用于码头油气回收的安全装置及码头油气回收方法

摘要

本发明公开了用于码头油气回收的安全装置及码头油气回收方法，包括回收管道、设置于回收管道上的电控柜和以下几个机构：含氧量监测机构：包括第一含氧量检测仪、第二含氧量检测仪以及惰化系统；压力监测机构：包括依次串联的第一压力变送器、压力表、第二压力变送器、压力/真空阀以及和压力/真空阀相并联的防爆电磁阀；防爆机构：包括第一爆破片、防爆轰型阻燃器、第二爆破片以及第一差压变送器；第一差压变送器与防爆轰型阻燃器并联；电控柜控制连接上述各个机构；采用本发明所提供的安全装置及码头油气回收方法，能够实时监测油气的压力、含氧量等其他参数，防止爆炸，有效地将油船和岸上回收装置进行隔离，大大提高了油气回收的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及码头油气回收装置，具体的说，是涉及一种用于码头 油气回收的安全装置及码头油气回收方法。

背景技术

码头油船装运过程中，会伴随油气的产生。由于油气分散在大气 中，不仅给大气造成了一定程度的污染，同时，若大气中的温度或压 力过高，油气容易发生爆炸现象。给油船和岸上工作造成了极大的安 全隐患，因此在油船装运过程中，需要用油气回收装置对油气进行回 收。

目前，国外对油气回收有许多要求和安全规范，然而由于我国刚 刚推广码头油气回收工作，船岸界面的安全问题还没有受到重视，缺 少标准和规范的要求。因此，在码头进行油气回收时，大多仍然采用 回收装置对油气进行直接回收的方式，缺少重要的安全环节，安全隐 患仍然存在。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够实时监测 油气压力和氧含量等参数，当发生超压、氧含量超标时能够自动调节 油气压力和氧含量，并且能够防止超压或氧含量超标所引起的爆炸现 象、用于码头油气回收的安全装置及码头油气回收方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：用于码头油气回收的 安全装置，所述安全装置包括回收管道、设置于所述回收管道上的电 控柜和以下几个机构：

含氧量监测机构：包括第一含氧量检测仪、第二含氧量检测仪以 及惰化系统，所述第一含氧量检测仪和所述第二含氧量检测仪设置于 所述回收管道的进口端和出口端，所述惰化系统设置于所述进口端与 所述第一含氧量检测仪之间；所述惰化系统包括用于输送惰化气体的 管路和设置于所述管路上的若干阀门；

压力监测机构：设置于所述第一含氧量检测仪的出气端，包括依 次串联的第一压力变送器、压力表、第二压力变送器、压力/真空阀 以及和所述压力/真空阀相并联的防爆电磁阀；

防爆机构：设置于所述压力监测机构的出气端，包括第一爆破片、 防爆轰型阻燃器、第二爆破片以及第一差压变送器；所述第一爆破片 和第二爆破片分别设置于所述防爆轰型阻燃器的两端，所述第一差压 变送器与所述防爆轰型阻燃器并联；

所述电控柜控制连接上述各个机构。

采用上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：含氧量监测 机构的第一含氧量检测仪和第二含氧量检测仪的设置，使得能够对回 收管道的进口端和出口端的氧气含量进行实时监测，当氧气含量超过 设定值时，能够将含氧量超标信号及时反馈给电控柜中的控制器，控 制器将会停止油气的回收工作，直至含氧量正常；而当第一含氧量检 测仪检测到含氧量超过惰化系统启动的设定值时，则第一含氧量检测 仪将会把该信号传递给控制器，控制器将会开启惰化系统，惰化系统 将会向回收管道内输送惰化气体以稀释氧气的浓度，使得含氧量达 标；

压力监测机构中各个压力检测部件的设置，能够实时监测回收管 道内油气的压力值，压力表对油气压力进行监测，第一压力变送器、 第二压力变送器的设置，使得能够及时将压力值反馈给控制器，即使 其中一个压力变送器处于损坏状态，另一个也可备用；压力/真空阀 的设置，使得油气超压时，能够自动释放油气的压力，起到释压作用， 同时，与其相并联的防爆电磁阀的设置，当油气压力超高时，可减轻 压力/真空阀的工作负担，一起进行释压工作，同时可防止压力/真空 阀在产生故障时，防爆电磁阀进行释放压力，压力排放效果更佳，实 现双重保护、双重释压功能，压力监测机构对压力进行监测和信号的 传递，避免了油气回收过程中出现因超压现象而发生爆炸现象，确保 了船岸界面的安全；

