[实用新型]具有充液限位功能的低温液体立式贮罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及压力容器技术领域，特别是涉及一种具有充液限位功能的低温液体立式贮罐。

背景技术

低温液体立式贮罐用于贮存深冷状态(-100℃以下)液体，该型贮罐为双层钢制容器，两层容器间为夹层；夹层经过抽真空工艺处理，并布置隔热材料，以此获得绝热（保冷）性能。

在将低温液体向立式贮罐内充装时，低温液体在充装条件下有可能占据贮罐内容器的全部空间。由于深冷液体介质的温度非常低，在存储过程中必然有一定量的热量从外部环境传给存放的介质进而膨胀。

当深冷液体介质几乎占满贮罐内容器空间时，一旦继续吸热膨胀，内容器里的压力将急遽上升，将导致安全阀泄液；甚至造成安全事故（由于低温液体温度非常低，很容易冻伤接近者；另外，某些储存的低温介质具有易燃易爆性，泄放出来非常危险）。

针对这样的情况，低温液体贮罐在设计时需考虑留有一定的安全气相空间，即在额定充满条件下，贮罐内容器必须留有一定比例的（如10%）非液体占位空间，以备储存的深冷液体介质在从外界环境吸热并体积膨胀时能够被有效容纳，避免液态介质占满整个贮罐内容器空间。

传统设计的低温液体立式贮罐，主要由外罐和内容器组成，内容器包围形成储存空间；内容器通过支撑结构与外罐相连；支撑结构也可以另外在内容器下端设置与外罐之间的辅助稳固机构。支撑结构为一只中间通孔的颈管，上端与过渡组件（联接器）焊联，过渡组件再与外罐焊联；下端与内容器焊联（内容器开有通孔）。充液管、取液管和超压泄放管三管集中穿过支撑结构颈管与过渡组件（联接器）上相应通孔焊联，实现各自工艺操作性能。

在充液时，低温液体介质通过充液管进入存储空间，如果没有设置安全空间，则在充液过程中，低温液体介质可能会占满或接近占满存储空间。在吸收外界环境热量后，存储低温介质将不断膨胀，内容器将没有额外的存储空间容纳低温介质膨胀后增加的体积，内容器内的压力将急遽上升，造成麻烦。

目前，对于如何确保在充液时低温容器能有效地留出安全空间，行业内通常采用的是试满管方案。具体为：在贮罐内容器设计确定的最高液位处,设置一根试满引出管，该管线穿过夹层接至贮罐外部管线（称为试满管）。在充液时，当液位渐渐升至试满管口位置线时（即设计确定的最高液位线），深冷液体介质将从试满管溢出；这样从外部视觉上可观察到液体已充装到最高液位处，随即下达指令，停止充液。这样，贮罐内容器试满管以上位置的空间即为安全气相空间（非液体占位空间）。在充液过程中，需要提前打开试满管出口控制阀，然后慢慢等待，直到管口放出低温液体介质，才能下达口头指令（或者动作指令），进而停止充液。

显然，采取试满管方案存在不足之处：1、充液过程中，需要提前打开试满管控制阀，并需持续向外界环境泄放低温介质，直至试满管排出明确的液相介质。这样的操作一方面造成大量储存介质的浪费，另一方面对于某些储存介质（如LNG对大气起温室效应），是不允许向大气环境直接排放的，如果采用试满管方案即违反了相关法规条文的规定；

2、采用试满管方案，当试满管排出液相介质后，只能采用口头指令或者动作指令，通知加液机端进行人工操作停止充液。对于加液机距离受液贮罐的距离较远的情况，口头指令或动作指令就比较麻烦，有时会造成误操作；如果出现加液机距离受液贮罐较远，且两者中间还存在物体障碍的情况，这样“停止指令”就难以传达。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种具有充液限位功能的低温液体立式贮罐，能够解决目前市场上面临的立式贮罐在充液时如何确保安全空间的问题，避免了目前市场上采用的试满管方案不足之处，既不需要在充液过程中向大气环境排放介质，在充液满足要求后也能自动发出停止充液信号，实现无障碍自动化操作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种具有充液限位功能的低温液体立式贮罐，包括：内容器和外罐，内容器包围形成低温液体介质的储存空间，内容器内部设置有用于实现安全限位的辅助小罐，辅助小罐上开设至少一小孔，辅助小罐通过小孔与内容器相通。

在本实用新型一个较佳实施例中，内容器通过支撑结构与外罐相连，支撑结构的上端与过渡组件焊联，过渡组件再与外罐焊联，支撑结构的下端与内容器焊联。

在本实用新型一个较佳实施例中，辅助小罐直接与内容器焊联在一起。

在本实用新型一个较佳实施例中，辅助小罐与内容器之间设有过渡连接管，辅助小罐通过过渡连接管与内容器连接在一起。