DB13∕T 5551-2022 浮頂儲罐及氣柜在線監(jiān)測系統(tǒng)安全運行規(guī)范

1、 ICS 29.020CCS A 9113河 北 省 地 方 標 準DB13/T 55512022浮頂儲罐及氣柜在線監(jiān)測系統(tǒng)安全運行規(guī)范Code for safe operation of on-line monitoring system for floating roof storage tankand gas holder2022-02-28發(fā)布2022-03-31實施 DB 13/T 55512022前言本文件按照GB/T1.12020標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。I DB 13/T 55512022浮頂儲罐及氣柜在線監(jiān)測系統(tǒng)安全運行規(guī)范12范圍本文件規(guī)

2、定了浮頂儲罐及氣柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的安全運行相關(guān)要求。本文件適用于浮頂儲罐及煤氣和其它各種工業(yè)氣體氣柜。3本文件不適于不構(gòu)成重大危險源的單罐容積小于5萬m的浮頂儲罐。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB 3836.1爆炸性環(huán)境第1部分: 設備通用要求GB 3836.2爆炸性環(huán)境第2部分:由隔爆外殼d保護的設備GB 3836.9爆炸性環(huán)境第9部分:由澆封型m保護的設備GB/T 6587電子測量儀器通用規(guī)范GB/T 15969.3可編程序

3、控制器第3部分：編程語言GB 51066工業(yè)企業(yè)干式煤氣柜安全技術(shù)規(guī)范SH/T 3194石油化工儲罐用裝配式內(nèi)浮頂工程技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義GB 51066、SH/T 3194界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1浮頂儲罐在線監(jiān)測系統(tǒng) on line monitoring system for floating roof storage tank用于測量儲存介質(zhì)的高度（浮頂儲罐浮頂位置）、儲存介質(zhì)的體積、浮頂傾斜量、浮頂漂移量、浮頂扭轉(zhuǎn)量、浮頂卡頓、密封液位、介質(zhì)濃度、壓力、溫度、流量等參數(shù)的軟硬件系統(tǒng)。3.2氣柜在線監(jiān)測系統(tǒng) gas holder on-line monitoring s

4、ystem用于測量氣柜柜位、柜容、柜速、活塞傾斜量、活塞漂移量、活塞扭轉(zhuǎn)量、活塞卡頓、油溝油位、柜體沉降、氣體濃度、壓力、溫度、流量等參數(shù)的軟硬件系統(tǒng)。3.3漂移量 drift quantity浮頂及活塞偏離其原始中心的程度。3.2扭轉(zhuǎn)量 torsion浮頂及活塞相對中心軸線旋轉(zhuǎn)的程度。4一般規(guī)定4.1設置要求1 DB 13/T 55512022新建浮頂儲罐及氣柜，應設計安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)；在用未安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)的浮頂儲罐及氣柜，應安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)。4.2系統(tǒng)參數(shù)浮頂儲罐及氣柜在線監(jiān)測系統(tǒng)包括但不限于以下參數(shù)：浮頂儲罐儲存介質(zhì)的高度、體積；氣柜柜位、柜容、柜速；傾斜量；漂移量；扭轉(zhuǎn)量；卡頓；密封

5、液位；柜體沉降；可燃/有毒氣體濃度；壓力；溫度；流量；視頻等。4.3防爆要求在線監(jiān)測系統(tǒng)中防爆區(qū)域內(nèi)所用電氣設備應符合相應防爆要求。數(shù)據(jù)上傳要求4.4在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)應實時上傳到24h有人值守的控制室，在線監(jiān)測系統(tǒng)應根據(jù)相關(guān)部門的要求定時上傳數(shù)據(jù)。4.54.64.7系統(tǒng)驗收在線監(jiān)測系統(tǒng)建成后，連續(xù)無故障試運行達3個月以上，方可進行驗收。故障報警在線監(jiān)測系統(tǒng)應具備傳感器故障報警功能。認證要求在線監(jiān)測系統(tǒng)中所用電氣設備應取得國家級產(chǎn)品質(zhì)量認證證書，列入強制性產(chǎn)品認證目錄的電氣設備應取得國家強制性產(chǎn)品認證證書（3C）。5在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測要求5.1浮頂儲罐儲存介質(zhì)高度、體積及氣柜柜位、柜容、柜速監(jiān)測要