防爆机构中防爆轰型阻燃器、第一差压变送器的设置，第一差压 变送器能够对防爆轰型阻燃器的两端压力进行实时监测，以判断其是 否正常工作，即使出现因超压、或含氧量超标而引起爆炸的现象，防 爆轰型阻燃器能够抑制爆炸程度，第一爆破片和第二爆破片的设置， 同时能够消除爆轰时过大的压力，防止安全装置被损坏，整个防爆机 构能够防止爆炸的产生或抑制爆炸程度，及时将爆炸信号传递给控制 器，控制器将会停止油气回收工作，实现船岸界面的隔离；

总的来说，该安全装置中压力监测机构、含氧量监测机构以及防 爆机构的设置，使得能够对回收油气的压力和含氧量等参数进行实时 监测，并且把参数信号及时反馈给电控柜，能够在超压或氧含量超标 时及时中断油气的回收，待参数回归正常，再重新启动装置进行油气 回收，保证了油船和岸上的安全，无论油船或岸上发生爆炸现象，也 不会相互蔓延，提高了油气回收的安全系数，保证了人员和装置的安 全。

在上述技术方案的基础上，本发明还可作如下改进：

作为优选的方案，所述压力监测机构和所述防爆机构之间设置有 气液分离机构，所述气液分离机构包括气液分离器和第二差压变送 器，所述气液分离器和所述第二差压变送器相并联。

采用上述优选的方案，气液分离机构中气液分离器的设置，使得 能够对油气回收过程中所产生的水分等液体进行回收，防止回收过程 中水分等液体对回收工作产生干涉现象，影响参数的监测，进一步提 高监测精度，监测数据更准确；第二差压变送器可以随时判断气液分 离器是否处于正常工作状态，安全系数更高。

作为优选的方案，所述安全装置还包括止回阀，所述止回阀设置 于所述进口端和所述惰化系统之间。

采用上述优选的方案，当含氧量超标时，止回阀将会关闭，停止 油气的回收，防止含氧量超标时发生爆炸现象，保护了船岸的界面安 全；待惰化系统将回收管道的油气中的氧气稀释，达到含氧量正常值 时，止回阀将会开启，继续进行油气的回收工作；同时，由于止回阀 只是单向工作，能够有效地将油船的油气与岸上的回收装置进行隔 离，进一步提高安全系数，比传统的双向阀(如蝶阀)安全效果更好。

作为优选的方案，所述安全装置还包括用于测量可燃气体或有害 气体浓度的VOC检测仪。

采用上述优选的方案，VOC检测仪能够对有害气体和可燃气体的 浓度进行实时的监测，并及时将信号传递给电控柜，防止爆炸的产生。

作为优选的方案，所述压力/真空阀和所述气液分离器之间设置 有防爆电动球阀。

采用上述优选的方案，当含氧量超标时，防爆电动球阀将会自动 关闭，处于失电状态时，防爆电动球阀也会自动关闭，由于其密封性 好和单向传输的优点，使得回收的油气不能传输到船上，能够更好的 将船岸相隔离，使得安全性和隔离效果更好。

作为优选的方案，所述安全装置还包括温度监测机构，所述温度 监测机构包括第一温度变送器和第二温度变送器，所述第一温度变送 器设置于所述第一爆破片和所述防爆轰型阻燃器之间，所述第二温度 变送器设置于所述防爆轰型阻燃器和所述第二爆破片之间。

采用上述优选的方案，温度变送器的设置使得对回收管道中的油 气温度进行实时监测，并且及时将温度参数反馈给电控柜，做好防护 措施，防止因温度过高而发生爆炸现象。

作为优选的方案，所述阀门包括依次串联的调节阀、减压阀以及 截止阀。

采用上述优选的方案，调节阀可以调节惰化气体的输送量，减压 阀能够减轻输送惰化气体过程中的压力，截止阀能够启闭管路，达到 开启惰化气体输送或关闭惰化气体输送的目的。

作为优选的方案，所述安全装置还包括流量监测机构，所述流量 监测机构包括流量计。

采用上述优选的方案，流量计对油气的流量进行实时监测，并且 将其流量参数及时反馈给电控柜，防止因气体流量过高而产生超压或 爆炸现象。

作为优选的方案，所述进口端和所述止回阀之间、所述流量计和 所述出口端之间均设置有绝缘法兰。

采用上述优选的方案，使得即使在油气回收过程中发生爆炸现 象，绝缘法兰也能够将回收管道进行绝缘和阻隔，防止爆炸的蔓延。

码头油气回收方法，利用上述的用于码头油气回收的安全装置进 行油气回收，具体步骤如下：

一、安装、调试参数：将所述回收管道的进口端与油船的输出管 道连接，将所述回收管道的出口端与用于回收油气的回收装置相连 接，之后将各个监测机构的参数进行设置并调试；

