液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统及其装车方法
【专利摘要】本发明公开了一种液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，与槽车上的液氯罐和用户的液氯储罐相连进行液氯装车作业，在所述槽车的液氯罐顶部设置有液相灌装口和气相回抽口，所述液相灌装口通过液氯液相无泄漏鹤管与液氯储罐连通，所述气相回抽口通过液氯气相无泄漏鹤管与氯气回收处理装置连通。本发明主要应用于液氯通过无泄漏鹤管向槽车内充装过程中，利用隔爆批量控制器对各气动截止阀的切换实现液氯的充装及超量回抽，同时，利用隔爆批量控制器对各管线中液态氯气和气态氯气的压力、温度、流量的检测，实现充装过程中的自动计量、定量控制及安全检测联锁的目的。
【专利说明】液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统及其装车方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液化危险化学品的充装【技术领域】，特别涉及一种液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统及其装车方法。
【背景技术】
[0002]液氯介质具有剧毒、易挥发、强氧化剂、助燃剂、与其它可燃性气体混合易产生爆炸危险等物理化学特性，而其又是一种重要的基础原料，液氯的充装必不可少。解决液氯充装过程中的泄漏问题至关重要。目前国内对液氯槽车的充装基本还在全手动条件下采用金属软管、硬管和普通装车鹤管进行充装，装车鹤管的万向连接节无防泄漏措施、无防静电、防泄漏等安全联锁装置；对充装超量也无较好的解决措施；充装过程中无压力、温度的检测联锁装置；对充装流速也无控制联锁。简单来说对液氯槽车的充装过程无安全联锁监测措施，有极大的安全隐患。
[0003]根据《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见安委办〔2008〕26号》“在危险化学品槽车充装环节，推广使用万向充装管道系统代替充装软管，禁止使用软管充装液氯、液氨、液化石油气、液化天然气等液化危险化学品。”
因此，采用装车无泄漏鹤管和使用自动安全联锁定量装车系统非常必要。随着工业的发展，特别是氯碱化工的发展，液氯定量装车控制系统具有广阔的市场前景，它将为液氯等有毒有害物质的充装过程就安全保驾护航。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:针对上述存在的问题，提供一种可直接对液氯密闭定量灌装的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统及其装车方法。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，与槽车上的液氯罐以及用户的液氯储罐相连，其特征在于:在所述槽车的液氯罐顶部设置有液相灌装口和气相回抽口，所述液相灌装口与液氯液相无泄漏鹤管一端连通，所述液氯液相无泄漏鹤管另一端与液氯充装管线一端连通，所述液氯充装管线另一端通过液氯泵与液氯储罐连通，在所述液氯充装管线上、沿液氯充装方向依次设置有第一气动截止阀、第一质量流量计以及第二气动截止阀，所述气相回抽口与液氯气相无泄漏鹤管一端连通，所述液氯气相无泄漏鹤管另一端与负压抽吸管线一端连通，所述负压抽吸管线另一端通过真空泵与氯气回收处理装置连通，在所述负压抽吸管线上设置有第三气动截止阀，所述第一气动截止阀、第二气动截止阀、第三气动截止阀以及第一质量流量计分别与隔爆批量控制器电连接。
[0006]本发明所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其所述液氯液相无泄漏鹤管与第二气动截止阀对应连接的管道通过液氯充装超量回抽管线接入氯气回收处理装置或液氯储罐，在所述液氯充装超量回抽管路上、沿液氯回抽方向依次设置有第四气动截止阀以及第二质量流量计，所述第四气动截止阀和第二质量流量计分别与隔爆批量控制器电连接。[0007]本发明所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其在所述负压抽吸管线上设置有真空压力表，所述真空压力表与隔爆批量控制器电连接。
