用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置及其操作方法
2023-06-04 18:04:41 2
專利名稱：用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置及其操作方法
技術領域：
本發明涉及石化領域，具體而言，涉及一種用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置及 其操作方法。
背景技術：
作為石化產業中的龍頭，乙烯生產能力往往被視作衡量國家經濟發展水平的重要 指標之一。要建好一套乙烯裝置，首先要建好乙烯的心臟——裂解爐，因此裂解爐是乙烯裝 置的重要設備，其裂解率直接影響乙烯裝置的水平和效益。其主要工藝是採用熱裂解技術 產生乙烯和丙烯，原料(烴)和蒸汽的混合物在裂解爐中發生裂解反應，形成富含乙烯和其 他烯烴的複雜混合物，最終目標是提高合格乙烯和丙烯產品的收率。合格乙烯和丙烯的收 率可以通過控制爐管的溫度方法進行間接控制，也可以通過設置在裂解流出物管線上的氣 相色譜對裂解物成分進行在線分析來監控裂解深度。如果裂解深度沒有較好的進行監控， 或者裂解不完全，不僅浪費了原料而且增加了後續分離裝置的負擔；或者裂解過度，同樣無 法得到較高的乙烯收率而且浪費了大量的燃料。目前，後者的監控效果更加直觀和準確，因 此在國內外乙烯裝置中廣泛應用。
上述可見，在線分析對裂解流出物組分分析的重要性。然而，乙烯裂解爐中催化結 焦、自由基引發結焦以及沉積結焦等造成氣相色譜採樣點堵塞而無法得到新鮮的裂解物。 對此問題，我們採用專用的裂解物清焦取樣裝置進行採樣。
圖1a為相關技術中清焦取樣裝置(清焦杆位於低位)示意圖；圖1b為相關技術 中清焦取樣裝置(清焦杆位於高位)示意圖；在圖la、圖1b中，10為工藝管線，A為工藝採 樣點，11為開關球閥，12為法蘭，13為清焦杆，14為第二控制閥，15為第一控制閥，16為儀 表風系統的儀表風入口，17為第一汽缸，18為第二汽缸,箭頭S代表工藝介質去往氣相色 譜，Cl為清焦命令信號，C2為上提清焦杆信號。
首先，在工藝管線上開設取樣點A，並在其上加裝一個開關球閥11，然後將清焦取 樣裝置安裝在開關球閥11上面。當裂解爐正常工作時，開關球閥11是打開的，此時的清焦 杆13是可以動作的。當需要清焦時，給第一控制閥15—個「清焦命令信號Cl」，此刻，第一 控制閥15開通氣路，驅動上面的第一汽缸17，使清焦杆13由高位狀態(圖1b)運動到低位 狀態(圖1a)，同時將沉積在取樣口 A處的結焦物捅到工藝管線10中；延遲幾秒後，控制系 統自動給第二控制閥14 一個「上提清焦杆信號C2」，此刻，第二控制閥14開通氣路，驅動下 面的第二汽缸18，使清焦杆13由低位狀態(圖1a)運動到高位狀態(圖1b)，從而完成整 個清焦動作。整個清焦動作起到清除結焦物為氣相色譜順利取樣的目的。
當裂解爐處於除焦狀態時或裂解爐處於故障狀態等緊急狀況時，需要及時將開關 球閥11關閉，阻止清焦氣進入採樣管線10，以免把色譜儀汙染。這就需要在關閉開關球閥 11時將清焦杆13提升到高位狀態。然而為清焦杆13動作提供動力的儀表風無法保證每 時每刻都處於正常狀態。若當清焦杆13處於低位狀態，並且要求清焦杆13上提時，恰好 儀表風故障，無法為第二汽缸18提供動力，則此刻清焦杆13將無法上提到安全位置即高位狀態，其結果就是開關閥11或者將清焦杆13夾斷而關閉，或者開關球閥11將清焦杆13 夾住而無法完全關閉，導致工藝介質流入採樣管線進入氣相色譜。不論那種結果，小則造成 取樣裝置、開關球閥甚至氣相色譜等設備的損壞(經濟損失百萬元以上)，大則出現裂解物 外洩，造成汙染，甚至引發爆炸，造成人身傷亡等安全事故，損失將是巨大的。即使這是一個 「不起眼」的小小控制點，即使這是一個非常小的概率事件。但其損失巨大，後果不堪設想。發明內容
本發明提供一種用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置及其操作方法，用以為清焦取 樣提供冗餘動力，避免由於動力源不可用而造成球閥將清焦杆夾斷或卡死狀態使球閥無法 關閉等問題。
為達到上述目的，本發明提供了一種用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置，其包括 儀表風系統、第一控制閥、第二控制閥、第一汽缸、第二汽缸和開關閥，還包括
蓄能器，設置在第二汽缸的供氣管線上，並與儀表風系統相連接進行充氣備用。
較佳的，上述冗餘動力源裝置還包括控制器，分別與儀表風系統和蓄能器電連 接，當儀表風系統出現故障時，控制蓄能器上的控制閥打開為第二汽缸提供動力。
較佳的，蓄能器為儀表空氣儲罐。
較佳的，第一控制閥和第二控制閥分別為電磁閥。
為達到上述目的，本發明還提供了一種上述冗餘動力源裝置的操作方法，其包括 以下步驟
在儀表風系統為清焦取樣器提供動力的同時，控制儀表風系統對蓄能器充氣；
檢測儀表風系統的狀態，當儀表風系統出現故障時，打開蓄能器的開關為第二汽 缸提供動力。
較佳的，蓄能器為儀表空氣儲罐。
在上述實施例中，通過設備上加裝一個蓄能器，從而為清焦取樣裝置的第二汽缸 提供了冗餘動力源，在氣源故障狀態時，避免了由於動力源不可用而有可能造成球閥將清 焦杆夾斷或卡死狀態使球閥無法關閉等問題。因此，該技術創新無論從保護設備安全(清 焦取樣裝置、開關球閥、氣相色譜等)，還是減小汙染物外洩可能性、降低爆炸危險源等級， 以及小投入大作用的經濟效果上看，都發揮了巨大作用。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1a為相關技術中清焦取樣裝置(清焦杆位於低位)示意圖1b為相關技術中清焦取樣裝置(清焦杆位於高位)示意圖2a為本發明一實施例的用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置結構示意圖(清焦 杆位於低位)；
