[实用新型]一种储罐安全氮封泄氮呼吸阻火功能集成及智能管理系统

权利要求书

1.一种储罐安全氮封泄氮呼吸阻火功能集成及智能管理系统，其特征在于：将储罐氮封系统设备中的氮封阀、泄氮阀、呼吸阀、阻火器功能集成，并设置传感与电控设备成撬；通过电脑控制系统实现储罐实时压力监控，氮封阀、泄氮阀、呼吸阀开关监控，阻火元件流通状况监控，呼吸阀定期脉冲开启控制，系统故障预警，设备故障紧急操控，控制室人为介入控制功能；并且实现呼吸阀吸入氮气，提高液体介质的质量及储罐系统的安全性。

2.根据权利要求1所述的一种储罐安全氮封泄氮呼吸阻火功能集成及智能管理系统，其特征在于：由先导式气动呼吸阀(100)、二级先导式氮封泄氮阻火一体阀(200)、吸入端氮气减压阀(307)为主组成的撬装系统只有两个接口与储罐相连，分别是先导式气动呼吸阀(100)底法兰和二级先导式氮封泄氮阻火一体阀(200)底法兰；二级先导式氮封泄氮阻火一体阀(200)通过二级先导阀组(211)控制氮封阀端(209)和泄氮阀端(210)的阀口启闭，可以实现氮封设定压力、泄氮设定压力现场调节，并在控制电脑(303)中设置为基准值；一体阀阀体(204)内设置一体阀阻火元件(207)，一体阀压差变送器(202)连接一体阀上腔(205)和一体阀下腔(206)，监控一体阀阻火元件(207)的流通状况，当一体阀压差变送器(202)反馈到控制电脑(303)的压差值大于控制电脑(303)中的预设值时，将报警显示一体阀阻火元件(207)需要维修清洗；入口氮气(308)经过氮封阀端(209)减压通过一体阀进氮通路(208)进入储罐(309)内部，与罐内气体缓冲、混合；一体阀下腔(206)与储罐(309)形成等压腔，二级先导阀组(211)、呼出端先导阀(105)、吸入端先导阀(110)均在此处取压，此处压力信号能够准确反映储罐压力变化，不会受到二级先导式氮封泄氮阻火一体阀(200)进氮泄氮、先导式气动呼吸阀(100)吸入呼出气流的冲击影响；压力变送器(101)将储罐(309)的压力反馈到控制电脑(303)进行实时监控；氮封端阀位开关(201)、泄氮端阀位开关(203)将氮封阀端(209)、泄氮阀端(210)阀口的启闭状况反馈到控制电脑(303)，当储罐压力触及氮封设定压力或泄氮设定压力时，氮封阀端(209)或泄氮阀端(210)的阀口将动作，控制电脑(303)也将收到氮封端阀位开关(201)或泄氮端阀位开关(203)反馈的阀位信号，如果没有收到，控制电脑(303)报警派单氮封阀端(209)、氮封端阀位开关(201)或泄氮阀端(210)、泄氮端阀位开关(203)设备故障维修；

先导式气动呼吸阀(100)的压力信号气源与呼吸阀启闭气源是分离的，储罐的气压只作为压力信号，通过引压管(310)引入呼出端先导阀(105)和吸入端先导阀(110)中，与呼出设定压力、吸入设定压力相比较，压力信号的变化决定先导阀的动作；呼出设定压力、吸入设定压力可以实现现场调节，并在控制电脑(303)中设置为基准值；设置两组并联、互锁的呼吸阀启闭控制回路，入口氮气(308)经工作气体引入管(306)引入作为呼吸阀启闭动力气源，一组通过过滤减压阀(107)调压，由呼出端先导阀(105)、吸入端先导阀(110)控制作为常规控制回路；另一组通过高压过滤减压阀(102)调压，由呼出端紧急控制电磁阀(104)、吸入端紧急控制电磁阀(109)控制作为故障状态应急控制回路；呼出端(113)、吸入端(111)启闭控制回路相互独立；过滤减压阀(107)、高压过滤减压阀(102)的设定压力随入口氮气(308)的压力调整，高压过滤减压阀(102)的压力设定为过滤减压阀(107) 的两倍左右，形成压力梯度；