[0008]本发明所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其在所述液相灌装口与液氯液相无泄漏鹤管一端连通的管路上设置有液相截止阀，在所述气相回抽口与液氯气相无泄漏鹤管一端连通的管路上设置有气相截止阀，所述液氯液相无泄漏鹤管与第一气动截止阀对应连接的管道以及所述液氯气相无泄漏鹤管与第三气动截止阀对应连接的管道通过第五气动截止阀连通，所述第五气动截止阀与隔爆批量控制器电连接。
[0009]本发明所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其在所述液氯充装管线上、第一质量流量计与第二气动截止阀之间设置有液氯充装温度计和液氯充装压力表，所述液氯充装温度计和液氯充装压力表分别与隔爆批量控制器电连接。
[0010]本发明所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其在所述槽车的液氯罐上设置有温度计、压力表以及液位计，所述温度计、压力表和液位计在具有信号输出的条件下可分别与隔爆批量控制器电连接。
[0011]一种如上述权利要求所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其特征在于:包括以下步骤:
a)、将液氯液相无泄漏鹤管和液氯气相无泄漏鹤管分别与槽车的液相灌装口和气相回抽口连接，此时液相截止阀和气相截止阀均处于关闭状态；
b)、将气相截止阀打开，并通过隔爆批量控制器控制第三气动截止阀开启，随后启动真空泵，将槽车上的液氯罐抽到负压真空状态，隔爆批量控制器通过真空压力表自动监测压力状态到真空后，保持真空状态持续设定时间，在此状态时，第一气动截止阀、第二气动截止阀、第四气动截止阀以及第五气动截止阀均处于关闭状态；
C)、通过隔爆批量控制器控制第三气动截止阀关闭，并同时关闭气相截止阀，然后打开液相截止阀，并过隔爆批量控制器控制第一气动截止阀和第二气动截止阀开启，随后启动液氯泵，液氯流经第一质量流量计后自动计量加注量，当液氯罐内压力达到设定上限时，间歇打开气相管线并将液氯气化部分回抽，反复上述过程直至液氯罐车加注到应加量，完成液氯的灌装。
[0012]本发明所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其在所述步骤c)中，若液氯罐中液氯的灌装量超过了灌装实际要求的量，通过隔爆批量控制器控制第四气动截止阀开启，液氯罐中的液氯则通过液氯充装超量回抽管线流经第二质量流量计后自动计量回抽量，当液氯罐内液氯达到充装量要求时，隔爆批量控制器控制第四气动截止阀关闭，完成液氯的超量回抽。
[0013]本发明所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其在完成液氯灌装后，液相截止阀和气相截止阀处于关闭状态，通过隔爆批量控制器控制第五气动截止阀和第三气动截止阀开启，而第一气动截止阀、第二气动截止阀以及第四气动截止阀关闭，随后启动真空泵，将残留在液氯液相无泄漏鹤管和液氯气相无泄漏鹤管内的液氯及氯气抽到氯气回收处理装置中。
[0014]本发明所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其在整个灌装过程中，隔爆批量控制器对槽车液氯罐内液氯的温度、压力及液位进行检测，隔爆批量控制器对液氯充装管线内的温度、压力及液氯的流量进行检测，隔爆批量控制器对负压抽吸管线内的真空压力以及液氯充装超量回抽管线内的液氯流量进行检测，完成对液氯槽车在充装全过程中的全自动安全联锁控制。
[0015]本发明主要应用于液氯通过无泄漏鹤管向槽车内充装过程中，利用隔爆批量控制器对各气动截止阀的切换实现液氯的充装及超量回抽，同时，利用隔爆批量控制器对各管线中液态氯气和气态氯气的压力、温度、流量的检测，实现充装过程中的自动计量、定量控制及安全检测联锁的目的。
[0016]由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
1、采用专用的无泄漏鹤管，以防氯气泄漏；在万向连接节处又采用氮封工艺，进一步保证氯气无泄漏的鹤管充装，符合国家的相关规定，也减少了对环境的影响。
[0017]2、定量充装，防止充装时超量的危险。
[0018]3、充装工艺有自动化检测联锁控制，保障充装过程安全。
[0019]4、超量回抽自动控制，引入了超量时的处置预案。
[0020]5、紧急停车保护系统，确保整个系统安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0021 ] 图1是本发明的连接及控制示意图。
