液化烃球罐泄漏防护装置及方法与流程

本发明涉及设备安全领域，具体地涉及一种液化烃球罐泄漏防护装置及方法。

背景技术：

液化烃物料一般储存在全压力式球罐中，通过输送管道连接至装卸鹤位。液化烃气态密度是空气的1.5-2倍，液态液化烃极易挥发，泄漏气化后体积迅速扩大250-300倍。gb50160-2008《石油化工企业设计防火规范》规定液化烃为甲a类物质，泄漏后一旦遇到点火源便会引起爆炸。液化烃球罐的进出料管线通常设置在球罐底部，液化烃物料泄漏也多发生在球罐底部，泄漏量较大时，液化烃迅速气化形成白雾，抢修人员无法靠近球罐进行堵漏作业。罐区大量泄漏液化烃易在大气中自然扩散，并向低洼区流动，聚集在不通风的低洼地带，遇到点火源或火花会引起巨大爆炸，造成严重伤亡，因此液化烃球罐泄漏是非常棘手的泄漏事故。

鉴于以上情况，需要提出一种能够在液化烃球罐出现泄漏时及时防护以阻止泄漏，并利于抢修人员进行堵漏的装置和/或方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种液化烃球罐泄漏防护装置及方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种液化烃球罐泄漏防护装置，包括监测单元、注水单元以及控制单元，其中，所述监测单元用于监测所述球罐是否存在泄漏，所述注水单元用于从所述球罐的底部向所述球罐内注水，所述控制单元设置为：在所述球罐出现泄漏时，所述控制单元能够根据所述监测单元监测到的泄漏信号控制所述注水单元向所述球罐内注水，并在所述球罐泄漏的液体变为水并完成堵漏后控制所述注水单元停止注水。

优选地，所述监测单元包括：设置于所述球罐内的用于监测所述球罐内液化烃的液位的液位计，和/或设置于所述球罐顶部的用于监测所述球罐内液化烃的气相压力的压力传感器；

所述控制单元设置为能够根据所述液位计和/或所述压力传感器监测到的所述球罐内的液位和/或压力值的变化控制所述注水单元注水。

优选地，所述液位计上集成有密度检测模块，所述球罐内设置有沿所述球罐的高度方向延伸的导杆，所述液位计安装于所述导杆并能够沿所述导杆的延伸方向移动。

优选地，所述注水单元包括注水泵，所述注水泵通过进水管线与位于所述球罐底部的进料管线连通，所述进水管线上设置有第一阀门，所述控制单元设置为能够控制所述第一阀门的启闭。

优选地，所述液化烃球罐泄漏防护装置包括与所述进料管线连通的出水管线，所述出水管线上设置有第二阀门。

优选地，所述出水管线的位于所述第二阀门下游的位置设置有密度计，所述控制单元设置为能够根据所述密度计的检测信号控制所述第二阀门的启闭。

本发明另一方面提供一种液化烃球罐泄漏防护方法，包括以下步骤：

s1、监测所述球罐是否存在泄漏，当监测到所述球罐出现泄漏时，从所述球罐的底部向所述球罐内注水；

s2、当所述球罐内的水位高于所述球罐的泄漏点，所述球罐泄漏的液体变为水时，对所述泄漏点进行堵漏，堵漏完成后，停止向所述球罐内注水；

s3、将所述球罐内的水排出。

优选地，所述步骤s1包括：实时监测所述球罐内液化烃的液位和/或气相压力，当监测到液位和/或压力值出现变化时，判定所述球罐出现泄漏。

优选地，所述步骤s2包括：监测所述球罐内的水位，调节注入所述球罐内的水的压力和流量，以保证在堵漏过程中所述水位始终高于所述泄漏点。

优选地，所述液化烃球罐泄漏防护方法采用以上所述的液化烃球罐泄漏防护装置。

本发明的液化烃球罐泄漏防护装置通过采用监测单元监测球罐的泄漏情况，能够在球罐泄漏的第一时间通过控制单元控制注水单元向球罐内注水，从而有效减缓液化烃外漏；由于液化烃液态密度约为水的一半，且不溶于水，因此注入的水会在球罐底部形成水垫，当球罐内水位高于球罐的泄漏点时，球罐外漏的液体由液化烃变成水，不会再产生气化，从而能够为抢修人员提供便利的堵漏施工环境。通过采用上述技术方案，使得本发明的液化烃球罐泄漏防护装置自动程度高，能够第一时间进行注水堵漏，有效减轻液化烃球罐泄漏造成的危害，大大提高液化烃罐区的安全性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中液化烃球罐泄漏防护装置的一种实施方式的示意图。

