为了降低槽车储罐压力，使槽车储罐压力维持在一定范围内，防止发生安全事故。在为槽车充装时，如果气相管道不导通，可采用带压装车：将气相返回臂与正常装车一样连接好，以便当压力超过0.4MPa时，能够及时导通气相。经过LNG接收站数百次装车试验，结果表明只有约2％的槽车在充装过程压力会超过0.4MPa，应当进行带压装车。

2）、LNG槽车装车操作方式及其优化措施实践平衡是否一致；装车过程中产生的BOG不再返回接收站，不会对接收站造成影响。经过相关的优化改进，LNG接收站的槽车站进站压力不超过0.3MPa。

3）、将上下进液全部打开

在常规的槽车装车操作过程中，装车前均是通过上部进液阀V2冷却槽车。正常的装车操作方式，是在装车前要关闭上部进液阀V2，然后再打开下部进液阀V3和液相紧急切断EV2对槽车进行充装。经过LNG接收站的优化改进，发现如果将上、下进液同时打开，则可以省略冷车步骤。通过上部进液也是冷车过程，只是比正常冷车流量略大。因此，在装车过程中，上下进液同时打开最大的优点是节省了装车时问。

4）、改变装车后装车臂上放空球阀的关闭次序。在常规的槽车操作中，装车完成后通过上进液吹扫装车臂中残余的LNG，吹扫完成后关闭装车臂阀门MV3000428。由于装车臂内温度升高，会导致装车臂内压力升高到0．3～0．5MPa，造成装车臂内憋压，这将缩短装车臂的使用寿命。在所有操作完成后，即排压完成后再关闭球阀MV3000428，则不会出现憋压现象，可以延长设备的使用寿命。

本产品采用立柱承载结构，将工艺管线的机械应力减至下限，从而大程度上增加了产品的寿命。所用的低温旋转接头采用双法兰设计，经精密机械加工，采用低温专用密封圈，更换主密封圈方便。氮气吹扫可保持滚道干燥，防止大气中的水分进入。

旋转接头及工艺管线均采用不锈钢材质，经特殊工艺处理，采用特殊焊接工艺焊接而成。产品出厂前经过了严格的试验，充分保证性能的可靠性。

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、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。

Claims (3)

1.LNG定量装车撬，其特征在于，包括火炬放空管线（1）和气相管线（5），所述气相管线（5）通过第一止回阀（6）与气相臂（7）相连，所述气相管线（5）通过第一安全阀（8）与火炬放空管线（1）相连通；

还包括液相管线（4），所述液相管线（4）通过第一截止阀（9）与液相臂（10）相连，所述液相管线（4）通过第二安全阀（11）与火炬放空管线（1）相连通；

还包括保冷循环管线（12），所述保冷循环管线（12）通过第二止回阀（13）、第二截止阀（14）与液相管线（4）相连通；

还包括氮气吹扫管线（15），所述氮气吹扫管线（15）通过第三截止阀（16）、减压阀（17）与旋转节（18）相连通；

还包括定量装车仪（19），所述定量装车仪（19）上连有声光报警器（20），所述定量装车仪（19）上连有现场急停开关（21），所述定量装车仪（19）通过第一气动紧急切断阀（22）与气相管线（5）相连通，所述定量装车仪（19）与第一流量仪（23）的信号端相连，所述定量装车仪（19）与第一压力变送器（24）的信号端相连，所述定量装车仪（19）与第一温度变送器（25）的信号端相连，所述第一流量仪（23）、第一压力变送器（24）和第一温度变送器（25）均布置在液相管线（4）上。

2.根据权利要求1所述的LNG定量装车撬，其特征在于，所述定量装车仪（19）与第二温度变送器（26）的信号端相连，所述定量装车仪（19）与第二压力变送器（27）的信号端相连，所述第二温度变送器（26）、第二压力变送器（27）均布置在气相管线（5）上。

3.根据权利要求1所述的LNG定量装车撬，其特征在于，所述定量装车仪（19）与防静电溢流控制器（28）相连，所述防静电溢流控制器（28）与静电接地夹（29）相连。