[實(shí)用新型]適用于海洋油氣田的安全型非泄放式快速壓力保護(hù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320220687.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203272947U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁羽;曲振元;劉春風(fēng);顧崢;楊壯春;張桂基;孫旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海石油深海開(kāi)發(fā)有限公司;上海黑馬安全自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): F16K31/00
• 分類號(hào): F16K31/00;F16K31/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種快速壓力保護(hù)系統(tǒng)，尤其是一種適用于海洋油氣田開(kāi)發(fā)中的安全型非泄放式快速壓力保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)壓力保護(hù)系統(tǒng)所用的安全釋放閥采用機(jī)械工作原理，壓力動(dòng)作響應(yīng)死區(qū)范圍較大，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。同時(shí)由于其本身工作原理的原因，壓力安全釋放點(diǎn)的設(shè)定使得遠(yuǎn)離管線設(shè)備最大允許工作設(shè)計(jì)壓力較高，導(dǎo)致物料提前釋放而造成浪費(fèi)，甚至如背壓等特殊工藝條件下可能導(dǎo)致安全釋放閥無(wú)法工作的現(xiàn)象。

另外傳統(tǒng)壓力保護(hù)系統(tǒng)需要設(shè)置排污罐等配套收集設(shè)備，占地面積大，后期處理費(fèi)用和人力成本高，還有可能因排污引起環(huán)境污染問(wèn)題及其他人身安全問(wèn)題的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)單純采用安全壓力釋放閥基于傳統(tǒng)機(jī)械工作原理導(dǎo)致的響應(yīng)慢，壓力控制精度誤差大，配套排放儲(chǔ)罐占地面積大，長(zhǎng)期工作可靠性差，配套費(fèi)用和事故后期處理費(fèi)用高的缺點(diǎn)，特提出一種適用于海洋油氣田的安全型非泄放式快速壓力保護(hù)系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：適用于海洋油氣田的安全型非泄放式快速壓力保護(hù)系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)包括SIL3級(jí)別壓力變送器、SIL4級(jí)別取樣閥組、SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器、SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門，四種部件在系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)成一種快速壓力檢測(cè)響應(yīng)動(dòng)作的控制回路；所述SIL3級(jí)別壓力變送器與SIL4級(jí)別取樣閥組構(gòu)成壓力檢測(cè)部分，SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器為信號(hào)處理和邏輯判斷部分，SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門為最終關(guān)斷部件。

所述的SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器邏輯運(yùn)算速度小于5毫秒；所述SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門的動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間小于2秒。

所述系統(tǒng)的整體信號(hào)檢測(cè)及動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間小于2秒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果是：(1)SIL3級(jí)別壓力變送器、SIL4級(jí)別取樣閥組、SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器、SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門都通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61508/IEC61511安全認(rèn)證；(2)所述壓力保護(hù)系統(tǒng)采用近年滿足國(guó)際最新IEC標(biāo)準(zhǔn)的安全儀表系統(tǒng)，采用主動(dòng)檢測(cè)壓力和主動(dòng)快速動(dòng)作的方式以及電子信號(hào)傳導(dǎo)方式，響應(yīng)快且精度高；(3)系統(tǒng)在壓力隔離保護(hù)過(guò)程中始終使介質(zhì)處于全密閉管線內(nèi)，無(wú)任何外部泄放，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，無(wú)外部可能的人身安全問(wèn)題發(fā)生，另外空間節(jié)省和無(wú)須額外配套費(fèi)用；(4)所述系統(tǒng)采用最新安全電子控制技術(shù)，具有長(zhǎng)期的高可靠性與高實(shí)用性，極大地減少非計(jì)劃停車和事故處理時(shí)間。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖。

圖中：1.SIL3級(jí)別壓力變送器；2.SIL4級(jí)別取樣閥組；3.SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器；4.SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種適用于海洋油氣田的安全型非泄放式快速壓力保護(hù)系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)包括SIL3級(jí)別壓力變送器1、SIL4級(jí)別取樣閥組2、SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器3、SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門4，四種部件在系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)成一種快速壓力檢測(cè)響應(yīng)動(dòng)作的控制回路；所述SIL3級(jí)別壓力變送器1與SIL4級(jí)別取樣閥組2構(gòu)成壓力檢測(cè)部分，SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器3為信號(hào)處理和邏輯判斷部分，SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門4為最終關(guān)斷部件。所述的SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器3邏輯運(yùn)算速度小于5毫秒；所述SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門4的動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間小于2秒；所述系統(tǒng)的整體信號(hào)檢測(cè)及動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間小于2秒。

3個(gè)高精度SIL3級(jí)別壓力變送器(PT-A/B/C)1，2臺(tái)SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門(SDV-A/B)4，SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器(HIPPS)3構(gòu)成電子信號(hào)控制回路，SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門的閥體部分以串聯(lián)連接方式安裝于被保護(hù)管線中，當(dāng)SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門內(nèi)部快速關(guān)閉時(shí)起到對(duì)高壓介質(zhì)的隔離，從而對(duì)管線及其下游設(shè)備起到保護(hù)作用。在系統(tǒng)的工作過(guò)程中，首先通過(guò)高精度高可靠性SIL3級(jí)別壓力變送器1準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和判斷工藝管道中的壓力狀態(tài)變化，在管線中介質(zhì)壓力值超出管線的設(shè)計(jì)安全操作界限時(shí)，SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器3響應(yīng)并發(fā)送指令給SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門4。其中SIL4級(jí)別固態(tài)邏輯控制器3是一種高可靠性高冗余性配置的邏輯控制器，其輸出0V或24V直流電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)電磁閥引導(dǎo)帶有氣動(dòng)或液壓氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使得SIL3級(jí)別快速關(guān)斷閥門4響應(yīng)，達(dá)到快速關(guān)斷隔離高壓介質(zhì)的目的。