当储罐压力上升，触及呼出设定压力时，呼出端先导阀(105)动作，经过滤减压阀(107)调压的工作气体进入呼出端控制气缸(116)下腔，呼出端(113)开启泄压，呼出端阀位开关(103)将开启信号反馈至控制电脑(303)；如果开启故障，储罐压力继续上升，控制电脑(303)将发出系统故障黄色预警信号，当压力变送器(101)反馈压力触及控制电脑(303)设置的呼出紧急开启压力时，控制电脑(303)向呼出端紧急控制电磁阀(104)发出控制信号，呼出端紧急控制电磁阀(104)动作，呼出端常规控制回路关闭，呼出端故障状态应急控制回路开启，经高压过滤减压阀(102)调压的高压工作气体进入呼出端控制气缸(116)下腔，呼出端(113)强力开启泄压，呼出端阀位开关(103)将开启信号反馈至控制电脑(303)；随着泄压，当储罐压力低于呼出紧急开启压力时，控制电脑(303)向呼出端紧急控制电磁阀(104)发出控制信号，呼出端紧急控制电磁阀(104)归位，呼出端故障状态应急控制回路关闭，呼出端常规控制回路开启；如果此时继续正常泄压，说明此前的呼出端(113)开启故障是由于阀口粘结不能打开造成的，故障已排除，储罐运行将回归正常工作状态，控制电脑(303)将解除系统故障黄色预警信号；如果此时呼出端(113)关闭不能继续正常泄压，说明呼出端常规控制回路故障，控制电脑(303)将切换呼出端紧急控制电磁阀(104)的控制压力至呼出设定压力，这样呼出端故障状态应急控制回路接管呼出端常规控制回路继续开启工作，呼出端常规控制回路关闭，控制电脑(303)报警派单呼出端常规控制回路现场紧急检修维护；呼出端常规控制回路故障排除后，控制电脑(303)将解除系统故障黄色预警信号；如果高压工作气体强力开启呼出端(113)失败，压力变送器(101)反馈压力继续上升，则控制电脑(303)将发出系统故障橙色预警信号，此时将停止储罐液体泵入，根据储罐安全设备的配置，关注紧急泄放阀或人工开启储罐人孔泄压，避免储罐安全事故发生，控制电脑(303)报警派单呼出端(113)设备及控制回路现场紧急检修维护；待呼出端(113)设备及控制回路故障排除后，控制电脑(303)将解除系统故障橙色预警信号，储罐系统回归正常工作状态；

当储罐压力下降，触及吸入设定压力时，吸入端先导阀(110)动作，经过滤减压阀(107)调压的工作气体进入吸入端控制气缸(117)下腔，吸入端(111)开启吸入氮气，吸入端阀位开关(108)将开启信号反馈至控制电脑(303)；如果开启故障，储罐压力继续下降，控制电脑(303)将发出系统故障黄色预警信号，压力变送器(101)反馈压力触及控制电脑(303)设置的吸入紧急开启压力时，控制电脑(303)向吸入端紧急控制电磁阀(109)发出控制信号，吸入端紧急控制电磁阀(109)动作，吸入端常规控制回路关闭，吸入端故障状态应急控制回路开启，经高压过滤减压阀(102)调压的高压工作气体进入吸入端控制气缸(117)下腔，吸入端(111)强力开启，吸入端阀位开关(108)将开启信号反馈至控制电脑(303)；由于储罐压力信号是从一体阀下腔(206)处取压的，吸入端氮气减压阀(307)将可以设置高于呼出设定压力的氮气吸入储罐之中而不会冲击压力信号，这样储罐将很快补充压力至正常工作状态，降低失压状态被大气压扁的风险；随着氮气的吸入，当储罐压力高于吸入紧急开启压力时，控制电脑(303)向吸入端紧急控制电磁阀(109)发出控制信号，吸入端紧急控制电磁阀(109)归位，吸入端故障状态应急控制回路关闭，吸入端常规控制回路开启；如果此时继续正常吸入氮气，说明此前的吸入端(111)开启故障是由于阀口粘结不能打开造成的，故障已排除，储罐运行将回归正常工作状态，控制电脑(303)将解除系统故障黄色预警信号；如果此时吸入端(111)关闭不能继续正常吸入，说明吸入端常规控制回路故障，控制电脑(303)将切换吸入端紧急控制电磁阀(109)的控制压力至吸入设定压力，这样吸入端故障状态应急控制回路接管吸入端常规控制回路继续开启工作，吸入端常规控制回路关闭，控制电脑(303)报警派单吸入端常规控制回路现场紧急检修维护；吸入端常规控制回路故障排除后，控制电脑(303)将解除系统故障黄色预警信号；如果高压工作气体强力开启吸入端(111)失败，压力变送器(101)反馈压力继续下降，则控制电脑(303)将发出系统故障橙色预警信号，此时将停止储罐液体泵出，根据储罐安全设备的配置，关注带吸入功能的紧急泄放阀或人工开启储罐人孔补压，避免储罐安全事故发生，控制电脑(303)报警派单吸入端(111)设备及控制回路现场紧急检修维护；待吸入端(111)设备及控制回路故障排除后，控制电脑(303)将解除系统故障橙色预警信号，储罐系统回归正常工作状态；

在控制电脑(303)中设置定期脉冲启动紧急控制电磁阀，使呼吸阀阀口定期脉冲开启，避免粘结；如果呼吸阀阀口不能脉冲开启，则说明阀口已经粘结严重或故障状态应急控制回路故障，控制电脑(303)报警派单呼吸阀阀口以及故障状态应急控制回路检修维护，并缩短定期脉冲控制的间隔时间；对于特殊情况，需要人为介入改变储罐压力时，可通过人机界面(304)在控制电脑(303)中发出控制信号，控制呼出端紧急控制电磁阀(104)或吸入端紧急控制电磁阀(109)动作，开启呼出端(113)或吸入端(111)，使储罐降压或增压；呼吸阀阀体(112)上设置阻火元件组件(114)，快装结构易于维护；呼吸阀压差变送器(106)连接由阻火元件(115)隔开的呼吸阀阀体(112)内部上腔与下腔，监控阻火元件(115)的流通状况，当呼吸阀压差变送器(106)反馈到控制电脑(303)的压差值大于控制电脑中的预设值时，将报警派单阻火元件(115)维修清洗。