危化品装卸本质安全防护系统的制作方法

本发明涉及石油化工领域，特别涉及一种危化品装卸本质安全防护系统。

背景技术：

根据危化品安全装卸作业要求，装卸现场需配备人体静电释放设备、车体静电释放设备、罐车钥匙管理存放设备、装车防溢流保护设备、鹤管归为检测设备、鹤管连接到位检测设备、智能提示止退器位置检测装置、可燃气体在线监测设备、油气流量在线监测设备等相应的安全保障设备。以上监测信号在装卸作业过程中都要实现连锁控制，有信号报警则中断装卸作业，最大程度的保障装卸作业过程的安全。且根据政府部门要求，装卸现场安全设备的信号需接入有关部门的安全生产风险监测预警系统，由政府部门统一监督。

目前危化品装卸现场的安全设备大多独立工作，且无信号连锁及上传功能，如若某个独立的安全设备出现问题，或发出报警信号，因其无法与现场其他设备连锁控制或现场工作人员未及时发现发现问题，很有可能导致安全事故的发生，造成不可估量的人员及财产的损失。

技术实现要素：

为解决背景技术中提到的问题，本发明展示了一种危化品装卸本质安全防护系统。

为实现上述目的，现提供技术方案如下：

危化品装卸本质安全防护系统，包括输油管路和油气回收管路，所述输油管路包括油罐、泵、阀门、输送油管和液相鹤管，并依次连接油罐、泵、阀门、输送油管和液相鹤管，所述油气回收管路包括气罐、输送气管和气相鹤管，并依次连接气罐、输送气管和气相鹤管，还包括干式耦合阀、油气耦合阀和鹤管归位装置，所述干式耦合阀安装于液相鹤管的一端，干式耦合阀上设置有干式耦合阀连接到位检测装置，所述油气耦合阀安装在气相鹤管的一端，油气耦合阀上设置有油气耦合阀连接到位检测装置，所述气相鹤管上还设置有油气流量在线监测器，所述干式耦合阀和油气耦合阀分别设置在鹤管归位装置的液相鹤管归位接头和气相鹤管归位接头上。

进一步的，还包括止退器，所述止退器设置在车辆停靠处的一侧，止退器包括带有通孔的壳体、线缆和设置在壳体内的转轴、转盘、线缆检测装置，所述线缆穿过通孔与转盘相连，所述转盘设置在所述转轴上，所述转盘上对称设置有两个检测点。

进一步的，所述壳体内还设置有辅助回收装置，所述辅助回收装置包括卷簧、棘轮、棘爪、限位弹簧。

进一步的，还包括语音流程控制器和上位机，所述语音流程控制器与干式耦合阀连接到位检测装置和油气耦合阀连接到位检测装置电连接，所述上位机与语音流程控制器电连接，所述语音流程控制器上设置有人体静电释放装置、语音流程状态指示面板和插头电缆组件。

进一步的，所述油气流量在线监测器包括主控制器、流量开关和防溢探杆。

进一步的，所述防溢探杆内部设置防溢探杆电路板，所述防溢探杆电路板通过橡胶座与棱镜连接，所述防溢探杆电路板和棱镜外套接圆柱型外壳并使用环氧树脂胶封。

本发明的有益效果：

1、本发明设计的危化品装卸本质安全防护系统，将现场所有安全保障设备信号集成于一体实现连锁控制，且装卸过程中全程真人语音提示安全操作流程，如若违规操作，则不输出信号给现场的装卸车系统，现场的装卸车系统无法启动装车作业；若在装卸过程中，以上安全连锁设备出现报警信号，对现场装卸车系统输出报警信号，现场装卸车系统暂停装卸作业，大大确保了危化品装卸作业流程的准确性和安全性。且现场人员的操作流程及装卸过程中出现的报警信号等信息都可以上传给有关部门的安全生产风险监测预警系统。

