一种液氯槽车卸车的安全控制装置及其卸车方法与流程

本发明属于液化气体危险化学品装卸，具体涉及一种液氯槽车卸车的安全控制装置及其卸车方法。

背景技术：

1、液氯是氯气的液化状态，特别管控的危险化学品、剧毒品，液氯泄漏到环境中会迅速气化成氯气，造成中毒或死亡的恶性事故，且在日光下与其他易燃气体混合时易发生燃烧和爆炸。

2、目前，液氯槽车已逐步替代液氯钢瓶进行充装和运输，成为现代氯碱企业首选的运行方式；国内用氯企业采用的液氯槽车卸车工艺主要为氮气加压卸车和热水气化卸液氯工艺，即采用氮气或气化氯气对液氯槽车气相管道加压将液氯从液氯槽车液相管道压入储罐，且液氯槽车卸车操作步骤较多，液氯泄漏风险贯穿于液氯槽车卸车过程整个环节，存在较高的安全风险；另外，在整个卸车过程中缺少对全过程的有效监测和控制，自动化和装置本质安全低、操作参数单一，存在人员操作失误或单一参数错误引发的液氯泄漏风险。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种液氯槽车卸车的安全控制装置及其卸车方法，解决了现有的液氯槽车卸车过程缺少有效的监测和控制，且自动化和装置本质安全低、操作参数单一，存在人员操作失误或单一参数错误引发的液氯泄漏风险的问题。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、提供一种液氯槽车卸车的安全控制装置，包括液氯槽车及与液氯槽车连接的安全控制装置，液氯槽车顶端设置有根部气相阀及根部液相阀；安全控制装置包括气相管道系统、液相管道系统、储氯系统、加压气体系统、尾气分配系统、气体置换系统、废气吸收系统及dcs控制系统；

4、液相管道系统一端与根部液相阀连接，另一端与储氯系统及尾气分配系统连接；

5、气相管道系统一端与根部气相阀连接，另一端与加压气体系统及尾气分配系统连接，尾气分配系统与气体置换系统及废气吸收系统连接。

6、采用上述技术方案的有益效果为：液氯槽车用于装载液氯，而液氯槽车上设置的根部液相阀及根部气相阀用于和安全控制装置连接，安全控制装置的加压气体系统提供的氯气或氮气气体经气相管道输送至液氯槽车，为液氯槽车提供所需压力，液氯卸车时可经液相管道系统输送至储氯系统，而尾气分配系统可以监控卸车过程中是否有液氯泄漏至废气吸收系统中，废气吸收系统既可以监控卸车过程中是否有液氯输入，也可在卸车完成后吸收安全控制装置管道内的废气；而在卸车完成后，气体置换系统能通过输入氮气等气体加压置换出鹤管内的残余氯气或空气，延缓鹤管的腐蚀，提高了卸车安全性。

7、通过上述安全控制装置，能对卸车过程进行全流程的检测和控制，同时各系统间均采用联锁及自动控制，且卸车过程中的操作参数相互印证，既能避免操作人员的人为操作失误和单一参数错误引发的事故，也能实现液氯槽车的全自动化卸车操作，大大提高了卸车效率及卸车安全性。

8、进一步地，液相管道系统包括依次设置的液相鹤管末端球阀、第一拉脱阀、液相鹤管及液氯管道，液氯管道连接有第一抽空切断阀，第一抽空切断阀连接有第一抽空手动阀，第一抽空手动阀与尾气分配系统连接；液氯管道上还设置有第一压力表及第一压力变送器；

9、气相管道系统包括依次设置的气相鹤管末端球阀、第二拉脱阀、气相鹤管及气相管道，气相管道连接有第二抽空切断阀，第二抽空切断阀连接有第二抽空手动阀，第二抽空手动阀与尾气分配系统连接；气相管道上还设置有第二压力表及第二压力变送器；

10、储氯系统包括依次设置的第一手动阀、第一切断阀、流量计、第二手动阀及去贮槽液氯管道，去贮槽液氯管道上设置有第三压力表及第三压力变送器；

11、加压气体系统包括卸车用气体管道、依次设置的第三手动阀、第二切断阀、第一调节阀及第四手动阀，第四手动阀与第一调节阀之间设置有第一温度变送器、第四压力表及第四压力变送器；第一调节阀与第三手动阀之间设置有第五压力表及第五压力变送器；

