专利名称：一种本质安全的油料储库惰化防护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油料储库的防火防爆装置，特别涉及一种利用惰化技术进行防护 的装置。
背景技术：
在安全研究领域公认“惰化技术”是最有效的防爆阻爆技术，适于不同用途的“惰 化技术”是国内外、各专业领域防爆技术研究的重点课题。在人员不是主要保护目的情况 下，“主动惰化技术”得到了广泛应用。如油船惰化防火防爆、化工生产过程惰化保护等。“惰化技术”即是向具有火灾危险的封闭空间注入替代氧气的气体，例如二氧化 碳、氮气、惰性气体和上述气体的混合气体，通过将所涉及区域的氧气浓度的平均值降低到 大约12%体积百分比而实现在封闭空间中的可燃材料不能够被点燃。该方法所实现的熄灭 效应基于氧气取代原理。普通周围环境空气已知是由21%体积百分比的氧气、78%体积百分比的氮气和 体积百分比的其它气体构成。为了灭火或主动防火，通过注入例如作为惰性气体的纯氮
气，使所涉及空间的氮气浓度进一步提高，进而降低氧气含量。当氧气含量降低到大约15% 体积百分比之下时，出现了灭火效应。根据所涉及空间中的可燃材料，需要进一步将氧气含 量降低到例如所述12%体积百分比。该方法中，替代氧气的惰气或者压缩放置在钢瓶中，或 者根据需要通过发生器产生。该气体通过管道系统和相应的出口阀门注入到所涉及的目标 空间中。随着国民经济的快速发展，石油及石油制品日益成为主要的能源和化工原料，油 料储库(油罐)的使用越来越普遍，随之而来的安全问题也越来越多。为保持油罐内外压 力平衡，油罐在进行收发油料时，罐内需充入或排出大量的气体，同时储罐随环境温度变化 还会存在少量的气体充排，分别通过呼吸阀调控来实现。目前油罐充入气体均是采用新鲜空气，罐内的油气便会与新鲜空气中的氧气混 合，形成油蒸汽，容易产生爆炸。一旦油料储库中的一个油罐发生失火爆炸等事故，将会威 胁、以至殃及邻近的油罐或设施，甚至波及更远，使事态扩大，造成更大的事故。目前，有关适用于油料储库主动安全惰化防护装置的研发未见文献报道。
实用新型内容本实用新型的目的是解决油料储库防火防爆的问题，提供一种本质安全的油料储 库惰化防护装置，以使油料储库的惰气充填能够达到本质安全的防护要求，提高其安全防 护水平，降低油气燃烧或爆炸的风险。本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现一种本质安全的油料储库惰化防护装置，包括与油罐连通的呼吸管网，以及电气 控制装置、缓冲装置、安全阀，所述呼吸管网受控连接有缓冲装置，缓冲装置与呼吸管网之 间设置有受控的正向通道，缓冲装置和呼吸管网上分别安装有第一压力变送器、第二压力变送器、在线氧气分析仪，第一压力变送器、第二压力变送器、在线氧气分析仪分别与电气 控制装置电连接，安全阀安装在缓冲装置上。所述缓冲装置与呼吸管网之间设置有受控的正向通道。所述受控的正向通道包括串联的电磁阀和减压器，其中电磁阀的入口端与缓冲装 置的出口端连通，电磁阀的出口端与减压器的入口端连通，减压器的出口端与呼吸管网的 入□端连通；电磁阀的控制部件与电气控制装置电连接。所述受控的反向通道包括第二增压装置和第二单向阀，其中第二增压装置的入口 端与呼吸管网的入口端连通，第二增压装置的出口端与第二单向阀的入口端连通，第二单 向阀的出口端与缓冲装置的出口端连通；第二增压装置的控制部件与电气控制装置电连接。所述油罐上分别安装有与呼吸管网连接的进气截止阀和与大气相通的排气截止 阀，所述油罐内的气体氧气浓度可以通过便携氧气分析仪进行检测；所述缓冲装置通过第一单向阀、第一增压装置连接有惰气发生装置，其中第一单 向阀的出口端与缓冲装置的入口端连通，第一单向阀的入口端与第一增压装置的出口端连 通，第一增压装置的入口端与惰气发生装置连接。惰气发生装置的启动部件与电气控制装 置电连接。所述惰气发生装置通过净化装置与第一增压装置的入口端连接。所述缓冲装置上的安全阀的释放口连通有油气分离装置。本实用新型采用上述结构，通过压力变送器检测与油料储库(油罐)连通的呼吸 管网压力自动、主动地补充惰气，且能够在压力过高时减压排放，实现了油料储库惰化的本 质安全防护；而且，通过设置的缓冲装置提高了补充惰气的实时性和安全性。本发明采用的净化装置对惰气发生装置的混合惰气进行净化过滤，可以避免混合 惰气中一些成分对油罐的腐蚀性和对储油品质影响。本发明采用的缓冲装置作为油料储库中各油罐气体循环的周转站，以避免惰气发 生装置反复启停及惰气的浪费；第一增压装置与缓冲装置之间的管路上设置的第一单向 阀，可以防止气体倒流。本发明采用的呼吸管网统一给同质的油罐进行压力调节，使各油罐的压力保持均 衡稳定。本发明采用的电磁阀和减压器作为缓冲机构向呼吸管网供气，采用了第二增压装 置和第二单向阀将呼吸管网内超压气体回收至缓冲装置。本发明所使用的惰气在缓冲装置、电磁阀、减压器、呼吸管网、油罐、第二增压装 置、第二单向阀构成的封闭系统中循环使用，提高了惰气的使用效率。
