液化石油氣貯灌系統的製作方法

2023-09-23 07:16:40 1

專利名稱：液化石油氣貯灌系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於為液化石油氣卸車、貯存、灌裝所設計的工藝流程系統。
目前，液化石油氣貯灌系統的設計是卸車臺上的氣相管經過氣相閥門組連接氣液分離器，經過分離的氣體被壓縮機壓縮成高壓氣體;利用高壓氣體將液化氣槽車中的液相壓入液相管路並進入貯罐，當需要充裝鋼瓶時，由壓縮機或泵將液化氣加壓輸送到分液管線，最後由連在分液管線上的充槍進行充裝鋼瓶。該設計系統存在著以下主要缺點①進行充裝時的液化氣泵出口流量(12米2/小時合每分鐘流量是200升)，遠遠大於充槍充入鋼瓶的總流量(每分鐘實際充入鋼瓶的總流量只有71升)，當液相不能全部輸出時，會使液化氣泵和管線發生強大震動，加之流速已超過1.5米/秒，流動中管路、泵和閥門之間、液化氣分子之間發生摩擦，可產生高達7000-8000伏的靜電壓，由此可能發生火災和爆炸事故;②卸車臺的液相管中的液相受氣溫的影響，夏季會產生很高壓力，常常高於槽車壓力，不利於裝卸，當檢修時需要將管路中約1-2噸的液相排出，即浪費又不安全。冬季由於液化氣組份不同，槽車和貯罐壓力就不同，在這種情況下用泵充裝、卸車很困難，必須經過加壓處理，才能使泵正常工作。③壓縮機、泵的流程中沒有輔助安全裝置，當安全閥失靈或檢修時不能進行操作，設備及管線容易產生強大震動。④充裝前鋼瓶中的液化氣殘液全部扔掉，汙染環境又不安全。⑤系統中缺少集中控制各部位液相流向的控制裝置，不利於局部維修操作和事故段切斷。貯罐上缺少有效的安全控制裝置。⑥系統中的很多控制部位採用截止閥、開關速度慢，閥門填料因不耐腐蝕極易洩漏，發生事故時還容易搞錯開關方向。
本發明的目的在於克服上述系統中所存在的缺陷與不足，設計一種能夠安全貯存，充卸液化氣，便於控制並切斷事故及隱患部位，方便維修的液化石油氣貯灌系統。
為了實現上述目的，本發明所採取的技術措施是在通往貯罐、泵、卸車臺和分液缸的液相管路中設置液相閥門組，液化汽充裝管線與液相閥門組的高壓出口閥之間增設分液缸，液相閥門組的低壓入口與分液缸的回流管相接，其高壓出口端接分液缸入口。液相閥門組的低壓出口閥與泵的入口相接，液相閥門組的高壓入口閥與泵的出口連接。卸車臺的氣相管與氣相閥門組的高壓出口閥相接，卸車臺液相管與液相閥門組的高壓入口閥連接。在氣相閥門組與殘液罐之間增加了殘液閥門組，氣相閥門組的高壓閥出口與殘液閥門組的高壓氣相入口相連，殘液閥門組的低壓液相出口接殘液罐。當由槽車卸車時液相閥門組分別接通卸車臺和貯罐，充裝液化氣時由貯罐經汽相閥門組、氣液分離器、壓縮機、分離穩壓器，再經液相閥門組與分液缸連接。
為了消除由於流入量大於流出量而造成的設備和管線震動，在液化汽泵、分液缸的出入口管間裝有回流控制裝置，在壓縮機的出入口管間接有氣相平衡裝置。
因為緊急切斷閥在流速過快或遇火災升溫時能起到自動切斷的保護作用，在貯罐11氣、液出口球閥上裝有緊急切斷閥[40]通過油管與油泵閥門組[4]串接，油泵閥門組接油泵。當充裝液化氣時油泵打出的油壓達到3Mpa時，貯罐底部緊急切斷已經被打開，充裝完畢後關閉油泵，就切斷了貯罐內的液化氣路。如貯罐區發生火災和爆炸及人不能進入貯罐區時，只要在75±5℃時緊急切斷閥會因裡面的易熔塞熔化而自動關閉。