2、本发明为危化品装卸本质安全防护系统，有连锁设备都符合防爆电气标准，可以用于危险化学品等易燃易爆装卸场所。

3、本发明设计的危化品装卸本质安全防护系统提供了止退器放置到位及归位状态检测的解决办法。

4、本发明设计的危化品装卸本质安全防护系统提供了鹤管连接到位及鹤管归位的解决办法。

5、本发明设计的危化品装卸本质安全防护系统所述语音流程控制器有人体静电连锁和钥匙管理的功能，且钥匙管理箱门为自动箱门，防止司机违规取走罐车钥匙，当司机释放人体静电后，箱门会自动开启。箱门门窗为亚克力面板，如若发生紧急情况，司机可破窗取走罐车钥匙，将罐车牵引至安全位置。

6、本发明设计的危化品装卸本质安全防护系统由语音流程控制器汇总危化品装卸所用到的安全设备的信号，且可通过485和光纤通讯上传信号，也可通过无线传输信号至上位机。

附图说明

图1为一种危化品装卸本质安全防护系统的总装示意图；

图2为一种危化品装卸本质安全防护系统的语音流程控制器的主视图和侧视图；

图3为一种危化品装卸本质安全防护系统的止退器的立体图；

图4为一种危化品装卸本质安全防护系统的止退器的剖视图；

图5为一种危化品装卸本质安全防护系统的干式耦合阀的立体图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明技术方案，下面结合附图对本发明技术方案进行详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1-5所示，危化品装卸本质安全防护系统是以底部装卸为例，包括输油管路1和油气回收管路2，所述输油管路1包括油罐11、泵12、阀门13、输送油管14和液相鹤管15，并依次连接油罐11、泵12、阀门13、输送油管14和液相鹤管15，所述油气回收管路2包括气罐21、输送气管22和气相鹤管23，并依次连接气罐21、输送气管22和气相鹤管23，还包括干式耦合阀16、油气耦合阀24和鹤管归位装置3，所述干式耦合阀16安装于液相鹤管15的一端，干式耦合阀16上设置有干式耦合阀连接到位检测装置161，所述油气耦合阀24安装在气相鹤管23的一端，油气耦合阀24上设置有油气耦合阀连接到位检测装置241，所述气相鹤管23上还设置有油气流量在线监测器25，所述干式耦合阀16和油气耦合阀24分别设置在鹤管归位装置3的液相鹤管归位接头31和气相鹤管32归位接头上。

还包括语音流程控制器5和上位机6，所述语音流程控制器5与干式耦合阀连接到位检测装置161和油气耦合阀连接到位检测装置241电连接，所述上位机6与语音流程控制器5电连接，所述语音流程控制器5上设置有人体静电释放装置51、语音流程状态指示面板52和插头电缆组件53。所述油气流量在线监测器25包括主控制器、流量开关和防溢探杆。止退器4和油气流量在线监测器25也与语音流程控制器5和上位机6电连接实现止退器4和油气流量在线检测器25的电信号连锁。

所述防溢探杆内部设置防溢探杆电路板，所述防溢探杆电路板通过橡胶座与棱镜连接，所述防溢探杆电路板和棱镜外套接圆柱型外壳并使用环氧树脂胶封。

干式耦合阀连接到位检测装置161固定连接在干式耦合阀16上，并通过防爆电气连接于语音流程控制器5中；干式耦合阀连接到位检测装置161其作用是：检测干式耦合阀161与罐车上的卸油阀是否可靠连接并输出连锁信号。

油气耦合阀连接到位检测装置241连接在油气耦合阀24上，并通过防爆电气连接于语音流程控制器5中；油气耦合阀连接到位检测装置241其作用是：检测油气耦合阀24与罐车上的油气回收接头是否可靠连接并输出连锁信号。