[0022]图中标记:I为槽车，2为液氯储罐，3为液相灌装口，4为气相回抽口，5为液氯液相无泄漏鹤管，6为液氯充装管线，7为液氯泵，8为第一气动截止阀，9为第一质量流量计，10为第二气动截止阀，11为液氯气相无泄漏鹤管，12为负压抽吸管线，13为真空泵，14为氯气回收处理装置，15为第三气动截止阀，16为隔爆批量控制器，17为液氯充装超量回抽管路，18为第四气动截止阀，19为第二质量流量计，20为真空压力表，21为液相截止阀，22为气相截止阀，23为第五气动截止阀,24为液氯充装温度计,25为液氯充装压力表,26为温度计，27为压力表，28为液位计。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0024]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
[0025]如图1所示，液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，与槽车I上的液氯罐以及用户的液氯储罐2相连，在所述槽车I的液氯罐顶部设置有液相灌装口 3和气相回抽口 4，所述液相灌装口 3与液氯液相无泄漏鹤管5 —端连通，所述液氯液相无泄漏鹤管5另一端与液氯充装管线6 —端连通，所述液氯充装管线6另一端通过液氯泵7与液氯储罐2连通，在所述液氯充装管线6上、沿液氯充装方向依次设置有第一气动截止阀8、第一质量流量计9以及第二气动截止阀10，在所述液氯充装管线6上、第一质量流量计9与第二气动截止阀10之间设置有液氯充装温度计24和液氯充装压力表25 ;所述气相回抽口 4与液氯气相无泄漏鹤管11 一端连通，所述液氯气相无泄漏鹤管11另一端与负压抽吸管线12 —端连通，所述负压抽吸管线12另一端通过真空泵13与氯气回收处理装置14连通，在所述负压抽吸管线12上设置有第三气动截止阀15以及真空压力表20。[0026]其中，所述液氯液相无泄漏鹤管5与第二气动截止阀10对应连接的管道通过液氯充装超量回抽管线17与氯气回收处理装置14或与液氯储罐2连通，在所述液氯充装超量回抽管路17上、沿液氯回抽方向依次设置有第四气动截止阀18以及第二质量流量计19，在所述液相灌装口 3与液氯液相无泄漏鹤管5 —端连通的管路上设置有液相截止阀21，在所述气相回抽口 4与液氯气相无泄漏鹤管11 一端连通的管路上设置有气相截止阀22，所述液氯液相无泄漏鹤管5与第一气动截止阀8对应连接的管道以及所述液氯气相无泄漏鹤管11与第三气动截止阀15对应连接的管道通过第五气动截止阀23连通，在所述槽车I的液氯罐上设置有温度计26、压力表27以及液位计28。
[0027]其中，所述第一气动截止阀8、第二气动截止阀10、第三气动截止阀15、第四气动截止阀18、第五气动截止阀23、第一质量流量计9、第二质量流量计19以及真空压力表20、液氯充装温度计24和液氯充装压力表25分别与隔爆批量控制器16电连接，所述温度计26、压力表27和液位计28在具有信号输出的条件下可分别与隔爆批量控制器16电连接。
[0028]本发明通过液氯充装管线、负压抽吸管线、液氯充装超量回抽管线，获取正压液态氯气、负压气态氯气以及定量加注时的静电、压力、温度、流量、阀门、加注无泄漏鹤管等的值，对加注管线阀门、加注无泄漏鹤管、加注泵设备的回馈信号进行安全连锁控制；本发明根据液氯槽车的基础信息和预装量信息获得预充装量，自动采集计算流量计信号并实时与预充装量比对，同时输出控制相应阀门来完成定量充装；由于液氯有剧毒，本发明解决了加注过量后可自动回收到回收罐的难题。当加注过量时，启动系统回抽功能，由系统采集回抽管线流量信号，经转换获得绝对值，并根据相应的逻辑条件和回抽管线阀门、回抽装车臂、泵设备的回馈信号进行连锁控制完成加注过量、紧急回抽过程；充装工艺管线中只有鹤管由于需转动在万向节处可能产生泄漏，本发明采用的液氯无泄漏鹤管和氮封工艺来解决，可实现鹤管及活动部位无泄漏。
[0029]一种液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其包括以下步骤:
a)、将液氯液相无泄漏鹤管和液氯气相无泄漏鹤管分别与槽车的液相灌装口和气相回抽口连接，此时液相截止阀和气相截止阀均处于关闭状态；
b)、将气相截止阀打开，并通过隔爆批量控制器控制第三气动截止阀开启，随后启动真空泵，将槽车上的液氯罐抽到负压真空状态，隔爆批量控制器通过真空压力表自动监测压力状态到真空后，保持真空状态持续设定时间，在此状态时，第一气动截止阀、第二气动截止阀、第四气动截止阀以及第五气动截止阀均处于关闭状态；
