对立式油罐高低液位安全联锁与报警高度设置的探讨.pdf
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1、14SAFETY TECHNOLOGYVOL.32OILDEPOTANDGASSTATIONNO.4NO.188 totallyAug 20,2023石加第32 卷油库油2023年8 月出版第4期总第18 8 期站全技术对立式油罐高低液位安全联锁与报警高度设置的探讨赵建军【中国石化浙江台州石油分公司浙江台州318000摘要:为准确合理地确定成品油立式油罐高低液位安全联锁与报警高度以及报警响应,既确保油罐储油和收发安全,又能在低库存运作下最大限度地提高油罐有效储存容量,依据GB50074-2014石油库设计规范和SH/T3007-2014石油化工储运系统罐区设计规范,结合工作实践,提出油罐高低液
2、位安全联锁与报警高度的设置方法和计算公式以及报警响应方法,并举例进行了示范验证。同时对进一步做好油罐高低液位安全联锁工作提出了建议。关键词:成品油工立式储罐瑾高低液位安全联锁报警设置探讨高低液位安全联锁与报警高度的设置在油库安全管理与业务运作中非常重要,它在确保油品收发储安全的前提下,可最大限度地提高储罐容量的利用率。目前中国石化HSE管理制度及CB50074-2014石油库设计规范 1、SH/T3007-2014石油化工储运系统罐区设计规范 2】、成品油计量与管理3 等对高低液位安全联锁与报警高度的设置都有一些规定,但结合实际应用,还存在一些问题与不可操作性。如高低液位报警高度的设置没有具体
3、的计算公式,所考虑的因素也不同,拱顶罐低液位高度的规定与油罐车装油存在矛盾等,造成各油库安全报警高度设置差异较大,有的还存在安全隐患,有的大幅度地降低了油罐有效储存容量。为此,笔者结合目前油库油罐与收发油工艺实际及安全报警管理工作实践及上述规范、规定要求,提出高低液位安全联锁与报警高度的设置方法与计算公式及报警响应方法。1立式油罐高高液位联锁高度、高液位报警高度的设置1.1立式拱顶油罐1.1.1高高液位联锁高度的计算及联锁与报警联锁自动阀门一般关阀时间为30 12 0 s(阀门大小差异)。由于预留了泡沫液高度,因此这里不再作考虑高高液位联锁设备的外壁安装高度的计算公式:h高联=H-(h泡+hi
4、)(1)式中:h高联为高高液位联锁设备的外壁安装高度,mm;H为油罐壁板总高,mm;h泡为消防泡沫管进罐管口下缘至罐壁顶端的距离,mm;h,为有效灭火时的最低泡沫厚度,取30 0 mm。当液位上升到高高液位联锁设备探测点时,联锁设备发出信号触发进油阀关阀,同时在中控室发出持续的高高液位报警。在自动计量系统中也设置高高液位报警,其报警高度计算公式为:h几高高计=h高联-h(2)式中:h高高计为油罐自动计量系统中的高高液位报警高度,mm;h 高联为高高液位联锁设备的外壁安装高度,mm;h 为罐壁底板到计量基准点的垂直距离,可从油罐检定单位得到,也可取下列近似值,50 0 0 m及以下油罐取30 m
5、m;50 0 0 m 以上取 50 mm。1.1.2高液位报警高度的计算及报警响应根据目前油库自动化与管理水平,其报警处理时间10 min即可。高液位报警设备外壁安装高度的计算公式:h高警=h高联-(hz+h3)(3)式中:h高警为高液位报警设备外壁安装高度,mm;h,为高液位报警处理所需时间内液位的升高值,按油罐10 min的实际或设计最大进油量时的液位上升值来计算;h,为油品储存期间油温变化引收稿日期:2 0 2 3-0 2-2 3。作者简介:赵建军,本科,油气储运,中石化浙江台州石油分公司安全总监,工程师;15赵建军对立式油罐高低液位安全联锁与报警高度设置的探讨安全技术起的液位升高值,按
6、下面公式计算得到:hz=h高联xfxt(4)式中:h为油品储存期间油温变化引起的液位升高值;f为油品体积温度系数,汽油取0.0 0 12,柴油煤油取0.0 0 0 8;t为油罐收油后到第一次发油的储存期间的最高油温(tmax)与收油后尺计量温度(t)之差,即t=tmax-t,中国石化销售油库可取本库或当地其他油库的值,从油罐计量分户账中查到,取各油罐中的最大值。当液位上升到高液位报警设备探测点时,在中控室发出持续的高液位报警。同时,自动计量系统提前5 10 min进行持续预报警。立式拱顶油罐高液位联锁与报警设置示意图见图1。消防泡沫进液管h泡hlh2h3Hh高高计h高联h高警4h图1立式拱顶油