6、求5.1.1浮頂儲罐儲存介質(zhì)高度、體積監(jiān)測浮頂儲罐儲存介質(zhì)高度、體積測量應使用高精度傳感器。傳感器應符合GB 3836.1和GB 3836.2的規(guī)定。5.1.2氣柜柜位、柜容、柜速監(jiān)測氣柜柜位、柜容、柜速測量應使用高精度傳感器。傳感器應符合GB3836.1和GB3836.2的規(guī)定。5.1.3浮頂儲罐儲存介質(zhì)高度、體積及氣柜柜位、柜容、柜速測量方法及測量形式參見附錄A。5.2傾斜量監(jiān)測要求5.2.1傾斜量監(jiān)測在線監(jiān)測系統(tǒng)中傾斜量測量采用聯(lián)通器的原理。聯(lián)通器沿浮頂及活塞的圓周設置測量點，各測點上測量桶內(nèi)液位隨浮頂及活塞的傾斜而變化，應使用非接觸式高精度傳感器完成測量。傳感器應符合GB 3836.1

7、和GB 3836.9的規(guī)定。5.2.2傾斜量監(jiān)測的測量方法及測量形式參見附錄B。5.3漂移量監(jiān)測要求漂移量監(jiān)測5.3.12 DB 13/T 55512022在線監(jiān)測系統(tǒng)中漂移量測量應使用高精度傳感器，實時測量浮頂及活塞與側(cè)壁之間的間隙。傳感器應符合GB 3836.1和GB 3836.2的規(guī)定。5.3.2漂移量監(jiān)測的測量方法及測量形式參見附錄C。5.4扭轉(zhuǎn)量監(jiān)測要求5.4.1扭轉(zhuǎn)量監(jiān)測在線監(jiān)測系統(tǒng)中扭轉(zhuǎn)量測量應使用機器視覺技術(shù)，通過圖像分析技術(shù)得到浮頂及活塞扭轉(zhuǎn)量。傳感器應符合GB 3836.1和GB 3836.2的規(guī)定。5.4.2扭轉(zhuǎn)量監(jiān)測的測量方法及測量形式參見附錄D。5.5浮頂及活塞卡頓監(jiān)

8、測要求5.5.1浮頂及活塞卡頓監(jiān)測在線監(jiān)測系統(tǒng)中浮頂及活塞卡頓監(jiān)測應根據(jù)浮頂儲罐及氣柜的運行特點編制卡頓監(jiān)測軟件，軟件編制應符合GB/T 15969.3的規(guī)定。5.5.2浮頂及活塞卡頓監(jiān)測方法參見附錄E。5.6組態(tài)軟件在線監(jiān)測系統(tǒng)中組態(tài)軟件編制應符合GB/T 15969.3的規(guī)定。組態(tài)軟件至少包括監(jiān)測主模塊；介質(zhì)高度及柜位、柜容、柜速、柜壓、油位監(jiān)測模塊；傾斜監(jiān)測模塊；漂移、扭轉(zhuǎn)監(jiān)測模塊；其它參數(shù)監(jiān)測模塊；數(shù)據(jù)校準模塊；歷史曲線圖；系統(tǒng)菜單等。5.7遠程診斷及數(shù)據(jù)上傳功能在線監(jiān)測系統(tǒng)中應具備遠程診斷及數(shù)據(jù)上傳功能，記錄的電子數(shù)據(jù)的保存時間不少于30d。5.8遠程診斷及數(shù)據(jù)上傳方法參見附錄F。6

