一种液氨充装与卸载的装置和方法
【专利摘要】一种液氨充装与卸载的装置和方法。该装置包括液氨缓冲储罐、液氨装卸臂、输送泵，其特征在于所述液氨缓冲储罐接输送泵，输送泵接液相主管线，在输送泵的出口还设置回流管线，回流管线上设置有回流调节阀；液相主管线依次通过液氨管线上的快速切断阀、阻火器、质量流量计及其调节阀、手动球阀、液氨装卸臂，接槽车；质量流量计及其调节阀与装卸定量控制系统连接；槽车还接气相装卸臂，气相装卸臂通过依次设置有压力计、阻火器、气动调节阀的管路接气相主管线或压缩机，再接氨缓冲储罐；液相主管线还经安全阀与气相主管线相接。本发明可应用于液氨、二甲醚、天然气等多种易液化流体的充装与卸载领域。
【专利说明】一种液氨充装与卸载的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及易液化流体充装与卸载，具体来说，涉及一种液氨充装与卸载的装置和方法。
【背景技术】
[0002]合成氨是世界上产量最多的无机化合物之一，具有广泛的工业用途。由于液氨生产与应用地点之间距离的遥远，液氨的充装与卸载是合成氨生产应用与销售运输过程中的基本操作单元之一，由于氨是一种无色有刺激性气味的有毒气体，在涉及氨的生产操作时，安全管理尤为重要，必须严防跑冒滴漏，安全是生产的前提。
[0003]目前液氨充装、卸载的方法往往以单向操作为主，操作过程繁琐，其应用装置功能简单，规模较小，操作过程复杂，安全监控低效，亟需一种集成液氨充装与卸载等多功能为一体的装置及其方法，有效保证液氨的充装、卸载过程中的安全与高效。
[0004]中国专利数据库中，涉及液氨充装与卸载的申请件有ZL201320422784.8《一种液氨装、卸系统》，是本瓮福(集团)有限责任公司的实用新型专利，它对于液氨装、卸有作用，但是它还需进一步升级，发挥更大作用。
【发明内容】
[0005]本发明一种液氨高效充装与卸车的装置和方法，在于安全可靠，生产效率高，生产操作过程简单而便捷，依靠一套液氨充装与卸载功能集成为一体化的装置，采用并联模式充装或卸车，实现多个火车槽罐车、汽车槽罐车的同时充装或同时卸载。
[0006]为了实现这一目的，本发明的液氨充装与卸载装置技术方案:
一种液氨充装与卸载的装置，包括液氨缓冲储罐、装卸臂、输送泵，其特征在于所述液氨缓冲储罐接输送泵，输送泵接液相主管线，在输送泵的出口还设置回流管线，回流管线上设置有回流调节阀；液相主管线依次通过液氨管线上的快速切断阀、阻火器、质量流量计及其调节阀、手动球阀、液氨装卸臂，接槽车，该液氨管线配置备用旁路管线和阀门，质量流量计及其调节阀与装卸定量控制系统连接；槽车还接气相装卸臂，气相装卸臂通过依次设置有压力计、阻火器、气动调节阀的气相管管路接气相主管线或压缩机，再接氨缓冲储罐；液相主管线还经安全阀与气相主管线相接。
[0007]装置的集散控制系统(DCS)安装装卸定量控制系统用于实时调节与控制工艺参数，可实行手动控制、自动控制两种模式。包括上位机系统、定量装车控制仪、质量流量计、气动两段控制阀。其中上位机系统由微计算机及其组态软件构成，用于完成现场数据的采集、存储、数据处理、趋势显示、远程调节与控制、过程画面监控、报警功能、报表生成与打印；定量装车控制仪主要用于批量控制器的定量装车控制，包括参数功能设置、接地保护功能、掉电保护功能、远程和就地实时监视功能等多功功能，有效保证装车控制系统的完整性与可靠性。
[0008]液相主管还经安全阀与气相主管相接，用于保护管线及其设备压力在可承受的安全压力之下，设置安全阀整定压力，当液相主管管线压力达到整定压力，安全阀自动启跳，将氨排放至气相主管线，完成管路泄压保护，保证了液氨装卸过程的安全正常。
[0009]使用上述装置的液氨充装与卸载方法:
