本实用新型涉及一种外浮顶储罐的主动安全防护和油气回收装置。
背景技术：
储罐的外浮顶，通常用于存储诸如原油、汽油或煤油等有挥发性的石油产品的敞口的圆柱形钢制储罐内。
外浮顶随着储液水平上升或下降。而气温的温差变化，油气就会形成“大呼吸、小呼吸损失”。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，而且空间易燃介质与空气混合比达到一定的极限还容易产生爆炸。所以敞口的圆柱形钢制储罐加外浮顶是必要的措施。
外浮顶罐罐顶与油面直接接触，在打雷极易引发火灾，国内曾发生多起火灾事故，造成了巨大的经济损失和人员伤害，历次油品储罐火灾事件表明，外浮顶的密封圈是首先起火的主要诱因，当雷击或者静电发生时，且密封空间内油气与氧气达到爆炸下限值时，密封圈内即发生闪爆，并引发火灾。
技术实现要素：
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够主动破坏外浮顶储罐密封圈闪爆的条件，达到浮顶储罐主动安全防护的目的，同时对密封圈内的油气进行浓缩回收，防止油气挥发扩散至大气而污染环境的外浮顶储罐的主动安全防护和油气回收装置。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种外浮顶储罐的主动安全防护和油气回收装置，其特征在于：包括采样分析系统、惰化系统以及油气回收系统，所述采样分析系统包括采样探头、气体分析仪以及负压缓冲罐，多个采样探头设置在外浮顶储罐的二次密封空间内，所述采样探头通过一路管道与气体分析仪连接，所述气体分析仪与负压缓冲罐连接，所述采样探头通过另一路管道直接与负压缓冲罐连接，所述负压缓冲罐通过管路与油气回收系统连接，经油气回收系统处理的气体送回至外浮顶储罐的二次密封空间内，液态油品送回至外浮顶储罐内；所述惰化系统包括惰化气体充装头以及惰化气储罐，多个惰化气体充装头设置在外浮顶储罐的二次密封空间内，所述惰化气体充装头通过管路与惰化气储罐连接，所述油气回收系统通过管路与惰化气体充装头连接。
本实用新型所述的外浮顶储罐的主动安全防护和油气回收装置，其所述外浮顶储罐的二次密封空间通过采样探头抽气，通过惰化系统补气，所述外浮顶储罐的二次密封空间内形成压力平衡状态。
本实用新型所述的外浮顶储罐的主动安全防护和油气回收装置，其所述多个采样探头和多个惰化气体充装头围绕外浮顶储罐的罐体一周均匀且相间地布置在储罐浮盘上。
本实用新型所述的外浮顶储罐的主动安全防护和油气回收装置，其所述气体分析仪采用气相色谱仪，每台气相色谱仪采用多条流路并行，同时进样且同时分析。
本实用新型所述的外浮顶储罐的主动安全防护和油气回收装置，其所述油气回收系统包括至少一个吸附罐、制冷单元以及暂存罐，所述制冷单元包括制冷机组和制冷箱，所述制冷机组为制冷箱提供冷量，所述负压缓冲罐通过设置有引风机的管路与吸附罐连通，所述吸附罐顶部通过管路与惰化气体充装头连接，其底部通过设置有真空泵的管路经过制冷箱后与暂存罐连接，所述暂存罐通过回油泵与外浮顶储罐连接。
本实用新型通过采样分析系统对外浮顶储罐二次密封空间内的油气成分进行分析，综合计算油气爆炸限，并参考氧气含量来判断油气是否达到爆炸范围，以进行氮气惰化，达到主动惰化的目的，同时利用油气回收系统对油气采用先分子筛吸附，后制冷脱液的方式进行回收，实现了装置零排放，避免了油气排放对大气环境造成的污染。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记：1为气体分析仪，2为负压缓冲罐，3为外浮顶储罐，4为惰化气储罐，5为吸附罐，6为暂存罐，7为制冷机组，8为制冷箱，9为引风机。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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，一种外浮顶储罐的主动安全防护和油气回收装置，包括采样分析系统、惰化系统以及油气回收系统。
