[发明专利]一种防爆储罐

说明书

技术领域

本发明涉及化学品储放技术领域，尤其是涉及一种减少危险化学品储放过程中燃爆风险的装置。

背景技术

化学品储放容器，例如通常的储罐的燃爆事故经常发生，并且经常有一个储罐的燃爆或罐区其它火情引发多个储罐相继燃爆的情况。

储罐为适应罐内液面经常上升和下降的需求，通常都设有呼吸口，允许气体进出，但这种开口通常都较小，不能满足罐内物料因升温或沸腾而产生的大量蒸汽的及时排出的需求，并且即使设有紧急泄压口，现有技术通常也只是排出到罐外即可，没有相应的管道将排出的气体安全导送到安全区域或安全装置。当储罐内物料因罐外火灾等原因升温甚至沸腾时，这种常规的呼吸口难以满足大量气体排放的需求，并且又没有别的能大量泄放气体的通道，可能导致罐内压力增高到足以损伤罐体的程度，造成事故的进一步恶化；并且，由于这些常规开口排出的燃爆性气体通常没有专门管道导送至安全区域或安全设施，而是直接释放到罐外附近空间，容易被火灾事故现场飞扬的火星等点火燃爆。

大型储罐在例如遭遇外部火焰或罐内加热器损坏造成大量热载体注入时，储罐内部可能发生超压等事故。美国石油学会API2000《常压和低压储罐的通气》，规定了几种防止储罐内部发生超压事故可采用的措施，原理都是顶开压封的板块或使用爆破膜片。但这些紧急放空措施都是将气体释放到罐顶外部附近空间而已，没有专用安全管道将气体导送至安全区域或安全设施，因此可能被火灾事故现场飞扬的火星等点火燃爆。

中国专利CN201020562598提出了一种利用例如氮气袋与储罐呼吸口连接，从而对储罐实现恒压密封氮气保护的装置。但该专利不涉及与本专利提出的大口径泄压到安全区域的泄气管的相互配合，完整实现储罐防爆的情况。虽然该专利的氮气保护使储罐内的气相空间成为点火不燃爆的安全系统，但在储罐外部受火灾的高温加热时，罐内可能物料部分沸腾产生大量物料蒸汽，该专利所涉及的储罐呼吸系统不足以快速释压，可能造成储罐过压爆裂的严重问题，或压力经由现有技术的泄压放空到罐顶附近空间，放出的物料蒸汽与外部空气混合成为燃爆性气氛，可能被火灾事故现场飞扬的火星等点火燃爆。

发明内容

本发明旨在解决前述所提及的技术问题，提供一种防爆储罐，其中所述防爆储罐设有至少一个泄气口，所述泄气口连接有相应的泄气管，所述泄气管的出口延伸至储罐存放区外的安全区域或安全设施处，所述泄气口和泄气管的公称直径不小于200mm，优选不小于300mm，更优选不小于600mm，最优选不小于1800mm。

所述泄气管的进口处和/或出口处和/或该泄气管任意处进一步设有限流装置，所述限流装置在两侧压差小于设定值时，缩小泄气管的过流面积，从而限制气体的自由流动，甚至关闭泄气管，在两侧压差大于设定值时，恢复或增加泄气管的过流面积。所述限流装置包括压力阀、大型重力式紧急泄压阀、紧急泄压人孔装置、爆破膜片和/或呼吸阀中的一种或数种。在正常情况下对管道起到密封作用，在设定压差情况下自动开放泄气，让储罐能维持液面经常的正常升降所需的气体进出。不同的限流装置可以根据需要单独或组合使用。

所述部分或全部所述泄气管的进口处和/或出口处和/或该泄气管任意处，进一步设有至少一个阻火装置。

所述储罐和/或所述泄气管连接有至少一个容积可变容器，例如连接装有氮气的气袋或气袋组，所述容积可变容器的容积大于所述防爆储罐内流体任意时刻最大净出入量的1/4，优选为1.2倍，更优选为5倍。所述容积可变容器附设有气体处理装置，其包括气体添加装置、气体去除装置、气体纯化装置和/或气体更换装置。所述气体添加装置可为氮气添加装置、气体去除装置为氧气去除装置、气体纯化装置为气体冷凝装置、气体更换装置为抽气或鼓气装置。所述容积可变容器附设有施压装置，其包括重物施压装置、弹簧施压装置和/或动力施压装置。泄气口和泄气管能满足储罐因液面正常升降而需要的气体进出的呼吸要求，以及正常或非正常过压时的快速泄压要求，但还没有改变储罐内气相空间是燃爆性气氛的情况。用例如氮气袋与储罐的呼吸管口和/或泄气管口连接，可以实现对储罐的恒压密封和自由呼吸，使得储罐及整个气相管线系统被自动全时保持在惰性气体保护的状态，成为本质安全系统。