二、含氧量监测：当所述第一含氧量检测仪监测到所述回收管道 内的含氧量超过设定值时，所述第一含氧量检测仪将会把该含氧量参 数传递给电控柜，电控柜将会控制所述惰化系统工作，直至将所述回 收管道内的含氧量稀释为正常值；当所述第一含氧量检测仪和第二含 氧量检测仪中的任一个监测到含氧量超过8％时，电控柜将会控制回收 管道中的油气输送终止，待含氧量恢复正常值，则继续油气回收工作；

三、压力监测：当所述第一压力变送器、第二压力变送器中的任 一个监测到回收管道内的高压压力值超过14KPA或负压压力值低于 -3.5KPA时，所述压力/真空阀打开释放压力，当所述第一压力变送器、 第二压力变送器中的任一个监测到回收管道内的高压压力值超过 15KPA或负压压力值低于-4.0KPA时，所述防爆电磁阀打开释放压力；

四、防爆监测：当所述第一差压变送器监测到所述防爆轰型阻燃 器两端的压力差超过0.8KPA，提示故障报警；当所述第一差压变送器 监测压力值超过1.6MPA时，所述第一爆破片和第二爆破片工作，抑 制爆炸。

采用上述优选的方案，使得能够对回收油气的压力和含氧量等参 数进行实时监测，并且把参数信号及时反馈给电控柜，能够在超压或 氧含量超标时及时中断油气的回收，待参数回归正常，再重新启动装 置进行油气回收，保证了油船和岸上的安全，无论油船或岸上发生爆 炸现象，也不会相互蔓延，提高了油气回收的安全系数，保证了人员 和装置的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实 施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员 来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。

图1为本发明用于码头油气回收的安全装置的主视图；

图2为本发明用于码头油气回收的安全装置的俯视图；

图3为本发明用于码头油气回收的安全装置的侧视图；

图4为本发明用于码头油气回收的安全装置的电气图。

其中，1、回收管道，11、进口端，12、出口端，13、止回阀， 14、VOC检测仪，15、防爆电动球阀，16、绝缘法兰，2、电控柜，21、 报警灯，31、第一含氧量检测仪，32、第二含氧量检测仪，33、管路， 34、调节阀，35、减压阀，36、截止阀，41、第一压力变送器，42、 压力表，43、第二压力变送器，44、压力/真空阀，45、防爆电磁阀， 51、第一爆破片，52、防爆轰型阻燃器，53、第二爆破片，54、第一 差压变送器，61、气液分离器，62、第二差压变送器，71、第一温度 变送器，72、第二温度变送器，8、流量计，9、底座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

为了达到本发明的目的，如图1-4所示，在本发明用于码头油气 回收的安全装置的一些实施方式中，其用于码头油气的回收，该安全 装置包括回收管道1、设置于回收管道1上的电控柜2和以下几个机 构：

含氧量监测机构：包括第一含氧量检测仪31、第二含氧量检测仪 32以及惰化系统，第一含氧量检测仪31和第二含氧量检测仪32设置 于回收管道1的进口端11和出口端12，惰化系统设置于进口端11 与第一含氧量检测仪31之间；惰化系统包括用于输送惰化气体的管 路33和设置于管路上的若干阀门；工作时，惰化气体可以使用氮气， 也可以使用其他气体。

压力监测机构：设置于第一含氧量检测仪31的出气端，包括依 次串联的第一压力变送器41、压力表42、第二压力变送器43、压力/ 真空阀44以及和压力/真空阀44相并联的防爆电磁阀45；

防爆机构：设置于压力监测机构的出气端，包括第一爆破片51、 防爆轰型阻燃器52、第二爆破片53以及第一差压变送器54；第一爆 破片51和第二爆破片53分别设置于防爆轰型阻燃器52的两端，第 一差压变送器54与防爆轰型阻燃器52并联；

