一种防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断系统和方法

摘要

本发明公开了一种防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断方法，包括如下步骤：1)沿着罐体从下往上依次设置新LNG注入管道、LNG老化程度较高注入管道；2)在罐体底部设置有网格式温度测量系统，罐体内设置有浮标式温度传感器；3)罐体内根据LNG的老化程度不同分别设置有对应数量的密度传感器；4)罐体内在水平方向均匀间隔放置有若干悬停搅拌器；5)温度传感器、密度传感器分别与一控制器相连，控制器对接收到的温度数据及密度数据进行分析、处理，控制器控制悬停搅拌器停留在新老LNG分层处并启动悬停搅拌器搅拌；6)控制器还与一报警器相连；本发明还公开了一种实现上述方法的系统，本发明通过对温度、密度的测量来控制搅拌器及报警器动作，进而防止翻滚现象。

说明书

技术领域

本发明涉及LNG储罐技术领域，特别涉及一种防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断系统和方法。

背景技术

LNG即液化天然气的英文缩写，天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成，LNG是通过将常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体，天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。

但LNG在充注和储存过程中，由于其中老化程度的不同，就有可能因分层出现翻滚现象，LNG罐车虽然体积较小，但遇到运输时间较长时，仍有可能发生翻滚现象。由于出现翻滚现象时，会瞬间产生大量的蒸发气体，难以及时排出，这样就会造成储罐瞬间超压，轻则对设备造成损害，影响其使用寿命，重则引起火灾爆炸事故，造成生命财产损失，因此预防储运过程中LNG出现翻滚现象有重大意义。

现有技术往往采用定时或者是持续运动的搅拌装置，使LNG储罐内的温度趋近于均匀来防止翻滚，但该类型装置能耗大，资源得不到合理利用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断方法，通过对温度、密度的测量来控制搅拌器及报警器动作，而搅拌器只有当罐内底层与顶层的温差过大及出现分层时运行，能合理利用能源；本发明还提供一种防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断系统。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

一种防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断方法，包括如下步骤：

1)根据LNG的老化程度选择不同的注入管道，沿着罐体从下往上依次为新LNG注入管道、LNG老化程度较高注入管道；

2)在罐体底部设置有网格式温度测量系统，所述网格式温度测量系统由均匀间隔设置的温度传感器构成，所述罐体内设置有浮标式温度传感器；

3)所述罐体内根据LNG的老化程度不同分别设置有对应数量的密度传感器；

4)所述罐体内在水平方向均匀间隔放置有若干悬停搅拌器；

5)所述温度传感器、密度传感器分别与一控制器相连，所述控制器对接收到的温度数据及密度数据进行分析、处理，当任一底层温度与顶层温度差值超过设定值时控制器控制悬停搅拌器启动，所述控制器还根据密度差控制悬停搅拌器停留在新老LNG分层处并启动悬停搅拌器搅拌；

6)所述控制器还与一报警器相连，当网格式温度测量系统中网格测点温度差超过设定值时，控制器控制报警器报警。

进一步，所述步骤5)中的温差设定值为0.5℃。

进一步，所述步骤6)中的温差设定值0.5℃。

更进一步，所述悬停搅拌器包括气囊和气密封箱体，所述气囊为环形，所述箱体置于气囊上部，所述箱体内设置有压缩机及电机，所述电机上连接有轴，所述轴穿出箱体并从气囊中心穿过，所述轴的自由端设置有叶片，所述气囊下方设置有挡块，所述挡块固定在所述轴上，所述气囊通过阀门、压缩机与储气罐相连。

再进一步，所述网格式温度测量系统中网格测点间距为0.5m。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：

一种防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断系统，所述系统包括设置在罐体底部的网格式温度测量系统，所述网格式温度测量系统由均匀间隔设置的温度传感器构成，在所述罐体内设置有浮标式温度传感器，所述罐体内根据LNG的老化程度不同分别设置有对应数量的密度传感器，所述罐体内在水平方向均匀间隔放置有悬停搅拌器，所述系统还包括控制器，所述温度传感器、密度传感器分别与控制器相连，所述控制器对接收到的温度数据及密度数据进行分析、处理，当任一底层温度与顶层温度差值超过设定值时控制器控制悬停搅拌器启动，所述控制器还根据密度差控制悬停搅拌器停留在新老LNG分层处并启动悬停搅拌器搅拌；所述控制器还与一报警器相连，当网格式温度测量系统中网格测点温度差超过设定值时，控制器控制报警器报警，沿着罐体从下往上依次设有新LNG注入管道、LNG老化程度较高注入管道。

进一步，所述网格式温度测量系统中网格测点间距为0.5m。

进一步，所述悬停搅拌器包括气囊和气密封箱体，所述气囊为环形，所述箱体置于气囊上部，所述箱体内设置有压缩机及电机，所述电机上连接有轴，所述轴穿出箱体并从气囊中心穿过，所述轴的自由端设置有叶片，所述气囊下方设置有挡块，所述挡块固定在所述轴上，所述气囊通过阀门、压缩机与储气罐相连。