鹤管归位装置3通过防爆电气连接于语音流程控制器5中；鹤管归位装置3其作用是：检测鹤管归位停靠装置，并可输出鹤管归位连锁信号。

油气流量在线监测器25通过防爆电气连接于语音流程控制器5中；油气流量在线监测器25其作用是：监测输送气管22是否畅通，并可输出连锁信号。油气流量在线监测器分为油气流量检测仪251和油气回收管道液位监测仪252两部分组成，油气流量在线监测器安装于气相鹤管23的横臂上，油气流量在线监测系统可输出连锁信号给语音流程控制器5。

可燃气体检测器26安装在装卸作用现场并通过防爆电气连接于语音流程控制器5中；可燃气体检测器其作用是：检测危化品装卸现场可燃气体浓度，并可输出连锁信号。

上位机6接收语音流程控制器5发送的上传信号，远程监控并记录危化品装卸现场的作业情况，并上传给有关部门的安全生产风险监测预警系统。

钥匙管理系统52集成于语音流程控制器5的机柜上，自动开关门，管理司机罐车钥匙，并可输出连锁信号。

人体静电释放装置54集成于语音流程控制器5的机柜上，消除人体静电，并可输出连锁信号。

语音流程状态指示面板53集成于语音流程控制器5的机柜上，声光提示安全操作流程，并对以上安全设备的状态进行灯光指示。

插头电缆组件55集成于语音流程控制器5的机柜上，消除车体静电，并连接罐车上的防溢探杆，对罐车液位监测，并可分别输出连锁信号。

智能提示止退器位置装置47通过线缆连接于止退器4上，并可输出止退器位置状态信号。

语音流程控制器主控制盒51安装于语音流程控制器5的机柜内，其作用是汇总集成处理危化品装卸现场安全设备信号并连锁控制，并可通过485和光纤通讯上传信号，也可通过无线传输信号至上位机6。

止退器4包括带有通孔的壳体41、底座42、线缆44和设置在壳体41内的转轴45、转盘46、智能提示止退器位置装置47、辅助回收装置，所述壳体41上设置有指示灯，所述指示灯可以发出红、黄、绿三种颜色用于显示止退器3的状态，指示灯通过颜色变化表明了止退器43是否放置到位和是否归位。所述壳体41设置在底座42上，所述底座42底部设置有螺孔，所述底座42可以通过螺栓固定在地面或其他地方。

为了适配不同规格的止退器，所述线缆44的一端与止退器4可拆卸连接，所述线缆44的另一端穿过通孔与转盘46相连。所述转盘46设置在所述转轴45上，所述转盘46上对称设置有两个检测点48，所述检测点48包括磁铁。所述智能提示止退器位置装置47设置在壳体41的内侧壁上，当转盘46转动时，磁场就会发生周期性的变化，就可以被智能提示止退器位置装置47检测到。所述智能提示止退器位置装置47包括霍尔元件、信号转换电路板，所述霍尔元件与信号转换电路板相连，所述信号转换电路板与指示灯、现场装卸油系统主控制器相连。所述霍尔元件可以感应检测点48的磁场往复变化，并传递信号给信号转换电路板。所述信号转换电路板用来处理来自霍尔元件的信号，判断出转盘46转动的圈数和方向，进而判断止退器4是否放置到位和是否归位，并向指示灯、现场装卸油系统主控制器输出信号。所述现场装卸油系统主控制器用来将本发明与其他装置进行连接，以便于将罐车装卸地点的所有设备组成一个整体。