9、系統(tǒng)維護與管理6.1參數(shù)設定在線監(jiān)測系統(tǒng)投入使用前，應按國家相關(guān)規(guī)定確定各測量參數(shù)的量程、報警閾值。6.26.36.46.56.6設備檔案在線監(jiān)測系統(tǒng)投入使用時，應收集防爆合格證、技術(shù)說明書、出廠合格證等建立設備檔案?，F(xiàn)場比對在線監(jiān)測系統(tǒng)投入使用后，應按GB 51066的規(guī)定進行現(xiàn)場比對。聲光報警測試在線監(jiān)測系統(tǒng)運行過程中，應按GB/T 6587的規(guī)定測試聲光報警功能。周期檢定在線監(jiān)測系統(tǒng)使用的各類傳感器應按照有關(guān)規(guī)定定期檢定。系統(tǒng)校準3 DB 13/T 55512022應每年對在線監(jiān)測系統(tǒng)進行校準。6.7檢查維修在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)生故障時，應及時修復并保存檢修和維修記錄；進入浮頂儲罐和氣柜內(nèi)對在

10、線監(jiān)測系統(tǒng)進行檢查維修時，應按照國家相關(guān)規(guī)定要求執(zhí)行。7系統(tǒng)安全防護7.1臨界監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù)臨近預警值時，應提高運行參數(shù)的監(jiān)測頻率。7.27.3數(shù)據(jù)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件應具有“防火墻”功能，保障數(shù)據(jù)上傳及遠程診斷的數(shù)據(jù)安全。防雷接地在線監(jiān)測系統(tǒng)應具有防雷接地保護功能。4 DB 13/T 55512022AA附錄 A（資料性）浮頂儲罐儲存介質(zhì)高度、體積及氣柜柜位、柜容、柜速測量方法及測量形式A.1測量方法浮頂儲罐介質(zhì)高度及氣柜柜位、浮頂儲罐介質(zhì)的體積及氣柜柜容、氣柜活塞垂直運行速度（柜速）的電子測量方式應使用防爆高精度傳感器完成。根據(jù)測量方法，在控制器或上位機中能設定各參數(shù)的量程、報警點。利用組態(tài)

11、軟件顯示并記錄參數(shù)的測量值。系統(tǒng)精度2mm。防爆高精度傳感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表A.1。表A.1防爆高精度傳感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)名稱數(shù)值0150（可調(diào)）1單位m備注測量范圍精度mmmmVDCW分辨率1工作溫度供電電壓功耗-4080730測量狀態(tài) 0.95RS485 modbus數(shù)據(jù)接口防爆等級安裝方式防護等級或jhcom按照標準規(guī)范要求選型垂直向下IP65A.2測量形式傳感器一般選擇在頂部固定位置安裝，傳感器測量面應垂直向下，對準測量反射板。根據(jù)安裝孔徑配置適合的標準法蘭。也可利用現(xiàn)場構(gòu)架、護欄等位置進行傳感器的吊裝。傳感器應具有自行平衡機構(gòu)。傳感器安裝應符合GB 50093的要求。5 DB 13/T

12、 55512022BB附錄 B（資料性）傾斜量監(jiān)測的測量方法及測量形式B.1測量方法在線監(jiān)測系統(tǒng)傾斜量測量至少采用8個測量機構(gòu)An，傳感器為非接觸式防爆高精度傳感器。測量機構(gòu)An的下部引出管通過軟管連通在一起，形成一個密閉的液體連通器。測量機構(gòu)An的信號電纜并接在一起，用一根防爆電纜引到浮頂儲罐及氣柜外部與計算機連接，所有測量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線傳至計算機。浮頂及活塞運行過程中發(fā)生傾斜時，測量機構(gòu)An內(nèi)的液位也隨之發(fā)生變化，液體分布到相對應的測量機構(gòu)An中，測量機構(gòu)An中的防爆高精度傳感器檢測出液位的變化，并通過數(shù)據(jù)通信發(fā)送到工控計算機中。實時顯示每個測量機構(gòu)An的測量值，經(jīng)計算，顯示、記錄浮頂及

