專利名稱：外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消防安全防護系統，尤其是涉及外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統。
背景技術：
原油有多種儲存設備，外浮頂式石油儲罐是目前世界上應用最廣泛技術最成熟的石油儲罐。外浮頂式石油儲罐的浮頂邊緣與罐體內壁之間存在一、二次密封裝置，因為總是會有密封不嚴的情況，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。恐怖襲擊、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，極易引發爆炸。世界各國大型浮頂石油儲罐多次發生火災及爆炸事件，造成巨大的人員傷亡和財產損失的同時，還產生了嚴重環境污染。目前，大型石油儲罐的消防手段主要采用泡沫、水進行火災事故搶險，少數發達國家在大型油罐上安裝了氣體滅火系統，但這些手段都局限于事后的應急處置，而未考慮事前預防。傳統的泡沫滅火系統有以下缺點1、當火災發生后泡沫滅火系統啟動，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，會加重浮頂的載荷，甚至出現沉頂現象。同樣，現有的冷卻水滅火系統也存在以下缺點1、當發生初期火災時，控制系統打開相應石油儲罐雨淋閥，并自動控制消防泵，向消防給水管網供水，罐頂全方位安裝的噴頭管道對著火罐實施滅火。會加重浮頂的載荷，可能引起沉頂危險。2、石油火災，特別是高溫密閉石油儲罐火災，如直接用水撲救，會引起石油沸溢和噴濺現象，易導致火災迅速蔓延，造成更嚴重的火災。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 (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形空間內充入二氧化碳氣體，將該環形空間內的氧氣含量及可燃性混合氣體含量控制在規定范圍以內，改變原來環形空間爆炸極限，從而解決外浮頂式石油儲罐在這個環形空間易受雷擊、靜電等引發油氣爆炸的問題。然而該防護系統仍然存在以下缺點1、采用二氧化碳作為惰化氣體來維持環形空間的惰化氣氛，但是二氧化碳會導致溫室效應、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形空間的惰化氣氛容易使儲罐區二氧化碳濃度偏高，從而威脅工作人員安全；3、二氧化碳儲存裝置內為液態二氧化碳，其在通入石油儲罐的一、二次密封空間內之前須經過惰化裝置形成氣態二氧化碳，而氣態二氧化碳雖然能夠降低密封空間內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境溫度的作用；4、對于液態二氧化碳的運輸成本很高。
實用新型內容本實用新型的發明目的在于克服現有技術的不足，為石油儲罐一、二次密封空間提供一種經濟實用、安全環保的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統。本實用新型是通過如下技術方案來實現以上目的的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統，包括控制系統、氣體檢測分析儀和惰性介質發生系統，所述控制系統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發生系統與設置在石油儲罐的一、二次密封空間內的微水霧發生器連接，所述惰性介質發生系統包括通過高壓水泵與微水霧發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，其所述惰性氣體儲存裝置內的惰性氣體為氮氣。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，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，其在所述儲水箱與高壓水泵之間設置有水滅火劑箱。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，其在所述惰性氣體儲存裝置和高壓水泵的出口端分別設置有與控制系統連接的信號檢測反饋機構。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，其所述高壓水泵與選擇閥分別與控制系統連接，控制系統通過對高壓水泵和選擇閥的控制，能調整微水霧發生器不同的氣液比。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的微水霧，將該密封空間內的油氣混合物含量控制在設定范圍以內，原來的易燃易爆空間變為阻燃隔爆空間，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油氣混合物爆炸的問題。由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，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，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生器，用于起惰化作用的惰化介質是氮氣和水混合后由微水霧發生器噴出，并且通過控制系統對高壓水泵和選擇閥的控制，能調整微水霧發生器不同的氣液比，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，能夠對石油儲罐的環境溫度進行降溫。3、由于惰性介質中加入了去離子水，通過去離子水能夠有效對石油儲罐一、二次密封空間內的油霧起到吸附帶走作用。4、本實用新型所涉及的所有設備及儀器均為防隔裝置且安裝在石油儲罐外，由控制系統遠程控制，且在石油儲罐內無帶電線路，不會因電路故障引發火災，達到石油儲罐本質安全的目的。5、本實用新型是將微水霧發生器直接安裝在石油儲罐一、二次密封空間內，具有響應時間快，撲救火災效果顯著的特點。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，對環境造成污染，而使用二氧化碳作為惰性介質，其也會對環境造成影響，使用凈化去離子水作為惰化介質和滅火劑，對石油儲罐無腐蝕，潔凈環保無殘留。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結構示意圖。圖2是本實用新型實施例微水霧發生器安裝示意圖。圖中標記1是控制線，2是控制系統，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