7、罐高液位联锁与报警设置示意图1.1.3计算案例某油库立式拱顶0 号柴油罐,容量50 0 0m。罐壁总高H为1150 0 mm,消防泡沫管下端到罐壁顶圈板上沿高度h泡为450 mm,计量基准点与罐壁底板的垂直高度为30 mm,该库最大进油速度为每分钟液位升高5mm,该库储存期间最高温差为15,且该油库已实现工艺的远程自动化控制。该罐高高液位联锁设备的安装高度、高高液位自动计量报警高度、高液位报警设备的安装高度通过计算分别为:10 7 50、10 7 2 0、10 571 mm。1.2立式内浮盘油罐立式内浮盘油罐按浮盘结构可分为钢质浮盘(包括不锈钢双盘式浮盘)和铝质浮盘。钢浮盘直接与油液面接触,铝
8、浮盘是安装在浮盘底下的浮筒与液面接触。1.2.1高高液位联锁高度的计算及联锁与报警联锁自动阀门一般关阀时间为30 12 0 s。为保证关阀期间浮盘不触碰罐顶板或泡沫液不从通气孔溢出,应考虑关阀期间的液位上升高度(h 阀),按12 0 s的实际或设计最大流量计算。高高液位联锁设备的外壁安装高度的计算公式:当h盘h泡+hi+h套+h通修时,h高联=H-h-h网(5)当h盘 h泡+h+h囊+h通修时,h高联=H-(h 泡+hi+h毫+h通修+h)(6)式中:h高联为高高液位联锁设备的外壁安装高度,mm;h囊为浮盘密封囊的高度,mm;h 阀为在高高液位时关阀期间的液位上升高度,mm;h盘为浮盘高度,对
9、于钢制内浮盘为浮盘堰板高度,对于铝质内浮盘为浮盘堰板高度加上浮盘底到浮筒下端的垂直距离,mm。h=h通一h泡,当hh通修0 时,h通修通修0,h 通为罐壁通气孔下缘至罐壁顶端的距离。高高液位联锁与报警响应与立式拱顶油罐高高液位连锁与报警响应相同1.2.2高液位报警高度的计算及报警响应高液位报警设备外壁安装高度的计算公式h=hh高联-(hz+hs)(7)警式中:h高警为高液位报警设备外壁安装高度,mm;h2,h3同上。高液位报警响应与立式拱顶油罐高液位报警响应相同(见图1、图2)。消防泡沫进液管通气孔h泡h通钢质内浮盘h盘h1h阀h2h3囊密封h囊Hh高高计h高联h高警h图2钢浮盘高液位联锁与报
10、警设置示意图16SAFETYTECHNOLOGYVOL.32OILDEPOTANDGASSTATIONAug 20,2023NO.4NO.188totally石加第32 卷2023年8 月出版第4期总第18 8 期库油油站全安术技消防泡沫进液管通气孔h泡h通铝质内浮盘h盘hiOh阀h2h简h3囊密封h囊h高高计Hh高联h高警h图3铝浮盘高液位联锁与报警设置示意图1.2.3计算案例某油库立式内浮盘汽油罐,容量为10 0 0 0m,浮盘为铝质,浮盘堰板高度50 0 mm浮盘底到浮筒下端的垂直距离30 0 mm,密封囊高度350mm。罐壁总高17 9 7 0 mm,消防泡沫管下端到罐壁顶圈板上沿高度
11、50 0 mm,罐壁通气孔下沿到罐壁顶圈板上沿高度350 mm。该库最大进油速度条件下,每分钟液位变化15mm。该库储存期间最高温差为15。该库已实现工艺的远程自动化控制。该罐高高液位联锁设备的安装高度、高液位报警设备的安装高度通过计算分别为:16 790 mm 和 16 338 mm。2立式油罐低低液位联锁高度、低液位报警高度的设置2.1立式拱顶油罐2.1.1低低液位联锁高度的计算及联锁与报警低低液位联锁设备的外壁安装高度的计算公式:h低联=h出+h(8)式中:h低联为低低液位联锁设备的外壁安装高度,mm;h出为出油管高度,即油罐出油管上缘至罐壁底高度,mm;hl为低低液位时发油管线以上的液
12、位裕量,取30 0 mm。当液位下降到低低液位联锁设备探测点时,由联锁设备发出信号触发发油泵停泵或油罐出油阀关阀,并在中控室发出持续的低低液位报警。同时在自动计量系统中设置低低液位报警,其报警高度计算公式为:h低低计=h出+hi-h(9)式中:h低低计为油罐自动计量系统中的低低液位报警设置高度,mm;h出,h,h 同上。2.1.2低液位报警高度的计算及报警响应低液位报警设备外壁安装高度的计算公式:h低警=h低联低联+hz(10)式中:h低警为低液位报警设备外壁安装高度,mm;h低联同上;hz为低液位报警处理所需时间内液位的下降值,按油罐10 min的实际或设计出油最大流量来计算液位下降值。当液
13、位下降到低液位报警设备探测点时,在中控室发出持续的低液位报警。同时,自动计量系统提前5 10 min进行持续的预报警。2.2立式内浮盘油罐2.2.1低低液位联锁高度的计算及联锁与报警为确保浮盘通气装置处于关闭状态,须在浮盘刚起浮高度(h浮)上预留2 0 0 mm的高度(h)。低低液位联锁设备的外壁安装高度的计算公式:低联=h浮+hi(11)式中:h低联为低低液位联锁设备的外壁安装高度,mm;h浮为内浮盘起浮高度,取油罐检定证书上的起浮高度或设计的起浮高度,mm;h,为确保浮盘通气阀关闭而考虑的液位裕量,取值2 0 0 mm。低低液位联锁与报警响应,同2.1.1。2.2.2低液位报警高度的计算及
