加油站罐區(qū)安全監(jiān)測.doc

精品文檔加油站油罐區(qū)安全監(jiān)測設計第1章 加油站背景Xx加油站位于綿陽市青龍大道中段，西南科技大學東門外。本站采用中國石油加油站建設標準設計中的長邊臨道式建設方案。占地面積1800，其中站房面積240，罩棚投影面積600。本站屬于汽油、柴油加油站，擁有4個加油島，采用4臺多槍加油機。采用埋地式油罐，共有530m個油罐。本次設計就是對油罐的液位計進行設計，選擇合理的液位計對油罐內部液位進行監(jiān)測，保證加油站的正常運營使用。加油站具體布局見如圖一，詳細見附件一。圖一 加油站布置圖第2章 油罐液位計設計2.1油罐液位計介紹油罐是加油站的主要存儲設備，油罐的安全使用也保證了加油站的正常運營。為了保證油罐的安全，那么對油罐液位、溫度、壓力等的監(jiān)測就顯得尤其的重要。給油罐安裝合適的液位計就能對油罐進行全方位的監(jiān)測，從而保證油罐的安全。常用的油罐液位計有浮子式鋼帶液位計、雷達液位計、靜壓式液位計、磁致伸縮液位計等幾種。下面我們對其中幾種進行詳細的介紹：2.1.1雷達液位計雷達液位計是一種智能型測量儀表，采用了模塊化結構和現(xiàn)場總線技術，實現(xiàn)了全數(shù)字化處理（JK0），具有良好的兼容性和開放性，并且具有自校正能力和自診斷能力，其原理是應用微波入射到液面后的反射波回來，測量電磁波從發(fā)射到反射的時間差計算電磁波傳播的距離來測量液位的，是一種新型的非接觸式液位測量儀器，其使用特點是：（1）液位計與介質不接觸，無可動部件，工作十分可靠，故障率低，適應范圍廣，尤其適合高粘度、高腐蝕性介質的液位測量；（2）測量精度高，安裝簡單，但與下方不得存在遮擋物體，否則會影響微波的發(fā)射和接收，只能安裝在罐頂；（3）被測介質的相對介電常數(shù)、液位的湍流狀態(tài)、介質中氣泡的大小，均會對測量結果產(chǎn)生影響。一般重油只需考慮罐內油氣及安裝位置的影響即可， 輕油則需要著重考慮介質的介電常數(shù)， 雷達液位計對介電常數(shù)的要求比較高；（4）價格普遍偏高。2.1.2磁致伸縮液位計磁致伸縮液位計的傳感器工作時，傳感器的電路部分將在波導絲上激勵出脈沖電流，該電流沿波導絲傳播時會在波導絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。在磁致伸縮液位計的傳感器測桿外配有一浮子，此浮子可以沿測桿隨液位的變化而上下移動。在浮子內部有一組永久磁環(huán)。當脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場相遇時，浮子周圍的磁場發(fā)生改變從而使得由磁致伸縮材料做成的波導絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個扭轉波脈沖，這個脈沖以固定的速度沿波導絲傳回并由檢出機構檢出。通過測量脈沖電流與扭轉波的時間差可以精確地確定浮子所在的位置，即液面的位置。磁致伸縮液位計的技術優(yōu)勢：磁致伸縮液位計適合于高精度要求的清潔液位的液位測量，精度達到1mm，最新產(chǎn)品精度已經(jīng)可以達到0.1mm。磁致伸縮液位計還可應用于兩種不同液體之間的界位測量。防爆型設計，適合危險場合，智能電子線路設計可計算出容積量；唯一可動部件為浮子，維護量極低。采用磁致伸縮液位計，進行油罐液位的測量，其優(yōu)點表現(xiàn)在：（1）可靠性強：由于磁致伸縮液位計采用波導原理，無機械可動部分，故無摩擦，無磨損。整個變換器封閉在不銹鋼管內，和測量介質非接觸，傳感器工作可靠，壽命長。（2）精度高：由于磁致伸縮液位計用波導脈沖工作，工作中通過測量起始脈沖和終止脈沖的時間來確定被測位移量，因此測量精度高，分辨率優(yōu)于0.01%FS，這是用其它傳感器難以達到的精度。（3）安全性好：磁致伸縮液位計的防爆性能高，本安防爆，使用安全，特別適合對化工原料和易燃液體的測量。