附图标记说明

1球罐2液位计

3压力传感器4注水泵

5第一阀门6第二阀门

7密度计8进料管线

9进水管线10出水管线

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是指安装使用状态下的上、下、顶、底。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

本发明一方面提供一种液化烃球罐泄漏防护装置，包括监测单元、注水单元以及控制单元，其中，所述监测单元用于监测所述球罐1是否存在泄漏，所述注水单元用于从所述球罐1的底部向所述球罐1内注水，所述控制单元设置为：在所述球罐1出现泄漏时，所述控制单元能够根据所述监测单元监测到的泄漏信号控制所述注水单元向所述球罐1内注水，并在所述球罐1泄漏的液体变为水并完成堵漏后控制所述注水单元停止注水。

上述液化烃球罐泄漏防护装置通过采用监测单元监测球罐的泄漏情况，能够在球罐1泄漏的第一时间通过控制单元控制注水单元向球罐内注水，从而有效减缓液化烃外漏；由于液化烃液态密度约为水的一半，且不溶于水，因此注入的水会在球罐底部形成水垫，当球罐内水位高于球罐的泄漏点时，球罐外漏的液体由液化烃变成水，因此不会产生气化，从而能够为抢修人员提供便利的堵漏施工环境。通过采用上述技术方案，使得本发明的液化烃球罐泄漏防护装置自动程度高，能够第一时间进行注水堵漏，有效减轻液化烃球罐泄漏造成的危害，大大提高液化烃罐区的安全性。

上述中，可以理解的是，所述注水单元和所述监测单元分别与所述控制单元电连接，所述监测单元能够将监测到的信号传递给所述控制单元，所述控制单元能够根据所述信号控制所述注水单元注水。本发明中，所述注水单元和所述监测单元的具体组成和结构并不做限制，其可以是已知的任意能够实现其功能的部件。

其中，根据本发明的一种实施方式，所述监测单元包括：设置于所述球罐1内的用于监测所述球罐1内液化烃的液位的液位计2，和/或设置于所述球罐1顶部的用于监测所述球罐1内液化烃的气相压力的压力传感器3。在这种情况下，所述控制单元可根据所述液位计2和/或所述压力传感器3监测到的所述球罐1内的液位和/或压力值的变化控制所述注水单元注水。

需要说明的是，当液位计2监测到球罐1内液化烃的液位降低时，可以认为球罐1存在泄漏。另外，在利用球罐储存液化烃时，通常不会使液化烃充满整个球罐，在球罐内部会上下分为气相区和液相区，因此，通过监测气相区的压力变化也可以判断球罐是否泄漏，即当压力传感器3监测到气相区的压力降低时，可认为球罐存在泄漏。而在实际使用过程中，由于球罐内的压力可能会因为环境变化而受到影响，因此，为了确保监测结果的可靠性，优选为同时使用液位计2和压力传感器3。

在本发明的其他实施方式中，液位计2上可集成有密度检测模块，所述球罐1内设置有沿所述球罐1的高度方向延伸的导杆，所述液位计2安装于所述导杆并能够沿所述导杆的延伸方向移动。这样，在注水过程中，所述密度检测模块能够通过沿导杆的上下移动检测出球罐1内液化烃与水的分界面，准确找出球罐内的水位，并通过液位计2检测出该水位的高低。在实际使用时，可以根据检测到的水位的高低控制注水量，保证使球罐内的水位始终略高于泄漏点，以防止球罐内水位低于泄漏点而影响堵漏操作的顺利进行，同时防止球罐1内注入的水太多而过分压缩球罐内的气相区，导致出现其他意外。

根据本发明中注水单元的一种实施方式，如图1所示，所述注水单元可包括注水泵4，所述注水泵4通过进水管线9与位于所述球罐1底部的进料管线8连通，所述进水管线9上设置有第一阀门5，所述控制单元设置为能够控制所述第一阀门5的启闭。也就是说，在需要向球罐1内注水时，可通过所述控制单元控制第一阀门5开启，使注水泵4经进水管线9和进料管线8向球罐1内注水；当需要停止注水时，通过所述控制单元控制第一阀门5关闭。

本发明中，在封堵球罐1的泄漏点，停止注水后，通常还需要将球罐1内的水排出，以保证球罐1内液化烃的纯度。对此，根据本发明的一种实施方式，所述液化烃球罐泄漏防护装置包括与所述进料管线8连通的出水管线10，所述出水管线10上设置有第二阀门6。也就是说，可以通过开启第二阀门6，使球罐1内的水依次经进料管线8和出水管线10排出球罐外；当球罐1内的水全部排出后，再将第二阀门6关闭。