13、活塞的最大傾斜量及最大傾斜量所處的方位。計算機根據(jù)實時數(shù)據(jù)，生成在線監(jiān)測系統(tǒng)傾斜量動態(tài)組態(tài)畫面，并根據(jù)工藝要求進行聲光報警。在線監(jiān)測系統(tǒng)的最大傾斜量測量精度1mm；最大傾斜量所處的方位精度1。在線監(jiān)測系統(tǒng)傾斜量測量示意圖如圖B.1所示。圖B.1在線監(jiān)測系統(tǒng)傾斜量測量示意圖防爆高精度傳感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表B.1。6 DB 13/T 55512022表B.1防爆高精度傳感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)名稱數(shù)值6010000.30.1單位mm備注測量范圍精度mm分辨率mm防爆等級信號輸出環(huán)境溫度供電電壓功耗按照標準規(guī)范要求選型RS485 Modbus或jhcom-408524VDCmW72B.2測量形式在線監(jiān)測系統(tǒng)

14、中傾斜量測量采用聯(lián)通器的原理。聯(lián)通器沿浮頂及活塞的圓周設置測量點，各測點上測量桶內(nèi)液位隨浮頂及活塞的傾斜而變化，通過防爆高精度傳感器測出每個測點的液位值并采集到工控機，計算出浮頂及活塞的最大傾斜量及最大傾斜量所處的方位。測量傳感器應采用非接觸式防爆高精度傳感器。傳感器安裝應符合GB 50093的要求。7 DB 13/T 55512022CC附錄 C（資料性）漂移量監(jiān)測的測量方法及測量形式C.1測量方法在線監(jiān)測系統(tǒng)漂移量測量采用至少8個防爆高精度傳感器，均布在浮頂及活塞同一水平面的外圓周，實時測量浮頂及活塞與側(cè)壁（T擋板和柜壁）之間的間隙，8個基本測點的測量值通過RS485通訊電纜傳輸?shù)焦た赜嬎?/p>

15、機。實時顯示每個測點的測量值，經(jīng)計算，顯示、記錄浮頂及活塞的最大漂移量及最大漂移量所處的方位。計算機根據(jù)實時數(shù)據(jù)，生成在線監(jiān)測系統(tǒng)漂移量動態(tài)組態(tài)畫面，并根據(jù)工藝要求進行聲光報警。在線監(jiān)測系統(tǒng)的最大漂移量測量系統(tǒng)精度1mm；最大漂移量所處的方位精度1。在線監(jiān)測系統(tǒng)漂移量測量示意圖如圖C.1所示。C.1在線監(jiān)測系統(tǒng)漂移量測量示意圖防爆高精度傳感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表C.1。8 DB 13/T 55512022表C.1防爆高精度傳感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)名稱數(shù)值0100.5單位m備注測量范圍精度mm防爆等級信號輸出響應時間相對濕度工作溫度供電電壓按照標準規(guī)范要求選型RS485 modbus0.2或jhcoms不

16、超過80%RH-408024VDCC.2測量形式8個防爆高精度傳感器沿浮頂及活塞同一水平面外圓周均勻安裝，各傳感器均水平設置，防爆高精度傳感器測量面對準測量反射點；每個防爆高精度傳感器的信號電纜沿同一水平面聚集到一起，均與防爆電纜的下端連接，并通過防爆電纜與置于防爆區(qū)域外部的數(shù)據(jù)總線連接，數(shù)據(jù)總線與工控計算機連接；傳感器安裝應符合GB 50093的要求。9 DB 13/T 55512022DD附錄 D（資料性）扭轉(zhuǎn)量監(jiān)測的測量方法及測量形式D.1測量方法在線監(jiān)測系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)量測量采用機器視覺技術(shù)，通過圖像分析技術(shù)得到浮頂及活塞扭轉(zhuǎn)量實時動態(tài)測量值。設備組成包括2套機器視覺組件、2套激光發(fā)射組件及圖