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中图1是本实用新型的结构示意图；图中标号1是惰气发生装置，2是净化装置，3-1是第一增压装置，3 一 2是第二增 压装置，4-1是第一单向阀，4-2是第二单向阀，5是缓冲装置，6-1是第一压力变送器，6-2是第二压力变送器，7是安全阀，8是油气分离装置，9是电磁阀，10是减压器，11是呼吸管网， 12是油罐(油料储库)，13是在线氧气分析仪，14是油罐排气截止阀，15是油罐进气截止 阀，16是便携氧气分析仪。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。如图1，一种本质安全的油料储库惰化防护装置包括惰气发生装置1、净化装置2、 缓冲装置5、呼吸管网11以及电气控制装置(图1中未示出)，其中呼吸管网11分别通过 多个进气截止阀15与多个作为油料储库的油罐12连通，油罐上安装有排气截止阀14与外 界大气连通。呼吸管网11上还安装有在线氧气分析仪13。惰气发生装置1可以是燃油惰气生成装置，其惰气出口端与净化装置2连通，净化 装置2的出口端与第一增压装置3-1连通，第一增压装置3-1与第一单向阀4-1的入口端 连通，第一单向阀4-1的出口端与缓冲装置5的入口端连通。缓冲装置5可以是作为缓冲 的气体容器。缓冲装置5上安装有与之相通的第一压力变送器6-1、安全阀7，安全阀7的释放 口与油气分离装置8连通，油气分离装置8的出口端与外界大气连通。缓冲装置5的出口端经过作为控制阀的电磁阀9、减压器10与呼吸管网11连接， 呼吸管网11上安装有与之相通的第二压力变送器6-2。呼吸管网11与缓冲装置5之间还连接有第二增压装置3-2、第二单向阀4-2，其中 第二增压装置3-2的入口端与减压器10的出口端连接，第二单向阀4-2的出口端与电磁阀 9的入口端连接(即与缓冲装置5的出口端连通)，第二单向阀4-2的入口端与第二增压装 置3-2的出口端连通(即与呼吸管网11的入口端连通)。上述第一压力变送器6-1、第二压力变送器6-2还可以是其它具有压力检测功能 的压力传感器件。上述惰气发生装置1的启动部件，以及第一压力变送器6-1、第二压力变送器6-2、 在线氧气分析仪13、电磁阀9、第一增压装置3-1和第二增压装置3-2的控制部件分别与电 气控制装置电连接。本实施例的工作过程是通过第一压力变送器6-1检测缓冲装置5内的惰气压力，如果发现低于设定下限 值，则第一压力变送器6-1向电气控制装置传送信号，电气控制装置使惰气发生装置1和第 一增压装置3-1启动，使用燃油的惰气发生装置1将空气中的氧气充分燃烧，产生的烟气再 经冷却后温度被大幅度减低得到湿式混合惰气，湿式混合惰气中含有一定含量的水和一些 无用的杂质，再经过净化装置2后，湿式混合惰气中的水和一些无用的杂质会得到净化，得 到一种干燥的、性能更加稳定的惰气，再经第一增压装置3-1加压后，通过第一单向阀4-1 进入缓冲装置5。第一压力变送器6-1检测到缓冲装置5内的惰气压力上升到设定上限值后，电气 控制装置据此信号使惰气发生装置1和第一增压装置3-1停止，缓冲装置5内的气体在第 一单向阀4-1的作用下不会发生倒流。第二压力变送器6-2检测到呼吸管网11内的压力低于设定下限值后，通过电气控制装置使电磁阀9打开，缓冲装置5内的高压气体经电磁阀9、减压器10进入呼吸管网11， 为各油罐12补充惰气。第二压力变送器6-2检测到呼吸管网11内的压力高于设定上限值后，通过电气控 制装置使第二增压装置3-2启动，经第二单向阀4-2将呼吸管网11和油罐12内多余气体 回收到缓冲装置5内。如果缓冲装置5内的惰气压力超过安全阀7的设定值，则安全阀7打开，将超压惰 气经油气分离装置8处理后排放至大气。