C)、通过隔爆批量控制器控制第三气动截止阀关闭，并同时关闭气相截止阀，然后打开液相截止阀，并过隔爆批量控制器控制第一气动截止阀和第二气动截止阀开启，随后启动液氯泵，液氯流经第一质量流量计后自动计量加注量，当液氯罐内压力达到设定上限时，间歇打开气相管线并将液氯气化部分回抽，反复上述过程直至液氯罐车加注到应加量，完成液氯的灌装；若液氯罐中液氯的灌装量超过了灌装实际要求的量，通过隔爆批量控制器控制第四气动截止阀开启，液氯罐中的液氯则通过液氯充装超量回抽管线流经第二质量流量计后自动计量回抽量，当液氯罐内液氯达到充装量要求时，隔爆批量控制器控制第四气动截止阀关闭，完成液氯的超量回抽。
[0030]在完成液氯灌装后，液相截止阀和气相截止阀处于关闭状态，通过隔爆批量控制器控制第五气动截止阀和第三气动截止阀开启，而第一气动截止阀、第二气动截止阀以及第四气动截止阀关闭，随后启动真空泵，将残留在液氯液相无泄漏鹤管和液氯气相无泄漏鹤管内的液氯及氯气抽到氯气回收处理装置中。
[0031]在整个灌装过程中，隔爆批量控制器可对槽车液氯罐内液氯的温度、压力及液位进行检测，隔爆批量控制器对液氯充装管线内的温度、压力及液氯的流量进行检测，隔爆批量控制器对负压抽吸管线内的真空压力以及液氯充装超量回抽管线内的液氯流量进行检测，完成对液氯槽车在充装全过程中的全自动安全联锁控制。在充装过程中，任何报警将联锁控制系统关阀、停泵，暂停充装并启动相关安全保护设备。
[0032]本发明的主要功能:
(I)对液氯槽车充装全过程进行全自动安全联锁控制。
[0033](2)实现对液氯槽车的自动定量充装。
[0034](3)确保装车过程无泄漏:采用专用的无泄漏鹤管，以防氯气泄漏；在鹤管万向连接节处又采用氮封工艺，进一步保证氯气无泄漏，确保鹤管可活动的部位无泄漏。
[0035](4)温度检测联锁:对充装过程中液氯的温度进行检测联锁控制。
[0036](5)压力检测安全联锁:对充装过程中液氯的压力进行检测联锁控制。
[0037](6)静电检测安全联锁:对充装过程中由于流体流动产生的静电进行检测联锁控制。
[0038](7)安全流速检测安全联锁:对充装流速进行检测联锁控制。
[0039](8)超量回抽功能:对充装超量有“超量回抽”自动控制功能。
[0040](9)有毒气体浓度检测安全联锁:对充装区有可燃及有毒气体检测联锁控制，浓度超限自动暂停充装。
[0041](10)鹤管在位检测安全联锁:对充装鹤管是否在位有检测联锁控制，鹤管未在位时无法启动装车操作。
[0042](11)紧急停车:设有现场紧急停车保护，紧急情况下按动紧急停车按钮可中止装车过程。
[0043](12)装车过程数据自动记录、统计、查询、报表生成及打印。
[0044](13)图形显示功能:装车工艺管线流程及各仪表状态、数据以图形方式实时显示。
[0045]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，与槽车(1)上的液氯罐以及用户的液氯储罐(2)相连，其特征在于:在所述槽车(1)的液氯罐顶部设置有液相灌装口(3)和气相回抽口(4)，所述液相灌装口(3)与液氯液相无泄漏鹤管(5) —端连通，所述液氯液相无泄漏鹤管(5 )另一端与液氯充装管线(6 ) 一端连通，所述液氯充装管线(6 )另一端通过液氯泵(7 )与液氯储罐(2 )连通，在所述液氯充装管线(6 )上、沿液氯充装方向依次设置有第一气动截止阀(8)、第一质量流量计(9)以及第二气动截止阀(10)，所述气相回抽口(4)与液氯气相无泄漏鹤管(11) 一端连通，所述液氯气相无泄漏鹤管(11)另一端与负压抽吸管线(12) 一端连通，所述负压抽吸管线(12)另一端通过真空泵(13)与氯气回收处理装置(14)连通，在所述负压抽吸管线(12)上设置有第三气动截止阀(15)，所述第一气动截止阀(8)、第二气动截止阀(10)、第三气动截止阀(15)以及第一质量流量计(9)分别与隔爆批量控制器(16)电连接。
2.根据权利要求1所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其特征在于:所述液氯液相无泄漏鹤管(5)与第二气动截止阀(10)对应连接的管道通过液氯充装超量回抽管线(17)接入氯气回收处理装置或液氯储罐，在所述液氯充装超量回抽管路(17)上、沿液氯回抽方向依次设置有第四气动截止阀(18)以及第二质量流量计(19)，所述第四气动截止阀(18)和第二质量流量计(19)分别与隔爆批量控制器(16)电连接。