以下結合附圖來詳細描述依據本發明所提供的外浮頂式石油儲罐主動安全防護系統的具體結構。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，該實施例中本系統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，在所述石油儲罐內裝有石油 19，在石油與石油儲罐浮頂13之間設置有一次密封18，在一次密封18上部還設置有二次密封17。該微水霧安全防護系統包括置于石油儲罐外的控制系統、氣體檢測分析儀和惰性介質發生系統，控制系統與石油儲備中心原有火災報警系統聯動，對所涉及到的設備進行遠程控制。所述控制系統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、二次密封空間內一端設置有分析氣管頭16。氣體檢測分析儀對油氣混合物濃度進行實時監測，并將檢測分析的結果通過控制線反饋至控制系統。所述惰性介質發生系統與設置在石油儲罐的一、二次密封空間內的微水霧發生器 12連接，所述惰性介質發生系統包括通過高壓水泵11與微水霧發生器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的出口端分別設置有與控制系統2連接的信號檢測反饋機構，所述高壓水泵11與選擇閥10分別與控制系統2連接，控制系統通過對高壓水泵和選擇閥的控制，能調整微水霧發生器不同的氣液比，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之間設置有總控閥7。本實用新型所述的控制系統，是微水霧安全防護系統的控制中樞，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生器工作，產生微水霧，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；2.控制系統與石油儲備中心原有的火災報警系統聯動，接收到滅火控制信號后， 啟動自來凈化水裝置、高壓水泵、微水霧發生器和水滅火劑箱工作，調整微水霧發生器水霧氣液比，產生細水霧，實施滅火；3.微水霧安全防護系統安裝調試完后，應設定并顯示惰化狀態時管道的正常流量，當一個或多個微水霧發生器發生堵塞等故障時，控制系統發出聲光報警信號。本實用新型所述系統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置在石油儲罐一、二次密封間空間的微水霧發生器輸入端連接，利用微水霧發生器產生的微水霧使密封空間維持惰化氣氛。另外，密封空間內的油氣混合物濃度被氣體分析儀實時監測，當其濃度超過設定值時，控制系統啟動高壓水泵和與惰性氣體儲存裝置連接的選擇閥，微水霧發生器噴放微水霧進行惰化，當其濃度下降至設定值時，控制系統控制高壓水泵和選擇閥停止工作，微水霧發生器停止噴放微水霧。本實用新型所述的惰化介質輸送和監測方法是惰性氣體由惰性氣體儲存裝置產生后，經氣流管道9接入微水霧發生器氣體輸入端；自來水經凈化去離子后，由儲水箱、高壓水泵、液流管道8和微水霧發生器液體輸入端連接，去離子水與惰性氣體在微水霧發生器中生成微水霧。在惰性氣體儲存裝置和高壓水泵出口端，各設置一套信號檢測反饋機構， 并被控制系統實時監測，使流量符合設計要求，以控制微水霧發生器的氣液比和監測微水霧發生器工作狀態。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求1.外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統，包括控制系統、氣體檢測分析儀和惰性介質發生系統，所述控制系統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發生系統與設置在石油儲罐的一、二次密封空間內的微水霧發生器連接，所述惰性介質發生系統包括通過高壓水泵與微水霧發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生器氣體輸入端連通的惰性氣體儲存裝置。
2.根據權利要求1所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統，其特征在于所述惰性氣體儲存裝置內的惰性氣體為氮氣。
3.根據權利要求1或2所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統，其特征在于 所述儲水箱與凈化水裝置連接。
4.根據權利要求3所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統，其特征在于在所述儲水箱與高壓水泵之間設置有水滅火劑箱。
5.根據權利要求4所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統，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置有與控制系統連接的信號檢測反饋機構。
6.根據權利要求4所述的外浮頂式石油儲罐微水霧安全防護系統，其特征在于所述高壓水泵與選擇閥分別與控制系統連接，控制系統通過對高壓水泵和選擇閥的控制，能調整微水霧發生器不同的氣液比。
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，包括控制系統、氣體檢測分析儀和惰性介質發生系統，所述控制系統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，所述惰性介質發生系統與設置在石油儲罐的一、二次密封空間內的微水霧發生器連接，所述惰性介質發生系統包括通過高壓水泵與微水霧發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的微水霧，將該密封空間內的油氣混合物含量控制在設定范圍以內，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 優先權日2011年7月26日
發明者汪映標 申請人:四川威特龍消防設備有限公司