14、报警响应低液位报警高度的计算公式:h低警=h低联+hz(12)式中:h低警为低液位报警设备外壁安装高度,mm;h为低液位报警处理所需时间内液位的下降值,按油罐10 min的实际或设计出油最大流量来计算液位下降值。低液位报警响应同2.1.2。3结束语高低液位安全联锁与报警高度的设置既要考虑油罐收发储油安全,又要考虑油罐有效储存容量,且不同类型的油罐有不同的考虑因素。为更好地规范统一高低液位联锁与报警,提出如下建议:(1)尽快完善相关国家行业规范,详细明确各类型油罐的高低液位连锁与报警规定。(2)在自动计量安装规范与测量软件开发合同中,明确计量系统的高低液位报警的具体要求。17GREENENERG
15、YVOL.32Aug20,2023NO.4NO.188totallyOILDEPOTANDGASSTATION石第4期总第18 8 期2023年8 月出版第32 卷加油站库油源色绿能站内分布式甲醇制氢技术的市场前景分析李志轩【中国石化山西石油分公司山西太原030024摘要:以国内首套站内甲醇制氢加氢一体站为例,简要介绍了站内分布式甲醇制氢技术,分析了应用前景。站内分布式甲醇制氢技术是一种基于甲醇重整制氢的技术,该技术利用甲醇的氢产率高和易于运输的特点,将甲醇运输至用氢端,利用甲醇和水在催化剂的作用下进行重整反应,得到H2、CO 2 和CO等混合气体,再经分离提纯后得到纯度高达9 9.9 9 9
16、%的氢气产品。该技术具有设备简单、操作方便、适用范围广、安全可靠等优点,被广泛应用于氢气生产。该技术还具有降低能源浪费、环保节能、经济效益显著、生产纯度高、生产效率高、运行稳定可靠、操作简便等优点,市场应用前景广阔。关键词:站内分布式甲醇制氢技术简介应用前景分析随着全球能源消耗的快速增长和环保意识的不断提高,清洁能源的开发和利用已成为当今社会关注的热点。氢能作为一种绿色、高效、清洁的能源,备受关注。甲醇制氢技术是氢能的重要来源之一。本文以国内首套站内甲醇制氢加氢一体站为例,对站内分布式甲醇制氢技术的市场前景进行分析。1站内分布式甲醇制氢技术简介站内分布式甲醇制氢(Ons it e D is t
17、 r ib u t e dMethanol Reforming,O D M R)是一种基于甲醇重整(3)建议浮盘的起浮高度为1m(目前1.6 2.3m),提高容量利用率。(4)由于铝浮盘密封性差、强度低,建议逐步淘汰铝浮盘。(5)建议油库手操器与高低液位报警系统联网。(6)建议各企业建立安全报警管理网络,对报警实行分级管理。制氢技术。该技术通过利用甲醇的氢产率高和易于运输的特点,将甲醇运输至用氢端,利用甲醇和水在催化剂的作用下进行重整反应,得到H2、CO 2和CO等混合气体,再经分离提纯后得到纯度高达9 9.9 9 9%的氢气产品,符合车用燃料电池氢气的质量标准。ODMR技术具有设备简单、操作
18、方便、适用范围广、安全可靠等优点,因此被广泛应用于氢气生产。采用ODMR技术的制氢装置包括如下部分。(1)甲醇储罐。将甲醇储存在储罐中,通过管道为甲醇重整反应器供应原料(储罐的容量可以根据需求进行选择)。(2)加热系统。将工艺甲醇和工艺水加热至反应所需的温度,再输送至甲醇重整反应器,通常反应温度在2 40 左右。(3)催化反应。高温甲醇与水蒸汽在催化剂的作用下发生反应,生成氢气和二氧化碳,化学反应式如下:CH,OH+H,O 3H,+CO2收稿日期:2 0 2 3-0 5-11。作者简介:李志轩(19 8 0),男,2 0 0 9 年毕业于山西财经大学国际贸易专业,研究生学历,安全总监,工程师,
19、现主要从事安全管理等工作。参考文献1住房和城乡建设部,国家质量监督检验检疫总局.GB50074-2014石油库设计规范S.北京:中国计划出版社,2 0 14.2工业和信息化部.SH/T3007-2014石油化工储运系统罐区设计规范 S.北京:中国石化出版社,2 0 14.3徐顺福主编.成品油计量与管理M.北京:中国石化出版社,2 0 15:10.excitation changes from small to large,the frequencyresponse characteristics of the system may exhibit atransition from gradua
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