由於槽車液相管高於卸車臺液相管，管內液體不能排淨，在卸下卸車接管時容易噴濺面部和身上造成凍傷。為了便於安全操作，應使卸車臺高度達1.1-1.3米，即保證卸車臺位置高於槽車氣、液相接管高度。
液化氣泵、分液缸的回流控制裝置，壓縮機的氣相平衡管間和卸車臺的氣液相管上的控制閥均換裝為球型閥，氣相閥門組，液相閥門組，殘液閥門組連在高壓管與低壓管間的閥門為球閥，因球閥中的填料為聚四氟乙烯，耐腐蝕，開啟迅速，每分鐘至少開關5個，方向單一，開閉角度為90°，密封好。在貯罐區與壓縮間中間的液相管道上加有管道安全閥，當夏季陽光曝曬管內液化氣超壓時，高壓液體經安全閥自動排洩。
下面通過附圖對本發明作一詳細描述。


圖1為本發明工藝流程總圖。
貯罐11的氣、液相閥門分別接氣相閥門組7的低壓閥門入口和液相閥D組8的高壓閥9出口，氣相閥門組的低壓閥D出口與氣液分離器2，壓縮機流程3中的壓縮機23，分離穩壓器2′相連通，氣相閥門組的高壓閥G與殘液閥門組6的高壓氣相入口29相連，殘液閥門組的低壓液相出口28接殘液罐10，卸車臺1中的氣相管12連在氣相閥門組的高壓閥出口，液相管13與液相閥門組的高壓閥入口連接，氣液分離器2的出口與壓縮機入口連接，壓縮機出口經分離穩壓器2′與氣相閥門組的高壓閥G入口相通，泵工藝流程5中泵21的入口與液相閥門組8的低壓閥d入口連通，泵21的出口連在液相閥門組的高壓閥入口，液相閥門組的高壓閥出口與分液缸9連通。貯罐11氣相、液相出口閥上裝有緊急切斷閥40，切斷閥通過油管與油泵閥門組4相串接。
圖2為卸車臺工藝流程示意圖。
卸車臺1有氣相管12和液相管13，卸車時分別與槽車的氣、液相接頭相連，氣、液相管上各裝有氣、液相平衡球閥[15f][15e]，壓力表[16]和壓力表閥，在氣、液相平衡球閥之間跨接有氣液相平衡管14，當夏季陽光暴曬或檢修液化石油氣管道時，用壓縮機升至1.5MPa，打開氣液相平衡球閥[15f]、[15e]，氣體將液相通過液相閥門組全部推回貯罐，即節省了液化汽，又保證了安全。在壓力表33與槽車氣液相管接頭之間增加了一套氣液相球閥15f′、15e′，當這兩個閥門出現故障或檢修時，就關閉氣液平衡管前面通向氣、液相閥門組的備用截止閥。
圖3為分液缸工藝流程示意圖。
分液缸9入口接液相閥門組8的高壓閥出口，分液缸的灌裝出口20通過液管線與鋼瓶30連接，分液缸的入口管上裝有控制閥，控制閥為球閥15d，在通往液相閥門組低壓入口閥與分液缸的出口管之間接有手動回流管16，手動回流管上接有止回閥18和手動回流球閥15b，在分液缸9與手動回流管間跨接自動回流管17，自動回流管上裝有溢流閥19，溢流閥下部裝有球閥15，分液缸上還裝有壓力表和壓力表閥。當充裝液化石油氣時，將入口球閥15d，壓力表閥和溢流閥打開，然後將待充鋼瓶30連在分液缸的灌裝出口20上。當泵的出口流量大於充裝流量時，只要打開溢流閥下面的球閥15，多餘的液化氣會通過溢流閥、止回閥18回流到液化氣貯罐或返回泵的入口，使泵保證正常運轉。一旦溢流閥出現故障或失靈發生管線、泵震動時，只要將手動回流閥15b打開，震動就會馬上消失，保證液化氣安全充裝。
