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液化烴充裝站安全技術(shù)升級(jí)

文檔作者：許艷赫馬慧明李農(nóng)光宿振宇田紅寧張曉君文檔來(lái)源：中原油田天然氣處理廠(chǎng)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年08月25日
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化工自動(dòng)化及儀表第39卷
液化烴充裝站安全技術(shù)升級(jí)
許艷赫馬慧明李農(nóng)光宿振宇田紅寧張曉君
(中原油田天然氣處理廠(chǎng)，河南濮陽(yáng)457162)
摘要針對(duì)液化烴充裝系統(tǒng)中存在的安全問(wèn)題，提出了安全技術(shù)升級(jí)方案，有效地解決了存在的安全
問(wèn)題，提高了液化烴充裝系統(tǒng)的安全性和可靠性。
關(guān)鍵詞液化烴充裝系統(tǒng)安全技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào)TQ211 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B 文章編號(hào)1000．3932(2012)03-0408-03
近年來(lái)，隨著石油化工行業(yè)安全技術(shù)的不斷
提高，一批先進(jìn)的安全技術(shù)逐步應(yīng)用到液化烴充
裝站。這些安全技術(shù)的應(yīng)用提高了液化烴充裝站
的安全程度，同時(shí)也提高了液化烴充裝站的自動(dòng)
化程度和減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
1 液化烴充裝系統(tǒng)安全技術(shù)升級(jí)前液化烴充裝
站情況
液化烴充裝系統(tǒng)安全技術(shù)升級(jí)前，液化烴充
裝站的充裝系統(tǒng)是由上游閘閥、過(guò)濾器、腰輪流量
計(jì)、下游閘閥、裝車(chē)回流閥和充裝軟管構(gòu)成，工藝
流程如圖1所示。
罐區(qū)
罐區(qū)
罐區(qū)
裝車(chē)泵
圖1 原充裝系統(tǒng)流程
接充裝軟管
液化烴充裝系統(tǒng)存在如下問(wèn)題：
a．缺少精確計(jì)量控制裝置，不具備遠(yuǎn)程監(jiān)視
和控制功能，充裝效率低；
b．缺少防超量裝車(chē)和超裝報(bào)警裝置，易出現(xiàn)
超量裝車(chē)事故；
C．充裝軟管存在著抗高壓性能差、易老化、
易磨損和易受外界高熱影響易出現(xiàn)爆管現(xiàn)象；
d．靜電接地保護(hù)系統(tǒng)易出現(xiàn)誤報(bào)警問(wèn)題。
2 液化烴充裝站安全技術(shù)升級(jí)方案
2．1 充裝系統(tǒng)工藝流程的安全技術(shù)升級(jí)
通過(guò)分析研究，確定了采用自動(dòng)充裝系統(tǒng)
(圖2)來(lái)解決原系統(tǒng)存在的問(wèn)題。
圖2 自動(dòng)充裝系統(tǒng)流程
HSV——帶遠(yuǎn)程控制的緊急切斷閥；
TE——溫度測(cè)量及變送設(shè)備；
FQIT——流量測(cè)量及變送設(shè)備；
FQc、L遠(yuǎn)程控制的裝車(chē)閥；
FQIC——充裝控制系統(tǒng)
圖2所示液化烴充裝系統(tǒng)流程特點(diǎn)：
a．充裝控制系統(tǒng)可分別對(duì)液相充裝閥、液相
回流閥和氣相回流閥進(jìn)行控制。充裝控制系統(tǒng)在
關(guān)閉或打開(kāi)液相充裝閥時(shí)同步控制液相回流閥打
開(kāi)或關(guān)閉，使裝車(chē)管線(xiàn)壓力平穩(wěn)變化，減小對(duì)流量
計(jì)、壓力傳感器和溫度傳感器的沖擊。
b．實(shí)現(xiàn)充裝控制系統(tǒng)定量裝車(chē)。
2．2充裝系統(tǒng)控制系統(tǒng)的安全技術(shù)升級(jí)
液化烴產(chǎn)品自動(dòng)充裝控制系統(tǒng)多采用兩種控
制方式：可編程控制器(PLC)的集中式充裝控制
系統(tǒng)；批量控制器的分布式充裝控制系統(tǒng)。
收稿日期：2012-01-19(修改稿)
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第3期許艷赫等．液化烴充裝站安全技術(shù)升級(jí)
2．2．1 可編程控制器(PLC)的集中式充裝控制
系統(tǒng)
系統(tǒng)的工作過(guò)程：采用信號(hào)電纜將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
到的充裝系統(tǒng)的壓力、溫度和流量信號(hào)送人可編
程控制器(PLC)控制系統(tǒng)，由可編程控制器
