一种智能化氮气系统的制作方法

1.本发明涉及加氢站领域，尤其涉及一种智能化氮气系统。


背景技术：

2.在现有的加氢站工艺流程设计中，氮气系统作为必不可少的工艺系统，常用于为整个氢气系统提供合格的吹扫、置换、驱动用氮气。其工艺流程为氮气自氮气瓶组经过过滤、调压等工艺处理后，为用气设备提供合格氮气。全过程阀门及仪器均需运营人员穿过工艺区前往氮气柜处，打开柜门后手动操作阀门仪表进行相关作业，操作频次较高，在使用过程中存在极大的不便。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供一种智能化氮气系统，实现设备的智能控制运行。
4.本发明提供的一种智能化氮气系统，包括：触摸外屏、氮气系统本体和plc控制器；
5.触摸外屏、氮气系统本体和plc控制器；所述触摸外屏与plc控制器电性连接；所述plc控制器与所述氮气系统本体电气连接；
6.所述触摸外屏包括不同区域，分别为：左侧logo显示区、中央信息显示区和底部操作区；
7.通过触摸外屏底部操作区操作，对plc控制器发出相关指令，使plc控制器对氮气柜工艺流程进行自动控制，完成智能化操作。
8.进一步地，所述底部操作区包括：手动模式触控单元、自动模式触控单元、故障报警触控单元和应急按钮触控单元。
9.进一步地，所述手动模式触控单元被触发后，氮气系统本体进入手动操作状态，与常规人工操作形式一致。
10.进一步地，所述自动模式包括：运行流程、检修流程和供气流程三个部分；其中检修流程包括：吹扫阶段和试压检漏阶段。
11.进一步地，所述故障报警触控单元被触发后，显示故障信息；所述故障信息包括故障名称、时间和故障状态。
12.进一步地，所述应急按钮触控单元被触发后，氮气系统本体电源被切断。
13.进一步地，所述氮气系统本体包括：氮气瓶集装格、氮气柜、卸气柜、压缩机和加气机；
14.所述氮气瓶集装格通过金属软管与电磁阀d4的一端、电磁阀d1的一端连接；电磁阀d4的另一端通过放散管道连接到集中放散口；
15.电磁阀d1的另一端连接过滤器ft
‑
101的一端；过滤器ft
‑
101的另一端与电磁阀d3的一端、调压阀prv
‑
101的一端连接；
16.电磁阀d3的另一端与手动针阀z3的一端连接；手动针阀z3的另一端通过氮气管道连接至卸气柜；
17.调压阀prv
‑
101的另一端与单向阀chk
‑
101的一端连接；单向阀chk
‑
101的另一端与电磁阀d2的一端连接；电磁阀d2的另一端与电磁阀d5的一端连接，还通过氮气管道与压缩机连接；
18.压缩机与加气机之间通过氢气管道连接；
19.压缩机、加气机均通过放散管道连接至集中放散口；
20.电磁阀d1
‑
d5两端均并联安装有对应的手动针阀z1
‑
z5；
21.调压阀prv
‑
101还安装有两个压力表pg；
22.金属软管与电磁阀d4之间安装有压力变送器pit
‑
101；
23.调压阀prv
‑
101与单向阀chk
‑
101之间安装有压力变送器pit
‑
102；
24.单向阀chk
‑
101的另一端还通过安全阀psv
‑
101连接至放散管道。
25.进一步地，所述运行流程具体为：
26.将手动针阀z1
‑
z5关闭，plc控制器控制电磁阀d1、d2开启、d3关闭；氮气分别经过过滤器ft
‑
101和调压阀prv
‑
101过滤、减压后，输出至用气设备；
27.电磁阀d4关闭，且电磁阀d4受压力变送器pit
‑
101限制；若压力变送器pit
‑
101检测到的压力数值超过第一预设值时，电磁阀d4开启，压力通过放散管道泄放至集中放散口；
28.电磁阀d5关闭，且电磁阀d5受压力变送器pit
‑
102限制；若压力变送器pit
‑
102检测到的压力数值超过第二预设值时，电磁阀d5开启，压力通过放散管道泄放至集中放散口。
29.进一步地，所述检修流程具体为：
30.吹扫阶段：电磁阀d1开启、电磁阀d3
‑
d5关闭；电磁阀d2按预设的开关频率进行开启和关闭，完成吹扫阶段；
31.试压检漏阶段：电磁阀d1、d2开启，电磁阀d3
‑
d5关闭；通过压力变送器pit
‑
101检测到电磁阀d1两端压力数值稳定后，关闭电磁阀d1，此时电磁阀d1与压缩机和卸气柜之间的压力封闭，进行保压工作；若电磁阀d1两端的压力减小，则根据压力变送器pit
‑
102与压缩机和卸气柜之间的压力差，判断漏点位置，并使用检漏工具进行检漏处理。
32.所述供气流程，具体为：电磁阀d1
‑
d3开启、电磁阀d4
‑
d5关闭；手动针阀z3开启，氮气除供应用气设备外，还通过电磁阀d3输送高压氮气至压缩机和卸气柜。
33.本发明提供的有益效果是：可明显提高加氢站运维的自动化程度，开发设备功能的多样性，同时提高设备的安全性及稳定性；为企业提高运维效率，节省运维成本。
附图说明
34.图1是本发明触摸外屏显示区域示意图；
35.图2是本发明智能化氮气系统智能控制的连接管路示意图。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
37.一种智能化氮气系统，包括以下：
38.触摸外屏、氮气系统本体和plc控制器；
39.触摸外屏、氮气系统本体和plc控制器；所述触摸外屏与plc控制器电性连接；所述