液氨充装时，空载的槽罐车进入罐区时，检查其安全阀、进出口阀、压力表的功能完备，罐车在充装前槽体保持0.05MPa的正压状态，防止空气进入槽车内，同时车体连接静电释放报警器，实时检测并消除车体的静电；
将装卸系统的气相装卸臂、液氨装卸臂分别与槽罐车气相、液相管线对应连接，并开启液氨进、出口阀门，微开槽车卸料口气、液相球阀，二次试验接口的气密性；
检查与管线连接完毕后，开启现场手动球阀，通过装卸定量控制系统，设定装车吨位并启动输送栗；
液氨从缓冲球罐出发，在输送泵的出口设置回流管线及回流调节阀，可实时设置装车液氨的压力，装车的液氨余量实时返回缓冲球罐，通过调节回流阀开度可调节输送泵出口液氨的压力，液氨沿着液相主管线，依次通过液氨管线上的快速切断阀、阻火器、质量流量计及其调节阀、手动球阀、液氨装卸臂，分别进入槽车；质量流量计及其调节阀与装卸定量控制系统连接，对液氨充装与卸车过程的流量、压力等参数进行调节与控制；槽车内压力控制彡1.62MPa(G)，随着槽车液位的升高，压力呈现上升趋势，当压力上升到接近液相主管线的压力时，打开气相装卸臂上球阀，槽车的的气氨沿着气相装卸臂，汇聚进入气相主管线，最后返回缓冲球罐。
[0010]如此，槽车分别通过气相、液相管线与缓冲球罐连接，形成闭合的回路，当装车数量吨位达到预设值时，该装置上的定量装车控制系统自动关闭调节阀，现场手动关闭液氨装卸臂上紧急切断阀，调节缓冲球罐回流阀减少泵出口液氨流量，其它装置仍可继续充装直到设置充装吨位值。
[0011]液氨卸车时，盛装液氨的槽罐车进入罐区时，检查其安全阀、进出口阀、压力表的功能完备，车体连接静电释放报警器，实时检测并消除车体静电；
将装卸臂的气相装卸臂、液氨装卸臂分别与槽罐车气相、液相管线连接，开启现场手动阀门和调节阀门，缓慢地微开装卸臂球阀为接口试漏，确认气密性完好；
缓冲球罐出口的气氨管上阀门开启，缓冲球罐氨闪蒸为气氨进入压缩机组并压缩升压后，依次经压缩机出口管、气相管、气相装卸臂进入火车槽车或者汽车槽车内，槽车内的液氨则受压，压力逐渐升高，当压力高于缓冲球罐体的压力时，槽车内的液氨被压出，依次经过卸料的液相装卸臂，进入液相主管线汇合，并进入液氨缓冲球罐贮存。
[0012]本发明具有以下优点:(1)集成了液氨的充装与卸载双向功能为一体，功能全面，操作模式多元化，可对多节火车、汽车等多种规格槽车并联作业；(2)设置有性能可靠的安全阀，阻火器、快速切断阀、防静电装置等安全设施，与定量装车控制系统实时连接，集成报警提示、过程监控、掉电保护、远程调节与控制多项功能，装卸与卸载过程安全可靠。
[0013]本发明提供的装置及方法简单，通过实际使用证明，效果显著，为液氨充装、卸载的长周期稳定和安全运行提供了保障。本发明可应用于液氨、二甲醚、天然气等多种易液化流体的充装与卸载领域。
[0014]【【专利附图】
【附图说明】】
图1为液氨充装、卸载装置结构示意图； 图2为装卸定量控制系统框图；
图中:1、槽罐车；2、槽罐车；3、液氨缓冲储罐；4、输送泵；5、液相主管线；6、回流调节阀；7、快速切断阀；8、阻火器；9、质量流量计；10、调节阀；11、手动球阀；12、液氨装卸臂；13、装卸定量控制系统；14气相装卸臂；15、压力计；16、阻火器；17、气动调节阀；18、气相主管线；19、压缩机；20、安全阀。
【具体实施方式】
[0015]实施例一:
某(集团)有限责任公司采用本发明，图1为本发明的液氨充装、卸载装置结构示意图；图2为装卸定量控制系统框图；
