一種液氨充裝與卸載的裝置和方法
2024-03-09 09:32:15 1
一種液氨充裝與卸載的裝置和方法
【專利摘要】一種液氨充裝與卸載的裝置和方法。該裝置包括液氨緩衝儲罐、液氨裝卸臂、輸送泵，其特徵在於所述液氨緩衝儲罐接輸送泵，輸送泵接液相主管線，在輸送泵的出口還設置回流管線，回流管線上設置有回流調節閥；液相主管線依次通過液氨管線上的快速切斷閥、阻火器、質量流量計及其調節閥、手動球閥、液氨裝卸臂，接槽車；質量流量計及其調節閥與裝卸定量控制系統連接；槽車還接氣相裝卸臂，氣相裝卸臂通過依次設置有壓力計、阻火器、氣動調節閥的管路接氣相主管線或壓縮機，再接氨緩衝儲罐；液相主管線還經安全閥與氣相主管線相接。本發明可應用於液氨、二甲醚、天然氣等多種易液化流體的充裝與卸載領域。
【專利說明】一種液氨充裝與卸載的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及易液化流體充裝與卸載，具體來說，涉及一種液氨充裝與卸載的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]合成氨是世界上產量最多的無機化合物之一，具有廣泛的工業用途。由於液氨生產與應用地點之間距離的遙遠，液氨的充裝與卸載是合成氨生產應用與銷售運輸過程中的基本操作單元之一，由於氨是一種無色有刺激性氣味的有毒氣體，在涉及氨的生產操作時，安全管理尤為重要，必須嚴防跑冒滴漏，安全是生產的前提。
[0003]目前液氨充裝、卸載的方法往往以單向操作為主，操作過程繁瑣，其應用裝置功能簡單，規模較小，操作過程複雜，安全監控低效，亟需一種集成液氨充裝與卸載等多功能為一體的裝置及其方法，有效保證液氨的充裝、卸載過程中的安全與高效。
[0004]中國專利資料庫中，涉及液氨充裝與卸載的申請件有ZL201320422784.8《一種液氨裝、卸系統》，是本甕福(集團)有限責任公司的實用新型專利，它對於液氨裝、卸有作用，但是它還需進一步升級，發揮更大作用。
【發明內容】
[0005]本發明一種液氨高效充裝與卸車的裝置和方法，在於安全可靠，生產效率高，生產操作過程簡單而便捷，依靠一套液氨充裝與卸載功能集成為一體化的裝置，採用並聯模式充裝或卸車，實現多個火車槽罐車、汽車槽罐車的同時充裝或同時卸載。
[0006]為了實現這一目的，本發明的液氨充裝與卸載裝置技術方案:
一種液氨充裝與卸載的裝置，包括液氨緩衝儲罐、裝卸臂、輸送泵，其特徵在於所述液氨緩衝儲罐接輸送泵，輸送泵接液相主管線，在輸送泵的出口還設置回流管線，回流管線上設置有回流調節閥；液相主管線依次通過液氨管線上的快速切斷閥、阻火器、質量流量計及其調節閥、手動球閥、液氨裝卸臂，接槽車，該液氨管線配置備用旁路管線和閥門，質量流量計及其調節閥與裝卸定量控制系統連接；槽車還接氣相裝卸臂，氣相裝卸臂通過依次設置有壓力計、阻火器、氣動調節閥的氣相管管路接氣相主管線或壓縮機，再接氨緩衝儲罐；液相主管線還經安全閥與氣相主管線相接。
[0007]裝置的集散控制系統(DCS)安裝裝卸定量控制系統用於實時調節與控制工藝參數，可實行手動控制、自動控制兩種模式。包括上位機系統、定量裝車控制儀、質量流量計、氣動兩段控制閥。其中上位機系統由微計算機及其組態軟體構成，用於完成現場數據的採集、存儲、數據處理、趨勢顯示、遠程調節與控制、過程畫面監控、報警功能、報表生成與列印；定量裝車控制儀主要用於批量控制器的定量裝車控制，包括參數功能設置、接地保護功能、掉電保護功能、遠程和就地實時監視功能等多功功能，有效保證裝車控制系統的完整性與可靠性。
[0008]液相主管還經安全閥與氣相主管相接，用於保護管線及其設備壓力在可承受的安全壓力之下，設置安全閥整定壓力，當液相主管管線壓力達到整定壓力，安全閥自動啟跳，將氨排放至氣相主管線，完成管路洩壓保護，保證了液氨裝卸過程的安全正常。
