[发明专利]一种常温压力液化气储罐的安全防爆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种常温压力液化气储罐的安全防爆装置，属于安全技术及工程领域。该系统可以使储罐在外部热侵袭条件下有较强抵抗能力，避免发生破裂失效或蒸汽爆炸。

背景技术

液化石油气、液氨、液氯等低压液化气储罐内部介质分气、液两相，在受到如火灾等外部热源地侵袭时，一方面内部压力迅速升高，另一方面储罐壁与蒸气接触的部分(干壁)温度极剧升高而强度大大降低。这两方面的原因极易导致储罐部分失效或发生沸腾液体膨胀蒸汽爆炸(BLEVE)的事故。一旦发生BLEVE这种极端情况，将造成非常巨大的人员伤亡和财产损失。

目前常用的防止这类事故发生的安全防护装置有外部绝热保护层、安全阀、外部水喷淋等。中国国家发明专利：大型安全防爆液化石油气储罐，专利授权号：ZL02148812.6，其技术方案是采取球罐内部增加HAN材料使“干壁”温度降低。美国专利：Automatic fuel tankanti B.L.E.V.E.safety apparatus and system，美国专利号：4680937，其技术方案是：在液化气储罐安全阀的入口侧接有泄放管路，管路中装有流体马达，该马达由安全阀泄压时的高速气流带动；储罐内部还装有喷淋管路，管路中装有流体泵，泵由流体马达带动；流体马达与流体泵相连，当储罐受热超压时，泄压气流驱动喷淋管路中液体介质喷淋储罐气相“干壁”，达到给“干壁”降温的目的。

以上这些安全装置能分别对储罐升压、罐壁“干壁”升温起到一定延缓作用，但储罐受热时内部液态介质温度分层不会很明显，而且安全阀开启一段时间温度分层会很快消除，整体过热度将会达到一个很高的值，当整体过热度到达一定程度时，容器仍然会破裂而发生介质整体爆沸的事故。其他常用的外部水喷淋、绝热保护层等储罐外部安全装置则因为易受外部作用而失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出了一种新式的液化气储罐安全防爆装置，当装有这种装置的储罐受到外部热侵袭时，安全装置在给储罐降压、储罐“干壁”降温的同时，还利用液化气储罐内介质的热分层机理，维持介质热分层，使内部介质分层泄放，降低储罐内介质的整体过热度，从而大大降低了储罐在受热侵袭时发生破裂失效或BLEVE的概率。

本发明的技术方案如下：

该安全装置主要由内层壳、内部喷淋系统和压力泄放系统组成。内层壳将储罐内部分割为核心区和环面区，内层壳的固定可以用内层壳和外层壳之间添加肋板或可调螺母的方式。内层壳顶部开有一个或多个具有防淋设计的通气孔，核心区和环面区的介质气相通过通气孔连通。内层壳底部有一个单向阀连通内、外介质液相，单向阀的开启方向为核心区向环面区；内部喷淋系统装在环面区，主要由导液管、流体泵和喷淋管组成，这三部分都可以选择固定在内层壳上。导液管入口端接于设在环面区底部液相中流体泵上，导液管出口端接喷淋管。喷淋管的布置保证喷出的流体全方位覆盖储罐外层壳内壁上部空间。

压力泄放系统设在核心区，主要由流体马达、安全阀、内部泄放管路组成，内部泄放管的入口端在核心区上部介质的气相区内，出口端接安全阀通往储罐外。内部泄放管的中段接于位于核心区底部流体马达；该流体马达通过传动轴与环面区的流体泵相连，流体马达由安全阀开启时的泄放气流驱动，从而带动流体泵。

本发明的有益效果是这种装置使储罐内介质在受外部热侵袭时，迅速形成外部高温分层区和内部过冷液体区并将这种分层较好的保持下去。利用这种装置，可以将外部输入的热量尽可能局限在环面区并通过安全阀的泄放尽快排出容器。另外，用安全阀泄放时的一部分能量驱动流体马达，从而带动流体泵将环面区下部的液体吸上并喷淋气相器壁。这样就达到了容器降压、降低介质整体过热度、容器内壁降温三个目的，大大降低了受热容器失效的机率和一旦失效后的后果严重度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明详细叙述本发明的具体实施例。

图1是本发明的结构示意图。

图2为内部喷淋系统正视图。

图中：1流体泵；2传动轴；3流体马达；4导液管；5内层壳；6通气孔；7喷淋管；8安全阀；9内部泄放管；10核心区；11环面区；

12外层壳；13单向阀。

具体实施方式

下面针对卧式圆筒形储罐，结合附图，详细叙述本发明的具体实施例。