一种液氨充装与卸载的装置，包括液氨缓冲储罐3、装卸臂、输送泵4，其特征在于所述液氨缓冲储罐3接输送泵4，输送泵4接液相主管线5，在输送泵4的出口还设置回流管线，回流管线上设置有回流调节阀6 ;液相主管线5依次通过液氨管线上的快速切断阀7、阻火器8、质量流量计9及其调节阀10、手动球阀11、液氨装卸臂12接槽车I或槽车2，该液氨管线配置备用旁路管线和阀门；质量流量计9及其调节阀10与装卸定量控制系统13连接；槽车I或槽车2还接气相装卸臂14，气相装卸臂14通过设置有压力计15、阻火器16、气动调节阀17的气相管路接气相主管线18或压缩机19，再接液氨缓冲储罐3 ;液相主管线5还经安全阀20与气相主管线18相接。
[0016]缓冲球罐3用于对液氨流进储存，有效容积为2600m3，压力控制为0.4?1.36MPa(G)，液氨温度4?37°C。气相主管线18、液相主管线5，并列安装多个装卸装置。
[0017]图2为本发明的装卸定量控制系统13框图；
使用该装置的液氨充装与卸载方法:
液氨充装时，空载的槽罐车I进入罐区时，检查其安全阀、进出口阀、压力表的功能完备，罐车在充装前槽体保持0.05MPa的正压状态，防止空气进入槽车内，同时车体连接静电释放报警器，实时消除车体的静电；
将装卸臂的液氨装卸臂12、气相装卸臂14分别与槽罐车I气相、液相管线连接，并开启液氨进、出口阀门，微开槽车卸料口气、液相球阀，二次试验接口的气密性，确认气密性良好后，可启动液氨装卸程序；
检查与管线连接完毕后，开启现场手动球阀11，通过装卸定量控制系统13，设定装车吨位并启动输送泵4;
液氨从液氨缓冲储罐罐3出发，在输送泵4的出口设置回流管线及回流调节阀6，可实时设置装车液氨的压力，装车的液氨余量实时返回缓冲球罐3，同时实现泵出口液氨压力的调节与控制，输送泵出口的液氨沿着液相主管线5，依次通液氨管线上的快速切断阀7、阻火器8、质量流量计9及其调节阀10、手动球阀11、液氨装卸臂12，分别进入槽车I ;质量流量计9及其调节阀10与装卸定量控制系统13连接，对液氨充装与卸车过程的流量、压力等参数进行调节与控制，槽车I内压力控制彡1.62MPa (G)，随着槽车液位的升高，压力亦呈现上升趋势，当压力上升到接近液相主管线5的压力时，打开气相装卸臂14上球阀，槽车I的气氨沿着气相装卸臂14，汇聚进入气相主管线18，最后返回缓冲球罐3 ;液相主管线5上设置安全阀20，整定压力设置为1.85MPa，安全阀20的出口管线与气相主管线18连接，当管线压力达到排放压力1.85PMa，安全阀20自动启跳，将氨排放至气相主管线18，完成管路泄压保护，保证了液氨装卸过程的安全正常。定量装置控制系统13的自动化设置功能可实现远程调节与控制、过程画面监控、报警功能、接地保护功能、掉电保护多项功能，保障充装过程中的安全可靠。当装车数量达到预设值时，该装置上的定量装车控制系统自动关闭调节阀，现场手动关闭液相装卸臂12上紧急切断阀，其它槽车可继续充装直到达到充装设置值。
[0018]液氨卸车时，盛装液氨的槽罐车2进入罐区时，检查其安全阀、进出口阀、压力表的功能完备，车体连接静电释放报警器，实时检测并消除车体静电；
将装卸臂的气相装卸臂14、液相装卸臂12分别与槽罐车2气相、液相管线连接，开启现场手动阀门和调节阀门，缓慢地微开装卸臂球阀为接口试漏，确认气密性完好；
液氨缓冲储罐3出口的气氨管上阀门开启，液氨缓冲储罐3氨闪蒸为气氨进入压缩机并压缩升压后，依次经压缩机19出口管、气相管、气相装卸臂14进入火车槽车或者汽车槽车2内，槽车2内的液氨则受压，压力逐渐升高，当压力高于缓冲球罐体3的压力时，槽车2内的液氨被压出，依次经过卸料液相装卸臂12，进入液相主管线5汇合，并进入液氨缓冲球罐3贮存。
[0019]液氨充装及卸车现场设置有水喷淋装置，可在紧急情况下，对生产现场进行喷淋，抑制氨气的扩散。
【权利要求】