电控柜2控制连接上述各个机构，电控柜2上设置有用于超压预 警或氧含量超标预警的报警灯21。工作时，整个安全装置安装于底座 9上，便于拆装和运输。

采用上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：含氧量监测 机构的第一含氧量检测仪31和第二含氧量检测仪32的设置，使得能 够对回收管道1的进口端11和出口端12的氧气含量进行实时监测， 当氧气含量超过设定值时，能够将含氧量超标信号及时反馈给电控柜 中2的控制器，控制器将会停止油气的回收工作，直至含氧量正常； 而当第一含氧量检测仪31检测到含氧量超过惰化系统启动的设定值 时，则第一含氧量检测仪31将会把该信号传递给控制器，控制器将 会开启惰化系统，惰化系统将会向回收管道1内输送惰化气体以稀释 氧气的浓度，使得含氧量达标；

压力监测机构中各个压力检测部件的设置，能够实时监测回收管 道内油气的压力值，压力表42对油气压力进行监测，第一压力变送 器41、第二压力变送器43的设置，使得能够及时将压力值反馈给控 制器，即使其中一个压力变送器处于损坏状态，另一个也可备用；压 力/真空阀44的设置，使得油气超压时，能够自动释放油气的压力， 起到释压作用，同时，与其相并联的防爆电磁阀45的设置，当油气 压力超高时，可减轻压力/真空阀44的工作负担，一起进行释压工作， 同时可防止压力/真空阀44在产生故障时，防爆电磁阀45进行释放 压力，压力排放效果更佳，实现双重保护、双重释压功能，压力监测 机构对压力进行监测和信号的传递，避免了油气回收过程中出现因超 压现象而发生爆炸现象，确保了船岸界面的安全；

防爆机构中防爆轰型阻燃器52、第一差压变送器54的设置，第 一差压变送器54能够对防爆轰型阻燃器52的两端压力进行实时监 测，以判断其是否正常工作，即使出现因超压、或含氧量超标而引起 爆炸的现象，防爆轰型阻燃器52能够抑制爆炸程度，第一爆破片51 和第二爆破片53的设置，同时能够消除爆轰时过大的压力，防止安 全装置被损坏，整个防爆机构能够防止爆炸的产生或抑制爆炸程度， 及时将爆炸信号传递给控制器，控制器将会停止油气回收工作，实现 船岸界面的隔离；

总的来说，该安全装置中压力监测机构、含氧量监测机构以及防 爆机构的设置，使得能够对回收油气的压力和含氧量等参数进行实时 监测，并且把参数信号及时反馈给电控柜2，能够在超压或氧含量超 标时及时中断油气的回收，待参数回归正常，再重新启动装置进行油 气回收，保证了油船和岸上的安全，无论油船或岸上发生爆炸现象， 也不会相互蔓延，提高了油气回收的安全系数，保证了人员和装置的 安全。

在上述技术方案的基础上，本发明还可作如下改进：

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1、图2以及图4所 示，在本发明用于码头油气回收的安全装置的另外一些实施方式中， 压力监测机构和防爆机构之间设置有气液分离机构，气液分离机构包 括气液分离器61和第二差压变送器62，气液分离器61和第二差压变 送器62相并联。

采用上述优选的方案，气液分离机构中气液分离器61的设置， 使得能够对油气回收过程中所产生的水分等液体进行回收，防止回收 过程中水分等液体对回收工作产生干涉现象，影响参数的监测，进一 步提高监测精度，监测数据更准确；第二差压变送器62可以随时判 断气液分离器61是否处于正常工作状态，安全系数更高。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1、图2以及图4所 示，在本发明用于码头油气回收的安全装置的另外一些实施方式中， 安全装置还包括止回阀13，止回阀13设置于进口端11和惰化系统之 间。

采用上述优选的方案，当含氧量超标时，止回阀13将会关闭， 停止油气的回收，防止含氧量超标时发生爆炸现象，保护了船岸的界 面安全；待惰化系统将回收管道1的油气中的氧气稀释，达到含氧量 正常值时，止回阀13将会开启，继续进行油气的回收工作；同时， 由于止回阀13只是单向工作，能够有效地将油船的油气与岸上的回 收装置进行隔离，进一步提高安全系数，比传统的双向阀(如蝶阀) 安全效果更好。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1、图2以及图4所 示，在本发明用于码头油气回收的安全装置的另外一些实施方式中， 安全装置还包括用于测量可燃气体或有害气体浓度的VOC检测仪14。

采用上述优选的方案，VOC检测仪14能够对有害气体和可燃气体 的浓度进行实时的监测，并及时将信号传递给电控柜2，防止爆炸的 产生。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1、图2以及图4所 示，在本发明用于码头油气回收的安全装置的另外一些实施方式中， 压力/真空阀和气液分离器之间设置有防爆电动球阀15。