17、像分析測量軟件。測量值通過網(wǎng)絡通訊電纜傳輸?shù)焦た赜嬎銠C。實時顯示每個機器視覺傳感器的圖像，經(jīng)計算，顯示、記錄浮頂及活塞的扭轉(zhuǎn)量及扭轉(zhuǎn)方向。計算機根據(jù)實時圖像數(shù)據(jù)，生成在線監(jiān)測系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)量動態(tài)組態(tài)畫面，并根據(jù)工藝要求進行聲光報警。在線監(jiān)測系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)量測量系統(tǒng)精度1mm。在線監(jiān)測系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)量測量示意圖如圖D.1所示。圖D.1在線監(jiān)測系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)量測量示意圖扭轉(zhuǎn)量傳感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表D.1。10 DB 13/T 55512022表D.1扭轉(zhuǎn)量傳感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)名稱精度數(shù)值0.1單位mmmmm備注分辨率0.0022150激光發(fā)射距離激光光線波長防爆等級634nm按照標準規(guī)范要求選型信號輸出RJ45 1G-4

18、08512bps環(huán)境溫度視覺傳感器供電電源點狀激光器供電電源VDCVDC13D.2測量形式激光發(fā)射組件安裝在柜頂頂部固定位置，并使激光垂直向下發(fā)射。機器視覺組件安裝在浮頂及活塞上，與激光發(fā)射組件相互對應。通過網(wǎng)絡通訊電纜傳輸?shù)焦た赜嬎銠C。計算機根據(jù)實時圖像數(shù)據(jù)，生成在線監(jiān)測系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)量組態(tài)畫面，分析計算得到扭轉(zhuǎn)量及扭轉(zhuǎn)方向。傳感器安裝應符合 GB50093的要求。11 DB 13/T 55512022EE附錄 E（資料性）浮頂及活塞卡頓監(jiān)測方法通過浮頂儲罐及氣柜位置、容量、速度測量數(shù)據(jù)；浮頂及活塞傾斜量測量數(shù)據(jù)；浮頂及活塞漂移量測量數(shù)據(jù)；浮頂及活塞扭轉(zhuǎn)量測量數(shù)據(jù)；浮頂儲罐及氣柜運行壓力測量數(shù)據(jù)；

19、浮頂儲罐及氣柜運行溫度測量數(shù)據(jù)；浮頂儲罐及氣柜進、出口流量測量數(shù)據(jù)等形成的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)娇刂平K端，利用控制終端建立的數(shù)學模型及邏輯運算模塊進行大數(shù)據(jù)運算，實時判別浮頂儲罐及氣柜是否發(fā)生浮頂及活塞卡塞、卡死（卡頓）現(xiàn)象。當發(fā)生浮頂儲罐的浮頂及氣柜的活塞卡塞、卡死（卡頓）時，瞬時發(fā)出報警提示并根據(jù)現(xiàn)場要求發(fā)出停車聯(lián)動信號停止浮頂儲罐及氣柜運行。在線監(jiān)測系統(tǒng)卡頓監(jiān)測框圖如圖E.1所示。圖E.1在線監(jiān)測系統(tǒng)卡頓監(jiān)測框圖12 DB 13/T 55512022FF附錄 F（資料性）遠程診斷及數(shù)據(jù)上傳方法F.1在線監(jiān)測系統(tǒng)遠程診斷方法為實現(xiàn)遠程診斷功能，在線監(jiān)測系統(tǒng)工作時，控制終端的組態(tài)軟件應編寫浮頂儲罐及氣柜測量傳感器原始數(shù)據(jù)及運行數(shù)據(jù)的遠程診斷程序，形成在線監(jiān)測系統(tǒng)遠程診斷數(shù)據(jù)包，發(fā)送到服務器。通過對診斷信息的解析，對存在問題的測量傳感器進行測量功能修復。遠程診斷數(shù)據(jù)包通過控制終端的通訊端口或網(wǎng)絡端口發(fā)送到服務器。服務器上編制在線監(jiān)測系統(tǒng)診斷管理程序，接收在線監(jiān)測系統(tǒng)遠程診斷數(shù)據(jù)包，通過對遠程診斷數(shù)據(jù)包的解析診斷，對存在問題的在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)回診斷信息，修復相應在線系統(tǒng)中的故障。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃约鞍踩?，在線監(jiān)測系統(tǒng)組態(tài)軟件及在線監(jiān)測系統(tǒng)診斷控制程序編制時應增加數(shù)據(jù)校驗及防火墻功能。F.2在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳方