专利名称：外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置。
背景技术：
外浮顶油罐，是目前国内外大型油罐中最常用的一种结构形式，主要用于储存原油、汽油及柴油等介质，可通过浮盘随油品液面的浮动和罐壁之间的密封结构达到抑制油品挥发，降低环境污染，减少经济损失的目的。浮盘和罐壁之间的密封效果直接影响到外浮顶油罐抑制油品挥发的效果。外浮顶跟随储液水平上升或下降，相对于无浮顶的固定顶储罐来说没有蒸发的空间。原则上，这就消除了所谓的“大呼吸损失”。蒸发不仅造成了产品数量上的损失，也影响了产品的质量，同时又污染了环境，空间易燃介质与空气混合比达到一定的极限容易产生爆炸，因此敞口的圆柱形钢制储罐加外浮顶是必要的措施。储罐壳体与外浮顶浮盘之间需要保持IOOmm到500mm的间隙以保证运行过程中不会卡盘，使用边缘密封系统以减少边缘蒸发。外浮顶的结构形式类似与内浮顶，有钢制浅盘式、浮舱式，单层或双层甲板形式，甚至有使用铝合金三明治结构的外浮顶。浮顶的支持腿通常是活动可伸缩的悬在液体内。现有技术中，浮盘和罐壁之间一般采用二次密封结构，通过两层油气隔膜形成的一次密封空间和二次密封空间，通常情况下能够实现浮盘在随油面上下浮动过程中的密封效果，避免油气从浮盘和罐壁之间挥发泄露出去。然而在使用的过程中，位于高处的浮盘密封结构一旦出现失效情况，就具有难发现、难检查、难定位的特点，而目前采用的定期检修维护的人工检查方式面临着工期长、工作量大、反应滞后等问题，不能及时消除油气挥发泄漏的情况，当发现有泄露情况时，往往已经泄露了很长时间，从而造成巨大的污染和浪费。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装直，能够有效解决现有技术中存在的技术问题。为了实现上述目的，所采用的技术方案是:外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，在外浮顶浮盘与油罐罐壁之间设置第一密封隔板与第二密封隔板，第二密封隔板位于第一密封隔板上方，所述第一密封隔板与油罐罐壁、第二密封隔板之间围成一个二次密封空腔，所述外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，包括用于实时监测二次密封空腔内部可燃气体浓度并将该浓度信息转换为电学信号的多个可燃气体探头，用于接收所述可燃气体探头电学信号传递并进行转换的安全隔离模块，用于接收安全隔离模块发送信号并及时做出响应的报警控制器。进一步，所述可燃气体探头，通过安装机构固定在第二密封隔板上，包括红外可燃气体传感器与信号处理板，红外可燃气体传感器伸入二次密封空腔内部。采用红外可燃气体传感器，具有寿命长，不会中毒，测量范围广等特点，弥补了一般催化燃烧型可燃气体传感器应用在连续或长期出现爆炸性气体混合物的环境的劣势。进一步，所述安装机构，包括外夹紧盘与内夹紧盘，外夹紧盘上开设有轴向通孔，在外夹紧盘的侧部开设有与轴向通孔连通的螺钉孔，第二密封隔板上设置有与外夹紧盘相适配的安装孔，外侧夹紧盘穿过安装孔伸入二次密封空腔内部由所述内夹紧盘进行固定；所述可燃气体探头，设置在轴向通孔内部并由穿过螺钉孔的紧定螺钉进行固定。进一步，所述外夹紧盘与内夹紧盘的连接处设置有密封胶垫；外夹紧盘与可燃气体探头之间设置有密封圈。进一步，所述电学信号为电流信号，并经过安全隔离模块转换为485信号。进一步，所述报警控制器，内部设置有液晶显示屏、蜂鸣器与指示灯。液晶显示屏，用于显示每个可燃气体探头监测到的实时可燃气体浓度值，当某个可燃气体探头监测到的实时浓度值超过预设报警值或可燃气体探头出现故障时，报警控制器及时发出声光报警信号，并指示处发出报警的可燃气体探头的具体位置，提示监控人员注意。进一步，所述报警控制器，通过四芯电缆串联连接有若干个安全隔离模块，每个安全隔离模块通过三芯电缆连接有多个可燃气体探头；三芯电缆与四芯电缆均采用屏蔽电缆，线芯横截面积不小于1_2。进一步，所述安全隔离模块有若干个，每个安全隔离模块分别通过三芯电缆连接多个可燃气体探头；在报警控制器与安全隔离模块之间设置有信号集线器，所有安全隔离模块通过四芯电缆连接到信号集线器上，信号集线器与报警控制器之间通过四芯电缆连接；三芯电缆与四芯电缆均采用屏蔽电缆，线芯横截面积不小于1mm2。进一步，所述安全隔离模块与信号集线器均设置在隔爆接线箱内部。进一步，所述报警控制器工作电压为220V交流电，可燃气体探头工作电压为24V直流电。本实用新型的优点是:本实用新型述及的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，能够通过伸入二次密封空腔内部的红外可燃气体传感器，对二次密封空腔内部的可燃气体浓度进行实时监测，并通过信号处理板转换为能够被识别的电学信号，通过安全隔离模块，传递到报警控制器上，而报警控制器的液晶显示屏，能够对每个可燃气体探头监测到的实时可燃气体浓度值进行实时显示，并在某个可燃气体探头监测到的实时浓度值超过预设报警值或可燃气体探头出现故障时，由蜂鸣器和指示灯及时发出声光报警信号，指示发出报警的可燃气体探头的具体位置，从而达到及时、准确提示出外浮顶油罐泄露情况的目的。通过安全隔离模块，限定红外可燃气体传感器的能量，使之满足应用在连续或长期出现爆炸性气体混合物的环境的要求；另外，安全隔离模块能够将可燃气体探头传递的电学信号转换为485信号，减少布线长度，提高在线监测装置的经济性。作为本实用新型的优选改进，每个安全隔离模块可以连接多个可燃气体探头，实现对二次密封空腔的分区监控，能够更加准确的定位泄露区域，为检修提供便利；同时报警控制器位于监控室内部，可以连接若干个安全隔离模块，能够实现对多个外浮顶油罐的同时监测。
图1为本实用新型中外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置的结构示意图；图2为图1中可燃气体探头的安装结构图；图3a为本实用新型中外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置应用在单个外浮顶油罐时的现场布局图；图3b为本实用新型中外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置应用在多个外浮顶油罐时的一种现场布局图；图3c为本实用新型中外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置应用在多个外浮顶油罐时的另一种现场布局图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施方式
对本实用新型作进一步说明:结合图1、图2所示，现有技术中的外浮顶油罐，外浮顶浮盘和油罐罐壁之间一般采用二次密封结构，即在外浮顶浮盘与油罐罐壁之间设置第一密封隔板I与第二密封隔板3，第二密封隔板位于第一密封隔板上方，第一密封隔板与油罐罐壁4、第二密封隔板之间围成一个二次密封空腔18。外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，包括可燃气体探头2、安全隔离模块13与报警控制器15。可燃气体探头，用于实时监测二次密封空腔内部可燃气体浓度并将该浓度信息转换为电学信号，优选地，该电学信号为4 20mA电流信号；安全隔离模块，用于接收所述可燃气体探头电学信号传递，并将该电学信号转换为485信号，优选地，每个安全隔离模块可以连接多个可燃气体探头，实现对二次密封空腔的分区监控，能够更加准确的定位泄露区域，为检修提供便利；报警控制器，内部设置有液晶显示屏、蜂鸣器与指示灯，用于接收安全隔离模块发送信号并及时做出响应:液晶显示屏，实时显示每个可燃气体探头监测到的实时可燃气体浓度值，当某个可燃气体探头监测到的实时浓度值超过预设报警值或可燃气体探头出现故障时，报警控制器及时发出声光报警信号，并指示处发出报警的可燃气体探头的具体位置，提示监控人员注意。