所述辅助回收装置包括卷簧、棘轮49、棘爪410、限位弹簧411，所述卷簧与所述转轴45相连，所述棘轮49设置在壳体41上，所述棘轮49只在半个圆周上设置有卡齿。所述棘爪410、限位弹簧411设置在转盘46上并可随着转盘46转动，所述限位弹簧411一端与转盘46相连，另一端与棘爪410相连，所述棘爪410在限位弹簧411的作用下紧贴棘轮49。初始状态时，棘爪410被棘轮49顶起。之后，随着线缆44被拽出，棘爪410做逆时针运动，随后棘爪410被棘轮49的卡齿卡住，进而将线缆44定住；再往前拽出线缆44，棘爪410先是被顶开，然后再次被卡在下一个卡齿中，直到司机根据实际情况将线缆定在合适位置。最后，如果想要回收线缆44，只需要再向前拽出一段线缆44使棘爪410越过卡齿，然后松开线缆44，棘爪410就会在卷簧的作用下做顺时针运动，在经过棘轮49的卡齿时棘爪410会被顶开，直至恢复到初始位置。

止退器4的工作原理为：

(1)罐车驶入装卸车平台，未放置止退器4时，该检测装置处于归位状态，指示灯为黄色，信号转换电路板对现场装卸油系统主控制器输出归位连锁信号，现场装卸油系统主控制器处于归位状态；

(2)停好车后，司机拉动止退器4，在拉动止退器4过程中，两个检测点48随之转动，并依次靠近霍尔元件，霍尔元件往复检测磁场变化，并将信号发送给信号转换电路板，信号转换电路板判断出转盘46转动的圈数和方向，进而间接得到止退器4的状态。当止退器处于未到位状态，指示灯为红色，信号转换电路板对现场装卸油系统主控制器输出报警连锁信号，现场装卸油系统主控制器处于报警状态，此时现场的其他设备无法使用；

(3)将止退器3放置到车轮胎前后的下方时，止退器处于到位状态，此时指示灯显示绿色，信号转换电路板对现场装卸油系统主控制器输出到位连锁信号，现场装卸油系统主控制器处于启动状态，罐车可以正常装卸；

(4)装卸车完成后，司机取走止退器4，止退器4就会在卷簧的作用下自动归位，归位过程中，指示灯显示红色，信号转换电路板对现场装卸油系统主控制器输出报警连锁信号，现场装卸油系统主控制器处于报警状态；

(5)止退器4归位后，指示灯显示黄色，信号转换电路板对现场装卸油系统主控制器输出归位连锁信号，现场装卸油系统主控制器处于归位状态，此时罐车可以离开。

危化品装卸本质安全防护系统的整体原理说明及动作关系：

罐车司机将罐车引导至发油平台一侧；

罐车司机用“一卡通”在批量装车控制仪上刷卡确认油品及货位；

罐车司机触摸语音流程控制器5上的人体静电消除装置消除自身人体静电；

语音流程控制器5上的钥匙管理系统检测到司机已消除人体静电，钥匙管理系统箱门自动打开；

罐车司机将罐车钥匙放于语音流程控制器5的机柜内；

语音流程控制器5检测到司机将罐车钥匙放于钥匙管理系统内，钥匙管理系统箱门自动关闭；

罐车司机将止退器4放置于罐车车轮下方；

罐车司机将语音流程控制器5上的插头电缆组件插到罐车上的接线插座上消除车体静电并检测罐车防溢流探杆的工作状态；

将气相鹤管23上的油气耦合阀24从鹤管归位装置气相鹤管归位接头上取下与罐车上的油气回收接头可靠连接；

将液相鹤管15上的干式耦合阀16从鹤管归位装置液相鹤管归位接头上取下与罐车上的油气回收接头可靠连接；

语音流程控制器5检测到干式耦合阀连接到位检测装置161信号正常、油气耦合阀连接到位检测装置241信号正常、车辆静电接地正常、防溢流探杆状态正常、可燃气体状态正常、油气流量在线监测器状态正常；

开始装卸作业；

装卸过程中，语音流程控制器5有在岗检测功能，语音流程控制器5上的语音流程控制器5状态指示面板开始倒计时，倒计时结束后，语音流程控制器会真人语音提示罐车司机触摸语音流程控制器上的人体静电释放装置。