圖4為液化氣泵的工藝流程示意圖泵21的入口與液相閥門組的低壓閥門管32低壓閥d入口相接，泵的出口接液相閥門組高壓閥門管31的高壓閥g入口。在泵的入口出口處裝有控制閥，入口管上接球閥15d，出口管上接球閥15c，在兩球閥之間接有手動回流管16和手動回流球閥15b，在泵的出口管與手動回流管間跨接自動回流管17，自動回流管上裝有溢流閥19和自動回流球閥15a，泵的出口管與出口球閥15c間裝有壓力表。由槽車向貯罐卸液化氣時，在卸車臺氣相管接通後將泵的出入口球閥[15c][15d]和自動回流管17上的球閥[15a]打開，如果貯罐內壓力高於槽車壓力，多餘的壓力從溢流閥19返回，一旦溢流閥失靈，泵又產生震動，這時只要將手動回流球閥[15b]打開一點震動便會消失。
圖5為壓縮機工藝流程示意圖。
壓縮機23的入口與氣相閥門組7低壓閥門管37的低壓閥出口連通，壓縮機出口與氣相閥門組高壓閥門管38的高壓閥入口相連通。壓縮機出口和入口處裝有控制閥，入口管上接入口球閥15d，出口管上裝出口球閥15c，在出口閥15c和入口閥15d之間跨接氣相平衡管16′和手動回流球閥15b，平衡管上裝有安全閥22，安全閥下部裝球閥15。有了手動回流球閥15b和入口球閥15d，當安全閥失靈產生震動，只要打開手動回流球閥15b，震動便會消失，安全閥校驗也不影響回流系統工作，檢驗時可將安全閥22關閉，避免空氣由壓縮機進入系統。
圖6為殘液閥門組示意圖。
殘液閥門組的高壓氣相入口29與氣相閥門組的高壓閥出口相接，殘液閥門組的低壓液相出口28接殘液罐10。殘液閥門組6包括低壓液相管24和高壓氣相管25，低壓管24上接有一組殘液閥27，高壓管25上接有一組氣相閥26，在殘液閥27與氣相閥26之間裝有排氣閥26′，連接殘液閥和氣相閥的中間接管上連有氣線，氣線與鋼瓶30相接。回收殘液時，將帶有殘液的鋼瓶與氣線相接，打開高壓管25上的氣相閥26，高壓氣體進入鋼瓶並逐漸與系統壓力平衡，壓力相等時關閉。氣相閥26，將鋼瓶翻轉底朝上，打開低壓管上的殘液閥27，使殘液沿中間接管流入殘液貯罐10，關閉殘液閥27，再打開排氣閥26′使鋼瓶中高壓餘氣排出室外，關上排氣閥26′即可。
圖7為液相閥門組示意圖。
圖8為氣相閥門組示意圖。
液相閥門組的低壓管32入口34通過低壓閥出口接泵的入口，液相閥門組的高壓管31出口35通過高壓閥入口接泵的出口，液相閥門組由低壓閥門管32，高壓閥門管31和高壓閥g，低壓閥d組成，低壓管32通過中間接管以及連在中間接管上的高壓閥g低壓閥d與高壓管31相連，液相閥門組出口分別與貯缸、分液缸、卸車臺、泵通過各自的閥門相連接。
氣相閥門組的低壓閥門管37出口39與氣液分離器2的入口連接，氣相閥門組的高壓閥門管38的入口36與壓縮機的出口連通，閥門管38通過高低壓閥門管的中間接管，接殘液閥門組6的高壓氣相入口，氣相閥門組7由低壓閥門管37，高壓閥門管38，高壓閥G，低壓閥D組成，高壓閥門管38通過中間接管及連在管上的高壓閥G、低壓閥D連接低壓閥門管37。
在氣相閥門組、液相閥門組的高、低壓閥門管上裝有壓力表33。為了使氣相、液相閥門組和殘液閥門組的高、低壓閥門管端部受力均勻，高低壓管兩端為橢圓型管帽41。