[0009]使用上述裝置的液氨充裝與卸載方法:
液氨充裝時，空載的槽罐車進入罐區時，檢查其安全閥、進出口閥、壓力表的功能完備，罐車在充裝前槽體保持0.05MPa的正壓狀態，防止空氣進入槽車內，同時車體連接靜電釋放報警器，實時檢測並消除車體的靜電；
將裝卸系統的氣相裝卸臂、液氨裝卸臂分別與槽罐車氣相、液相管線對應連接，並開啟液氨進、出口閥門，微開槽車卸料口氣、液相球閥，二次試驗接口的氣密性；
檢查與管線連接完畢後，開啟現場手動球閥，通過裝卸定量控制系統，設定裝車噸位並啟動輸送慄；
液氨從緩衝球罐出發，在輸送泵的出口設置回流管線及回流調節閥，可實時設置裝車液氨的壓力，裝車的液氨餘量實時返回緩衝球罐，通過調節回流閥開度可調節輸送泵出口液氨的壓力，液氨沿著液相主管線，依次通過液氨管線上的快速切斷閥、阻火器、質量流量計及其調節閥、手動球閥、液氨裝卸臂，分別進入槽車；質量流量計及其調節閥與裝卸定量控制系統連接，對液氨充裝與卸車過程的流量、壓力等參數進行調節與控制；槽車內壓力控制彡1.62MPa(G)，隨著槽車液位的升高，壓力呈現上升趨勢，當壓力上升到接近液相主管線的壓力時，打開氣相裝卸臂上球閥，槽車的的氣氨沿著氣相裝卸臂，匯聚進入氣相主管線，最後返回緩衝球罐。
[0010]如此，槽車分別通過氣相、液相管線與緩衝球罐連接，形成閉合的迴路，當裝車數量噸位達到預設值時，該裝置上的定量裝車控制系統自動關閉調節閥，現場手動關閉液氨裝卸臂上緊急切斷閥，調節緩衝球罐回流閥減少泵出口液氨流量，其它裝置仍可繼續充裝直到設置充裝噸位值。
[0011]液氨卸車時，盛裝液氨的槽罐車進入罐區時，檢查其安全閥、進出口閥、壓力表的功能完備，車體連接靜電釋放報警器，實時檢測並消除車體靜電；
將裝卸臂的氣相裝卸臂、液氨裝卸臂分別與槽罐車氣相、液相管線連接，開啟現場手動閥門和調節閥門，緩慢地微開裝卸臂球閥為接口試漏，確認氣密性完好；
緩衝球罐出口的氣氨管上閥門開啟，緩衝球罐氨閃蒸為氣氨進入壓縮機組並壓縮升壓後，依次經壓縮機出口管、氣相管、氣相裝卸臂進入火車槽車或者汽車槽車內，槽車內的液氨則受壓，壓力逐漸升高，當壓力高於緩衝球罐體的壓力時，槽車內的液氨被壓出，依次經過卸料的液相裝卸臂，進入液相主管線匯合，並進入液氨緩衝球罐貯存。
[0012]本發明具有以下優點:(1)集成了液氨的充裝與卸載雙向功能為一體，功能全面，操作模式多元化，可對多節火車、汽車等多種規格槽車並聯作業；(2)設置有性能可靠的安全閥，阻火器、快速切斷閥、防靜電裝置等安全設施，與定量裝車控制系統實時連接，集成報警提示、過程監控、掉電保護、遠程調節與控制多項功能，裝卸與卸載過程安全可靠。
[0013]本發明提供的裝置及方法簡單，通過實際使用證明，效果顯著，為液氨充裝、卸載的長周期穩定和安全運行提供了保障。本發明可應用於液氨、二甲醚、天然氣等多種易液化流體的充裝與卸載領域。
[0014]【【專利附圖】
【附圖說明】】
圖1為液氨充裝、卸載裝置結構示意圖； 圖2為裝卸定量控制系統框圖；
圖中:1、槽罐車；2、槽罐車；3、液氨緩衝儲罐；4、輸送泵；5、液相主管線；6、回流調節閥；7、快速切斷閥；8、阻火器；9、質量流量計；10、調節閥；11、手動球閥；12、液氨裝卸臂；13、裝卸定量控制系統；14氣相裝卸臂；15、壓力計；16、阻火器；17、氣動調節閥；18、氣相主管線；19、壓縮機；20、安全閥。
【具體實施方式】
[0015]實施例一:
某(集團)有限責任公司採用本發明，圖1為本發明的液氨充裝、卸載裝置結構示意圖；圖2為裝卸定量控制系統框圖；