可燃气体探头2，通过安装机构固定在第二密封隔板上，包括红外可燃气体传感器与信号处理板，红外可燃气体传感器伸入二次密封空腔18内部，用于检测二次密封空腔内部的可燃气体浓度。采用红外可燃气体传感器，具有寿命长，不会中毒，测量范围广等特点，弥补了一般催化燃烧型可燃气体传感器应用在连续或长期出现爆炸性气体混合物的环境的劣势。红外可燃气体传感器，利用气体的光谱本征吸收原理，利用可燃气体对特定波长段的红外光吸收原理实现对可燃气体浓度的测量。优选地，安装机构，包括外夹紧盘6与内夹紧盘9，外夹紧盘上开设有轴向通孔，在外夹紧盘的侧部开设有与轴向通孔连通的螺钉孔，第二密封隔板3上设置有与外夹紧盘相适配的安装孔，外侧夹紧盘6穿过安装孔伸入二次密封空腔内部由内夹紧盘9进行固定；可燃气体探头，设置在轴向通孔内部并由穿过螺钉孔的紧定螺钉7进行固定。外夹紧盘与内夹紧盘的连接处设置有密封胶垫8 ;外夹紧盘6与可燃气体探头2之间设置有密封圈5。[0035]报警控制器工作电压为220V交流电，可燃气体探头工作电压为24V直流电。图3a中，示出了外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置应用在单个外浮顶油罐10时的现场布局:外浮顶浮盘11上按区域安装多个可燃气体探头，每个可燃气体探头分别通过一根三芯电缆线12连接到安全隔离模块13上，每个外浮顶油罐配置一个安全隔离模块，安全隔离模块通过一根四芯电缆线14连接到位于监控室16的报警控制器15上。可燃气体探头实时监测二次密封空腔内的可燃气体浓度，并将可燃气体浓度信息转换成4 20mA的电流信号发送给安全隔离模块，安全隔离模块将位于一个外浮顶油罐上的多个可燃气体探头发送来的信号进行统一转换，转换成485信号，并通过四芯电缆线发送给报警控制器。报警控制器安装于监控室内，接收安全隔离模块发送的485信号，并将各个可燃气体探头检测的实时可燃气体浓度值显示在液晶显示屏上，当某个可燃气体探头检测的实时浓度值超过预设报警值或可燃气体探头发出故障信号时，由蜂鸣器与指示灯发出声光报警信号，并指示出发出报警的可燃气体探头的具体位置，提示监控人员注意。图3b中，示出了外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置应用在多个外浮顶油罐10时的一种现场布局:当有多个外浮顶油罐10时，每个外浮顶油罐都分别配备有一个安全隔离模块13，各个安全隔离模块通过四芯电缆线14与报警控制器15串接在一起，即可实现报警控制器对多个外浮顶油罐的同时监控。图3c中，示出了外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置应用在多个外浮顶油罐10时的另一种现场布局:考虑到现场应用时的实际情况，可能会出现布线不便，或布线距离限制，在报警控制器15与安全隔离模块13之间设置一个信号集线器17安装于现场，每个安全隔离模13块通过一个四芯电缆线14连接到信号集线器上，信号集线器17通过一根四芯电缆线14连接到报警控制器15上。安全隔离模块和信号集线器均安置在隔爆接线箱中，安全隔离模块可安装在外浮顶罐顶部的仪表平台，信号集线器可根据现场实际情况进行安装，以保证现场布线的方便性和经济性。三芯电缆线和四芯电缆线应采用屏蔽电缆，线芯横截面积不小于1mm2，以保证信号传输的可靠性。本实用新型中，外浮顶油罐一旦泄漏出现，二次密封空腔内部的可燃气体浓度就会上升，当浓度达到一定程度时，报警控制器就会发出报警信号，进而能够更加及时、准确的提示出泄漏情况，利于工作人员检修。
权利要求1.外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，在外浮顶浮盘与油罐罐壁之间设置第一密封隔板与第二密封隔板，第二密封隔板位于第一密封隔板上方，所述第一密封隔板与油罐罐壁、第二密封隔板之间围成一个二次密封空腔，其特征在于，所述外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，包括用于实时监测二次密封空腔内部可燃气体浓度并将该浓度信息转换为电学信号的多个可燃气体探头，用于接收所述可燃气体探头电学信号传递并进行转换的安全隔离模块，用于接收安全隔离模块发送信号并及时做出响应的报警控制器。