(PLC)控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行集中處理，根據(jù)實(shí)際
參數(shù)控制產(chǎn)品的充裝。充裝監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如
圖3所示。
廠(chǎng)砬祝一一一一]
i目國(guó)}
氣相回流線(xiàn)
液相回流線(xiàn)
液相充裝線(xiàn)
圖3 PLC充裝監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
PLC充裝監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
a．系統(tǒng)擴(kuò)展方便。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備、控制設(shè)
備和裝車(chē)位需要增加時(shí)，該系統(tǒng)只需要增加輸入、
輸出的模塊就能完成。
b．功能靈活。現(xiàn)場(chǎng)非充裝系統(tǒng)的檢測(cè)和控
制設(shè)備(如可燃?xì)怏w變送器)也能夠方便、穩(wěn)定地
接入系統(tǒng)。
PLC充裝監(jiān)控系統(tǒng)缺點(diǎn)：
a．現(xiàn)場(chǎng)裝車(chē)位較少的情況下，系統(tǒng)一次性投
入成本略高；
b．系統(tǒng)電纜使用較多，施工工程量較大。
2．2．2批量控制器的分布式充裝控制系統(tǒng)
系統(tǒng)的工作過(guò)程：采用在現(xiàn)場(chǎng)的批量控制器
對(duì)每個(gè)裝車(chē)位進(jìn)行檢測(cè)、運(yùn)算和控制。批量控制
器與控制室的操作站進(jìn)行總線(xiàn)通訊，以實(shí)現(xiàn)分散
控制集中管理。該系統(tǒng)的批量控制器能夠完成裝
車(chē)數(shù)據(jù)輸入、監(jiān)控裝車(chē)過(guò)程、記錄裝車(chē)數(shù)據(jù)，以及
現(xiàn)場(chǎng)完成參數(shù)的設(shè)置和修改等功能。批量控制器
充裝監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。
批量控制器充裝監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
a．該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)、遠(yuǎn)程兩種自動(dòng)裝車(chē)
方式；
b．系統(tǒng)電纜使用較少，施工工程量較??；
C．在裝車(chē)車(chē)位較少的情況下，該系統(tǒng)一次性
投入成本略低。
r王酥三一_1
j目畫(huà){
氣相回流線(xiàn)
液相回漉線(xiàn)
液相充裝線(xiàn)
圖4批量控制器充裝監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
批量控制器充裝監(jiān)控系統(tǒng)缺點(diǎn)：
a．系統(tǒng)擴(kuò)展需要成本較高。當(dāng)裝車(chē)位需要
擴(kuò)展時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)必須增加批量控制器，成本較高。
b．功能不夠靈活?，F(xiàn)場(chǎng)非充裝系統(tǒng)的檢測(cè)、
控制的信號(hào)不能通過(guò)批量控制器進(jìn)入控制系統(tǒng)。
通過(guò)比較，可以看出采用批量控制器的分布
式充裝控制系統(tǒng)適合現(xiàn)有充裝站充裝車(chē)位較少現(xiàn)
狀，并能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程兩項(xiàng)監(jiān)視和控制功能。
因此，液化烴充裝站采用了批量控制器分布式充
裝控制系統(tǒng)。
2．3充裝軟管的升級(jí)
用萬(wàn)向充裝管道系統(tǒng)代替原有充裝軟管。萬(wàn)
向充裝管道系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)動(dòng)靈活和密封性好的特
點(diǎn)，可以杜絕充裝液化危險(xiǎn)化學(xué)品過(guò)程中發(fā)生的
爆管的可能。廣泛用于液氨、液化石油氣及液化
天然氣等液化危險(xiǎn)化學(xué)品的槽車(chē)充裝過(guò)程。
2．4靜電接地的升級(jí)
液化烴產(chǎn)品充裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生靜電，靜電得
不到有效的控制就有可能釀成重大事故。目前消
除靜電危害主要采用的是靜電接地法。靜電接地
控制系統(tǒng)主要由控制器(帶聲光報(bào)警)、靜電接地
夾、工作狀態(tài)板、接地線(xiàn)及安全隔離器等組成。它