一種液氨充裝與卸載的裝置，包括液氨緩衝儲罐3、裝卸臂、輸送泵4，其特徵在於所述液氨緩衝儲罐3接輸送泵4，輸送泵4接液相主管線5，在輸送泵4的出口還設置回流管線，回流管線上設置有回流調節閥6 ;液相主管線5依次通過液氨管線上的快速切斷閥7、阻火器8、質量流量計9及其調節閥10、手動球閥11、液氨裝卸臂12接槽車I或槽車2，該液氨管線配置備用旁路管線和閥門；質量流量計9及其調節閥10與裝卸定量控制系統13連接；槽車I或槽車2還接氣相裝卸臂14，氣相裝卸臂14通過設置有壓力計15、阻火器16、氣動調節閥17的氣相管路接氣相主管線18或壓縮機19，再接液氨緩衝儲罐3 ;液相主管線5還經安全閥20與氣相主管線18相接。
[0016]緩衝球罐3用於對液氨流進儲存，有效容積為2600m3，壓力控制為0.4?1.36MPa(G)，液氨溫度4?37°C。氣相主管線18、液相主管線5，並列安裝多個裝卸裝置。
[0017]圖2為本發明的裝卸定量控制系統13框圖；
使用該裝置的液氨充裝與卸載方法:
液氨充裝時，空載的槽罐車I進入罐區時，檢查其安全閥、進出口閥、壓力表的功能完備，罐車在充裝前槽體保持0.05MPa的正壓狀態，防止空氣進入槽車內，同時車體連接靜電釋放報警器，實時消除車體的靜電；
將裝卸臂的液氨裝卸臂12、氣相裝卸臂14分別與槽罐車I氣相、液相管線連接，並開啟液氨進、出口閥門，微開槽車卸料口氣、液相球閥，二次試驗接口的氣密性，確認氣密性良好後，可啟動液氨裝卸程序；
檢查與管線連接完畢後，開啟現場手動球閥11，通過裝卸定量控制系統13，設定裝車噸位並啟動輸送泵4;
液氨從液氨緩衝儲罐罐3出發，在輸送泵4的出口設置回流管線及回流調節閥6，可實時設置裝車液氨的壓力，裝車的液氨餘量實時返回緩衝球罐3，同時實現泵出口液氨壓力的調節與控制，輸送泵出口的液氨沿著液相主管線5，依次通液氨管線上的快速切斷閥7、阻火器8、質量流量計9及其調節閥10、手動球閥11、液氨裝卸臂12，分別進入槽車I ;質量流量計9及其調節閥10與裝卸定量控制系統13連接，對液氨充裝與卸車過程的流量、壓力等參數進行調節與控制，槽車I內壓力控制彡1.62MPa (G)，隨著槽車液位的升高，壓力亦呈現上升趨勢，當壓力上升到接近液相主管線5的壓力時，打開氣相裝卸臂14上球閥，槽車I的氣氨沿著氣相裝卸臂14，匯聚進入氣相主管線18，最後返回緩衝球罐3 ;液相主管線5上設置安全閥20，整定壓力設置為1.85MPa，安全閥20的出口管線與氣相主管線18連接，當管線壓力達到排放壓力1.85PMa，安全閥20自動啟跳，將氨排放至氣相主管線18，完成管路洩壓保護，保證了液氨裝卸過程的安全正常。定量裝置控制系統13的自動化設置功能可實現遠程調節與控制、過程畫面監控、報警功能、接地保護功能、掉電保護多項功能，保障充裝過程中的安全可靠。當裝車數量達到預設值時，該裝置上的定量裝車控制系統自動關閉調節閥，現場手動關閉液相裝卸臂12上緊急切斷閥，其它槽車可繼續充裝直到達到充裝設置值。
[0018]液氨卸車時，盛裝液氨的槽罐車2進入罐區時，檢查其安全閥、進出口閥、壓力表的功能完備，車體連接靜電釋放報警器，實時檢測並消除車體靜電；
將裝卸臂的氣相裝卸臂14、液相裝卸臂12分別與槽罐車2氣相、液相管線連接，開啟現場手動閥門和調節閥門，緩慢地微開裝卸臂球閥為接口試漏，確認氣密性完好；
液氨緩衝儲罐3出口的氣氨管上閥門開啟，液氨緩衝儲罐3氨閃蒸為氣氨進入壓縮機並壓縮升壓後，依次經壓縮機19出口管、氣相管、氣相裝卸臂14進入火車槽車或者汽車槽車2內，槽車2內的液氨則受壓，壓力逐漸升高，當壓力高於緩衝球罐體3的壓力時，槽車2內的液氨被壓出，依次經過卸料液相裝卸臂12，進入液相主管線5匯合，並進入液氨緩衝球罐3貯存。
[0019]液氨充裝及卸車現場設置有水噴淋裝置，可在緊急情況下，對生產現場進行噴淋，抑制氨氣的擴散。
【權利要求】
