原油储罐机械清洗用氧气监测装置的研制及工程应用.pdf

《原油储罐机械清洗用氧气监测装置的研制及工程应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第l期张的等．原油储罐机械清洗用氧气监测装置的研制及工程应用87原油储罐机械清洗用氧气监测装置的研制及工程应用张的苏吉鑫任启乐巴胜富庞雷周连春(合肥通用机械研究院，合肥230031)摘要在确定了原油储罐机械清洗过程中的氧气浓度监测及指示报警等主要监控参数，并设计好数据记录方式的基础上，设计其氧气监测装置．给出其工作原理与系统构成。实际工程施工监测结果表明：氧气监测装置具有高可靠性和高灵敏度。关键词氧气监测原油储罐机械清洗应用中图分类号TH832文献标识码B文章编号1000-3932(2014)0l-0087_

2、03随着我国对国家战略原油储备的日益重视，对储罐清洗的安全性和环保性也有了更高的要求。相比传统人工清洗储罐的弊端，采用全封闭的机械清洗工艺能够有效缩短施工周期，而且更加安全环保。但是原油储罐罐底的油泥是机械清洗领域中的一项极为专业的施工工艺，要做到安全施工，实时监测储罐内的氧气浓度就显得尤为重要。在此，笔者在确定原油储罐清洗过程中的氧气浓度及指示报警等主要监控参数，以及数据记录方式的基础上，设计氧气浓度监测装置，并将其应用于实际工程中。1原油储罐机械清洗简介原油储罐机械清洗工艺是用清洗机将清洗介质在一定温度、

3、压力和流量下喷射到待清洗物体表面，清除凝结物和淤渣，并在清洗过程中进行回收的一种工艺方法¨。。。清洗介质为同种油或温水。机械清洗施工过程是在封闭且含有大量油气的储罐内进行的，在这种易燃易爆的环境下施工作业就必须实时监测罐内氧气浓度是否在允许进行机械清洗作业的安全浓度以内”o。2原油储罐机械清洗过程氧气监测装置氧气监测装置作为原油储罐机械清洗工艺中必不可少的设备，其重要性不言而喻。国内综合实力较强的石化工程类企业大多都采购进口设备，但其价格昂贵，售后服务和现场指导跟进滞后；部分小企业有自行研发的产品，但这类产品

4、大多存在一些问题，如在施工作业中的监控能力差，或者数据输出不稳定，或者远程输送能力受限等。氧气监测装置在原油储罐机械清洗过程中的主要功能包括：监测清洗施工过程中罐体内的氧气含量，可以降低施工风险，并起到预警作用。监测罐体外围一定范围内的气体异常变化情况，指导施工作业区域的电气与管路系统的隔爆和防静电工作，避免安全隐患。施工作业后期，经前阶段机械清洗施工，罐体的清洗效果已达到验收要求，施工人员进入储罐内检查时，就要求储罐内的氧气含量不低于20％口。。这时采用氧气监测装置进行定点监测的重要性就不言而喻了。3氧气监

5、测装置的成套研制3．1构成原油储罐机械清洗工艺中的氧气监测装置，由氧气浓度采样单元和氧气浓度监测单元构成(图1)，氧气浓度采样单元主要完成储罐内待监测区域内气体的采样和分析；氧气浓度监测单元主要实现浓度采样单元数据结果的输出、记录和指示报警。一H熊垄整錾lH橐萋鎏莞H徊晤丽l—L固圈l氧气浓度Il—1笙塑墨匹J也鳖到l—r．匝圈叫釜螽鎏囊H圆一L压圈图1氧气监测系统构成收稿日期：2013_05．1188化工自动化及仪表第4l卷3．2工作原理氧气监测装置的工作原理(图2)是利用氧气浓度分析单元，分析得到储罐内某

6、个区域的氧气浓度数据，施工人员通过选择控制通道，分别监测各区域内的氧气浓度，从而得到较全面的储罐内的氧气浓度信息。该步骤得到的数据可以实时输出，并接入到氧气浓度指示报警单元，该单元有可靠声光报警和输出接口，为施工工作中氧气浓度的远程监视和半自动化施工的实现提供支持。该装置还装备了无纸打印机，实时记录氧气浓度数据，方便业主查看并保存。施工人员也可根据得到的监测数据指导下一步的施工。区原油域⋯域储罐{；Ⅳ通道⋯道}；节●一⋯远程输送单元采样毕7E气源调节及处理单元l氧气浓度分析单元I‘氧气浓度指示报警单元I鉴掣无

7、纸打印机图2氧气监测装置工作原理笔者设计的氧气监测装置：以多通道监测模式，解决了大型原油储罐机械清洗施工中的多区域监测问题；以远程输送单元的合理控制，解决了大直径罐体内混合性气体的连续与稳定输送；以可靠而又灵敏的氧气分析单元的设置，解决了储罐内以及罐体附近各区域的混合气体中的微量氧气浓度的实时监测；具有完善的输入／输出接口、实时趋势显示及无纸打印记录等功能。3．3调试流程氧气监测装置的调试是在施工作业之前完成的。首先将该装置放在自然环境下，并将显示值调为20．9％(即大气中的氧气浓度)；然后接入99．99％的

8、标准氮气，通过调节卸荷阀控制氮气流速，待显示值稳定后，调节显示值为0％(即该状态下，氧气浓度为O％)；最后移去标准氮气，让空气中的氧气自由扩散到氧气分析单元中，观察显示值是否为20．9％，如不是，就继续调节。如此反复，直到两种状态下读数都稳定为止。氧气监测装置的调试流程如图3所示。接通电源，待系统稳定常态下调节显示值为20．9％百丽下页氮气II氮气是调试完毕}I-—墨一兰曩磊誓餮凳嘉耄8％图3氧气监