利用本發明卸車、充裝及回收殘液的工作過程如下1、採用壓縮機卸車、充裝液化氣鋼瓶將槽車的氣相、液相高壓管與卸車臺的氣液相管連接，打開槽車和貯罐的緊急切斷裝置，打開貯罐的氣相閥門和通往氣相閥門組的低壓閥，貯罐中的氣相通過低壓閥門進入氣液分離器，進行氣液分離，分離後的氣體進入壓縮機，被壓縮的高壓氣體流進穩壓分離器[2′]，使氣體貯存穩壓，以達到所需壓力，高壓氣體經穩壓分離後進入氣相閥門組的高壓閥門組管，並經卸車臺的氣相管去往槽車的高壓閥門進入槽車，高壓氣體將槽車的液相經卸車臺的液相管壓入液相閥門組中的高壓閥與低壓閥中間接管，打開液相閥門組高壓閥和貯罐高壓閥，此時液化氣流入貯罐。
當需要將液化氣充裝鋼瓶時，將其中一個貯罐的氣相閥門和氣相閥門組的低壓閥打開，氣體經氣相閥門組低壓閥進入氣液分離器，再經壓縮機、穩壓分離器，達到所需壓力後高壓氣體經氣相閥門組的高壓閥進入另一個貯罐，將此貯罐通往液相閥門組的閥打開，液相經液相閥門組高壓與低壓閥的中間接管，打開高壓閥，再打開通往分液缸的高壓閥，液相流入分液缸，由連在分液缸上多根分液管上的充槍對鋼瓶充裝。
2、採用液化氣泵卸車，充裝液化氣鋼瓶。
將槽車的氣相、液相用高壓管與卸車臺的氣液相管相連接，打開槽車貯罐的緊急切斷，槽車中的液相經卸車臺液相管進入液相閥門組中的低壓閥和高壓閥接管，打開低壓閥，液相經低壓閥門組管流入泵中，經過加壓的高壓液體進入液相閥門組的高壓與低壓閥門接管，打開高壓閥，液體經高壓閥門組管及貯罐液相閥流入貯罐。
充裝鋼裝時，打開貯罐的液相出口閥，液相進入液相閥門組的高低壓閥中間按管，打開低壓閥，液相經液相閥門組管進入泵，由泵流出的高壓液體進入液相閥門組的高壓閥，打開高壓閥和分液缸入口閥，液相進入分液缸，並經分液管充槍對鋼瓶充裝。
3、利用殘液回收裝置對鋼瓶殘液回收打開貯罐的氣相閥，氣相經氣相閥門組的低壓閥，氣液分離器，壓縮機，穩壓分離器然後進入氣相閥門組高壓閥，再進入殘液閥門組的氣相高壓閥26與殘液閥27的中間接管，中間接管的氣線與鋼瓶相連，打開氣相高壓閥26和鋼瓶角閥，使高壓氣體進入鋼瓶，當鋼瓶與系統等壓時，關閉高壓閥26，將鋼瓶翻轉底座朝上，打開殘液閥27，殘液由鋼瓶排入殘液罐。最後打開排氣閥26′，使多餘氣體排出室外，關閉排氣閥26′。
本發明與原液化氣貯灌系統比較有如下優點1、由於加裝了分液缸和泵的回流裝置，可隨時消除設備及管線震動，保證液化氣安全充裝;
2、加裝了液相閥門組，緊急切斷等安全控制裝置，便於集中控制和事故段切斷，方便維修。
3、在液相管道、殘液管道上都設有安全閥和輔助控制閥門，由原來的截止閥換成球閥，方便了操作，保證了安全。
4、在貯罐區與壓縮房中間的液相管道上加有管道安全閥，當夏季陽光曝曬，管內液化氣超壓時經安全閥自動排洩。避免因季節變化造成事故。
5、回收了殘液，消除了由排出殘液造成的環境汙染。
權利要求