12、尾气分配系统包括尾气分配台，尾气分配台设置有第六压力表及第六压力变送器，其下方与第一抽空手动阀及第二抽空手动阀连接；尾气分配台上方设置有气体置换手动阀及负压抽空手动阀，负压抽空手动阀与废气吸收系统连接；气体置换手动阀与气体置换系统连接；

13、气体置换系统包括气体置换管道、依次设置的第三切断阀、第二调节阀、止回阀及第五手动阀；第三切断阀与气体置换手动阀连接，第三切断阀与第二调节阀之间设置有第七压力表及第七压力变送器；止回阀与第二调节阀之间设置有第八压力表；

14、废气吸收系统包括废气吸收管道、依次设置的第二温度变送器、第四切断阀、第九压力变送器及第六手动阀；第二温度变送器与负压抽空手动阀连接。

15、采用上述技术方案的有益效果为：液氯槽车卸车时，液氯依次经液相鹤管末端球阀、第一拉脱阀、液相鹤管及液氯管道进入储氯系统；通过关闭液相鹤管末端球阀能防止鹤管长期接触空气腐蚀，或防止卸车结束后的误操作造成的氯气泄漏，可提高卸车安全性；第一拉脱阀可实现自动关闭密封，防止液相鹤管和液氯槽车的断开；而通过第一压力表及第一压力变送器可以判断卸车前的液相鹤管及液氯槽车的连接准确性，在卸车过程中，可以监控液相鹤管压力及液氯槽车的液相压力，并判断液氯槽车内液氯是否卸车完成，且能在卸车抽空过程中判断液氯槽车的根部液相阀是否关闭，防止液氯槽车液氯抽到废气吸收系统中。

16、而卸车时所需的气体依次经气相管道、气相鹤管、第二拉脱阀及气相鹤管末端球阀进入液氯槽车；通过第二拉脱阀可实现自动关闭密封，防止液相鹤管和液氯槽车的断开；而第二压力表及第二压力变送器可在用于在卸车前判断气相鹤管及根部气相阀的连接准确性，在卸车过程中，可通过第二压力表及第二压力变送器监控进入液氯槽车的气化氯气或氮气的压力及液氯槽车的气相压力，而在卸车抽空过程中，可通过第二压力表及第二压力变送器判断根部气相阀的关闭及气相鹤管的抽空情况。

17、储氯系统的流量计用于液氯槽车卸车计量和液氯槽车卸车过程的结束判断；第三压力表及第三压力变送器可在卸车过程中监控液氯进入储氯系统的液氯压力及判断液氯管道是否出现断裂；而在卸车结束后，第三压力表及第三压力变送器可用于监控液氯管道的压力，防止液氯气化而造成压力升高，降低了液氯管道及液相鹤管破裂的风险，提高了卸车安全性。

18、加压气体系统中的第一调节阀和第四压力表可用于监控向液氯槽车气相加压时的氯气或氮气的压力，避免卸车压力过高；第一温度变送器可用于监控液氯槽车气相加压时的氯气或氮气的温度，避免卸车气体温度过高而使液氯槽车内液氯迅速气化导致的液氯槽车超压。

19、尾气分配系统中的第六压力变送器能在卸车过程中监控是否有液氯泄漏进入废气吸收系统，且能判断第一抽空切断阀、第二抽空切断阀是否关闭或泄漏。

20、而气体置换系统中的第七压力变送器及第二调节阀可以控制置换所需的氮气压力。

21、废气吸收系统中的第二温度变送器及第九压力变送器可用于监控是否有液氯输入废气吸收系统中。

22、通过气相管道系统、液相管道系统、储氯系统、加压气体系统、尾气分配系统、气体置换系统、废气吸收系统及dcs控制系统之间的协同使用，能实现对卸车过程的全流程检测和控制，既能避免操作人员的人为操作失误和单一参数错误引发的事故，也能实现液氯槽车的全自动化卸车操作，大大提高了卸车效率及卸车安全性。

23、进一步地，第一温度变送器与第二切断阀连接，第二切断阀与流量计及第二抽空切断阀连接。

24、采用上述技术方案的有益效果为：通过第一温度变送器与第二切断阀连接联锁，可在检测到第一温度变送器的温度≥40℃时，实现第二切断阀的自动关闭；而通过第二切断阀与流量计及第二抽空切断阀之间的联锁设计，可在流量计达到单次累积设定的卸车量时，实现第二切断阀和第二抽空切断阀的自动关闭，能有效避免操作人员的误操作，大大提高卸车安全性；同时在卸车过程中，只有关闭第二抽空切断阀后才能打开第二切断阀，或只有关闭第二切断阀后才能打开第二抽空切断阀，能确保在卸车和抽空操作过程中氯气输入到废气吸收系统中；另外，当卸车现场出现有毒气体检测仪报警或按下紧急停止按钮时，能实现第二切断阀及第一切断阀的自动关闭。

