專利名稱：外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種消防安全防護系統(tǒng)，尤其是涉及外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
原油有多種儲存設(shè)備，外浮頂式石油儲罐是目前世界上應(yīng)用最廣泛技術(shù)最成熟的石油儲罐。外浮頂式石油儲罐的浮頂邊緣與罐體內(nèi)壁之間存在一、二次密封裝置，因為總是會有密封不嚴(yán)的情況，所以一、二次密封空間的油氣和空氣中的氧氣混合，形成易燃易爆的油氣混合物?？植酪u擊、縱火、靜電、地震、打火、雷電等因素影響使油氣混合物達到爆炸極限時，極易引發(fā)爆炸。世界各國大型浮頂石油儲罐多次發(fā)生火災(zāi)及爆炸事件，造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失的同時，還產(chǎn)生了嚴(yán)重環(huán)境污染。目前，大型石油儲罐的消防手段主要采用泡沫、水進行火災(zāi)事故搶險，少數(shù)發(fā)達國家在大型油罐上安裝了氣體滅火系統(tǒng)，但這些手段都局限于事后的應(yīng)急處置，而未考慮事前預(yù)防。傳統(tǒng)的泡沫滅火系統(tǒng)有以下缺點1、當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后泡沫滅火系統(tǒng)啟動，通過噴灑泡沫實施滅火。2、噴出的泡沫約9min集滿罐壁與堰板間的空隙，此后泡沫才能進入一、二次密封空間，實施滅火，時間延遲會導(dǎo)致油氣大面積燃燒，甚至形成爆炸。3、泡沫流動性差使得滅火效率較低。4、滅火后大量泡沫聚集在浮頂上不易清理，會加重浮頂?shù)妮d荷，甚至出現(xiàn)沉頂現(xiàn)象。同樣，現(xiàn)有的冷卻水滅火系統(tǒng)也存在以下缺點1、當(dāng)發(fā)生初期火災(zāi)時，控制系統(tǒng)打開相應(yīng)石油儲罐雨淋閥，并自動控制消防泵，向消防給水管網(wǎng)供水，罐頂全方位安裝的噴頭管道對著火罐實施滅火。會加重浮頂?shù)妮d荷，可能引起沉頂危險。2、石油火災(zāi)，特別是高溫密閉石油儲罐火災(zāi)，如直接用水撲救，會引起石油沸溢和噴濺現(xiàn)象，易導(dǎo)致火災(zāi)迅速蔓延，造成更嚴(yán)重的火災(zāi)。為了克服上述問題，本申請人申請了一種外浮頂式石油儲罐主動安全防護系統(tǒng) (CN201808849U)，其公開了通過向外浮頂式石油儲罐的一、二次密封與罐壁之間形成的環(huán)形空間內(nèi)充入二氧化碳氣體，將該環(huán)形空間內(nèi)的氧氣含量及可燃性混合氣體含量控制在規(guī)定范圍以內(nèi)，改變原來環(huán)形空間爆炸極限，從而解決外浮頂式石油儲罐在這個環(huán)形空間易受雷擊、靜電等引發(fā)油氣爆炸的問題。然而該防護系統(tǒng)仍然存在以下缺點1、采用二氧化碳作為惰化氣體來維持環(huán)形空間的惰化氣氛，但是二氧化碳會導(dǎo)致溫室效應(yīng)、全球氣候變暖、冰川融化、海平面升高，其使用致使大氣中二氧化碳濃度不斷增加，有悖于《聯(lián)合國氣候變化框架公約的京都議定書》的思想和要求；2、在實際使用中，每個大型石油儲罐密封情況各異，也不可能完全密封，不同儲罐維持惰化氣氛的時間就會有差別，采用二氧化碳作為惰化氣體來維持環(huán)形空間的惰化氣氛容易使儲罐區(qū)二氧化碳濃度偏高，從而威脅工作人員安全；3、二氧化碳儲存裝置內(nèi)為液態(tài)二氧化碳，其在通入石油儲罐的一、二次密封空間內(nèi)之前須經(jīng)過惰化裝置形成氣態(tài)二氧化碳，而氣態(tài)二氧化碳雖然能夠降低密封空間內(nèi)可燃性氣體濃度和氧氣濃度，但是其未有能夠降低石油儲罐環(huán)境溫度的作用；4、對于液態(tài)二氧化碳的運輸成本很高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為石油儲罐一、二次密封空間提供一種經(jīng)濟實用、安全環(huán)保的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)。