1.液化石油氣貯灌系統，包括卸車臺1，氣液分離器2，壓縮機裝置，液化氣泵裝置，殘液回收裝置，氣、液管路設備控制裝置及貯存裝置，卸車臺1的氣相管12與氣相閥門組7的高壓出口閥相接，氣相閥門組的低壓閥出口經氣液分離器2，壓縮機23與分離穩壓器2′，入口連通，分離穩壓器的出口與氣相閥門組的高壓閥入口相接，貯罐11的氣相閥與氣相閥門組的低壓閥入口相通，本發明的特徵是在通往貯罐、泵、卸車臺和分液缸的液相管路中設置液相閥門組8，液化氣充裝管線與液相閥門組的高壓出口閥之間裝設分液缸9，液相閥門組的低壓入口端與分液缸的回流裝置相接，其高壓出口端，接分液缸入口，液相閥門組的低壓出口閥與泵的入口相接，其高壓入口閥與泵21的出口連接，卸車臺的液相管13與液相閥門組的高壓入口閥連接，氣相閥門組的高壓閥出口與殘液閥門組6的高壓氣相入口29相連，殘液閥門組的低壓液相出口28接殘液罐10，在液化氣泵，分液缸的出入口管間設有回流控制裝置，壓縮機出入口管間接有氣相平衡裝置。
2.按照權利要求所述的液化氣貯灌系統，其特徵在於所說的回流控制裝置為自動回流控制和手動回流控制。
3.按照權利要求2所述的液化氣貯灌系統，其特徵在於泵的入口、出口管的控制閥間接有手動回流管16，和手動球閥15b。在泵的出口管與手動回流管間跨接自動回流管17，自動回流管上裝有溢流閥19和自動回流球閥15a。
4.按照權利要求2所述的液化氣貯灌系統，其特徵在於分液缸9的入口管上裝有控制閥，在通往液相閥門組低壓入口閥與分液缸的出口管之間接有手動回流管16，手動回流管上接有止回閥18和手動回流球閥15b，在分液缸與手動回流管間跨接自動回流管17，自動回流管上裝有溢流閥19，溢流閥下部裝有球閥15。
5.按照權利要求1所述的液化氣貯罐系統，其特徵在於壓縮機出入口管的控制閥之間跨接氣相平衡管16′和手動回流球閥15b，平衡管上裝有安全閥22和球閥，在貯罐區與壓縮間中間的液相管道上加有管道安全閥。
6.按照權利要求1所述的液化氣貯灌系統，其特徵在於卸車臺氣相管和液相管的控制閥之間跨接有氣液相平衡管14，卸車臺高度為1.1-1.3米且高於槽車的氣、液相接管高度。
7.按照權利要求1、3、4、5、6所述的液化氣貯灌系統，其特徵在於所說的控制閥為球閥，氣相閥門組、液相閥門組、殘液閥門組連在高壓管與低壓管間的閥門為球閥。
8.按照權利要求1所述的液化氣貯灌系統，其特徵在於貯罐的氣、液相出口處裝有緊急切斷閥40，切斷閥通過油管與緊急切斷裝置的油泵閥門組4相串接，油泵閥門組與油泵連接。
9.按照權利要求1所述的液化氣貯灌系統，其特徵在於殘液閥門組中的高壓管25通過氣相閥26，殘液閥27與低壓管24連接，氣相閥26與殘液閥27間接有排氣閥26′。
全文摘要
液化石油氣貯灌系統。其特點是在通往貯罐、泵、卸車臺和分液缸的液相管路中設置液相閥門組，液化氣充裝管線與液相閥門組的高壓出口閥之間增設分液缸，在氣相閥門組與殘液罐之間增加了殘液閥門組，為了消除由於流入量大於流出量造成設備和管線震動，在液化氣泵、分液缸的出入口管間裝設回流控制裝置，在壓縮機出入口管間接有氣相平衡裝置。本發明能消除設備及管線震動，保證安全充裝，便於集中控制和事故段切斷，操作維修方便，避免了因洩漏和排放造成的環境汙染。
文檔編號F17C13/04GK1053668SQ9011009
公開日1991年8月7日 申請日期1990年12月21日 優先權日1990年12月21日
發明者蘇香瑞, 趙鳳蘭 申請人:蘇香瑞, 趙鳳蘭