2.根据权利要求1所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述可燃气体探头，通过安装机构固定在第二密封隔板上，包括红外可燃气体传感器与信号处理板，红外可燃气体传感器伸入二次密封空腔内部。
3.根据权利要求2所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述安装机构，包括外夹紧盘与内夹紧盘，外夹紧盘上开设有轴向通孔，在外夹紧盘的侧部开设有与轴向通孔连通的螺钉孔，第二密封隔板上设置有与外夹紧盘相适配的安装孔，外侧夹紧盘穿过安装孔伸入二次密封空腔内部由所述内夹紧盘进行固定；所述可燃气体探头，设置在轴向通孔内部并由穿过螺钉孔的紧定螺钉进行固定。
4.根据权利要求3所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述外夹紧盘与内夹紧盘的连接处设置有密封胶垫；外夹紧盘与可燃气体探头之间设置有密封圈。
5.根据权利要求1所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述电学信号为电流信号，并经过安全隔离模块转换为485信号。
6.根据权利要求1所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述报警控制器，内部设置有液晶显示屏、蜂鸣器与指示灯。
7.根据权利要求1所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述报警控制器，通过四芯电缆串联连接若干个安全隔离模块，每个安全隔离模块通过三芯电缆连接有多个可燃气体探头；三芯电缆与四芯电缆均采用屏蔽电缆，线芯横截面积不小于Imm20
8.根据权利要求1所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述安全隔离模块有若干个，每个安全隔离模块分别通过三芯电缆连接多个可燃气体探头；在报警控制器与安全隔离模块之间设置有信号集线器，所有安全隔离模块通过四芯电缆连接到信号集线器上，信号集线器与报警控制器之间通过四芯电缆连接；三芯电缆与四芯电缆均采用屏蔽电缆，线芯横截面积不小于1_2。
9.根据权利要求8所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述安全隔离模块与信号集线器均设置在隔爆接线箱内部。
10.根据权利要求1所述的外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，其特征在于，所述报警控制器工作电压为220V交流电，可燃气体探头工作电压为24V直流电。
专利摘要本实用新型公开了一种外浮顶油罐二次密封空腔可燃气体在线监测装置，包括可燃气体探头、安全隔离模块与报警控制器。可燃气体探头，用于实时监测二次密封空腔内部可燃气体浓度并将该浓度信息转换为电学信号；每个安全隔离模块可以连接多个可燃气体探头，实现对二次密封空腔的分区监控，能够更加准确的定位泄露区域，为检修提供便利；报警控制器内部设置液晶显示屏、蜂鸣器与指示灯，液晶显示屏，实时显示每个可燃气体探头监测到的实时可燃气体浓度值，当某个可燃气体探头监测到的实时浓度值超过预设报警值或可燃气体探头出现故障时，由蜂鸣器与指示灯及时发出声光报警信号，准确提示出泄漏处的具体位置，提示监控人员注意。
文档编号B65D88/34GK203006175SQ201220614550
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者娄仁杰, 韩兆辉, 陈思学, 尹真, 韩承玉 申请人:中国石油集团安全环保技术研究院大连分院, 青岛澳波泰克安全设备有限责任公司