本實用新型是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)以上目的的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、氣體檢測分析儀和惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與氣體檢測分析儀連接，所述氣體檢測分析儀通過檢測分析用氣管與石油儲罐的一、二次密封空間連通，其特征在于所述惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)與設(shè)置在石油儲罐的一、二次密封空間內(nèi)的微水霧發(fā)生器連接，所述惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)包括通過高壓水泵與微水霧發(fā)生器液體輸入端連通的儲水箱以及通過選擇閥與微水霧發(fā)生器氣體輸入端連通的惰性氣體儲存裝置。本實用新型所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其所述惰性氣體儲存裝置內(nèi)的惰性氣體為氮氣。本實用新型所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其所述儲水箱與凈化水裝置連接。本實用新型所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其在所述儲水箱與高壓水泵之間設(shè)置有水滅火劑箱。本實用新型所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其在所述惰性氣體儲存裝置和高壓水泵的出口端分別設(shè)置有與控制系統(tǒng)連接的信號檢測反饋機構(gòu)。本實用新型所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其所述高壓水泵與選擇閥分別與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)通過對高壓水泵和選擇閥的控制，能調(diào)整微水霧發(fā)生器不同的氣液比。本實用新型通過向外浮頂式石油儲罐的一、二次密封空間充入具有惰性介質(zhì)的微水霧，將該密封空間內(nèi)的油氣混合物含量控制在設(shè)定范圍以內(nèi)，原來的易燃易爆空間變?yōu)樽枞几舯臻g，解決了外浮頂式石油儲罐密一、二次密封空間受雷擊、靜電等因素影響易引發(fā)油氣混合物爆炸的問題。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1、本實用新型利用微水霧作為惰化介質(zhì)，比空氣重的特點使其在外浮頂式石油儲罐一、二次密封空間形成一個惰性帶，控制該密封空間油氣混合物濃度，主動抑燃阻爆，縮小爆炸極限范圍，極大地提高了該密封空間的主動安全防護性能。2、由于采用了微水霧發(fā)生器，用于起惰化作用的惰化介質(zhì)是氮氣和水混合后由微水霧發(fā)生器噴出，并且通過控制系統(tǒng)對高壓水泵和選擇閥的控制，能調(diào)整微水霧發(fā)生器不同的氣液比，從而形成用于惰化的微水霧或用于滅火的細水霧，而且采用水霧的形式，能夠?qū)κ蛢薜沫h(huán)境溫度進行降溫。3、由于惰性介質(zhì)中加入了去離子水，通過去離子水能夠有效對石油儲罐一、二次密封空間內(nèi)的油霧起到吸附帶走作用。4、本實用新型所涉及的所有設(shè)備及儀器均為防隔裝置且安裝在石油儲罐外，由控制系統(tǒng)遠程控制，且在石油儲罐內(nèi)無帶電線路，不會因電路故障引發(fā)火災(zāi)，達到石油儲罐本質(zhì)安全的目的。5、本實用新型是將微水霧發(fā)生器直接安裝在石油儲罐一、二次密封空間內(nèi)，具有響應(yīng)時間快，撲救火災(zāi)效果顯著的特點。同時，微水霧流動性遠高于泡沫，有較高的冷卻降溫和吸收阻隔熱輻射作用，使其滅火效率遠高于泡沫的滅火效率。6、使用泡沫滅火后有大量殘留物無法回收，對環(huán)境造成污染，而使用二氧化碳作為惰性介質(zhì)，其也會對環(huán)境造成影響，使用凈化去離子水作為惰化介質(zhì)和滅火劑，對石油儲罐無腐蝕，潔凈環(huán)保無殘留。7、使用泡沫滅火后的殘留物不易清潔，以水為介質(zhì)滅火后無任何殘留物，水滅火劑通過石油儲罐本身的排水管道順利排出，免人工清潔，極大地降低了勞動強度。