plc控制器与所述氮气系统本体电气连接；
40.请参考图1，图1是本发明触摸外屏显示区域示意图；所述触摸外屏包括不同区域，分别为：左侧logo显示区、中央信息显示区和底部操作区；
41.氮气系统受站控plc后台控制，氮气系统操作按键发出需求指令，plc后台根据需求指令反馈已编辑的操作指令，完成整体设备运行过程；具体来说：通过触摸外屏底部操作区操作，对plc控制器发出相关指令，使plc控制器对氮气柜工艺流程进行自动控制，完成智能化操作。
42.本技术智能化氮气系统具备气源压力采集、报警反馈，阀门自动开启、紧急放散等功能，并显示在触摸外屏上。
43.所述底部操作区包括：手动模式触控单元、自动模式触控单元、故障报警触控单元和应急按钮触控单元。
44.请参考图2，图2是本发明智能化氮气系统智能控制的连接管路示意图；
45.所述氮气系统本体包括：氮气瓶集装格、氮气柜、卸气柜、压缩机和加气机；
46.所述氮气瓶集装格通过金属软管与电磁阀d4的一端、电磁阀d1的一端连接；电磁阀d4的另一端通过放散管道连接到集中放散口；
47.电磁阀d1的另一端连接过滤器ft
‑
101的一端；过滤器ft
‑
101的另一端与电磁阀d3的一端、调压阀prv
‑
101的一端连接；
48.电磁阀d3的另一端与手动针阀z3的一端连接；手动针阀z3的另一端通过氮气管道连接至卸气柜；
49.调压阀prv
‑
101的另一端与单向阀chk
‑
101的一端连接；单向阀chk
‑
101的另一端与电磁阀d2的一端连接；电磁阀d2的另一端与电磁阀d5的一端连接，还通过氮气管道与压缩机连接；
50.压缩机与加气机之间通过氢气管道连接；
51.压缩机、加气机均通过放散管道连接至集中放散口；
52.电磁阀d1
‑
d5两端均并联安装有对应的手动针阀z1
‑
z5；
53.调压阀prv
‑
101还安装有两个压力表pg；
54.金属软管与电磁阀d4之间安装有压力变送器pit
‑
101；
55.调压阀prv
‑
101与单向阀chk
‑
101之间安装有压力变送器pit
‑
102；
56.单向阀chk
‑
101的另一端还通过安全阀psv
‑
101连接至放散管道。
57.所述手动模式触控单元被触发后，氮气系统本体进入手动操作状态，与常规人工操作形式一致。具体说，手动模式下，电磁阀门处于常关模式，阀门不动作，与图1流程相同，需运维人员手动开关，控制氮气系统工作或系统检修；
58.所述自动模式包括：运行流程、检修流程和供气流程三个部分；其中检修流程包括：吹扫阶段和试压检漏阶段。
59.所述故障报警触控单元被触发后，显示故障信息；所述故障信息包括故障名称、时间和故障状态。
60.所述运行流程具体为：
61.将手动针阀z1
‑
z5关闭，plc控制器控制电磁阀d1、d2开启、d3关闭；氮气分别经过过滤器ft
‑
101和调压阀prv
‑
101过滤、减压后，输出至用气设备；
62.电磁阀d4关闭，且电磁阀d4受压力变送器pit
‑
101限制；若压力变送器pit
‑
101检测到的压力数值超过第一预设值时，电磁阀d4开启，压力通过放散管道泄放至集中放散口；
63.电磁阀d5关闭，且电磁阀d5受压力变送器pit
‑
102限制；若压力变送器pit
‑
102检测到的压力数值超过第二预设值时，电磁阀d5开启，压力通过放散管道泄放至集中放散口。
64.所述检修流程具体为：
65.吹扫阶段：电磁阀d1开启、电磁阀d3
‑
d5关闭；电磁阀d2按预设的开关频率进行开启和关闭，完成吹扫阶段；
66.试压检漏阶段：电磁阀d1、d2开启，电磁阀d3
‑
d5关闭；通过压力变送器pit
‑
101检测到电磁阀d1两端压力数值稳定后，关闭电磁阀d1，此时电磁阀d1与压缩机和卸气柜之间的压力封闭，进行保压工作；若电磁阀d1两端的压力减小，则根据压力变送器pit
‑
102与压缩机和卸气柜之间的压力差，判断漏点位置，并使用检漏工具进行检漏处理。
67.所述供气流程，具体为：电磁阀d1
‑
d3开启、电磁阀d4
‑
d5关闭；手动针阀z3开启，氮气除供应用气设备外，还通过电磁阀d3输送高压氮气至压缩机和卸气柜。
68.故障报警触控单元：故障报警按键下设故障信息记录表及复位消音功能按键，用于记录报警信息，方便运营人员分析问题，快速处理。
69.应急按钮触控单元：用于整站系统紧急状态下的系统切断，应急按钮按下后，d1、d2关闭，切断v101气源供应，d4、d5开启，泄放管道压力，保证系统安全；
70.本发明的关键点在于：
71.着眼于提高整个加氢站的自动化布局，随着科技的发展，加氢站的智能化运行程度提高，氮气系统的高度自动化非常利于行业的发展和整站的运维，本发明根据加氢站的特点及缺陷，开发氮气系统的多种应用模式，赋予其一键操作，完成繁琐流程的功能，同时也解决了压缩机系统的调试用气压力低的问题；
72.整站plc控制系统与氮气操作系统的逻辑配合，根据运行需求准确完成各项操作流程。
73.本发明的有益效果是：可明显提高加氢站运维的自动化程度，开发设备功能的多样性，同时提高设备的安全性及稳定性；为企业提高运维效率，节省运维成本。
74.以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。