利用靜電接地夾自動(dòng)檢測(cè)罐車(chē)的接地狀況，罐車(chē)
與接地極之間的回路電阻超過(guò)規(guī)定阻值后立即發(fā)
出聲光報(bào)警信號(hào)，以便現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)處理。
3主要設(shè)備的優(yōu)選
3．1 充裝流量計(jì)的優(yōu)選
根據(jù)充裝介質(zhì)和精度要求，液化烴充裝可以
(下轉(zhuǎn)第426頁(yè))
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
426 化工自動(dòng)化及儀表第39卷
形成數(shù)據(jù)塊地址指針
需變換次
經(jīng)采樣、濾波后的值
標(biāo)度變換
進(jìn)入下一循環(huán)周期
圖8標(biāo)度變換子程序流程
度控制、采樣、標(biāo)度變換和濾波控制子程序的流程
圖。
4 結(jié)束語(yǔ)
筆者設(shè)計(jì)的制漿造紙黑液堿回收苛化工段自
控系統(tǒng)在河南某造紙廠(chǎng)堿回收苛化工段已調(diào)試成
塊
以濾波的通道數(shù)為循環(huán)次數(shù)
形成濾波指針f
==r二=
=滑=動(dòng)】濾波三次三到 蘭_
t采樣值并求和l
N
． ! 主．
I求平均值l
修改指針指向下一通道
是否完成2
人下一
圖9 濾波子程序流程
功并于2010年10月正式投入生產(chǎn)運(yùn)行。目前運(yùn)
行情況良好，系統(tǒng)操作靈活方便，自動(dòng)化程度高，
控制調(diào)節(jié)準(zhǔn)確率大于96％，而且抗干擾能力強(qiáng)，
控制精度達(dá)到95％以上，傳輸數(shù)據(jù)及時(shí)可靠，完
全滿(mǎn)足用戶(hù)的生產(chǎn)和工藝需求。
(上接第409頁(yè))
采用以下幾種流量計(jì)：
a．容積式流量計(jì)。計(jì)量精度高、安裝管道條
件對(duì)計(jì)量精度沒(méi)有影響，并且可用于高粘度液體
的測(cè)量，但是其結(jié)果復(fù)雜、體積大，且用于液化烴
等低潤(rùn)滑性液體磨損較快、維護(hù)工作量大。
b．渦街流量計(jì)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少，且精
度較高、壓損小。但是其需較長(zhǎng)直管段、安裝要求
空間較大，且對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感、安裝固定
要求較高、價(jià)格也稍高。
C．科里奧利質(zhì)量流量計(jì)。能直接測(cè)出物料
質(zhì)量流量，精度高，但其重量和體積較大，且價(jià)格
昂貴。
d．渦輪流量計(jì)。渦輪流量計(jì)具有重復(fù)性
好、無(wú)零點(diǎn)漂移、抗干擾能力好、范圍度寬及結(jié)
構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、
有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣及低溫流體
等介質(zhì)。
經(jīng)過(guò)對(duì)比，選擇渦輪流量計(jì)在技術(shù)上是合理
的，且在經(jīng)濟(jì)上是可行的。
3．2充裝控制閥的優(yōu)選
在液態(tài)介質(zhì)裝車(chē)的過(guò)程中，由于裝車(chē)閥門(mén)的
突然開(kāi)關(guān)，容易造成管道中的壓力在一瞬間會(huì)突
然升高，即水擊現(xiàn)象。使用氣動(dòng)活塞兩段式切斷
球閥可以有效避免水擊現(xiàn)象發(fā)生。
氣動(dòng)活塞兩段式切斷球閥是一種能實(shí)現(xiàn)兩步
開(kāi)或兩步關(guān)動(dòng)作的切斷閥，是一種較為先進(jìn)的氣
動(dòng)執(zhí)行器。氣動(dòng)兩段式控制閥提供了一種00～
45。一90。的操作方式，使開(kāi)閥關(guān)閥速度減緩，使管
道中流體變化平穩(wěn)，不會(huì)因沖擊產(chǎn)生水擊現(xiàn)象使
易燃液體發(fā)生爆炸或損害系統(tǒng)中的流量計(jì)和其他
儀表。
4 結(jié)束語(yǔ)
液化烴充裝站的安全技術(shù)升級(jí)使液化烴充裝
系統(tǒng)具備了定量充裝、靜電接地控制、現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程
兩種控制方式、防止超量裝車(chē)、防止管道水擊、緊
急切斷和裝車(chē)信息存儲(chǔ)打印功能，提高了液化烴
充裝系統(tǒng)的安全性和可靠性，能廣泛應(yīng)用于液化
烴充裝現(xiàn)場(chǎng)。
》

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