本发明的有益效果是：

本发明的防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断方法，通过沿着罐体从下往上依次设置新LNG注入管道、LNG老化程度较高注入管道，使注入时罐内新老LNG在密度驱动下能 够对流、加强混合，从而避免分层；当任一底层温度与顶层温度差值超过设定值时控制器自动控制悬停搅拌器启动，使温度达到均匀，能防止储存及运输过程中新老LNG发生分层现象，另外控制器还根据密度差控制悬停搅拌器停留在新老LNG分层处并启动悬停搅拌器搅拌能更好防止分层，且节约能源，使资源得到合理利用；当网格式温度测量系统中网格测点温度差超过设定值时，控制器控制报警器报警，这用于隔热层的隔热性能诊断，本发明的系统简单，制造容易。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断系统的结构示意图；

图2为图1中悬停搅拌器的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

本发明的一种防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断方法，包括如下步骤：

1)根据LNG的老化程度选择不同的注入管道，沿着罐体从下往上依次为新LNG注入管道、LNG老化程度较高注入管道；

2)在罐体底部设置有网格式温度测量系统，网格式温度测量系统由均匀间隔设置的温度传感器构成，罐体内设置有浮标式温度传感器；

3)罐体内根据LNG的老化程度不同分别设置有对应数量的密度传感器；

4)罐体内在水平方向均匀间隔放置有若干悬停搅拌器；

5)温度传感器、密度传感器分别与一控制器相连，控制器对接收到的温度数据及密度数据进行分析、处理，当任一底层温度与顶层温度差值超过0.5℃时控制器控制悬停搅拌器启动，控制器还根据密度差控制悬停搅拌器停留在新老LNG分层处并启动悬停搅拌器搅拌；

6)控制器还与一报警器相连，当网格式温度测量系统中网格测点温度差超过0.5℃时，控制器控制报警器报警。

作为本发明进一步改进，悬停搅拌器包括气囊和气密封箱体，气囊为环形，箱体置于气 囊上部，箱体内设置有压缩机及电机，电机上连接有轴，轴穿出箱体并从气囊中心穿过，轴的自由端设置有叶片，气囊下方设置有挡块，挡块固定在轴上，气囊通过阀门、压缩机与储气罐相连。

如图1-2所示，一种实现上述的防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断方法的系统，系统包括设置在罐体1底部的网格式温度测量系统，网格式温度测量系统由均匀间隔设置的温度传感器2构成，在罐体内设置有浮标式温度传感器2，罐体内根据LNG的老化程度不同分别设置有对应数量的密度传感器，罐体内在水平方向均匀间隔放置有悬停搅拌器3，系统还包括控制器，温度传感器、密度传感器分别与控制器相连，控制器对接收到的温度数据及密度数据进行分析、处理，当任一底层温度与顶层温度差值超过设定值时控制器控制悬停搅拌器启动，控制器还根据密度差控制悬停搅拌器停留在新老LNG分层处并启动悬停搅拌器搅拌；控制器还与一报警器相连，当网格式温度测量系统中网格测点温度差超过设定值时，控制器控制报警器报警，该系统还包括注入管道4，沿着罐体从下往上依次设有新LNG注入管道、LNG老化程度较高注入管道。

作为本发明进一步改进，述网格式温度测量系统中网格测点间距为0.5m。

作为本发明更进一步改进，悬停搅拌器包括气囊31和气密封箱体32，气囊为环形，箱体置于气囊上部，箱体内设置有压缩机及电机，电机上连接有轴33，轴穿出箱体并从气囊中心穿过，轴的自由端设置有叶片34，气囊下方设置有挡块35，挡块固定在轴上，气囊通过阀门、压缩机与储气罐相连。控制器能控制阀门打开并启动压缩机向气囊内充气，此时气囊带着箱体在LNG中向上浮，再由控制器控制电机转动；当需要悬停搅拌器下沉时，控制器控制阀门打开即可。

本发明的防LNG翻滚及罐内事故的自动诊断方法，通过沿着罐体从下往上依次设置新LNG注入管道、LNG老化程度较高注入管道，使注入时罐内新老LNG在密度驱动下能够对流、加强混合，从而避免分层；当任一底层温度与顶层温度差值超过设定值时控制器自动控制悬停搅拌器启动，使温度达到均匀，能防止储存及运输过程中新老LNG发生分层现象，另外控制器还根据密度差控制悬停搅拌器停留在新老LNG分层处并启动悬停搅拌器搅拌能更好防止分层，且节约能源，使资源得到合理利用；当网格式温度测量系统中网格测点温度差超过设定值时，控制器控制报警器报警，这用于隔热层的隔热性能诊断，本发明的系统简单，制造容易。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发 明的权利要求范围当中。