专利名称：一种低压储罐自动补泄压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油化工低压储罐技术领域，主要涉及的是一种低压储罐自动补泄压装置。适用于低压储罐在收、付、储等正常操作过程中，合理利用罐内气相压力，避免紧急排放，保证储罐安全运行。
背景技术：
低压储罐在API Std620 :2002《大型焊接低压储罐的设计与建造》中定义为“… 储罐金属温度不超过250下(121°C)和罐内气体或蒸汽空间不超过151b/in2(0. IMPa)表压的储罐。”国内多数情况下参考该标准进行低压储罐的设计与建造，石油天然气行业标准 SY/T 0608-2006《大型焊接低压储罐的设计与建造》对上述标准进行了修改采用。石油化工行业标准SH/T 3007-2007《石油化工储运系统罐区设计规范》4. 2. 3款规定“储存温度下饱和蒸气压大于或等于大气压的物料，应选用低压储罐或压力储罐。”。 设计人员在储罐选型时，一般考虑按照物料的极限性质进行选择，也就是说，若蒸气压多次出现大于大气压的情况，就按照较苛刻的条件进行设计，选用低压储罐或压力储罐。由于压力储罐受建造成本、储罐容积等条件所限，大处理量工业生产过程中，储存饱和蒸汽压接近或稍超过大气压的物料时，低压储罐是一种合理的选择。根据规范要求，低压储罐在设计时需考虑泄压阀和真空泄压阀，以防止罐顶气相超压和负压引起储罐失稳。泄压阀做为一个事故状态下的紧急设施，一般用安全阀实现，储罐罐顶气相超压后，安全阀直接动作，气相压力快速泄放至下游低压管网，防止储罐超压引起灾害性事故，泄压后安全阀需重新进行定压试验；真空泄压阀做为一个储罐负压状态下的应急设施，需有合适的气源补充进罐，当储罐负压低至真空泄压阀动作压力后，真空泄压阀自动打开，气体补充进罐，防止储罐负压抽瘪。这两种设备仅在紧急状态下使用，正常生产过程中是不允许这两种设备动作的。为了能够保证低压储罐的气相压力控制在泄压阀和真空泄压阀不能动作的范围内，也即低压储罐的操作压力范围，通常的作法是人工进行泄压和补压，由于低压储罐所储存的物料介质较轻，受气温和来料等因素影响大，罐顶气相压力波动很大，在收料过程和气温升高时，压力上升很快，在付料过程和气温下降时，压力下降很快，人工操作难度大，容易造成气相压力的浪费，气相泄放量大，同时，气体(通常为氮气)补入量大，不利于节能降耗， 而且，稍有不慎，将造成泄压阀和真空泄压阀的事故动作，给储罐的安全运行带来隐患。如何能够在日常的生产过程中，维持罐内气相压力处于一个正常的范围，合理利用资源，避免紧急排放，即是本实用新型急待解决的问题。
发明内容本实用新型的目的是提出一种低压储罐自动补泄压装置，使其在低压储罐正常收、付、储过程中，合理利用资源，维持罐内的气相压力处于一个既不超过设计压力紧急泄放、又不过低压抽瘪储罐的合适范围，避免紧急排放，节能降耗，保证储罐运行安全。[0008]本实用新型实现上述目的采取的技术方案是其主要由低压储罐及与其连通的泄压阀组、补压阀组和压力开关组成，在低压储罐气相上设置两台或四台压力开关，压力开关传输的信号用于分别控制泄压阀组或补压阀组的开关，或者同时控制泄压阀组和补压阀组的开、关。本实用新型的设计原理是依据低压储罐在收料过程或气温升高时，随着气相空间的减少和物料的挥发加剧，气相压力不断上升，在低于安全阀紧急排放压力时就进行正常的操作泄压并尽可能减少泄压量；在付料过程或气温下降时，随着气相空间的扩大和气相自身的压缩，气相压力不断下降，在高于真空泄压阀紧急补气压力前就进行正常的操作补压并尽可能减少补压量，从而维持罐内气相压力处于一个最佳的范围，在节约能源的前提下，避免紧急排放，保证储罐安稳运行。由于石油化工生产通常设计有低压排放系统，罐顶混合油气超压时可以排放；并提供氮气或其它允许的气体用于补入气相，维持罐内微正压。因此有两组自动控制的阀组，分别用于泄压和补压；然后在罐顶气相上引出四路压力开关，分别设定为低压储罐自动补泄压装置的高高、高、低、低低动作压力，通过控制室的监控系统处理，当罐顶气相压力上升至高高压时，泄压阀组打开排放，压力下降至高压时，泄压阀组关闭停止排放以减少泄放量；罐顶气相压力下降至低低压时，补压阀组打开补气，压力上升至低压时，补压阀组关闭停止补压减少气相补入量仅维持罐内微正压，从而实现既能有效利用物料自身的蒸发能力，减少泄压的数量，又能尽量减少外来气体的补入，降低消耗，实现低压储罐在正常操作过程中维持罐内气相处于合适的压力范围，避免紧急排放，保证储罐运行安全。在上述方案的基础上，本实用新型还在同种物料的低压储罐之间设气相平衡管， 实现各罐气相互补，避免出现一台储罐在补压而另一台在泄压的矛盾现象，进一步减少超压泄放和低压补入，节能降耗效果明显。本实用新型将低压储罐的气相压力远传至控制室进行监控，实现高、低压报警信号自动报警。若自动补泄压系统故障时，可以及时进行手动补泄压，从而将储罐超高、低压的可能降为最低。
图1为本实用新型的结构示意图。图中，1 一低压储罐；2 —气相压力开关；3 —安全阀；4 一泄压阀组；5 —补压阀组； 6 一泄压管路；7 —补压气源。
具体实施方式