測量時無需開啟罐蓋，避免人工測量所存在的不安全性。（4）磁致伸縮液位計易于安裝和維護簡單：磁致伸縮液位儀一般通過罐頂已有管口進行安裝，特別適用于地下儲罐和已投運儲罐的安裝，并可在安裝過程中不影響正常生產(chǎn)。（5）便于系統(tǒng)自動化工作：磁致伸縮液位計的二次儀表采用標準輸出信號，便于微機對信號進行處理，容易實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)工作，提高整個測量系統(tǒng)的自動化程度。2.2油罐液位計選擇通過對各種液位計的統(tǒng)計和分析得出以下表格，見表一液位計液位測量溫度測量密度測量界位測量體積測量質量測量安裝情況價格費用鋼帶誤差小重要無法測量無法誤差小取決于T復雜低雷達精度高重要無法測量無法誤差小取決于T簡單高靜壓誤差大不重要誤差小無法誤差大精度高復雜比較高磁致伸縮精度高重要無法測量精度高誤差小取決于T復雜高超聲波精度高不重要無法測量無法誤差小取決于T復雜高綜合表格分析，再參考中國石油加油站建設標準設計，最終選擇磁致伸縮液位計。2.3液位計選型通過市場調查最終選擇WXH-2Q01磁致伸縮液位計，主要參數(shù)：量程：直桿06000mm；軟纜5025000mm精度：0.3mm（軟纜1mm）；分辯率：0.05mm 環(huán)境溫度:：-25150過程接口：3/4NPT電源：DC24V輸出信號：420mA,RS-485，RS-232溫度測量：-2570 溫度誤差：0.5防爆等級：ExiaBT4通訊：ModbusHart等協(xié)議主要特點：（1）高穩(wěn)定性、高可靠性、高精度； （2）結構精巧，安裝簡單、方便、免維護；（3）防電磁干擾，防液體波動干擾；（4）性價比高：一只液位計可測量兩個或兩個以上介質液位及介質溫度。在高精度的非接觸式位置測量領域我公司產(chǎn)品保持著無可匹敵的性能標準。這一方式原理生產(chǎn)的液位計是目前測量液位領域最為精確、簡單，性能穩(wěn)定、可靠、成熟的產(chǎn)品。尤其是在小量程、常溫、常壓這類普通環(huán)境下更獨具優(yōu)勢，是其它測量方法不可比的。2.4液位計工藝及安裝2.4.1液位計的工藝工藝系統(tǒng)示意圖：圖2-1 液位計系統(tǒng)工藝圖說明：A: 本系統(tǒng)為全總線制通訊；B:磁致伸縮液位計為總線通訊方式，直接接入系統(tǒng)總線； C:液位計的液位報警上下限可設置；D:系統(tǒng)總線（電源線和信號線）建議選用RVV42.5的電纜線，且外穿DN20鍍鋅鋼管；E:液位計接24V直流電源，總控制器接220V交流電源；F:液位計防爆類型為ExiaBT4，連接電源和信號轉換器時要通過安全柵；G:設備的安裝與接線除按制造廠規(guī)定的要求外，應嚴格按GB50058-92爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范執(zhí)行。2.4.2 液位計的安裝液位計的安裝示意圖如下：圖2-2 液位計安裝圖第3章 油罐滲透井可燃氣體探測器設計3.1 滲透井概況在本次設計的加油站中，采用的是埋地臥式油罐，由于在油罐埋設的過程中考慮到成本的問題，所以沒有設計防滲池等措施。為了防止油罐的滲漏對周圍土體的污染，及時有效的發(fā)現(xiàn)油罐的滲漏，因此在油罐的埋設區(qū)域設計了滲透井。滲透井的作用是監(jiān)測下水的水位，當油罐發(fā)生滲漏的時候，由于毛細作用會有油花漂浮在水面之上，我們只要觀察水面的情況就可以分辨油罐是否發(fā)生滲漏。我們設計的滲透井位于油罐區(qū)的四周（如圖3-1），井口直接800mm，井深mm。由于當油罐發(fā)生滲漏的時候，油花會漂浮在水面上，油體屬于易揮發(fā)性液體，特別是汽油，所以當平時滲透井不用時，會有油氣充滿井內。當人員進行維修等作業(yè)需要下井時就會危及人員的安全，因此我們在滲透井中需要設計可燃氣體探圖3-1 滲透井位置布置測器，當油罐發(fā)生滲漏時，揮發(fā)的油氣就會被可燃氣體探測器檢測出來，從而報警，分辨出油罐發(fā)生滲漏。