圖1是本實用新型實施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型實施例微水霧發(fā)生器安裝示意圖。圖中標(biāo)記1是控制線，2是控制系統(tǒng)，3是水滅火劑箱、4是凈化水裝置，5是儲水箱，6是惰性氣體儲存裝置，7是總控閥，8是液流管道，9是氣流管道，10是選擇閥，11是高壓水泵，12是微水霧發(fā)生器，13是石油儲罐浮頂，14是氣體檢測分析儀，15是檢測分析用氣管，16是分析氣管頭，17是二次密封，18是一次密封，19是石油。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖來詳細描述依據(jù)本發(fā)明所提供的外浮頂式石油儲罐主動安全防護系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。如圖1和2所示，一種外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，該實施例中本系統(tǒng)可同時對一個或多個石油儲罐的一、二次密封空間進行保護，在所述石油儲罐內(nèi)裝有石油 19，在石油與石油儲罐浮頂13之間設(shè)置有一次密封18，在一次密封18上部還設(shè)置有二次密封17。該微水霧安全防護系統(tǒng)包括置于石油儲罐外的控制系統(tǒng)、氣體檢測分析儀和惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與石油儲備中心原有火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)動，對所涉及到的設(shè)備進行遠程控制。所述控制系統(tǒng)2與置于石油儲罐外的氣體檢測分析儀14通過控制線1連接，所述氣體檢測分析儀14通過檢測分析用氣管15與石油儲罐的一、二次密封空間連通，在所述檢測分析用氣管15置于石油儲罐一、二次密封空間內(nèi)一端設(shè)置有分析氣管頭16。氣體檢測分析儀對油氣混合物濃度進行實時監(jiān)測，并將檢測分析的結(jié)果通過控制線反饋至控制系統(tǒng)。所述惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)與設(shè)置在石油儲罐的一、二次密封空間內(nèi)的微水霧發(fā)生器 12連接，所述惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)包括通過高壓水泵11與微水霧發(fā)生器12液體輸入端連通的儲水箱5以及通過選擇閥10與微水霧發(fā)生器12氣體輸入端連通的惰性氣體儲存裝置6，其中，所述儲水箱5與凈化水裝置4連接，所述惰性氣體儲存裝置6內(nèi)的惰性氣體為氮氣； 在所述惰性氣體儲存裝置6和高壓水泵11的出口端分別設(shè)置有與控制系統(tǒng)2連接的信號檢測反饋機構(gòu)，所述高壓水泵11與選擇閥10分別與控制系統(tǒng)2連接，控制系統(tǒng)通過對高壓水泵和選擇閥的控制，能調(diào)整微水霧發(fā)生器不同的氣液比，從而形成用于惰化的微水霧或用于滅火的細水霧。在所述儲水箱5與高壓水泵11之間設(shè)置有水滅火劑箱3，在所述惰性氣體儲存裝置6與選擇閥10之間設(shè)置有總控閥7。本實用新型所述的控制系統(tǒng)，是微水霧安全防護系統(tǒng)的控制中樞，其主要功能是1.接收到氣體檢測分析儀的啟動信號后，啟動惰性氣體儲存裝置、凈化水裝置、 高壓水泵和微水霧發(fā)生器工作，產(chǎn)生微水霧，稀釋石油儲罐一、二次密封空間油氣混合物濃度，實現(xiàn)密封空間稀釋惰化。相反，接受到停止信號后，中斷以上裝置工作，停止噴放微水霧，密封空間維持惰化狀態(tài)；2.控制系統(tǒng)與石油儲備中心原有的火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)動，接收到滅火控制信號后， 啟動自來凈化水裝置、高壓水泵、微水霧發(fā)生器和水滅火劑箱工作，調(diào)整微水霧發(fā)生器水霧氣液比，產(chǎn)生細水霧，實施滅火；3.微水霧安全防護系統(tǒng)安裝調(diào)試完后，應(yīng)設(shè)定并顯示惰化狀態(tài)時管道的正常流量，當(dāng)一個或多個微水霧發(fā)生器發(fā)生堵塞等故障時，控制系統(tǒng)發(fā)出聲光報警信號。本實用新型所述系統(tǒng)的控制方法是惰性氣體和凈化去離子水通過各自的管道與設(shè)置在石油儲罐一、二次密封間空間的微水霧發(fā)生器輸入端連接，利用微水霧發(fā)生器產(chǎn)生的微水霧使密封空間維持惰化氣氛。