采用上述优选的方案，当含氧量超标时，防爆电动球阀15将会 自动关闭，处于失电状态时，防爆电动球阀也会自动关闭，由于其密 封性好和单向传输的优点，使得回收的油气不能传输到船上，能够更 好的将船岸相隔离，使得安全性和隔离效果更好。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1、图2以及图4所 示，在本发明用于码头油气回收的安全装置的另外一些实施方式中， 安全装置还包括温度监测机构，温度监测机构包括第一温度变送器71 和第二温度变送器72，第一温度变送器71设置于第一爆破片51和防 爆轰型阻燃器52之间，第二温度变送器72设置于防爆轰型阻燃器52 和第二爆破片53之间。

采用上述优选的方案，温度变送器的设置使得对回收管道1中的 油气温度进行实时监测，并且及时将温度参数反馈给电控柜2，做好 防护措施，防止因温度过高而发生爆炸现象。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1、图2以及图4所 示，在本发明用于码头油气回收的安全装置的另外一些实施方式中， 阀门包括依次串联的调节阀34、减压阀35以及截止阀36。

采用上述优选的方案，调节阀34可以调节惰化气体的输送量， 减压阀35能够减轻输送惰化气体过程中的压力，截止阀36能够启闭 管路33，达到开启惰化气体输送或关闭惰化气体输送的目的。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1、图2以及图4所 示，在本发明用于码头油气回收的安全装置的另外一些实施方式中， 安全装置还包括流量监测机构，流量监测机构包括流量计8。

采用上述优选的方案，流量计8对油气的流量进行实时监测，并 且将其流量参数及时反馈给电控柜2，防止因气体流量过高而产生超 压或爆炸现象。

为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1、图2以及图4所 示，在本发明用于码头油气回收的安全装置的另外一些实施方式中， 进口端11和止回阀13之间、流量计8和出口端12之间均设置有绝 缘法兰16。

采用上述优选的方案，使得即使在油气回收过程中发生爆炸现 象，绝缘法兰16也能够将回收管道1进行绝缘和阻隔，防止爆炸的 蔓延。

如图1-4所示，码头油气回收方法，利用上述的用于码头油气回 收的安全装置进行油气回收，具体步骤如下：

一、安装、调试参数：将回收管道1的进口端11与油船的输出 管道连接，将回收管道1的出口端12与用于回收油气的回收装置相 连接，之后将各个监测机构的参数进行设置并调试。

二、含氧量监测：当第一含氧量检测仪31监测到回收管道内的 含氧量超过设定值(油气回收时，该设定值为6.5％)时，第一含氧量 检测仪31将会把该含氧量参数传递给电控柜2，电控柜2将会控制惰 化系统工作，直至将回收管道1内的含氧量稀释为正常值；当第一含 氧量检测仪31和第二含氧量检测仪32中的任一个监测到含氧量超过 8％时，电控柜2将会控制回收管道1中的油气输送终止，待含氧量恢 复正常值，则继续油气回收工作。

三、压力监测：当第一压力变送器41、第二压力变送器43中的 任一个监测到回收管道1内的高压压力值超过14KPA或负压压力值低 于-3.5KPA时，压力/真空阀44打开释放压力，此时防爆电动球阀自 动关闭；当第一压力变送器41、第二压力变送器43中的任一个监测 到回收管道1内的高压压力值超过15KPA或负压压力值低于-4.0KPA 时，防爆电磁阀45打开释放压力；其中，当第二差压变送器62监测 到气液分离器61两端的压力差超过1.0KPA时，提示故障报警。

四、防爆监测：当第一差压变送器54监测到防爆轰型阻燃器52 两端的压力差超过0.8KPA，提示故障报警；当第一差压变送器54监 测压力值超过1.6MPA时，第一爆破片51和第二爆破片53工作，抑 制爆炸。

采用上述优选的方案，使得能够对回收油气的压力和含氧量等参 数进行实时监测，并且把参数信号及时反馈给电控柜2，能够在超压 或氧含量超标时及时中断油气的回收，待参数回归正常，再重新启动 装置进行油气回收，保证了油船和岸上的安全，无论油船或岸上发生 爆炸现象，也不会相互蔓延，提高了油气回收的安全系数，保证了人 员和装置的安全。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现 或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来 说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的 精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被 限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新 颖特点相一致的最宽的范围。