1.一种液氨充装与卸载的装置，包括液氨缓冲储罐(3)、装卸臂、输送泵(4)，其特征在于所述液氨缓冲储罐(3)接输送泵(4)，输送泵(4)接液相主管线(5)，在输送泵(4)的出口还设置回流管线，回流管线上设置有回流调节阀(6);液相主管线(5)依次通过液氨管线上的快速切断阀(7)、阻火器(8)、质量流量计(9)及其调节阀(10)、手动球阀(11)、液氨装卸臂(12)接槽车(I)或槽车(2);该液氨管线配置备用旁路管线和阀门；质量流量计9及其调节阀(10)与装卸定量控制系统(13)连接；槽车(I)或槽车(2)还接气相装卸臂(14)，气相装卸臂(14)通过设置有压力计(15)、阻火器(16)、气动调节阀(I)的气相管接气相主管线(18)或压缩机(19)，再接氨缓冲储罐(3);液相主管线(5)还经安全阀(20)与气相主管线(18)相接。
2.一种使用如权利要求1所述液氨充装与卸载的装置的方法: 液氨充装时，空载的槽罐车(I)进入罐区时，检查其安全阀、进出口阀、压力表的功能完备，罐车在充装前槽体保持0.05MPa的正压状态，防止空气进入槽车内，同时车体连接静电释放报警器，实时消除车体的静电； 将液氨装卸臂(12)、气相装卸臂(14)分别与槽罐车(I)气相、液相管线连接，并开启液氨进、出口阀门，微开槽车卸料口气、液相球阀，二次试验接口的气密性，确认气密性良好后，可启动液氨装卸程序； 检查与管线连接完毕后，开启手动球阀(11)，通过装卸定量控制系统(13)，设定装车吨位并启动输送泵(4); 液氨从液氨缓冲储罐(3)出发，在输送泵(4)的出口设置回流管线及回流调节阀(6)，可实时设置装车液氨的压力，装车的液氨余量实时返回缓冲球罐(3)，同时实现泵出口液氨压力的调节与控制，输送泵(4)出口的液氨沿着液相主管线(5)，依次通过液氨管线上的快速切断阀(7)、阻火器(8)、质量流量计(9)及其调节阀(10)、手动球阀(11)、液氨装卸臂(12)，分别进入槽车(I);质量流量计(9)及其调节阀(10)与装卸定量控制系统(13)连接，对液氨充装与卸车过程的流量、压力等参数进行调节与控制，槽车(I)内压力控制(1.62MPa(G)，随着槽车液位的升高，压力亦呈现上升趋势，当压力上升到接近液相主管线(5)的压力时，打开气相装卸臂(14)上球阀，槽车(I)的气氨沿着气相装卸臂(14)，汇聚进入气相主管线(18)，返回液氨缓冲储罐(3);液相主管线(5)上设置有安全阀(20)，整定压力设置为1.85MPa,安全阀(20)的出口管线与气相主管线(18)连接，当管线压力达到排放压力1.85PMa，安全阀(20)自动启跳，将氨排放至气相主管线(18)，完成管路泄压保护，保证了液氨装卸过程的安全正常； 液氨卸车时，盛装液氨的槽罐车(2)进入罐区时，检查其安全阀、进出口阀、压力表的功能完备，车体连接静电释放报警器，实时检测并消除车体静电； 将气相装卸臂(14)、液相装卸臂(12)分别与槽罐车(2)气相、液相管线连接，开启现场手动阀门和调节阀门，缓慢地微开装卸臂球阀为接口试漏，确认气密性完好； 液氨缓冲储罐(3)出口的气氨管上阀门开启，液氨缓冲储罐(3)氨闪蒸为气氨进入压缩机(19)并压缩升压后，依次经压缩机(19)出口管、气相管、气相装卸臂(14)进入火车槽车或者汽车槽车(2)内，而槽车(2)内的液氨则受压，压力逐渐升高，当压力高于缓冲球罐体(3)的压力时，槽车(2)内的液氨被压出，依次经过卸料液相装卸臂(12)，进入液相主管线(5)汇合，并进入液氨缓冲球罐(3)贮存。
【文档编号】F17C13/02GK104197187SQ201410488940
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】王玉训, 杨毅, 赵建勇, 饶轶晟, 杜秀荣 申请人:瓮福（集团）有限责任公司