如果在线氧气分析仪13检测到氧气浓度超过设定值，则传送给电气控制装置相 应信号，由电气控制装置启动向呼吸管网11补充惰气，进而保证油罐内的氧气浓度满足安 全要求。对于单个的油罐，则可以通过便携氧气分析仪16对其内部的氧气浓度进行检测。在另一个实施例中，如果惰气发生装置1生成的惰气成分满足惰化要求，则净化 装置2可以省略。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙 述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。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。
权利要求一种本质安全的油料储库惰化防护装置，包括与油罐(12)连通的呼吸管网(11)，其特征在于，还包括电气控制装置、缓冲装置(5)、安全阀(7)，所述呼吸管网(11)受控连接有缓冲装置(5)，缓冲装置(5)与呼吸管网(11)之间设置有受控的正向通道，缓冲装置(5)和呼吸管网(11)上分别安装有第一压力变送器(6 1)、第二压力变送器(6 2)、在线氧气分析仪(13)，第一压力变送器(6 1)、第二压力变送器(6 2)、在线氧气分析仪(13)分别与电气控制装置电连接，安全阀(7)安装在缓冲装置(5)上。
2.如权利要求1所述一种本质安全的油料储库惰化防护装置，其特征在于，所述缓冲 装置(5)与呼吸管网(11)之间设置有受控的正向通道。
3.如权利要求1或2所述一种本质安全的油料储库惰化防护装置，其特征在于，所述受 控的正向通道包括串联的电磁阀(9)和减压器(10)，其中电磁阀(9)的入口端与缓冲装置 (5)的出口端连通，电磁阀(9)的出口端与减压器(10)的入口端连通，减压器(10)的出口 端与呼吸管网(11)的入口端连通；电磁阀(9)的控制部件与电气控制装置电连接。
4.如权利要求3所述一种本质安全的油料储库惰化防护装置，其特征在于，所述受控 的反向通道包括第二增压装置(3-2)和第二单向阀(4-2)，其中第二增压装置(3-2)的入口 端与呼吸管网(11)的入口端连通，第二增压装置(3-2)的出口端与第二单向阀(4-2)的入 口端连通，第二单向阀(4-2)的出口端与缓冲装置(5)的出口端连通；第二增压装置(3-2)的控制部件与电气控制装置电连接。
5.如权利要求3所述一种本质安全的油料储库惰化防护装置，其特征在于，所述油罐 (12)上分别安装有与呼吸管网(11)连接的进气截止阀(15)和与大气相通的排气截止阀 (14)；所述防护装置还包括用以检测油罐内的气体氧气浓度的便携氧气分析仪(16)。
6.如权利要求1或2所述一种本质安全的油料储库惰化防护装置，其特征在于，所述 缓冲装置(5)通过第一单向阀(4-1)、第一增压装置(3-1)连接有惰气发生装置(1)，其中 第一单向阀(4-1)的出口端与缓冲装置(5)的入口端连通，第一单向阀(4-1)的入口端与 第一增压装置(3-1)的出口端连通，第一增压装置(3-1)的入口端与惰气发生装置(1)连 接；惰气发生装置(1)的启动部件与电气控制装置电连接。
7.如权利要求5所述一种本质安全的油料储库惰化防护装置，其特征在于，所述惰气 发生装置(1)通过净化装置(2)与第一增压装置(3-1)的入口端连接。
8.如权利要求1或2所述一种本质安全的油料储库惰化防护装置，其特征在于，所述缓 冲装置(5)上的安全阀(7)的释放口连通有油气分离装置(8)。
专利摘要本实用新型公开一种本质安全的油料储库惰化防护装置，涉及油料储库的防火防爆装置，目的是解决油料储库防火防爆的问题，包括与油罐连通的呼吸管网，以及电气控制装置、缓冲装置、安全阀，所述呼吸管网受控连接有缓冲装置，缓冲装置与呼吸管网之间设置有受控的正向通道，缓冲装置和呼吸管网上分别安装有第一压力变送器、第二压力变送器、在线氧气分析仪，第一压力变送器、第二压力变送器、在线氧气分析仪分别与电气控制装置电连接，安全阀安装在缓冲装置上；所述油罐上分别安装有与呼吸管网连接的进气截止阀和与大气相通的排气截止阀；所述油罐内的气体氧气浓度通过便携氧气分析仪进行检测。
文档编号B65D90/44GK201660248SQ20092031918
公开日2010年12月1日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者吴明军, 杜杨, 汪映标, 钱海兵 申请人:四川威特龙消防设备有限公司