RU2357915C1

RU2357915C1 - Measurement complex

Info

Publication number: RU2357915C1
Application number: RU2008100830/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Кобылкин (RU); Николай Иванович Кобылкин; Михаил Григорьевич Холоимов (RU); Михаил Григорьевич Холоимов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Промприбор"
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2009-06-10

Abstract

FIELD: security equipment.

SUBSTANCE: invention relates to security equipment for explosion protection in the course of filling-discharging operations with high inflammable liquids (HIL). Measurement complex consists of the following units set sequentially along the flow: pump with a pipeline (1), filter-gas separator (2), flow metre (4), shutoff valve (5), filing stand (6), filling tip with a conical sealing cover for cistern hatch (7), vapour withdrawing pipeline (9), personal computer (12), master controller (10). The vapour withdrawing pipeline (9) is additionally equipped by control sensors for upper (14) and lower (15) concentration limit of flame distribution.

EFFECT: improving fire and explosion safety of filling process.

3 dwg

Description

Изобретение относится к технике защиты от взрыва при сливо-наливных операциях легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), где имеется опасность образования взрывоопасной смеси воздуха с горючими парами и газами, т.е. в нефтяной промышленности, на НПЗ, нефтебазах, нефтескладах.The invention relates to techniques for explosion protection during unloading operations of highly flammable liquids (LVH), where there is a danger of the formation of an explosive mixture of air with combustible vapors and gases, i.e. in the oil industry, at oil refineries, oil depots, oil depots.

Основным средством борьбы с взрывами и пожарами при сливо-наливных операциях является борьба со статическим электричеством.The main means of dealing with explosions and fires during unloading operations is the fight against static electricity.

Существует несколько способов.There are several ways.

1. Заземление оборудования и трубопроводов. Этот способ не дает гарантии того, что в объеме и на поверхности нефтепродукта не будет накапливаться электростатический заряд, т.к. при удельном сопротивлении нефтепродуктов свыше 1,1×10¹³ Ом·м время релаксации зарядов может достигать нескольких минут. Если поступление зарядов будет больше, чем их стекание, то будет происходить увеличение потенциала и вероятность возникновения искры (патент РФ №2205524, H05F 3/02; патент РФ №2160977, H05F 3/02).1. Grounding of equipment and pipelines. This method does not guarantee that no electrostatic charge will accumulate in the volume and on the surface of the oil product, because with the specific resistance of oil products exceeding 1.1 × 10 ¹³ Ohm · m, the relaxation time of charges can reach several minutes. If the arrival of charges is greater than their draining, then there will be an increase in potential and the likelihood of sparks (RF patent No. 2205524, H05F 3/02; RF patent No. 2160977, H05F 3/02).

2. Применение нейтрализаторов статического электричества разнообразных конструкций, которые не дают гарантии нейтрализации электростатического потенциала.2. The use of static converters of various designs, which do not guarantee the neutralization of electrostatic potential.

3. Введение в наливаемую жидкость специальных антистатических присадок, но эти присадки ухудшают качество нефтепродуктов.3. The introduction of special antistatic additives into the poured liquid, but these additives impair the quality of oil products.

4. Флегматизация паровоздушной смеси инертными добавками (азот N₂, диоксид углерода СО₂, водяной пар Н₂О и др.) (патент РФ №2193001, B01D 19/00; заявка №2005131441, А62С 3/06). Расчет количества флегматизатора очень сложен, дозирующие устройства и сам флегматизатор дороги, поэтому на практике применяются довольно редко.4. Phlegmatization of the air-vapor mixture with inert additives (nitrogen N ₂ , carbon dioxide CO ₂ , water vapor H ₂ O and others) (RF patent No. 2193001, B01D 19/00; application No. 2005131441, A62C 3/06). Calculation of the amount of phlegmatizer is very complicated, dosing devices and the phlegmatizer itself are expensive, therefore, they are rarely used in practice.