进一步地，为了精确切除球罐内的水垫层，可以在所述出水管线10的位于所述第二阀门6下游的位置设置密度计7，并将所述控制单元设置为能够根据所述密度计7的检测信号控制所述第二阀门6的启闭。也就是说，当需要排水时，可通过所述控制单元控制第二阀门6开启，在排水过程中，可通过密度计7检测排出液体的密度，当密度计7检测到排出液体的密度降低而与液化烃相近时，可向所述控制单元发送信号，使所述控制单元控制第二阀门6关闭。

需要说明的是，本发明中，第一阀门5和第二阀门6可以是电磁阀。

本发明另一方面提供一种液化烃球罐泄漏防护方法，包括以下步骤：

s1、监测所述球罐1是否存在泄漏，当监测到所述球罐1出现泄漏时，从所述球罐1的底部向所述球罐1内注水；

s2、当所述球罐1内的水位高于所述球罐1的泄漏点，所述球罐1泄漏的液体变为水时，对所述泄漏点进行堵漏，堵漏完成后，停止向所述球罐1内注水；

s3、将所述球罐1内的水排出。

上述液化烃球罐泄漏防护方法通过实时监测球罐1的泄漏情况，能够保证在球罐1泄漏的第一时间向球罐1内注水，从而有效减缓液化烃外漏；由于液化烃液态密度约为水的一半，且不溶于水，注入的水会在球罐1底部形成水垫，当球罐1内水位高于球罐1的泄漏点时，球罐1外漏的液体由液化烃变成水，不会再产生气化，从而能够为抢修人员提供便利的堵漏施工环境。此外，通过在堵漏完成后将球罐1内的水排出，可以保证球罐1内的液化烃纯度。

其中，根据本发明的一种实施方式，所述步骤s1可包括：实时监测所述球罐1内液化烃的液位和/或气相压力，当监测到液位和/或压力值出现变化时，可判定所述球罐1出现泄漏。对于该部分的具体解释请参见本发明中液化烃球罐泄漏防护装置的介绍。

另外，所述步骤s2可包括：监测所述球罐1内的水位，调节注入所述球罐1内的水的压力和流量，以保证在堵漏过程中所述水位始终高于所述泄漏点。在实际工况下，当液化烃由球罐泄漏至外部环境时，液化烃会发生气化，产生白烟，因此泄漏点的位置可以通过肉眼观测到，从而可通过比较泄漏点与所测水位的高度来调节注水量。

本发明的液化烃球罐泄漏防护方法可采用以上所述的液化烃球罐泄漏防护装置。

下面结合具体实施例对本发明的液化烃球罐泄漏防护方法做进一步说明：

实施例：

参见图1，利用液位计2和压力传感器3分别实时监测球罐1内液化烃的液位和气相压力，当球罐1出现泄漏时，液位计2和压力传感器3会监测到液位和压力值出现较大波动，然后将该监测信号传递至控制单元，控制单元接收到信号后立即开启第一阀门5，同时启动注水泵4(注水压力和注水流量可以事先预估，例如根据球罐的设计图纸，判断出泄漏口距离球罐底部的距离，大概估算需要注多少水，这样可以避免注水太多)经进水管线9和进料管线8向球罐1内注水。

在开始注水后，利用伺服电机驱动液位计2沿球罐1内的导杆上下移动，实时监测球罐1内的水位，在一开始球罐1内的水位低于球罐1的泄漏点时，控制注水泵4增加注水压力和注水流量，不断提高水位高度；当水位高于泄漏点时，适当降低注水压力和注水流量。

当球罐1泄漏的液体由液化烃变成水后，抢修人员进行现场施工堵漏；在堵漏过程中，实时监测球罐1内水位，控制注水量，确保水位略高于泄漏点。

当泄漏点封堵完成后，手动关闭第一阀门5和注水泵4，或者利用控制单元关闭第一阀门5和注水泵4，停止注水；此时，球罐1内下部为水垫层，上部为液化烃液相和气相混合物。

最后，开启第二阀门6，使球罐1内的水经进料管线8和出水管线10排至球罐外；在排水过程中，利用位于第二阀门6下游的密度计7实时监测流出的液体密度，当液体密度值出现大范围下降时，则说明球罐1内的水已完全切走，此时控制单元根据密度计7传递的监测信号立即关闭第二阀门6。如此便完成了球罐泄漏后的防护、抢修工作。本发明的液化烃球罐泄漏防护方法能够第一时间进行注水堵漏，有效减轻液化烃球罐泄漏造成的危害，大大提高液化烃罐区的安全性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。