3.2 可燃氣體探測器選擇3.2.1汽油、柴油揮發(fā)氣體分析（1）汽油揮發(fā)分析汽油外觀為透明液體，主要成分為C4C12脂肪烴和環(huán)烴類，并含少量芳香烴和硫化物。按研究法辛烷值分為90號、93號、97號三個牌號。具有較高的辛烷值和優(yōu)良的抗爆性，用于高壓縮比的汽化器式汽油發(fā)動機上，可提高發(fā)動機的功率，減少燃料消耗量；具有良好的蒸發(fā)性和燃燒性。汽油蒸發(fā)得到烷烴類可燃氣體，與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。也能與氧化劑發(fā)生強烈反應。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。（2）柴油揮發(fā)分析柴油（Diesel）又稱油渣，是石油提煉后的一種油質的產(chǎn)物。它由不同的碳氫化合物混合組成。它的主要成分是含10到22個碳原子的鏈烷、環(huán)烷或芳烴。柴油也有一定的揮發(fā)性，但相對于汽油來說就小了很多，他的揮發(fā)產(chǎn)物也是各種烷烴氣體。（3）因此在研究滲透井中含有的揮發(fā)性氣體的時候，主要還是分析汽油的揮發(fā)性氣體。3.2.2可燃氣體探測器基本分類可燃氣體探測器是對單一或多種可燃氣體濃度響應的探測器。可燃氣體探測器有催化型、紅外光學型兩種類型。 催化型可燃氣體探測器是利用難熔金屬鉑絲加熱后的電阻變化來測定可燃氣體濃度 。當可燃氣體進入探測器時，在鉑絲表面引起氧化反應（無焰燃燒），其產(chǎn)生的熱量使鉑絲的溫度升高，而鉑絲的電阻率便發(fā)生變化。 紅外光學型是利用紅外傳感器通過紅外線光源的吸收原理來檢測現(xiàn)場環(huán)境的碳氫類可燃氣體。3.2.3可燃氣體探測器的選擇由此可知，當我們對滲透井的可燃氣體進行探測時，使用的是催化型可燃氣體探測器。3.3 可燃氣體探測器選型通過市場調查分析，我們選擇使用安可信固定式可燃氣體探測器，選擇JTQ-AEC2232點型可燃氣體探測器。（1）主要特點：l 可以采用集中總線供電或獨立區(qū)域供電l 檢測可燃氣體或蒸氣的濃度（%LEL），能將現(xiàn)場氣體濃度信息實時傳輸給適配控制器l 采用單片計算機技術和高靈敏抗中毒型氣體傳感器，能自動適應環(huán)境的變化，自動修正傳感器的老化曲線，保持恒定的報警靈敏度l 具備識別傳感器故障及提供高濃度氣體超限保護的能力l 當傳感器由于老化而可能失去功能時，探測器能自動識別并報警，有效避免了漏報l 內置唯一的電子串號，無需撥碼，避免了撥碼開關的機械故障帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定（2）主要技術指標：檢測原理催化燃燒式采樣方式擴散式檢測氣體天然氣、液化石油氣、酒精、汽油等可燃氣體或蒸氣信號傳輸方式四總線電源總線(+24V、GND)信號總線(S1、S2)檢測范圍0100LEL信號傳輸距離1500 m（2.5mm2）精度5%F.S傳感器壽命三年（平均值）工作電壓DC24V8V工作溫度-4070功 耗1W（DC24V）濕度范圍93%RH，非凝結響應時間30秒（T90）壓力范圍86106kPa防爆標志ExdCT6出線孔連接螺紋G3/4內螺紋防護等級達到IP66外殼鑄鋁3.4 可燃氣體探測器工藝及安裝3.4.1可燃氣體探測器工藝可燃氣體探測器系統(tǒng)工藝圖，如圖3-2圖3-2 可燃氣體探測器工藝圖說明：A:本系統(tǒng)為全總線制通訊；B:探測器的報警濃度可設置，默認低限報警值為5%LEL，高限報警值為25%LEL；C:系統(tǒng)總線（電源線和信號線）建議選用RVV42.5的電纜線；且外穿DN20鍍鋅鋼管；D:控制器的AC220V電源應從消防電源接??；E:檢測比空氣重的汽油揮發(fā)氣體，探測器宜高出地下水面0.5-2m安裝；F:設備的安裝與接線除按制造廠規(guī)定的要求外，應嚴格按GB