При этом в настоящее время нет приборов, контролирующих плотность заряда в объеме и на поверхности нефтепродукта. При достижении в цистерне взрывоопасной концентрации (от 2% до 7% об.) паров легких фракций вероятность взрыва очень велика, что наблюдается на практике.At the same time, there are currently no instruments that control the charge density in the volume and on the surface of the oil product. Upon reaching an explosive concentration in the tank (from 2% to 7% vol.) Of light vapor vapors, the probability of explosion is very high, which is observed in practice.

Наиболее близким к предлагаемому решению является установка для верхнего налива светлых нефтепродуктов в цистерны (Свидетельство №28679, B65G 65/30), содержащая насос с трубопроводом, стояк для налива, трубопровод для отвода паров, эжектор, конусообразную герметизирующую крышку для люка цистерны.Closest to the proposed solution is the installation for the top loading of light oil products in tanks (Certificate No. 28679, B65G 65/30), containing a pump with a pipeline, a riser for loading, a pipeline for venting vapors, an ejector, a cone-shaped sealing cover for the tank hatch.

Недостатками данной системы налива являются возможность образования в системе отвода паров взрывоопасной концентрации легких углеводородных фракций в составе паровоздушной смеси и отсутствие контроля за взрывоопасной концентрацией паров.The disadvantages of this loading system are the possibility of the formation in the vapor removal system of an explosive concentration of light hydrocarbon fractions in the composition of the vapor-air mixture and the lack of control over the explosive concentration of vapor.

Задачей настоящего изобретения является повышение пожаровзрывобезопасности процесса налива.The objective of the present invention is to increase the fire and explosion safety of the filling process.

Эта задача решается тем, что предлагаемый комплекс измерительный содержит последовательно установленные по потоку насос с трубопроводом, фильтр-газоотделитель, расходомер, клапан-отсекатель, стояк наливной, оборудованный наливным наконечником с конусообразной герметизирующей крышкой для люка цистерны, трубопровод для отвода паров, персональный компьютер, соединенный с управляющим контроллером.This problem is solved by the fact that the proposed measuring complex comprises a pump with a pipeline, a gas separator, a flowmeter, a shut-off valve, a loading riser equipped with a loading tip with a cone-shaped sealing cover for the tank hatch, a vapor exhaust pipe, a personal computer, connected to the control controller.

Согласно изобретению трубопровод для отвода паров оборудован датчиком нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) и датчиком верхнего концентрационного предела распространения пламени (ВКПР), что позволяет прекращать налив в случае возникновения взрывоопасной концентрации (от 2% до 7% об) паров легких фракций.According to the invention, the vapor exhaust pipe is equipped with a sensor of the lower concentration limit of flame propagation (LCCR) and a sensor of the upper concentration limit of flame propagation (VKPR), which makes it possible to stop filling in case of explosive concentration (from 2% to 7% vol) of light vapor vapors.

На фиг.1 представлена структурная гидравлическая схема комплекса измерительного.Figure 1 presents the structural hydraulic circuit of the measuring complex.

На фиг.2 представлена компоновочная схема комплекса измерительного.Figure 2 presents the layout diagram of the measuring complex.

На фиг.3 представлена схема трубопровода для отвода паров.Figure 3 presents a diagram of a pipeline for venting vapors.

Комплекс измерительный состоит из насоса 1, фильтра-газоотделителя 2, обратного клапана 3, расходомера 4, клапана-отсекателя 5, стояка наливного 6, наконечника наливного 7, задвижки 8, трубопровода для отвода паров 9, контроллера 10, клещей заземления 11, персонального компьютера 12, клапана воздушного 13, датчика контроля верхнего концентрационного предела 14, датчика контроля нижнего концентрационного предела 15.The measuring complex consists of a pump 1, a filter-gas separator 2, a non-return valve 3, a flow meter 4, a shut-off valve 5, a riser 6, a nozzle 7, a valve 8, a pipe for exhausting vapors 9, a controller 10, earth clamps 11, a personal computer 12, an air valve 13, an upper concentration limit monitoring sensor 14, a lower concentration limit monitoring sensor 15.