以下结合附图1对本实用新型做进一步说明，其目的在于更好地说明本实用新型的内容和实现方式，本实用新型的保护范围不受所举之例的限制。在附图中，对本领域技术人员所公知的一些辅助设备如常规阀门、仪表等未标示。如图1所示本实施例所述低压储罐1为公称容积5000m3的低压拱顶化工轻油储罐，设计压力< 0. IMPa，工艺允许的最高操作压力为0. OSMPa并保持正压，在储罐收料及温度上升过程中，气相压力不断上升，在储罐付料及温度下降过程中，气相压力不断下降。在保留手动补泄压的基础上，在低压储罐1的罐顶气相空间上设置了四台压力开关2，分别定压为0. 08MPa (高高)、0.07MPa (高)、0· 03MPa (低)、0· 02MPa (低低)。也可仅布置两台压力开关2，分别定压为0. 08MPa (高高)和0. 07MPa (高)，或者定压为0. 03MPa (低)和0. 02MPa (低低)，仅实现两点控制自动泄压或者两点控制自动补压，泄压和补压没有必然的捆绑关系。压力开关2 (压力控制器)为一种简单的压力控制装置，设计选型时根据压力范围、工作条件等参数进行选择，校验合格后即可安装，与低压储罐通过罐顶引压接管连接， 目前应用较多的品牌有美国SOR系列、日本长野系列等。本例中选择使用美国SOR系列中的4B4-K4-M4-C2A-TT-CL-PK-YY压力开关。压力开关2的输出端通过信号线引进控制室的监控系统，当被测压力达到额定值时，压力开关可发出警报或控制信号，实现压力开关的信号控制泄压阀组4和补压阀组5动作，所有信号统一引进控制室，便于操作人员对现场情况进行监测。泄压阀组4和补压阀组5根据操作需要，通常设置在罐下侧的管网附近，采用的是本领域工程技术人员所熟悉的控制阀组，两者的结构组成可以完全一致，区别仅在于管径大小的不同，分别为一路设置阀组跨线手动阀，可兼作人工手动补泄压阀，正常情况下保持常关闭；一路为前后手动阀，中间为能够远程控制开关的自动阀，阀门开关信号由控制室的监控系统给出，阀门具体形式不做特别要求，前后手动阀的设置是为了便于自动阀的拆装调试，正常情况下保持常打开。泄压阀组4的来端与罐顶气相连通，去端与泄压管路6连通； 补压阀组5的来端与补压气源7连通，去端与罐顶气相连通。通过控制室的监控系统对压力开关的动作信号进行处理，实现气相压力上升至0. OSMPa时，泄压阀组4的自动阀打开， 罐顶气相泄压至0. 07ΜΙ^时泄压阀组关闭；气相压力下降至0. 02ΜΙ^时，补压阀组5的自动阀打开，罐顶气相补压至0. 03MPa时补压阀组关闭。从而实现既能有效利用物料自身的蒸发能力，减少泄压的数量，又能尽量减少外来气体的补入，降低消耗，实现低压储罐在正常操作过程中维持罐内气相处于合适的压力范围，避免紧急排放，保证储罐运行安全。同时，实现气相压力远传至控制室显示并报警，相同物料的低压储罐通过气相连通管实现气相互补，从而在保证储罐安全运行的基础上，合理利用物料自身的蒸发潜能，避免紧急排放，减少超压泄放和外界气体补入，节能降耗。
权利要求1.一种低压储罐自动补泄压装置，包括低压储罐(1)及与其连通的泄压阀组(4)和补压阀组(5)，其特征是在所述低压储罐(1)上设置两台或四台压力开关(2)，压力开关(2) 传输的信号分别控制所述泄压阀组(4)或补压阀组(5)的开、关，或者同时控制泄压阀组 (4)和补压阀组(5)的开、关。
2.根据权利要求1所述的低压储罐自动补泄压装置，其特征是所述压力开关(2)为四台，分别定压为高高、高、低、低低，所述压力开关(2)传输的高高、高信号用于控制泄压阀组 (4)的开、关；传输的低低、低信号用于控制补压阀组(5)的开、关。
3.根据权利要求1所述的低压储罐自动补泄压装置，其特征是所述压力开关(2)为两台，分别定压为高高、高或者定压为低、低低，所述压力开关(2)定压为高高、高时，传输的高高、高信号用于控制泄压阀组(4)的开、关；所述压力开关(2)定压为低、低低时，传输的低低、低信号用于控制补压阀组(5)的开、关。
4.根据权利要求1所述的低压储罐自动补泄压装置，其特征是所述压力开关(2)通过导线引入控制室的监控系统，通过系统转换实现远程控制阀门开关。
5.根据权利要求1所述的低压储罐自动补泄压装置，其特征是在有限多个同种介质的低压储罐罐顶气相之间设置气相连通管。
专利摘要本实用新型公开的低压储罐自动补泄压装置是在低压储罐(1)气相上连通压力开关(2)、泄压阀组(4)和补压阀组(5)，所述压力开关(2)为两台或四台，压力开关(2)传输的信号分别控制所述泄压阀组(4)或补压阀组(5)，或者同时控制泄压阀组(4)和补压阀组(5)的开、关。本实用新型通过在低压储罐(1)气相上设置压力开关(2)，使低压储罐正常收、付、储过程中，合理利用资源，维持罐内的气相压力处于一个既不超过设计压力紧急泄放、又不过低压抽瘪储罐的合适范围，避免紧急排放，节能降耗，保证储罐运行安全。
文档编号F17C13/00GK202302714SQ20112041209
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者况成承, 孙德群, 宋涛, 李中新, 熊梦林, 牛向东, 王元波, 赵佑林 申请人:中国石油化工股份有限公司