所述采样分析系统包括采样探头、气体分析仪1以及负压缓冲罐2，多个采样探头设置在外浮顶储罐3的二次密封空间内，所述采样探头通过一路管道与气体分析仪1连接，所述气体分析仪1与负压缓冲罐2连接，所述采样探头通过另一路管道直接与负压缓冲罐2连接，所述负压缓冲罐2通过管路与油气回收系统连接，经油气回收系统处理的气体送回至外浮顶储罐3的二次密封空间内，液态油品送回至外浮顶储罐3内。其中，所述外浮顶储罐3的二次密封空间通过采样探头抽气，所述外浮顶储罐3的二次密封空间内形成微负压状态，有效保证了油气从外浮顶储罐的二次密封空间逃逸到大气中，从而保护了环境，达到储罐整体的油气回收；所述气体分析仪1采用气相色谱仪，每台气相色谱仪采用多条流路并行，同时进样且同时分析，保证迅速反应，在本实施例中，每台气相色谱仪采用四流路并行分析，对采样样品中的氧、C1、C2、C3、C4+的分量进行分析，综合计算混合气体的爆炸限，并参考氧气含量来判断油气是否达到爆炸范围，以进行氮气惰化，达到主动惰化的目的，避免了传统测量单一组分的爆炸限计算不准确的情况，同时在密封空间抽气，形成微负压的环境以防止油气挥发到大气。
所述惰化系统包括惰化气体充装头以及惰化气储罐4，多个惰化气体充装头设置在外浮顶储罐3的二次密封空间内，所述惰化气体充装头通过管路与惰化气储罐4连接，所述油气回收系统通过管路与惰化气体充装头连接，所述多个采样探头和多个惰化气体充装头围绕外浮顶储罐3的罐体一周均匀且相间地布置在储罐浮盘上。
所述油气回收系统包括至少一个吸附罐5、制冷单元以及暂存罐6，所述制冷单元包括制冷机组7和制冷箱8，所述制冷机组7为制冷箱8提供冷量，所述负压缓冲罐2通过设置有引风机9的管路与吸附罐5连通，所述吸附罐5顶部通过管路与惰化气体充装头连接，其底部通过设置有真空泵的管路经过制冷箱8后与暂存罐6连接，所述暂存罐6通过回油泵与外浮顶储罐3连接。在本实施例中，所述吸附罐采用一备一用，当一个分子筛吸附罐吸附饱和后，自动切换到另外一个分子筛吸附罐，饱和的分子筛吸附罐通过真空解析，两个吸附罐以此循环使用，解析出的高浓度油气通过冷凝回收油品。
本实用新型的工作流程是：采样泵安装在分析仪后端，系统正常工作时，泵启动后在负压缓冲罐形成负压，外浮顶储罐二次密封空间内的油气混合物通过采样探头、传输管线到达样品预处理系统进行预处理，通过预处理系统实现对样品的抽提、样品流量调节、流路切换、过滤、压力指示等功能，采集的样品大部分气体直接通过旁通流量计进入到负压缓冲罐，少部分气体进入到气体分析仪进行成分分析，负压缓冲罐中的气体通过泵后进入到油气回收系统，通过油气回收的气体去除油气后通过管道及惰化气体充装头回到外浮顶储罐的二次密封空间内。系统正常工作时所有抽取的油气都是经过油气回收系统回收又再次进入外浮顶储罐的二次密封空间，没有排放点，避免了系统排放对大气环境的污染。
其中，气体分析仪分析油气中的混合气的各种组分的分量，将分析仪结果传给中枢控制系统，中枢控制系统是系统整体控制，通过PLC实现，综合收集系统的各种信息进行自动控制，中枢控制系统对分析结果进行综合判断，当判断油气到达爆炸限的一定比例时，系统控制惰化系统启动，开始向外浮顶储罐的二次密封空间内快速注入氮气，注氮过程随时监测油气中的混合气的含量，当油气超过到爆炸限的一定比例以下时停止注氮，系统连续自动运行。此比例可设置。
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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。