圖2b為本發明一實施例的用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置結構示意圖(清焦杆位於高位)。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。
圖2a為本發明一實施例的用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置結構示意圖(清焦 杆位於低位)；圖2b為本發明一實施例的用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置結構示意圖 (清焦杆位於高位)。在圖2a、圖2b中，10為工藝管線，A為工藝採樣點，11為開關球閥，12 為法蘭，13為清焦杆，14為第二控制閥，15為第一控制閥，16為儀表風系統的儀表風入口， 17為第一汽缸，18為第二汽缸，19為蓄能器，箭頭S代表工藝介質去往氣相色譜，Cl為清焦 命令信號，C2為上提清焦杆信號。
蓄能器19，設置在第二汽缸18的供氣管線上，並與儀表風系統相連接進行充氣備 用。
正常情況下，儀表風系統為清焦取樣裝置提供動力之外，也為蓄能器19充氣，並 保證一定的壓力；當儀表風系統出現故障時，可以由蓄能器19為第二汽缸18提供動力(冗 餘動力)，以使清焦杆13可以提升到高位狀態。
例如，上述冗餘動力源裝置還包括控制器(圖中未示出)，分別與儀表風系統和 蓄能器19電連接，當儀表風系統出現故障時，控制蓄能器19上的控制閥打開為第二汽缸18 提供動力。
例如，蓄能器為儀表空氣儲罐。
根據本發明一較佳實施例的冗餘動力源裝置的操作方法，該方法包括以下步驟
在儀表風系統為清焦取樣器提供動力的同時，控制儀表風系統對蓄能器19充氣；
檢測儀表風系統的狀態，當儀表風系統出現故障時，打開蓄能器19的開關為第二 汽缸18提供動力。
正常情況下，儀表風系統為清焦取樣裝置提供動力之外，也為蓄能器19充氣，並 保證一定的壓力；當儀表風系統出現故障時，可以由蓄能器19為第二汽缸18提供動力(冗 餘動力)，以使清焦杆13可以提升到高位狀態。
例如，蓄能器為儀表空氣儲罐。
在上述實施例中，通過設備上加裝一個蓄能器，從而為清焦取樣裝置的第二汽缸 提供了冗餘動力源，在氣源故障狀態時，避免了由於動力源不可用而有可能造成球閥將清 焦杆夾斷或卡死狀態使球閥無法關閉等問題。因此，該技術創新無論從保護設備安全(清 焦取樣裝置、開關球閥、氣相色譜等)，還是減小汙染物外洩可能性、降低爆炸危險源等級， 以及小投入大作用的經濟效果上看，都發揮了巨大作用。
本領域普通技術人員可以理解附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或 流程並不一定是實施本發明所必須的。
本領域普通技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分 布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合併為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換； 而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和範 圍。
權利要求
1.一種用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置，包括儀表風系統、第一控制閥、第二控制閥、第一汽缸、第二汽缸和開關閥，其特徵在於，還包括 蓄能器，設置在所述第二汽缸的供氣管線上，並與所述儀表風系統相連接進行充氣備用。
2.根據權利要求1所述的冗餘動力源裝置，其特徵在於，還包括 控制器，分別與所述儀表風系統和蓄能器電連接，當所述儀表風系統出現故障時，控制所述蓄能器上的控制閥打開為所述第二汽缸提供動力。
3.根據權利要求1所述的冗餘動力源裝置，其特徵在於，所述蓄能器為儀表空氣儲罐。
4.根據權利要求1所述的冗餘動力源裝置，其特徵在於，所述第一控制閥和所述第二控制閥分別為電磁閥。
5.一種權利要求1所述的冗餘動力源裝置的操作方法，其特徵在於，包括以下步驟 在所述儀表風系統為所述清焦取樣器提供動力的同時，控制所述儀表風系統對所述蓄能器充氣； 檢測所述儀表風系統的狀態，當所述儀表風系統出現故障時，打開所述蓄能器的開關為所述第二汽缸提供動力。
6.根據權利要求5所述的操作方法，其特徵在於，所述蓄能器為儀表空氣儲罐。
全文摘要
本發明公開了一種用於清焦取樣器的冗餘動力源裝置及其操作方法，其中該裝置包括儀表風系統、第一控制閥、第二控制閥、第一汽缸、第二汽缸和開關閥，還包括蓄能器，設置在第二汽缸的供氣管線上，並與儀表風系統相連接進行充氣備用。本發明為清焦取樣提供冗餘動力，避免由於動力源不可用而造成球閥將清焦杆夾斷或卡死狀態使球閥無法關閉等問題。
文檔編號G01N1/10GK103018073SQ20111029433
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月27日 優先權日2011年9月27日
發明者王雪梅, 張悅昆, 趙猛, 應興榮, 李一強, 範君妤, 陳寧, 白碩 申請人:中國寰球工程公司