Комплекс измерительный работает следующим образом.The measuring complex works as follows.

После задания оператором требуемой дозы и выполнения водителем всех подготовительных операций контроллер выдает команду на включение насоса и открытие клапана на малую производительность. По истечении запрограммированного количества отпускаемого продукта контроллер выдает команду клапану на номинальную производительность, а в конце дозы на малый расход и на закрытие клапана и выключение насоса.After the operator sets the required dose and the driver performs all preparatory operations, the controller issues a command to turn on the pump and open the valve for low productivity. After the programmed quantity of the dispensed product has elapsed, the controller gives the valve a command for rated capacity, and at the end of the dose for a low flow rate and closing the valve and turning off the pump.

При наливе бензина в сухую и чистую цистерну концентрация паров легких углеводородных фракций (ЛУФ) возрастает очень быстро, датчики, настроенные с небольшой задержкой, не срабатывают, а поскольку скорость налива в начале дозы мала, образование электростатического потенциала не происходит. При увеличении концентрации ЛУФ выше ВКПР искровой разряд не приводит к возгоранию или взрыву.When gasoline is poured into a dry and clean tank, the concentration of light hydrocarbon fraction (LUV) vapor increases very quickly, sensors configured with a slight delay do not work, and since the filling rate at the beginning of the dose is low, the formation of an electrostatic potential does not occur. With an increase in the concentration of LUV above VKPR, the spark discharge does not lead to ignition or explosion.

При наливе бензина в цистерну, в которой до этого перевозили бензин, концентрация ЛУФ составляет примерно 15% при температуре минус 30 градусов и около 55% при температуре плюс 30 градусов, т.е. концентрация не взрывоопасная, датчики не срабатывают.When gasoline is poured into the tank in which gasoline was previously transported, the concentration of LUV is approximately 15% at a temperature of minus 30 degrees and about 55% at a temperature of plus 30 degrees, i.e. concentration is not explosive; sensors do not work.

При наливе дизельного топлива в сухую цистерну или в цистерну после перевозки дизельного топлива взрывоопасная концентрация не образуется, т.к. дизельное топливо имеет давление насыщенных паров 10-13 мм рт.ст. по Рейду при плюс 38 градусах, и концентрация ЛУФ в ПВС никогда не превышает 1%.When diesel fuel is poured into a dry tank or into a tank after diesel fuel is transported, an explosive concentration is not formed, because diesel fuel has a saturated vapor pressure of 10-13 mm Hg. according to Raid at plus 38 degrees, and the concentration of LUV in PVA never exceeds 1%.

При наливе дизельного топлива после перевозки бензина за счет того, что дизельное топливо обладает хорошей абсорбирующей способностью, концентрация ЛУФ уменьшается и через некоторое время достигает ВКПР. Датчик ВКПР срабатывает и налив прекращается. Продолжение налива будет возможно только после того, как концентрация ЛУФ в ПВС перестанет быть взрывоопасной.When diesel fuel is poured after the transportation of gasoline due to the fact that diesel fuel has a good absorbing ability, the concentration of LUV decreases and after a while reaches the PCR. The VKPR sensor is triggered and the filling stops. Continued loading will be possible only after the concentration of LUV in PVA ceases to be explosive.

Claims

Measuring complex, comprising a pump with a pipeline sequentially installed in the flow, a gas separator filter, a flow meter, a shut-off valve, a riser, equipped with a nozzle with a cone-shaped sealing cover for the tank hatch, a vapor exhaust pipe, a personal computer connected to the control controller, characterized the fact that the vapor exhaust pipe is additionally equipped with sensors for monitoring the upper and lower concentration limits of flame propagation.