1.一種液氨充裝與卸載的裝置，包括液氨緩衝儲罐(3)、裝卸臂、輸送泵(4)，其特徵在於所述液氨緩衝儲罐(3)接輸送泵(4)，輸送泵(4)接液相主管線(5)，在輸送泵(4)的出口還設置回流管線，回流管線上設置有回流調節閥(6);液相主管線(5)依次通過液氨管線上的快速切斷閥(7)、阻火器(8)、質量流量計(9)及其調節閥(10)、手動球閥(11)、液氨裝卸臂(12)接槽車(I)或槽車(2);該液氨管線配置備用旁路管線和閥門；質量流量計9及其調節閥(10)與裝卸定量控制系統(13)連接；槽車(I)或槽車(2)還接氣相裝卸臂(14)，氣相裝卸臂(14)通過設置有壓力計(15)、阻火器(16)、氣動調節閥(I)的氣相管接氣相主管線(18)或壓縮機(19)，再接氨緩衝儲罐(3);液相主管線(5)還經安全閥(20)與氣相主管線(18)相接。
2.一種使用如權利要求1所述液氨充裝與卸載的裝置的方法: 液氨充裝時，空載的槽罐車(I)進入罐區時，檢查其安全閥、進出口閥、壓力表的功能完備，罐車在充裝前槽體保持0.05MPa的正壓狀態，防止空氣進入槽車內，同時車體連接靜電釋放報警器，實時消除車體的靜電； 將液氨裝卸臂(12)、氣相裝卸臂(14)分別與槽罐車(I)氣相、液相管線連接，並開啟液氨進、出口閥門，微開槽車卸料口氣、液相球閥，二次試驗接口的氣密性，確認氣密性良好後，可啟動液氨裝卸程序； 檢查與管線連接完畢後，開啟手動球閥(11)，通過裝卸定量控制系統(13)，設定裝車噸位並啟動輸送泵(4); 液氨從液氨緩衝儲罐(3)出發，在輸送泵(4)的出口設置回流管線及回流調節閥(6)，可實時設置裝車液氨的壓力，裝車的液氨餘量實時返回緩衝球罐(3)，同時實現泵出口液氨壓力的調節與控制，輸送泵(4)出口的液氨沿著液相主管線(5)，依次通過液氨管線上的快速切斷閥(7)、阻火器(8)、質量流量計(9)及其調節閥(10)、手動球閥(11)、液氨裝卸臂(12)，分別進入槽車(I);質量流量計(9)及其調節閥(10)與裝卸定量控制系統(13)連接，對液氨充裝與卸車過程的流量、壓力等參數進行調節與控制，槽車(I)內壓力控制(1.62MPa(G)，隨著槽車液位的升高，壓力亦呈現上升趨勢，當壓力上升到接近液相主管線(5)的壓力時，打開氣相裝卸臂(14)上球閥，槽車(I)的氣氨沿著氣相裝卸臂(14)，匯聚進入氣相主管線(18)，返回液氨緩衝儲罐(3);液相主管線(5)上設置有安全閥(20)，整定壓力設置為1.85MPa,安全閥(20)的出口管線與氣相主管線(18)連接，當管線壓力達到排放壓力1.85PMa，安全閥(20)自動啟跳，將氨排放至氣相主管線(18)，完成管路洩壓保護，保證了液氨裝卸過程的安全正常； 液氨卸車時，盛裝液氨的槽罐車(2)進入罐區時，檢查其安全閥、進出口閥、壓力表的功能完備，車體連接靜電釋放報警器，實時檢測並消除車體靜電； 將氣相裝卸臂(14)、液相裝卸臂(12)分別與槽罐車(2)氣相、液相管線連接，開啟現場手動閥門和調節閥門，緩慢地微開裝卸臂球閥為接口試漏，確認氣密性完好； 液氨緩衝儲罐(3)出口的氣氨管上閥門開啟，液氨緩衝儲罐(3)氨閃蒸為氣氨進入壓縮機(19)並壓縮升壓後，依次經壓縮機(19)出口管、氣相管、氣相裝卸臂(14)進入火車槽車或者汽車槽車(2)內，而槽車(2)內的液氨則受壓，壓力逐漸升高，當壓力高於緩衝球罐體(3)的壓力時，槽車(2)內的液氨被壓出，依次經過卸料液相裝卸臂(12)，進入液相主管線(5)匯合，並進入液氨緩衝球罐(3)貯存。
【文檔編號】F17C13/02GK104197187SQ201410488940
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】王玉訓, 楊毅, 趙建勇, 饒軼晟, 杜秀榮 申請人:甕福（集團）有限責任公司