3.根据权利要求2所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其特征在于:在所述负压抽吸管线(12)上设置有真空压力表(20)，所述真空压力表(20)与隔爆批量控制器(16)电连接。
4.根据权利要求2所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其特征在于:在所述液相灌装口(3)与液氯液相无泄漏鹤管(5) —端连通的管路上设置有液相截止阀(21)，在所述气相回抽口(4)与液氯气相无泄漏鹤管(11) 一端连通的管路上设置有气相截止阀(22)，所述液氯液相无泄漏鹤管(5)与第一气动截止阀(8)对应连接的管道以及所述液氯气相无泄漏鹤管(11)与第三气动截止阀(15 )对应连接的管道通过第五气动截止阀(23 )连通，所述第五气动截止阀(23)与隔爆批量控制器(16)电连接。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其特征在于:在所述液氯充装管线(6)上、第一质量流量计(9)与第二气动截止阀(10)之间设置有液氯充装温度计(24)和液氯充装压力表(25)，所述液氯充装温度计(24)和液氯充装压力表(25)分别与隔爆批量控制器(16)电连接。
6.根据权利要求5所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统，其特征在于:在所述槽车(1)的液氯罐上设置有温度计(26)、压力表(27)以及液位计(28)，所述温度计(26)、压力表(27)和液位计(28)在具有信号输出的条件下可分别与隔爆批量控制器(16)电连接。
7.—种如上述权利要求所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其特征在于:包括以下步骤: a)、将液氯液相无泄漏鹤管和液氯气相无泄漏鹤管分别与槽车的液相灌装口和气相回抽口连接，此时液相截止阀和气相截止阀均处于关闭状态； b)、将气相截止阀打开，并通过隔爆批量控制器控制第三气动截止阀开启，随后启动真空泵，将槽车上的液氯罐抽到负压真空状态，隔爆批量控制器通过真空压力表自动监测压力状态到真空后，保持真空状态持续设定时间，在此状态时，第一气动截止阀、第二气动截止阀、第四气动截止阀以及第五气动截止阀均处于关闭状态； C)、通过隔爆批量控制器控制第三气动截止阀关闭，并同时关闭气相截止阀，然后打开液相截止阀，并过隔爆批量控制器控制第一气动截止阀和第二气动截止阀开启，随后启动液氯泵，液氯流经第一质量流量计后自动计量加注量，当液氯罐内压力达到设定上限时，间歇打开气相管线并将液氯气化部分回抽，反复上述过程直至液氯罐车加注到应加量，完成液氯的灌装。
8.根据权利要求7所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其特征在于:在所述步骤c)中，若液氯罐中液氯的灌装量超过了灌装实际要求的量，通过隔爆批量控制器控制第四气动截止阀开启，液氯罐中的液氯则通过液氯充装超量回抽管线流经第二质量流量计后自动计量回抽量，当液氯罐内液氯达到充装量要求时，隔爆批量控制器控制第四气动截止阀关闭，完成液氯的超量回抽。
9.根据权利要求8所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其特征在于:在完成液氯灌装后，液相截止阀和气相截止阀处于关闭状态，通过隔爆批量控制器控制第五气动截止阀和第三气动截止阀开启，而第一气动截止阀、第二气动截止阀以及第四气动截止阀关闭，随后启动真空泵，将残留在液氯液相无泄漏鹤管和液氯气相无泄漏鹤管内的液氯及氯气抽到氯气回收处理装置中。
10.根据权利要求8所述的液氯槽车无泄漏鹤管自动化装车系统的装车方法，其特征在于:在整个灌装过程中，隔爆批量控制器对槽车液氯罐内液氯的温度、压力及液位进行检测，隔爆批量控制器对液氯充装管线内的温度、压力及液氯的流量进行检测，隔爆批量控制器对负压抽吸管线内的真空压力以及液氯充装超量回抽管线内的液氯流量进行检测，完成对液氯槽车在充装全过 程中的全自动安全联锁控制。
【文档编号】F17C13/04GK103939735SQ201410173352
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】王如翼, 周昭泽, 代生海, 冯金泉, 陈容, 杨文
申请人:中国成达工程有限公司, 重庆耐德自动化技术有限公司