装卸作业结束

取回液相鹤管15，归位于鹤管归位装置液相鹤管归位接头31处；

取回气相鹤管23，归位于鹤管归位装置气相鹤管归位接头32处；

取回插头电缆组件，归位于语音流程控制器上的归位插座上；

取回止退器4；

语音流程控制器5检测到罐车司机已按照安全操作流程完成装卸作业，钥匙管理系统箱门自动开启；

罐车司机取回罐车钥匙；

语音流程控制器5检测到司机已取回罐车钥匙，钥匙管理系统自动箱门自动关闭。

整个危化品装卸过程的检测装置的信号状态，由语音流程控制器中的语音流程控制器主控制盒汇总并通过485通讯协议发送至上位机实现远程监控和记录。

自动开关门：

钥匙管理系统自动开关门机构包括防爆电动执行器、自动箱门主动轴、自动箱门、自动箱门从动轴；

防爆电动执行器由语音流程控制器主控制盒提供dc24v；

语音流程控制器主控制盒可控制防爆电动执行器正反转；

防爆电动执行器可向语音流程控制器主控制盒发送开关门到位信号。

钥匙管理系统：

钥匙管理系统其作用是：罐车司机将罐车引导至发油平台一侧后，将罐车熄火，并把罐车钥匙存放起来，防止罐车司机未按安全操作流程进行装卸作业，自行将罐车启动驶离发油平台，导致事故的发生；

钥匙管理系统动作关系：

罐车司机根据语音流程控制器的真人语音提示，触摸语音流程控制器上的人体静电释放装置；

语音流程控制器检测到司机已按照安全操作流程释放完毕人体静电，语音流程控制器主控制盒发送开门信号，钥匙管理系统自动箱门自动开启；

罐车司机根据语音流程控制器的真人语音提示，将电子钥匙放置于钥匙管理系统中的电子钥匙读卡器中；所述电子钥匙为电子铅封结构，通过钢丝绳与罐车钥匙绑定为一体，确保司机真正将罐车钥匙放置于钥匙管理系统中；

钥匙管理系统检测到罐车钥匙已正确放置，钥匙管理系统自动箱门自动关闭，因为钥匙管理系统自动箱门为自动箱门，无把手，且通过防爆电动执行器内部蜗轮蜗杆机构自锁，无法人为打开钥匙管理系统自动箱门。箱门门窗为亚克力面板，如若发生紧急情况，司机可破窗取走罐车钥匙，将罐车牵引至安全位置。；

语音流程控制器检测到司机按照安全操作流程装卸作业完毕，钥匙管理系统自动箱门自动开启；

罐车司机将罐车钥匙从钥匙管理系统中取出；

语音流程控制器检测到司机将罐车钥匙取出后，钥匙管理系统自动箱门自动关闭，装卸作业至此结束。

实施例2

与实施例1不同的是本实施例以顶部装车为例，顶部装车不需要干式耦合阀连接到位检测装置、油气耦合阀连接到位检测装置和油气流量在线监测器。鹤管归位装置也可换成鹤壁锁。语音流程控制器、上位机和止退器、可燃气体在线监测是顶部装卸车必要的装置。

实施例3

与实施例1不同的是本实施例以液化式鹤管装车为例，液化式鹤管不需要干式耦合阀连接到位检测装置、油气耦合阀连接到位检测装置和油气流量在线监测器。鹤管归位装置也可换成鹤壁锁，需增设液化式鹤管快速接头连接到位检测装置。语音流程控制器、上位机和止退器、可燃气体在线监测是液化式装车必要的装置。

实施例4

与实施例1不同的是本实施例以液化式鹤管卸车为例，液化式鹤管不需要干式耦合阀连接到位检测装置、油气耦合阀连接到位检测装置和油气流量在线监测器，需要语音流程控制器、上位机和止退器、可燃气体在线监测是液化式装车必要的装置。

以上所述，仅是本发明的的最佳实施例而已，并非对本发明的任何形式的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下利用上述揭示的方法和内容对本发明做出的许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。