另外，密封空間內(nèi)的油氣混合物濃度被氣體分析儀實時監(jiān)測，當(dāng)其濃度超過設(shè)定值時，控制系統(tǒng)啟動高壓水泵和與惰性氣體儲存裝置連接的選擇閥，微水霧發(fā)生器噴放微水霧進行惰化，當(dāng)其濃度下降至設(shè)定值時，控制系統(tǒng)控制高壓水泵和選擇閥停止工作，微水霧發(fā)生器停止噴放微水霧。本實用新型所述的惰化介質(zhì)輸送和監(jiān)測方法是惰性氣體由惰性氣體儲存裝置產(chǎn)生后，經(jīng)氣流管道9接入微水霧發(fā)生器氣體輸入端；自來水經(jīng)凈化去離子后，由儲水箱、高壓水泵、液流管道8和微水霧發(fā)生器液體輸入端連接，去離子水與惰性氣體在微水霧發(fā)生器中生成微水霧。在惰性氣體儲存裝置和高壓水泵出口端，各設(shè)置一套信號檢測反饋機構(gòu)， 并被控制系統(tǒng)實時監(jiān)測，使流量符合設(shè)計要求，以控制微水霧發(fā)生器的氣液比和監(jiān)測微水霧發(fā)生器工作狀態(tài)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、氣體檢測分析儀和惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與氣體檢測分析儀連接，所述氣體檢測分析儀通過檢測分析用氣管與石油儲罐的一、二次密封空間連通，其特征在于所述惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)與設(shè)置在石油儲罐的一、二次密封空間內(nèi)的微水霧發(fā)生器連接，所述惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)包括通過高壓水泵與微水霧發(fā)生器液體輸入端連通的儲水箱以及通過選擇閥與微水霧發(fā)生器氣體輸入端連通的惰性氣體儲存裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其特征在于所述惰性氣體儲存裝置內(nèi)的惰性氣體為氮氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其特征在于 所述儲水箱與凈化水裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其特征在于在所述儲水箱與高壓水泵之間設(shè)置有水滅火劑箱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其特征在于在所述惰性氣體儲存裝置和高壓水泵的出口端分別設(shè)置有與控制系統(tǒng)連接的信號檢測反饋機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，其特征在于所述高壓水泵與選擇閥分別與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)通過對高壓水泵和選擇閥的控制，能調(diào)整微水霧發(fā)生器不同的氣液比。
專利摘要本實用新型公開了外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、氣體檢測分析儀和惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與氣體檢測分析儀連接，所述氣體檢測分析儀通過檢測分析用氣管與石油儲罐的一、二次密封空間連通，所述惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)與設(shè)置在石油儲罐的一、二次密封空間內(nèi)的微水霧發(fā)生器連接，所述惰性介質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)包括通過高壓水泵與微水霧發(fā)生器液體輸入端連通的儲水箱以及通過選擇閥與微水霧發(fā)生器氣體輸入端連通的惰性氣體儲存裝置。本實用新型通過向石油儲罐的一、二次密封空間充入具有惰性介質(zhì)的微水霧，將該密封空間內(nèi)的油氣混合物含量控制在設(shè)定范圍以內(nèi)，解決了外浮頂式石油儲罐一、二次密封空間易爆炸的問題。
文檔編號B65D90/44GK202213899SQ20112026635
公開日2012年5月9日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者汪映標(biāo) 申請人:四川威特龍消防設(shè)備有限公司