25、进一步地，第一切断阀与第一抽空切断阀连接。

26、采用上述技术方案的有益效果为：通过第一切断阀及第一抽空切断阀之间的联锁设计，能确保在卸车时，第一切断阀及第一抽空切断阀不会同时打开或关闭，能避免在卸车和抽空操作过程中液氯输入到废气吸收系统中。

27、进一步地，第四切断阀与第九压力变送器连接。

28、采用上述技术方案的有益效果为：通过第四切断阀与第九压力变送器、第二温度变送器之间的联锁设计，能在第二温度变送器所检测的温度≤-10℃，且第九压力变送器的压力≥5kpa时，实现第四切断阀的自动关闭。

29、一种液氯槽车卸车的安全控制装置的卸车方法，采用上述技术方案，包括以下步骤：

30、s1：卸车准备：操作人员确认具备卸车条件后，确认除氯系统容积、压力及准备加压气体；

31、s2：系统连接：将dcs控制系统、液相管道系统、储氯系统、尾气分配系统、加压气体系统、气体置换系统及废气吸收系统与液氯槽车连接，并确认阀门已正确打开或关闭；

32、s3：鹤管气密性试漏：采用两步法气密性试验分别检测气相鹤管末端球阀及根部气相阀、液相鹤管末端球阀及根部液相阀连接处是否泄漏；无泄漏时，再检测气相鹤管及气相管道是否泄漏；

33、s4：卸车操作：现场确认打开第一手动阀，通过dcs控制系统打开第一切断阀，清零流量计后设定卸车量并投入联锁，通过第一调节阀设定第五压力变送器的压力，确认第二压力变送器压力情况，待流量计达到设定卸车流量时，关闭第二切断阀及第一切断阀；

34、s5：鹤管卸压及抽空

35、s51：等待液相鹤管内液氯汽化重回液氯槽车；

36、s52：关闭根部液相阀及根部气相阀，打开第二切断阀、第二抽空切断阀，使第六压力变送器及第二压力变送器压力降为零或负压；

37、s53：关闭第二切断阀，打开第一抽空切断阀，使第六压力变送器及第一压力变送器压力降为零或负压；

38、s6：液氯槽车分离：依次关闭第三切断阀、第四切断阀、第一切断阀、第一抽空切断阀、第二切断阀及第二抽空切断阀，完成气相鹤管、液相鹤管与液氯槽车的分离。

39、采用上述卸车方法的有益效果为：该卸车方法在卸车时采用现场手动操作确认和dcs中控系统远程操作组合的操作方式，既能提高卸车过程的可监测化和自动化，又能避免因人员操作失误引发氯气泄漏的风险，大大提高了卸车安全性和卸车效率。

40、进一步地，在步骤s3中，鹤管气密性检测过程包括：

41、s31：气相鹤管试漏：微开根部气相阀，用氨水检测根部气相阀和气相鹤管末端球阀连接处的气密性，再微开气相鹤管末端球阀，用氨水检测第二拉脱阀、气相鹤管及气相管道到第二切断阀及第二抽空切断阀处管道的气密性；

42、s32：液相鹤管试漏：确认气相鹤管无泄漏后，微开根部液相阀，用氨水检测根部液相阀和液相鹤管末端球阀连接处的气密性，再未开液相鹤管末端球阀，用氨水检测第一拉脱阀、液相鹤管及液氯管道到第一切断阀、第一抽空切断阀处管道的气密性。

43、采用上述技术方案的有益效果为：通过在气相鹤管、液相鹤管与液氯槽车连接后进行连接密闭性的试漏，能避免卸车过程出现的连接点或鹤管泄漏问题，确保了卸车安全性。

44、进一步地，在步骤4中，当第二压力变送器压力＜500kpa时，先利用液氯槽车压力卸车，打开第二切断阀；当第二压力变送器压力＜550kpa，则打开第二切断阀，待第二压力变送器压力为500kpa，打开第一切断阀。

45、进一步地，在步骤s6中，还包括气相鹤管及液相鹤管的拆卸及置换，具体过程为：

46、s61：待第六压力变送器、第一压力变送器及第二压力变送器示数为零或负压后，关闭第四切断阀，打开第三切断阀，向尾气分配台输送气体至第六压力变送器压力为80kpa后，打开第四切断阀泄压，泄压完成后关闭第三切断阀及第四切断阀，进行现场拆除鹤管；

47、s62：关闭第一手动阀及第二手动阀，拆除气相鹤管末端球阀及根部气相阀、液相鹤管末端球阀与根部液相阀之间的连接，关闭气相鹤管末端球阀及液相鹤管末端球阀后，置换鹤管；

48、s63：再次打开第三切断阀，向尾气分配台输送气体至第六压力变送器压力为80kpa后，打开第四切断阀泄压，泄压完成后关闭第三切断阀及第四切断阀。

49、采用上述技术方案的有益效果为：气相鹤管及液相鹤管在拆卸前，利用氮气加压置换法置换鹤管内的残余氯气，而在鹤管拆卸后再次用氮气加压置换法置换鹤管内的空气，能延长气相鹤管及液相鹤管的腐蚀，延长使用寿命，降低生产成本。

50、综上，本发明提供的液氯槽车卸车的安全控制装置及其卸车方法，其有益效果为：

51、（1）本发明中的安全控制装置采用dcs中控系统控制，能实现卸车过程的全流程检测和控制，且通过气相管道系统、液相管道系统、储氯系统、加压气体系统、尾气分配系统、气体置换系统、废气吸收系统及dcs控制系统之间的协同使用，能有效监控卸车过程中的连接、卸车操作、抽空等各步骤的完成情况和异常情况，避免过温、过压及泄漏情况，也能确保在加压卸车和抽空操作过程中废气吸收至废气吸收系统，提高了全流程的安全性，同时能大大降低了人工卸车强度，能避免人员操作失误，有效提高了卸车安全性及卸车效率。

52、（2）本发明中安全控制装置采用联锁和自动控制，既能实现对卸车全流程的监控，避免人员操作失误，保证卸车安全性，也能快速判断故障原因，减少了检修时间及成本。

53、（3）本发明中的安全控制装置在卸车过程中各系统间的操作参数相互印证，利于观察卸车过程中的正常性及废气处理情况，避免单一参数错误引发的事故，有效提高了卸车安全性。

54、（4）本发明中的安全控制装置采用鹤管保护技术，能避免压力过高而引起的鹤管泄漏，同时通过气体置换系统能置换出鹤管内的残余氯气或空气，延缓鹤管的腐蚀，提高了卸车安全性。

55、（5）本发明中安全控制装置在卸车过程中，采用了将现场手动确认和dcs中控系统远程操作相结合的卸车方式，提高了卸车过程的可监测化和自动化，避免因人员操作失误引发氯气泄漏风险，有效提高了卸车安全性及卸车效率。

56、（6）本发明中的储氯系统用于储存液氯槽车卸载的液氯，除氯系统的容积可依据液氯槽车的卸载量设置，能避免液氯槽车、鹤管及液氯管道内的压力突然升高，降低了液氯泄漏风险，具有更好的实用性及适用性。

57、（7）本发明中的尾气分配系统可在卸车过程中监控是否有液氯泄漏输入废气，也可判断第一抽空切断阀及第二抽空切断阀是否关闭或内漏，同时能在卸车结束鹤管抽空时，监控鹤管压力，避免出现根部气相阀及根部液相阀关闭不完全的情况。

58、（8）本发明中的废气吸收系统既可以监控卸车过程中是否有液氯输入，也可在卸车完成后吸收安全控制装置管道内的废气。

59、（9）本发明中的加压气体系统能够为卸车提供所需压力，且能监控及控制输送的压力大小及温度，避免卸车压力过高或卸车用加压气体温度过高，降低了管道及鹤管的破裂风险。

60、（10）本发明中的卸车方法在卸车前会进行装置气密性检测，即气相鹤管、液相鹤管与液氯槽车连接后，会先进行连接密闭试漏，避免在卸车过程中出现连接点或鹤管泄漏的问题，提高了卸车安全性。

61、（11）本发明中的卸车方法采用现场手动确认和dcs中控系统远程操作相结合，能提高卸车过程的可监测化和自动化，避免因人员操作失误引发氯气泄漏风险，有效提高了卸车安全性及卸车效率。